CN112759557B - 具有抗老化和耐变色功效的化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有抗老化和耐变色功效的化合物及其制备方法。所述化合物具有如下式(I)结构,式中,R、R1和R2如文中所定义。本发明的化合物相比现有防老剂产品具有更加长效的抗老化性能,且具有耐变色性能,可作为防老剂用于橡胶制品、尤其橡胶轮胎中,可以防止橡胶制品或橡胶轮胎在使用过程中由于光、热、氧、疲劳等引起的老化劣化。
Description
技术领域
本发明属于橡胶助剂领域,具体涉及具有抗老化和耐变色功效的化合物及其制备方法。
背景技术
目前,橡胶制品尤其是轮胎制品,通常使用对苯二胺类化合物作为抗老化剂。其中,二烷基对苯二胺、烷基芳基对苯二胺和二芳基对苯二胺等衍生物使用较为广泛,包括N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(简称6PPD或4020)、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(简称IPPD)、N,N’-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺(简称77PD)、二苯基对苯二胺类混合物(简称防老剂3100或DTPD)等。
现有防老剂产品虽在轮胎等领域的抗老化方面具有比较显著的效果,但橡胶制品或轮胎中的防老剂会因其自身在使用过程中变色而很快迁移至橡胶制品或轮胎表面,进而导致橡胶制品或轮胎表面污染变色、受损等;同时,由于防老剂迁移至轮胎等橡胶制品的表面速度过快,进而导致制品中的防老剂含量迅速减少,故其持久防护性能就会相对比较差。
近年来,随着绿色可持续经济发展要求的提升,用户对轮胎的抗老化持久性和表面变色等问题的关注度也越来越高。因此,开发出比现有防老剂产品具有更加长效的抗老化性能且耐变色的防老剂,具有更加迫切的需要。
发明内容
基于现有技术存在的上述问题,本发明提供一系列具有抗老化和耐变色功效的化合物及其制备方法。本发明的化合物具有更加长效的抗老化性能,且具有耐变色性能,可作为防老剂用于橡胶制品、尤其橡胶轮胎中,可以防止橡胶制品或橡胶轮胎在使用过程中由于光、热、氧、疲劳等引起的老化劣化。
具体而言,本发明提供下式(I)所示的化合物:
其中,
R为C3~C16烷基、C3~C10环烷基取代的C3~C16烷基、C3~C10环烷基、或C3~C16烷基取代的C3~C10环烷基;
R1和R2相同或不同,各自独立选自C3~C10烷基、C3~C10环烷基或C6~C14芳基取代的C3~C10烷基、C3~C10环烷基、C3~C10烷基取代的C3~C10环烷基、C6~C14芳基、和C3~C10烷基取代的C6~C14芳基。
在一个或多个实施方案中,R为C3~C10烷基或C3~C10环烷基,优选为C3~C10支链烷基或C3~C10环烷基,更优选为异丙基、叔丁基、叔辛基或环己基。
在一个或多个实施方案中,R1和R2相同或不同,各自独立为C3~C10烷基或苯基,优选各自独立为C3~C10支链烷基或苯基,更优选各自独立为异丙基、1,4-二甲基戊基或苯基。
在一个或多个实施方案中,所述化合物选自:
本发明还提供一种制备本发明任一实施方案所述的化合物的方法,包括:(1)使三聚氯氰与NH2R反应,制备得到下式所示的中间体A:
(2)使中间体A与N-R1-对苯二胺反应,制备得到下式所示的中间体B:
(3)使中间体B与N-R2-对苯二胺反应,制备得到式(I)化合物:
其中,式A、式B和式(I)化合物中的R、R1和R2如本发明任一实施方案所定义。
在一个或多个实施方案中,步骤(1)的反应中添加碱性固体粉末,反应温度为0~35℃。
在一个或多个实施方案中,步骤(2)的反应中添加碱液,反应温度为50~100℃。
在一个或多个实施方案中,步骤(3)的反应温度为80~180℃。
在一个或多个实施方案中,R1和R2相同,所述步骤(2)和步骤(3)合并为步骤(2’):使中间体A和N-R1-对苯二胺反应,制备得到式(I)化合物。
在一个或多个实施方案中,步骤(2’)的反应中添加碱液,反应先在50~100℃下进行,然后在80~180℃下进行。
本发明还提供一种橡胶组合物,所述橡胶组合物含有本发明任一实施方案所述的化合物。
本发明还提供一种橡胶制品,所述橡胶制品采用本发明任一实施方案所述的橡胶组合物作为橡胶组分制备得到;优选地,所述橡胶制品为轮胎。
本发明还提供本发明任一实施方案所述的化合物在提高橡胶或橡胶制品的抗老化性能和/或耐变色性能中的用途;优选地,所述橡胶制品为轮胎。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下仅就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
