Циклический эфир фосфористой кислоты в качестве стабилизатора против термоокислительного и светового старения полиэтилена Советский патент 1980 года по МПК C07F9/15 C08K5/49 

Высокая ингибируюиая эффективност полиэтилена достигается соединением формулой 1 за счет того, что оно оедержит фосфитную группу, рбеспечиваю ujy стабилизацию полиэтилена против тёрмобкислительного старения, и карбонильную группу, обеспечивающую светостойкость полиэтилена. Циклический эфир фосфористой кислоты формулы I в литературе яе опи сан. } . Соединение формулы I получают путем взаимодействия пирокатехинхлорфосфита с монозамещенным продуктом алкилирования дифенилолпропана циклогексен-1-оном-З в среде сухого эфи jpa в присутствии анилина. Пример I. Алкилирование дифенилолпропана циклргексен-1-оном-З. В реакционный сосуд, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и капельной ворсзнкой, по мёщают 7,76 г (0,034 г/моль) дифенилолпропана (ДФП) и 3,4 г (О,034 г/мол циклогексен-1-она-З. Смесь нагревают до ЭО-ЮО С и перемешивают до полного растворения дифенилолпропана, заСтем добавляют катализатор треххлорис тый алюминий в количестве 0,23 г (3% от веса ДФП). Реакционную массу вы держивают при тщательном перемешивании при 72с в течение 4,5 ч, раство ряют в толуоле, при 60 С добавляют дистиллированную воду И промывают до нейтральной среды. Водный слой сливают. После отгонки толуола нёпрореа гировавшие продукты отгоняют под ва- куумом. Остаток, представляющий собой продукт алкилирования дифенилолпропана циклогексен-1-оном-З, очищают хромйтографически на окиси алюминия (элюируют эфиром). Вес полу-х чённого продукта составляет 9,4 г (84,2%) . Полученный продукт алкилирования представляет собой смолооёразнре вещёствок6)ИЧневЬго цвета, растворимое в эфире, ароматических и хлорированных углеводородах. Строение полученного продукта под тверждено элементным анализом, молекулярной массой и ИК-спектрами. Обра jjpbi плавят и. наносят тонким слоем на крышку бромистого калия. Спектры, получеиныё из таких пйёиок, имеют полосы поглощения в области 3615 см, наличие которых характерно для неассоциированной ОН-группы, и. полось в области 17101700 см )актерные для группы С к о в насыщенных циклах. П Рим ер 2. Фосфорилирование пирокатехина треххлористым фосфором и последующая реакция полученного , пирокатехинхлорфосфита с монозамещен ным продуктом алкилирования дифенилол пропана циклогексен-1 -оном-3. В трехгорлую, круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, об ратным холодильником и Капельной воронкой, помещают 0,015 г/моль(1,7 г) пирокатехина, растворяют при перемешивании в 100 мл сухого эфира(температура в бане 40с) , добавляют 0,015 г/моль треххлористого фосфора (2,14 г), затем для связывания выдё ляющегося хлористого водорода медленно добавляют 0,030 г/моль (2,93 г) анилина и перемешивают смесь 1,5 ч. Затем смесь охлаждают, отфильтровывают эфирный раствор пирокатехинхлорфосфита от хлористой соли анилина, переносят его в другую реакционную колбу, добавляют 0,015 г/моль монозамещенного продукта алкилирования дифенилолпропана диклогексен-1-оном-3 в сухом эфире и добавляют 0,015 г/моль (1,46 г) анилина. Реакцию продолжают еще 1,5 ч. Раствор фосфита отфильтровывают в круглодонную колбу, отгоняют эфир. Фосфит высушивают до постоянного веса под вакуумом (2 мм рт.ст). Выход продукта составляет 7,2 г (100%). Найдено,%: С 69,5; Н 6,2; Р 6,2. 27 27 s Вычислено,%: С 70,12; Н 5,84; Р 6,70. Полученный фосфит представляет собой светлоокрашенное порошкообразное вещество с т.пл. 100С. Строение полученного фосфита подтверждено элементным анализом, молекулярной массой и ИК-спектрами. Спектры, полученные из таких пленок, .имеют полосу поглощения в области 3615 см , наличие которой характерно для неассоциированной ОН-группы, полосу в области 1710-1700 см, характерную для группы С О в насыщенных циклах, а также, полосу поглощения в области 1240-1190 см, характерную для эфирной группы ароматических фосфитов.. Синтезированный циклический эфир фосфористой кислоты исследуют в качестве термо- и светостабилизатора полиэтилена низкой плотности. Его вводят в количестве 0,3-0,5% от веса полиэтилена. Смешение проводят в смесителе Бенбери при температуре 130-1ЗЗ С в течение 4-5 мин. Композиции полиэтилена с введенным стабилизатором испытывают по методике ускоренного термоокислительного старения полиэтилена вальцеванием при 160°С. Ингибирующую эффективность . циклического эфира фосфористой кислоты оценивают по времени, в течение которого полиэтилен, подвергнутый термоокислитёльному и механическому воздействию вальцеванием при , сохраняет неизменными свои физико-механические свойства:индекс текучести расплава, тангенс угла диэлектрических потерьJ, предел текучести, предел прочности и относительное удлинение при растяжении. В аналогичных условиях испытывают композицию полиэтилена в,смеси с фосфитом П-24 и бензоном ОА. Эффективность описываемого соединения формулы I в качестве светостабилизатора оценивают по сохранению показателя морозостойкости композиций полиэтилена после облучения образцов светом тутнр-кварцевой лампы ПРК-2 в течение 150 ч., Стойкость к светостарению композиций по«лизтилена, стабилизированных предлагаемым соединением, бензоном ОА и смесью фосфита П-24 с бензоном ОА, йспытШают на образцах размером 120ЧО«-1 мм путем выдержки их в камере, и центре которой установлена ртутно-кварцевая лампа ПРК-2. Внутри вращается барабан со скоростью 10 об/мин. Испытуемые образцы Изменение свойств композиций полиэтилена закрепляют с помощью прижимных планок на внутренней поверхности барабана на расстоянии 200 мм от лампы. Температура воздухавнутри камеры на уровне образцов , а освещенность поверхности образцов, измеренная по прибору люксметру 10-6,20000t t20 люкс/с. Облучение проводят при испрайнодейЬтвующей приточно-вытяжной вентиляции. После проведенного испытания композиции полиэтилена с введенными ингибиторами испытывают на морозостойкость. Результаты иcnытaни Jкp moJ иций полиэтилена с соёдинёйиемформулы Г по термоокислительному и световому старению представлены в таблице. В таблице приведены также данные по стабилизации полиэтилена бензоном ОА и смесью фосфита П-24 с бензоном ОА. Т а б л и ц а низко/t плотности в процессе