Арилоксиэтилаллилфталаты-пластификаторы для поливинилхрорида Советский патент 1981 года по МПК C07C69/80 C08K5/12 C07C27/06 

1

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, конкретнее к новым химическим соединениям - сложным эфирам арилоксизтплаллилфталата общей формулы

COOCHgCHjOAr -СООСН2СМ СНг где Аг - радикал СвН,; о-С1-СбН4;

п-СНз-СвН4,

которые обладают эффективными пластифицирующими свойствами и могут быть использованы как пластификаторы для поливинилхлорида (ПВХ) в частности при изготовлении линолеума.

Известны зфиры на основе арилоксиэтанЬла и жирных кислот общей формулы

сн,-о

CHfO-COR

где R - CjHj -

применяемые в качестве. пластификаторов

для ПВХ (1).

Недостатком этих эфиров является относнтельно малая их совместимость с ПВХ, недостаточно высокие физико-механические свойства почучаемых изделий.

Известен также ди(2-этилгексил)фталат, который является универсальным пластификатором, в частности, и для ПВХ 2.

Наиболее близким по химической структуре к предлагаемым соединениям являются, арилоксизтиловые эфиры общей формулы

10

CHgOCOR ,-.. CHi

где R - остаток жирных С, о-С,, кислот,

15 также применяющиеся в качестве пластификаторов для ПВХ 3.

(Недостатком этих соединений. является то, что они не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым .к пластификаторам. Это

20 связано с относительно малой совместимостью их с ПВХ, недостаточно высоким комплексом физико-механических свойств изделий на их основе, особенно по водопоглощению, относительному и остаточному удлинению, пределу прочности и летучести. Низкие пластифицирую щие свойетва обусловлены наличием лишь одн го ароматического - радикала и алифатическим радикалом в боковой цепи, а для придания пластифицирующим; изделиям высокого компп кса физик о-механических- свойств -пластифик тор должен, иметь в своей структуре боковую цепь, две эфирные группы.и не менне 14 18 атомов углерода в молекуле. Цепь, изобретения - выявление веществ, обладающих лучщими пластифицирующими свойствами. Поставлеиная цель достигается новыми сое динениями - арилоксиэтилаллилфталатами общей СОасНаСНгШг СООСН СН-С 2 где Аг - СбН;; о-С1СбН4; n-CHjQH пластификаторами для полившшлхлорида. Синтез арилоксиэтилаллилфталатов .осущес вляют известным способом в две стадии. На первад стадии монофталевый эфир феяоксиэтанола взаимодействием арилоксиэтан ла и фталевого ангидрида при 130-140°С, соотношении компонентов. 1,05:1, продолжите .4 ности 3-4 ч. Конец реакции определяют по кислотному числу. На второй стадии полученный моиоэфир этерйфицируют аллиловым. спиртом при 90- 110 С в течение 6-8 ч, молыюе.соотношении моноэфира -и аллилового спирта - 1:1,5 в бензоле, .в качестве катализатора .ис пользуют толуолсульфокислоту- в количестве 5-6% от веса моноэфира. Пример 1. В реакционную колбу, снабженную-термометром, насадкой Дина-Старка, механической, мещалкой, и обратным холодильником, - помещают 200 г (1,35 г/моль) фталевого ангидрида, 1,94 г (1,4 г/моль), феноксиэтанола. Смесь перемещивают-в течение 3 - 4 .4 при 130-140 С. Затем добавняют 164 г (2. г/моль) аллилового спирта, -12 г (6% к весу моноэфира). толуолсульфокисдоты, используемой как катализатор, .«100 мл бензола. Реакционную смесь .нагревают при 90 - в течение 6-8 ч до вьщеления- определенного . количества воды л достижения кислотного-числа- до. 3 мг КОН/Г. Реакционную массу, охлаждают и обрабатывают последовательно, содой и промывают водой, лосле чего- отгоняют- бензол и избыток спирта и фракционируют. В результате с 90%-ным,выходом от теории получают .фенокси-этилаллилфталат,- ФЭАФ, физико-химические константы которого приведены в табл. 1. Таблица 1