在本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本文中,为使描述简洁,未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
本文中,烷基是指直链或支链单价饱和烃基,通常含有1~16个碳原子(C1~C16烷基),优选含有3~16个碳原子(C3~C16烷基)。烷基的例子包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、1,4-二甲基戊基和叔辛基。本文中,烷基可任选地被芳基或环烷基取代,通常取代基的数量为1个。取代的烷基的例子包括但不限于环己基甲基、苯甲基和苯乙基。
本文中,亚烷基是指直链或支链二价饱和烃基,通常含有1~16个碳原子(C1~C16亚烷基),优选含有3~16个碳原子(C3~C16亚烷基)。亚烷基的例子包括但不限于亚甲基、亚乙基和1,3-亚丙基。
本文中,环烷基是指含有3~10个碳原子,优选含有3~8个碳原子的单价饱和烃环。环烷基的例子包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基和金刚烷基。本文中,环烷基可任选地被烷基取代。取代基的数量可以是1或2个。取代的环烷基的例子包括但不限于甲基环己基。
本文中,亚环烷基是指含有3~10个碳原子,优选含有3~8个碳原子的二价饱和烃环。亚环烷基的例子包括但不限于1,2-环戊二基和1,2-环己二基。
本文中,芳基指芳烃分子的芳核碳上去掉一个氢原子后剩下的一价基团。芳基的环碳原子数通常为6~14个。示例性的芳基包括苯基和萘基。芳基可任选地被烷基、环烷基和/或芳基取代。取代基的数量通常为1或2个。示例性的取代的芳基的例子包括但不限于2-甲基苯基、4-环己基苯基、4-(2-甲基环己基)苯基和4-联苯基。
本发明发现具有如式(I)所示结构的化合物可以提供比常规防老剂更好的耐候性、持久性以及耐变色性等性能,其具体结构如下:
其中,R为C3~C16烷基、C3~C10环烷基取代的C3~C16烷基、C3~C10环烷基、或C3~C16烷基取代的C3~C10环烷基;
R1和R2相同或不同,各自独立选自C3~C10烷基、C3~C10环烷基或C6~C14芳基取代的C3~C10烷基、C3~C10环烷基、C3~C10烷基取代的C3~C10环烷基、C6~C14芳基、和C3~C10烷基取代的C6~C14芳基。
优选的R为C3~C10烷基或C3~C10环烷基。在某些实施方案中,R为C3~C10烷基,优选为C3~C10支链烷基或C3~C10环烷基,例如异丙基、叔丁基、叔辛基或环己基。
优选的R1和R2各自独立为C3~C10烷基或苯基。在优选的实施方案中,R1和R2各自独立为C3~C10支链烷基或苯基。在某些实施方案中,R1和R2各自独立为异丙基、1,4-二甲基戊基或苯基。
在某些实施方案中,R为叔丁基或叔辛基,R1和R2各自独立为1,4-二甲基戊基或苯基。
本发明的式(I)所示结构的化合物可分三步来制备:
第一步,以三聚氯氰(TCT)和NH2R为反应原料来制备中间体A,其中,R为C3~C16烷基、C3~C10环烷基取代的C3~C16烷基、C3~C10环烷基或C3~C16烷基取代的C3~C10环烷基;
第二步,中间体A再和N-R1-对苯二胺反应,制备中间体B,其中,R1为C3~C10烷基、C3~C10环烷基或C6~C14芳基取代的C3~C10烷基、C3~C10环烷基、C3~C10烷基取代的C3~C10环烷基、C6~C14芳基或C3~C10烷基取代的C6~C14芳基;
第三步,中间体B再和N-R2-对苯二胺反应,制备目标产物式(I)化合物,其中,R2为C3~C10烷基、C3~C10环烷基或C6~C14芳基取代的C3~C10烷基、C3~C10环烷基、C3~C10烷基取代的C3~C10环烷基、C6~C14芳基或C3~C10烷基取代的C6~C14芳基;
其中,中间体A、中间体B和式(I)化合物中优选的R、R1和R2可以如本文任一实施方案所述。
第一步中,为了提高三聚氯氰的转化率,可使用过量的NH2R。相对于三聚氯氰来说,NH2R一般可过量10%以下。在某些实施方案中,NH2R过量8%以下或5%以下。本文中,如无特别说明,某一物质过量是指该物质的添加量大于三聚氯氰的添加量。本文以物质的量计过量的百分比值,例如当使用1mol三聚氰氯时,NH2R过量10%以下是指可使用1mol~1.1mol的NH2R。
第一步反应通常以碱性固体粉末为缚酸剂,用来中和反应过程中产生的HCl。适用于本发明的碱性固体粉末不受特别限制,例如可以是碳酸钠、碳酸镁、碳酸钙、氧化钙、氧化镁、氢氧化镁等中的一种或多种。通常,为了更好地中和HCl,第一步反应中可添加过量的碱性固体粉末。相对于三聚氯氰而言,碱性固体粉末的过量值不受特别限制,例如可过量80%以下。
