Диамиды нафтилфосфористых кислот, в качестве стабилизаторов полимерных материалов Советский патент 1980 года по МПК C07F9/24 C08K5/51 

Иэобретение относится к новым хими ческим соединениям, конкретно к диамидам нафтилфосфористых кислот общей фор AtOP где АГ - (А - или - нафгил} R - фенил, цаклогексил, которые являются эффективными стабилизаторами полимерных материалов. Указанные соединения и ик свойства в литературе не описаны. В литературе описаны диамиды арилфосфористык кислот формулы инк Аг где АР и Н - фенил TL . Проведенные исследования показали, что известные соединения проявляют сла бые стабилизирующие свойс ва в масло- нйпопненном бутадиенстирольном каучуке Целью изобретения является расширение арсенала средств, используемых для стабилизации полимерных материалов и обладающих большей эффективностью. Для этого примен5дат диамиды нафтил- фосфористых кислот общей формулы I в качестве стабилизаторов полимерных материалов. Диамиды нафтилфосфористых кислот получают на основе известной в литературе реакции дихлорангидридов арилфос- фористой кислоты с аминами в присутствии акцептора хлористого водорода с тем отличием, что в качестве дихлорангпдри- да арилфосфористой кислоты применяют дихлоран гидриды еС.-или -нафтилфосфористых кислот, а в качестве амина - первичные ароматические и циклоалифатя- ческие амины: анилин, циклогексиламин. Согласно изобретению дихлорангидрн- ды с - или «нафгилфосфористых киолот подвергают взаимодействию с вышеуказанными аминами в среде внертного органического растворителя, напрвмер

3

в бенаоле, в присутствии в качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода избытка соответствующего амина, при температуре 8О-110°С в течение 3-5 ч. Конечные диамиды нафтилфосфористых кислот выделяют известными методами.

Диамиды нафтилфосфористых кислот представл5пот собой кристаллические продукты от светло-розового до белого цвета, хорошо растворимые в диоксане, ацетоне, диметилформамиде.

В ИК- :пектрах синтезированных соединений имеются характеристические полосы поглощения: 1190 см (Др-о-Р 2980-3400 см ( ) ), подтверждающие наличие основных функциональных групп и связей.

Пример 1. Дианилид Л-нафтилфосфористой кислоты.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 37,2 г (0,4 моль) анилина в 75 мл сухого бензола или толуола. При перемешивании постепенно добавляют раствор 24,5 г (0,1 моль) дихлорангидрида сА нафтилфосфористой кислоты в 50 мл сухого бензола или толуола. Сразу же выделяется осадок солянокислого анилина Реакционную массу доводят до кипения и выдерживают при этой температуре в feчение 3 ч. Затем горячей отфильтровывают от осадка солянокислого анилина, промывая его на фильтре 50 мл горячего бензола или толуола. -Из фильтрата при стоянии выпадают белые кристаллы дианилида .сд -нафтилфосфористой кислоты. Продукт перекристаллизовьюают из бензола. Получают 20,4 г (57% от теоретического) дианилида сЛ -нафтилфосфористой кислоты,- т. пл. 121-1220с.

Найд8но,%: N 7,58; Р 8,44. С22Н МгОР.

Вычислено,%: N7,81; Р 8,65.

Пример 2, Дианилид -нафтилфосфористой кислоты.

В условиях примера 1 из 37,2 г (0,4 моль) анилина и 24,5 г (О,1 моль дихлорангйрида f, -«афтилфосфористой кислоты получают 18,41 г (51,4% от теоретического) дианилида -нафтил- фосфористой кислоты, т. пл. 129-131 С,

НайденоЛ: N 7,92; Р 8,08. N2OP.

22714

Вычислёно,%: N 7,81; Р 8,65. Способ выделения целевого продукта может быть иным. Из фильтрата (см. пример 1) отгоняют бензол при температу, ре в парах 55-6О С и давлении НО- 120 мм рт. ст. Остаток заливают 50 мл гексана и оставляют. Образовавшийся осадок отделяют, промывая его на фильтре 25 мл холодного спирта. Перекристал10 лизовывая из хлорбензола, получают

19,6 г (54,5% от теоретического) дианилида Р) -нафтилфосфористой кислоты.

