Тетраперекиси п-диизопропилбензола, как агенты вулканизации Советский патент 1977 года по МПК C07C179/06 C08K5/14 

-1

Изобретение относится к новым химическим соединениям - перекисным производным п-диизопропилбензола, содержащим четыре перекисные группы, общей формулы

Си. 1

CHj

I. V

-Е

.н. СН.

где К(СНз)зС, (СНз)2С2Н5С, СбН5(СНз)2С.

Такие тетраперекиси можно использовать как эффективные агенты вулканизации каучуков.

Тетраперекиси указанного типа и их свойства в литератзфе не описаны.

Известны тетраперекиси с двумя перекисными группами у одного углеродного атома на основе кетонов 1, которые рекомендуются в качестве структурирзющих агентов полимеров. Однако такие перекисные производные кетонов обладают высокой чувствительностью к ЗДару, трению н малой термической стабильностью, в результате чего они не нашли широкого практического использования.

Перекись третичного бутила в качестве вулканизующего агента в резино-технической промышленности не нашла широкого распространения вследствие ее летучести 2.

Перекись кумила также оказалась малопригодной вследствие токсичности ацетофенона, образующегося при ее разложении 2.

Для вулканизации каучуков широко применяется диперекпсь п-ди(г/;ег.бутцлпероксиизопронил)бензола (перексимон) 3, которая не обладает указанными недостатками, но имеет более низкую скорость вулканизации резиновых смесей по сравнению с перекисью кумила, что обусловлено несколько большей термической устойчивостью перекигных групп. Для получения тетраперекисей л-диизопропилбензола, которые можно использовать кчк агенты вз лкапизации каучуков с повышенной скоростью процесса вулканизации, подвергают взаимодействию гидропероксицерекиси «-диизопропилбензола с п-бис(а-оксиизопропил)бензолом по реакции

(1Нз

Сн.

СНз

СН (i- OYL- Ve-ooHi-HO-ii

00-б

Ьн,

Ь tHs

Ш:

СН, Б-00-fC

СНз Реакцию проводят в среде растворителя (уксусной кислоты) в присутствии катализатора (хлорной кислоты) при комнатной температуре. Полученные тетраперекиси содержат последовательно в основной цепи молекулы четыре перекисные группы, распад которых протекает с несколько большей скоростью благодаря наличию менее устойчивых ди(аралкил) перекисных групп, как у перекиси кумила. Это позволяет использовать нх в качестве агентов вулканизации каучуков с повыпленной скоростью процесса. Кроме того, предлагаемые тетраперекиси нелетучи, устойчивы к трению, удару и при распаде не образуют продуктов с неприятным запахом, а тетраперекись с концевыми кумильными радикалами образует их в незначительном количестве. Пример 1. Получение а,а-бис- «-пероксиизопропил (трег.бутилперокси - а - кумил) -л-диизопропилбензола (1). К раствору 5,65 г (0,02 моля) п-гидропероксиизопропил - грег.бутилпероксиизопропилбензола и 1,94 г (0,01 моля) «-бис(а-оксиИзопропил)бензола в 50 мл ледяной уксусной кислоты при 20°С добавляют 0:25 мл 0,1 н. раствора хлорной кислоты в уксусной кислоте и смесь перемешивают 2 ч. Образовавшуюся в процессе реакции тетранерекись отфильтровывают, промывают уксусной кислотой и перекристаллизовывают из уксусной кислоты. Получают 5,6 г (78%) тетраперекиси с т. пл. 148°С; мол. вес 704, вычисл. 723,10. Найдено, %: С 73,16; Н 9,43; Оакт 8,6; С44НббО8. Вычислено, %: С 73,08; Н 9,22; Оакт 8,85. Пример 2. Получение а,а-бнс л-пероксиизопропил(трег.амилперокси - а - кумил)-лдиизопропилбензола (П). Из 5,9 г (0,02 моля) л-гидропероксиизопропилбензола и 1,94 г (0,01 моля) п-бис(аоксиизопропил)бензола в условиях примера 1 получают 5,4 г (72%) тетраперекиси с т. пл. 128°С; мол. вес 736, вычисл. 751,16. Найдено, %: С 73,40; Н 9,47; Оа.ст 8,5. С4бН7оО8. Вычислено, %: С 73,55; Н 9,41; Оакт 8,52. Пример 3. Получение а,а-бис п-пероксиизопропил(а-кумилперокси-а - кумил)-/гдиизопропилбензола (III). Из 6,9 г (0,02 моля) п-гидропероксиизопропнлфенилизопропилпероксиизопроиилбен зола и 1,94 г (0,01 моля) п-бис(а-окспизонроппл) бензола в условиях примера 1 получают 6,8 г (80%) тетранерекисп с т. нл. 137°С; мол. вес. 829, вычисл. 847,24 Найдено, %: С 76,57; Н 8,15; Сам 8,4. С54Н7оО8. Вычислено, %: С 76,55; И 8,34; Оакт 8,55. Тетраперекиси I и III испытаны в сравнении с я-ди(трег.бутилпероксиизопропил) бензолом (IV) в качестве вулканизуюш,их агентов резиновых смесей на основе этиленпропи- G5 Ле то 5 10 се к ро м 15 ву п с п ц ду пр ни м щ гд ка нового каучука при соотношении компоненв, вес. ч.: Этиленпропиленовый каучук СКЭП-40100,0 Окись цинка3,0 Сера0,4 Сажа ПМ-7550,0 Перекись1,88-2,08 Вулканизующую активность тетраперекий оценивают при их оптимальной дозировс равным содержанием активного кислода (0,178%) в навеске перекиси и оптиальной температуре процесса. В табл. 1 приведена продолжительность лканизации резиновой смеси перекисями и 151°С и степени вулканизации 90%. Таблица I В табл. 2 приведены физико-механические ойства резип в зависимости от применяемой ерекиси при продолжительпости вулканизаии 40 мпи. Таблица 2 Перекись Из приведенных в табл. 1 и 2 данных слеет, что полученные тетраперекиси ускоряют оцесс вулканизации в 1,8 раза с получеем резин с хорошими физико-механическии свойствами. Формула изобретения Тетраперекиси я-диизопропилбензола ей формулы е К(СНз)зС, (СНз)2С2Н5С, СбН5(СНз)2С, к агенты вулканизации. 5 Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе 1. Патент США № 3878161, кл. С 07С 73/00, онублик. 1975 г. б 2. В. Л, Антоновский, Органические нерекисные инициаторы, М., изд. «Химия, 1972. 3. Патент Бельгии № 611834, кл. С 07С 179/06, опублик. 1962 г.