第一步反应温度通常控制在0~35℃。第一步反应通常在非极性溶剂中进行,例如可以在甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、甲基环己烷、二氯苯、三氯苯、二甲基环己烷、三甲基环己烷等非极性溶剂中进行。第一步反应的时间可通过检测反应进程来确定。本文中,检测反应进程的方法可以是本领域已知的,例如利用气相色谱(GC)或高效液相色谱(HPLC)检测三聚氯氰是否完全反应掉。反应后过滤出固体,得到中间体A的溶液。
第二步中,为了提高中间体A的转化率,可使用过量的N-R1-对苯二胺。相对于三聚氯氰而言,N-R1-对苯二胺一般可过量20%以下。在某些实施方案中,N-R1-对苯二胺过量10%以下。
第二步反应通常以碱液为缚酸剂。第二步中通常添加过量的碱液,例如碱液中的碱相对于三聚氰胺而言可过量20%以下或10%以下。适用于本发明的碱液不受特别限制,例如可以是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、三乙胺、三异丙胺、N-异丙基二乙胺、N,N-二异丙基乙胺等中的一种或多种。本发明中,碱液为无机碱的水溶液(如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液)时,其浓度不受特别限制,通常为10wt%~50wt%,例如可以是25wt%。
第二步反应温度通常控制在50~100℃。第二步反应通常在非极性溶剂中进行,例如可以在甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、甲基环己烷、二氯苯、三氯苯、二甲基环己烷、三甲基环己烷等非极性溶剂中进行。第二步反应的时间可通过检测反应进程来确定,例如利用GC或HPLC检测N-R1-对苯二胺的含量是否继续降低。反应后,经过纯化(例如静置、分去水相,或水洗),得到中间体B的溶液。
第三步中,为了提高中间体B的转化率,可使用过量的N-R2-对苯二胺。相对于三聚氯氰而言,N-R2-对苯二胺一般可过量20%以下。在某些实施方案中,N-R2-对苯二胺过量10%以下。
第三步反应温度通常控制在80~180℃。第三步反应通常在非极性溶剂中进行,例如可以在甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、甲基环己烷、二氯苯、三氯苯、二甲基环己烷、三甲基环己烷等非极性溶剂中进行。第三步反应的时间可通过检测反应进程来确定,例如利用GC或HPLC检测N-R2-对苯二胺的含量是否继续降低。反应结束后加入碱液(如氢氧化钠、氢氧化钾溶液等)进行中和除去HCl。中和后,经过纯化(例如分去水相,有机相水洗,有机物蒸馏溶剂得到粗品,粗品重结晶提纯,干燥),得到式(I)化合物。
当式(I)所示结构的化合物的R1和R2相同时,上述制备方法中的第二步和第三步可合并为一步进行,即,使中间体A和N-R1-对苯二胺反应,制备得到式(I)化合物。
在第二步和第三步合并为一步进行(下称合并反应)的实施方案中,合并反应中N-R1-对苯二胺的添加量通常为上述第二步反应中N-R1-对苯二胺的添加量和第三步反应中N-R2-对苯二胺的添加量之和。合并反应通常采用分段控温的形式进行,即先在50~100℃下反应,后在80~180℃下反应。可通过检测反应进程来确定切换反应温度的时机,例如当利用GC或HPLC检测到N-R1-对苯二胺的含量降低到添加量的一半时,将温度由50~100℃切换到80~180℃。合并反应通常在非极性溶剂中进行,例如可以在甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、甲基环己烷、二氯苯、三氯苯、二甲基环己烷、三甲基环己烷等非极性溶剂中进行。合并反应的总时间可通过检测反应进程来确定,例如利用GC或HPLC检测N-R1-对苯二胺的含量是否继续降低。合并反应通常以碱液(如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、三乙胺、三异丙胺、N-异丙基二乙胺、N,N-二异丙基乙胺等中的一种或多种)为缚酸剂。反应结束后,可加入碱液进行中和除去HCl,经过纯化(例如分去水相,有机相水洗,有机物蒸馏溶剂得到粗品,粗品重结晶提纯,干燥),得到式(I)化合物。
本发明的化合物可为橡胶组合物提供更好的耐老化性能和耐变色性能。因此,本发明也提供一种橡胶组合物,该橡胶组合物含有本文所述式I化合物中的一种或多种。通常,橡胶组合物还含有二烯弹性体、增强填料和交联剂。