Пример 3. N,N -дициклогексилдиамид (А -нафтилфосфористой кислоты. 15

В условиях примера 1 из 39,68 г (0,4 моль) циклогексиламина и 24,5 г (0,1 моль) дихлорангидрида Л-нафтилфосфористой кислоты получают 15,19 г 20 (41% от теоретического) N, N -дицикло- гексилдиамида о( -нафтилфосфористой кислоты; т. пл. 163-165°С. Найдено,%: Ы 7,84; Р 8,93.

41 Ъ , 25 Вычислено,%: N7,55; Р 8,36.

П Р и м е Р 4. N,N -дициклогексилдиамид В -нафтилфосфористой кислоты.

В условиях примера 1 из 39,68 г (О,4 моль) циклогексиламина и 24,5 г 30 (О,1 моль) цихлорангидрида -нафтилфосфористой кислоты получают 21,3 г (57,5% от теоретического) N,N -дицик- логексилдиамида -«афтилфосфористой кислоты; т. пл. 137-138,. 35 Найдено,%: N 8,40; Р 7,62.

С22 Hj N5, OP.

Вычислено,%: N 7,55; Р 8,36, В лабораторных условиях изготовляют композиции из ударопрочного полистирола 0 со стабилизаторами путем отлива пленок толщиной 7О мкм из 5%-ного бензольного раствора этого полимера. Стабилизаторы в количестве 0,596 от веса полимера вводят в раствор полимера перед от- 5 ЛИВОМ пленок. Пленки подвергают термостарению в воздушном термостате при 120С с последовательным отбором проб и снятием ИК- :пектров поглощения в области 1600-18ОО см (накопление карбонильных групп) и в области 80О100О (сохранение количества двойных связей).

Результаты исследований приведены в 5 табл. 1 и 2.

Таблица 1

Нестабилиаированный

мСтабилизированный С-365

Полимер Нестабилизированный10О 84 79 Стабилизированный С-365 10О 100 100 I С-365 - N,N -дициклогексил Из данных, приведенных в этих таблицах, видно, что соединение С-365 обладает высокими термостабилизирующими свойствами. Эффективность стабилизаторов, в качестве которых берут фосфорсодержащие соединения, исследуют также на полибензоксазоле (ПВО), полученном на основе изофталилхлорида и 3,3 -диокси 4,4 - -диамидодифенилметана. Стабилизатор вводят в нециклизован- ный полимер (15%-ный раствор полимера в диметилацетамиде), затем отливают

ПВО без добавок (Х-С, ()

,ор ()

NHC(,H,i-u.uicno Ot .ОР NHC M -MUKAO

1,0 1,1 1,5 2,1 2,3 2,4 2,5 1,0 1,0 1,О 1,О 1,О 1,1 1,4

Таблица 2

Сохранение количества двойных связей (% от начального) за время старения, ч

о

65 25 18

3 3

25 67 50 47 44 1ОО 1ОО 94 87 ид -нафтилфосфористой кислоты. пленки толщиной 15-ЗО мкм и циклиэуют их в вакууме или в инертной среде при ступенчатом режиме нагревания до ЗОО°С в течение 3 ч. Эффективность вводимых в полимер стабилизаторов оценивают по потере веса образца при термоокислении ПВО. Результаты испытаний приведены в табл. 3. Условия термоокислительной деструкции следующие: Т-45ОС, давление Оя 2ОО мм рт. ст., вес образца 50 г. Таблица 3

Для оценки эффективности стабилизатора в условиях длительного старения на воздухе при температуре ЗбСГС исследуют ПВО без добавок и с добавкой 3% дианилида -«афгилфосфористой кислоты. Оказалось, что после выдержки в течение 100 ч в термошкафу ПВО беа добавки теряет в весе почти в два раза больше, чем ПБО с добавкой дианилида -нафтилфосфористой кислоты.

Исследуют также влияние стабилизатора на адгезионную способность ПБО к

стеклянному волокну с целью обеспечения возможности использования полимера в качестве связующего для стеклопластиков.

Адгезионные свойства ПБО без Добавок и с добавкой 3% дианилида 3 -«афтилфосфористой кислоты к стекловолокну изучают в условиях длительного старения при температуре на воздухе. Экспериментальные данные приведены Б табл. 4.

Таблица 4