Дигидродициклопентадиениловый эфир циклогексен-или метилциклогексенкарбоновой кислоты в качестве пластификатора поливинилхлорида Советский патент 1981 года по МПК C07C69/75 C08K5/101 

(54) ДИГИДРОДИЦИКЛОПЕНТАДИЕНИЛОВЬЙ ЭФИР ЦИКЛОГЕКСЕНИЛИ МЕТИЛЦИКЛОГЕКСЕНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИКАТОРА ПОЛИВИНШЖЛОРИДА Изобретение относится к новым х мическим соединениям, конкретно к сложным дигидродициклопентадиениловьи эфирам циклогексен- или метилциклогексенкарбоновых кислот обт(ей формулы ikc ctLOcoHc««ч. - где R-H и СН. Дигидродициклопентадиениловые Зфиры циклогексен-или метилциклогек сенкарбоновой кислоты обладают эффе тивньа4и пластифицирующ№1и свойствами поливинихлорида (ПВХ. Известно соединение формулы (Т), которое получают на основе реакции циклоалкилирования карбоновьгх кисло дициклопентадиеном в присутствии хлорной кислоты р J. Наиболее близким по своей структуре к эфирам общей формулы (I) является метилциклогексилнафтснат, который может быть использован в качестве пластификатора ПВХ 2. Недостатком указанного соединения является сравнительно повышенная летучесть, достигающая в течение 6 сут 23% от веса пластиката. В связи с этим метилциклогексилнафтенат не получает широкого промьшшенного применения. Цель изобретения - улучшение свойств пластификаторов ПВХ. Цель достигается тем, что соединение общей формулы (TJ используется в качестве пластификатора полив инилхлорида . Синтез эфиров, обработку и вьщеление целевого продукта проводят следующим образом. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой, термометром, загружают рассчитанные количества кислоты и дициклопентадиена (ДЦПД) взятых в соотношении 3 1:2, после чего при постоянном пере мешивании по каплям прибавляют хлор ную кислоту (5%) к суммарной смеси Д1ЩЦ и кислот. Смесь нагревают на водяной бане при 60г-70°С в течекие определенного времени (в завис мости от взятой исходной кислоты). Конец реакции контролируют по кисло ному числу периодическим отбором проб. По окончании опыта реакционную массу охлаждают до комнатной температу ры, растворяют в бензоле, затем нейтрализуют 10%-ным растворомсоды, промывают и сушат над прокаленным сульфатом натрия. После отгонки растворителя продукт подвергают вак умной перегонке и анализируют. Пример 1. Синтез дигидродициклопентадиенилового эфира цикло гексенкарбоновой кислоты. В реакционную колбу для синтеза берут 126 г цкклогексенкарбоновой кислоты, 198 г дигидродициклопентад ена и 16,2 г хлорной кислоты. Реакцию эфирообразования проводят при бО-УО С в течение 3 ч. Выход эфир« составляет 96% от теории. Пример 2. Синтез дигидродициклопентадиенилового эфира метил циклогексенкарбоновой кислоты. В реакционную колбу помещают 41,4.г метилциклогексенкарбоновой кислоты, 79,2 г дициклопентадиена и 6,02 г хлорной кислоты. Реакцию проводят при температуре 60-70 С в течение 2 ч. Выход полученного э ра 90% от теории. Пример 3. Синтез дигидрод циклопентадиенилового эфира метилциклогексенкарбоновой кислоты, Для получения данного эфира к 10,7 г метилциклогексенкарбоновой кислоты, 38,6 г Д1ЩД прибавляют 3 хлорной кислоты. Реакцию проводят при температуре ЗО-бО С в течение 2 ч. Выход эфира 80%. В табл. 1 приводятся дополнител ные физико-химические показатели э ров по примерам 1-3. Строение синтезированных эфиров доказьшается встречным синтезом, расщеплением посредством омыления на исходные компоненты и снятием инфракрасных спектров поглощения. Встречный снится сложных дигидродициклоленталиеняпоных эфиров ка 14 боновых кислот этерификацией дигвдродициклопентадиенолом. Идентичность показателей соединений, полученных этерификацией карбоновых кислот дигидродициклопентадиенолом, с физико-химическими константами веществ, синтезированных через дициклопентадиен, позволяет сделать вывод о том, что в обоих случаях в результате реакции получаются дигидродициклопентадиениловые эфиры циклогексён-или метилциклогексенкарбоновых кислот. Предлагаемые соединения испытывают в качестве пластификатора в рецептуре ПВХ композиции. Смешение смолы с пластификатором . производят в смесителе для набухания. Смесь выдерживают в термошкафу в течение 3 ч при .температуре . По истечении этого времени смесь обрабатывают на вальцах для пластификации и гомогенизации. Полученные образцы подвергают горячему прессованию при температуре и давлении 150 кгс/см и определяют физико-механические свойства. Определение содержания летучих веществ пластикатов проводят при I в течение 6 ч. Физико-химические свойства ПВХ-пластикатов приведены в табл. 2. Поскольку известный метилциклогексеннафтенат обладает сравнительно повьшенной летучестью, достигающей в течение 6 сут 23% от веса пластификата и не получил промыпшенного применения, для оценки эффективности и полезности предлагаемых соединений последние сравниваются также с одним из лучщих, применяемых для этих целей, промьпиленным пластификатором ШОФ) диоктилфталатом. Как видно из приведенной табл. 2, оптимальное количество предлагаемых соединений составляет 40% по весу НВХ. Испытания показьюают, что при кон- центраций пластификатора, равной 40%, полученные пластикаты эластичны (2603 fl%) предел прочности при растяжении 128-160 кгс/см, тогда как промьшшенньй пластификатор ДОФ имеет относительное удпинение при разрыве 220%, предел прочности при растяжении 128 кго/см. Потери эластичности и прочности ПВХ пластихатов с заявляемыми после 500 часов светостарения не превышает 10%. 5 Таким образом, новые соединения

дигидродишшлопентадиениловые эфиры.-. циклогексен и метилхщклогекменены в составе ПВХ в качестве пластификатора,

Т а в л и ц а I - сенкарбоновых кислот могут Сыть при

Диг идрбдициклоп ента диениловый эфир цикло.гексенкарбоновой кис96,4 158-160 лоты

Дигидродициклопентадиениловый метилци клогексенкаобоновой ки слоты90Дигидроциклопентадиениловый эфир циклогексенкарбоновой кислотыДигидродициклопентадиениловый эфир метилциклогексенкарбоновой кислоты

183-185 1.,5040 1,0556 78,36 77,72

Продолжение табл. I 78,89 9,29 79 78,8 9,18 79, 1,5070 72,31 72,42 8,6 -49 193 8,9 -44 197

Формула изобретения

Дигидродициклопантадиениловый циклогексен-или метилциклогексенкбоновой кислоты общей формулы

.Т™,

СИ

II I

и

-V

. JCH

где R-H, СН

857111

10

в качестве пластификатора поливишшхлорида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 36.