二烯弹性体是指单体包含二烯烃(如丁二烯、异戊二烯)的弹性体。适用于本发明的二烯弹性体可以是本领域已知的各种二烯弹性体,包括但不限于天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、异戊二烯/丁二烯共聚物、异戊二烯/苯乙烯共聚物、异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物等。在某些实施方案中,本发明的橡胶组合物中,二烯弹性体由天然橡胶(如SCR5)和顺丁橡胶(如BR9000)组成;天然橡胶和顺丁橡胶的质量比可以为1:9到9:1,例如为2:8到8:2、3:7到7:3、4:6到6:4、或1:1。
通常,以100质量份二烯弹性体为基准,橡胶组合物中式I化合物的用量为0.1-5质量份,例如1~5质量份、1.5~3.5质量份、2~3重量份。
橡胶组合物中还可含有其它常用的成分,包括但不限于增强填料、助剂、交联剂和促进剂等。本发明中,增强填料、助剂、交联剂和促进剂的用量可以是本领域的常规用量。
增强填料可以是炭黑、氧化钛、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、粘土或滑石等。通常,每100质量份的二烯弹性体使用40-60质量份的增强填料。
助剂可以是,例如为了改善加工性而使用的软化剂。软化剂可以为石油类软化剂如芳烃油、加工油、润滑油、石蜡、液体石蜡、石油沥青和凡士林等,也可以为脂肪油类软化剂如蓖麻油、亚麻籽油、菜籽油、椰子油、蜡(如蜂蜡、巴西棕榈蜡和羊毛脂)、妥尔油、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和月桂酸等。助剂还可以是活性剂,例如氧化锌,可以起到加快硫化速度、提高橡胶导热性、耐磨性、耐撕裂性等作用。通常,每100质量份的二烯弹性体使用5-20质量份的助剂,例如使用2-8质量份的芳烃油、2-8质量份的氧化锌和1-4质量份的硬脂酸。
交联剂可以是硫磺。通常,每100质量份的二烯弹性体使用1-3质量份的交联剂。
促进剂通常为硫化促进剂,可以为磺胺类、噻唑类、秋兰姆类、硫脲类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、醛氨类、咪唑啉类和黄原酸类硫化促进剂的至少一种。例如,促进剂可以是促进剂NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)。通常,每100质量份的二烯弹性体使用0.5-1.5质量份的促进剂。
另外,在需要时,橡胶组合物中还可使用增塑剂,例如DMP(邻苯二甲酸二甲酯)、DEP(邻苯二甲酸二乙酯)、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)、DHP(邻苯二甲酸二庚酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)、BBP(邻苯二甲酸丁基苄基酯)、DWP(邻苯二甲酸二月桂酯)和DCHP(邻苯二甲酸二环己酯)等。增塑剂的用量为本领域的常规用量。
可采用常规的方法制备本发明的橡胶制品。例如,采用两段混炼方式进行制备,一段密炼机混炼,混合二烯弹性体、增强填料、助剂和防老剂,排胶温度110℃以上,二段开炼机混炼,混炼胶与硫磺和促进剂。
通常,先向热机械混合器(如密炼机)中加入二烯弹性体,捏合一定时间后,加入增强填料、助剂、防老剂,继续捏合直至混合均匀,增强填料、助剂、防老剂可以分批加入,捏合期间温度控制在110℃至190℃之间,优选在150℃至160℃之间;然后,将混合物冷却至100℃以下,加入交联剂和促进剂,再次捏合,捏合期间温度控制在110℃以下,如70℃;最后进行硫化,即可制得硫化橡胶。可选地,在硫化前可对捏合得到的橡胶组合物进行压片。可采用常规的方法对捏合好的橡胶组合物进行硫化,得到硫化橡胶,硫化(固化)温度通常为130℃-200℃,如145℃,硫化时间取决于硫化温度、硫化体系和硫化动力学,通常为15-60分钟,如30分钟。
本发明的化合物用于橡胶制品,尤其橡胶轮胎中,可赋予橡胶制品或橡胶轮胎更加优异的抗老化性能;此外,相比现有的防老剂产品,含有本发明的化合物的橡胶制品或橡胶轮胎不易发生表面污染变色,具有优异的耐变色性能。因此,本发明还提供一种橡胶制品,所述橡胶制品采用本文所述的橡胶组合物作为橡胶组分制备得到。橡胶制品可以是轮胎、胶鞋、密封条、隔音板、止震垫等。在某些实施方案中,橡胶制品为轮胎,例如轮胎的胎面、带束层和胎侧。作为轮胎的带束层,除本文所述的橡胶组合物外,所述橡胶制品还可含有本领域常规使用的增强材料。本发明还提供本文所述的橡胶组合物在提高橡胶或橡胶制品的抗老化性能和/或耐变色性能中的应用。
下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解,这些实施例仅仅是阐述性的,并非意图限制本发明的范围。实施例中所用到的方法、试剂和材料,除非另有说明,否则为本领域常规的方法、试剂和材料。制备例中的原料化合物均可通过市售途径购得。
