/3-Метил-6-циклогексил-он,3"/фенилпирокатехинфосфит в качестве стабилизатора против термоокислительного и светового старения полиэтилена Советский патент 1980 года по МПК C07F9/15 C08K5/49 

билизатрра против термоокислительного и светового старения полиэтилена.

Соединение формулы (1) содержит фосфитную группу, обеспечивающую стабилизацию полиэтилена против термоокйслительного старения, и карбонильную группу, обеспечивающую светостойкость полиэтилена.. (З-Метил-б-Циклогексил-он-З) фенилпирокатехинфосфит в литературе не описан. .

Соединение формулы (1) получаютпутем взаимодействия пирокатехийхлорфосфита с монозамещенным продуктом алкилирования м-креэола циклогёксен-1-оном-3.

Пример 1. Алкилирование м-крезола циклогексён-1-оном-3.

В трехгорлую колбу, снабженную MexaHHtjiecKoft мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 6,224 г/моля (24,2 г) свежеперегнанного м-крезола, затем добавляют 0,224 г/моля (21,5 г) цйклогексен-Д-она-З. Полученную смесь нагревают при перемешивании до , добавляют трёххлористый алюминий (3% от веса м-креяола) и ведут реакцию при 90-100°С в течение 9час. Полученнйй продукт заливают толуолом и перемешивают при до полного растворения, затем охлаждают до 60°С, приливают дистиллированную воду и промывают до нейтральной среды. Полученную смесь переносят вделительную воронку, отделяют водный слой. После отгонки толуола непрореагировавшие продукты отгоняют под вакуумом Остаток, представляющий собой продукт алкилирования м-крезола циклогексеноном,очи14ают хроматографически на окиси алюминия (элюируют эфиром). Выход продукта 35 г (76,6%),. Полученный продукт алкилирования м-крезола циклогексе ноном представляет собой смолообразное. вещество темно-коричнеёого цвета; растворимое в эфире,, ароматических и хлорированных углеводородах. Строение полученного продукта подтверждают элементным анализом, молекулярной массой (определена криоскопически), ИК-спёкт рами. Образцы плавят и наносят тонким слоем на крышку бромистого калия. .

Спектры, полученные из таких пленок, имеют полосу поглощения в области 361.5 см, наличие котброй характерHfo для неассоциированной ОН-группн, и полосу в области 1710-1700 см, характерную для в насыщенных циклах. , ,. . . -- -::..

Пример 2. Фосфорйяйр6ва1йё пирокатехина треххлорйЬтнм фосфором и последующая реакция полученного пйрокатёхйнхлорфосфита с монбзамещенным продуктом алкилирования м-крёзол циклогексён-1-оном-3.

В трехгорлую круглодонную .колбу, снабженную механической мешалкой.

обратьйм холодильником и капельной ворйнкой, помещают 0,1 моля пирокатехина (11 г), растворяют при перемешивании в 100-150 мл сухого эфира Стемпература в бане 40°с), добавляют 0,1 моля {13,8 г) треххлористого фосфора, затемдля связывания выделяющегося хлористого водорода медленно прикапывают 0,2 г/моля (18,7 г) анилина и перемешивают полученную смесь .1,5 час. Затем смесь охлаждают,

отфильтровывают эфирный раствор пйрокатёхйнхлорфосфита от хлористой соли анилина, переносят его в другую реакционную колбу, добавляют 0,1 моля (20,5 г) f/tOHOзамещенного продукта

алкилированиям-крезола циклогексеноном в сухом эфире и 0,1 г/моля (9,34 г) анилина. Реакцию ведут еще 1,5 час. Раствор фосфита отфильтровывают в круглодонную колбу, отгоняют

эфир, фосфит высушивают под вакуумом. Выход фосфита составляет 14,2 г (41,5%).

Полученный фосфит представляет соббй вещество вязкой консистенции

светло-коричневого цвета ,

Вычислено,%: С 66,66; Н 5,55; Р 9,06.

Найдено,%: С 65,8; Н 5,47; Р 9,42.

.. Элементный анализ, молекулярная масса (определена криоскопическ) спектры-ИК подтвер : дают структуру фосфита. В ИК-спектрах в области 1710-1700 см присутствует полоса,

характерная для группы в насыщенных циклах, а также полоса поглощения в области 1240-1190 см, характерная для эфирной группы ароматических фосфитов.