201-203

-35 206-208

-27

209-211

-25

т 210-230 - 4

ИК-спектр феноксиэтилаллилфталата, снятый на спектрофотометре ИКС-20 в области 690 1800 см, показывает характерные полосы .поглощения фекильной группы в области 1610- 1160 cм сложно-эфирной гругаты в области 1.730 см, -С-0-С-группы в области 1070 2,400,0

2150,04

2,410,0

1980,06

1940,062,600,0

2250,081,900,0

1150 , двойной связи в боковой цепи в области. 1610, 600 .

.SS Пример 2. 200 г (1,35 г/моль) фталевого ангидрида, 213 г (1,4 г/моль) п-крезокч;, сиэтанола.перемешивают при 120-140 С в течение 3-4 ч. Зат«м добавляют 164 г (2 г/моль)

аплилового спирта, 12 г (5-6% .от-веса. мон(5 эфира) толуолсульфокислоты как катализатора и 100 мл бензола. .Температуру подаимают до 90-100°С, при которой реакиюо заканчивают за ч. После соответствующих операций . обработки, - отгсяоси растворителя и избытка спирта, -производят вакуумную -перегсмку. С выходом 85%-от теории -получают п-крезоксиэтшЕцшилфталат, (п-КЭАФ)-, физико-химическое ксжстанты которого приведены в табл. 1;.

ИК-спектр п-крезоксиэтилаллилфхалата показывает, характерные.полосы поглощения сложно-эфирной группы в области,1310 и 1175 слг, фешшьной группы - 1212 см , бензолыюго кольца в области 1610, 700 см , двойной связи в боковой цепи, в с ласти 1600, 1700 см.

Пример З; Перемеияшают -в течение . 3-4 ч при 120-140 С 200 г -( U5 г/моль) фталевого ангидрида,-213 г (1,4 г/моль) хлорфеяоксиэтанола, латем добавляют -164 г (2 г/моль) - аллйлового .спирта,Л2 г ( 5 . Промьппленный пластификатор ДОФ

Для (щжки эффёктивнестн лредлагаемых соединений сти сравнивались с лучшим промышлешв п .шшпнфшсатором -г-диоктилфталатом (ДОФ), Дня J этого на основе -ДОФ по приведенным рецептурам -бьиш получены- контрольные образцы линолеума,-свойства которых сопоставлялись со свойствами- линолеума на основе предлагаемых продуктов.

6% от веса. моноэфира)- толуолсульфокислоты, как катализатора,-и 100 мл бензола. Температуру, поднимают до 90-110С, при которой заканчивают реакцию за 5-7 ч. После обработки смеси аналогично примеру 1, отгонки растворителя и избытка спирта, лроизводят фракционирование.. Выход (от теории)-хлорфеноксиэтидаллилфталата 90%, физико-химические константы которого.приведены в табл. 1.

ИК-спектр показывает характерные полосы поглощения-сложно-эфирной группы в области 1730-1740 CNT , бензольного кольца, в области 1620, 1595, 760 и 719 см- -С-О-С-группы в области. 1070-1150 см .атрма хлора, в .области 670г-752 см и двойной -связи в боковой цепи.в области 1700, 1650 .

В табл. 1 показаны физико-химические -константы noj eHHbtx, новых соединений.

Арилокснэтилаллилфталаты испытаны в каче(;твелластмфшсат ч)ов-в рецептуре ПВХ-композиций при изготовлении линолеума. В табл. 2 прнве дена рецептура приготовленных ПВХ-компознцнй.

Таблица 2

20

Технологический процесс получення композиций состоит .из смешения -компонентов-в-смесителе марки Металлист-1 90 в течение 4 59 5 мин, вальцевания-приготовленного замеса

,0

при.135-140 е в течеине 10-15.МИН.

Физико-.Цеханические свойства полученных образцов линолеума приведены.в табя. 3.