Описы.ваемый- (З-метил-6-циклогексил-он-3) фенилпирокатехинфосфит

исследуют в качестве термо- и светостабилизатора полиэтилена низкой плотности. Его вводят В количестве 0,3-0,5% ОТвеса полиэтилена. Смешение проводят в смесителе Бенбери при температуре 130-135с в течение 4-5 мин. Композиции полиэтилена с введенным стабилизатором испытывают по методике ускоренного термоокислительного старения полиэтилена . вальцеванием при . Ингибирующуй эффективность фосфита оценивают по време:т1и, в течение которого полиэтилен, подвергнутый термоокислительному и механическому воздействию вальцёвссййем, при 16 сохраняет неязменйый свои физико- механичёскй СёдЙства: йнйекс расплава, та,н;генс .угл дйэЛбАтрических потерь, гфёдёл ieiJyjeCTk, предел прочности

и относительное удлинение при растяясейии. В аналогичных условиях исследуют композицию полиэтилена, стабилизированную смесью фобфита П-24 .с бензоном ОА. Эффективность описываемозго фосфита в качестве светостабилизатора оценивают по сохранению показателя морозостойкости колотозиций полиэтилена после облучения образцов светом ртутно-кварцевой лампы ПРК-2 в течение 150 час. Стойкость к светостарению кo шoзиций полиэтилена, стабилизированных предлагаелвлм фосфитом, бензоном ОА и смесью фосфита П-24 с бензоном ОА, исследуют на образцах размером 120 хЮХ 1 мм путем выдержки их в камере, в центре которой установлена ртутно-кварцевая лампа ПРК-2. Внутри камеры вращается барабан со скоростью 10 об/мин. Испы туемые образцы закрепляют с помощью прижимных планок на внутренней поверхности барабана на расстоянии 200 мм от лампы. Температура воздуха внутри камеры на уровне образцов 50±5°С, а освещенность поверхности образцов, измеренная по прибору люкс метру 10-6, 20000+20 люкс/сек. Облучение проводят при исправно действую приточно-вытяжной вентиляции. После пров.денного испытания образцы полиэтилена с введенными стабилизаторами испытывают на морозостойкость, Результаты испытаний по термоокислительному и световому старению композиций полиэтилена с введенным фосфитом представлены в таблице В таблице приведены также данные по стабилизации полиэтилена бензоном ОА и смесьюфосфита Л-24 с бензоном Как видно из приведенных данных (З-метил -б-циклогексил-он-З) фенилпирокатехинфосфит является эффективным термо- и светостабилизатором полиэтилена. Так, при введении в по лиэтилен предложенного фосфита в количестве 0,3-0,5% к весу полиэтилена композиции сохраняют неизменными физико-механические свойства в процессе вальцевания при в течение 8-16 час. Композиции при концентрации фосфита 0,3-.0,5% к весу полиэтилена в продолжение 150 4iac облучения лампой ПРК-2 соответствуют требованиям Стандарта, по показателю хрупкости при . Бензон ОА является только светрстабилизатором, а применение сМеси фосфита П-24 с бензоном ОА не обеспечивает высокого ингибируюадего эффекта при термоокислительнрм старений полиэтилена. Так, при введении 0,2% фосфита П-24 и 0,65% бензона ОА к весу пдлиэтилёна обеспечивается стойкость к термоокислению композиций полиэтилена только в течение 12 час. Кроме того, вышеуказанная композиция полиэтилена имеет более высокий тангенс угла диэлектрических потерь. Сочетание в одном соединений и светостабилизирукндих функций фосфита является важным преимуществом нового термои светостабилизатора по сравнению с существующими и применяемыми в промышленности тёрмбстабили заторами и светостабилизаторами полиэтилена, так как упрощает технологию производства крмпозвдий, а также экономически 6pjiiee выгодно за счет уменьшения количества вводимых стабилизаторов, а стабилизированная композиция полиэтилена является более эффективной против термрокислительного и светового старения по сравнению с известной f 3 .

Формула изобретения

i 3-Метйл-б -uWKMJbfekcHn-oHф энияпй(эк атехиифосфит optitystfa

j

в качестве стабилизатъра против термоокислительного и световбго старени полиэтилена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №334224, кл. С 08 Р 297/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №328118, КЛ. С 08 L 23/00, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР « 252601, кл. С 08 L 23/16, 1967.