制备例1:2-异丙胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-1)的制备
(1)中间体A1的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g甲苯中,加入74.2g碳酸钠固体粉末,在10℃剧烈搅拌条件下滴加39.6g异丙胺的甲苯溶液(0.67mol异丙胺+80g甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A1的无色透明溶液。
(2)中间体B11的合成
称取142.6g N-苯基对苯二胺(0.77mol)溶于180g甲苯中,升温至65℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A1的甲苯溶液,同时滴加112.6g氢氧化钠溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B11的甲苯溶液。
(3)化合物I-1的合成
向步骤(2)中得到的中间体B11的甲苯溶液中加入132.5g N-苯基对苯二胺(0.72mol),升温至80℃反应,用GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,分去水相,有机相水洗后蒸馏甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到289.2g(收率90%)2-异丙胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-1)。
化合物I-1的性状:蓝色固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.71(s,2H),7.93(s,2H),7.64(br,4H),7.17(t,4H),6.99(q,8H),6.73(t,2H),6.31(s,1H),3.4(s,1H),1.41(s,6H)。
制备例2:2-异丙胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-2)的制备
(1)中间体A1的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二甲苯中,加入71.2g超细碳酸钙固体粉末,在10℃剧烈搅拌条件下滴加38.4g异丙胺的二甲苯溶液(0.65mol异丙胺+80g二甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A1的无色透明溶液。
(2)中间体B12的合成
称取152.4g N-1,4-二甲基戊基对苯二胺(0.74mol)溶于180g二甲苯中,升温至70℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A1的二甲苯溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-1,4-二甲基戊基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B12的二甲苯溶液。
(3)化合物I-2的合成
向步骤(2)中得到的中间体B12的二甲苯溶液中加入152.5g N-1,4-二甲基戊基对苯二胺(0.74mol),升温至110℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲基戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏二甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到283g(收率81%)2-异丙胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-2)。
化合物I-2的性状:紫褐色固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.39(s,2H),7.32(d,4H),6.48(d,4H),6.09(S,1H),4.92(t,3H),3.31-3.21(m,2H),1.56-1.43(m,4H),1.42-1.13(m,12H),1.06(d,6H),0.85(q,12H)。
制备例3:2-叔丁胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-3)的制备
(1)中间体A2的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g三甲苯中,加入71.2g超细碳酸镁固体粉末,在15℃剧烈搅拌条件下滴加49.1g叔丁胺的三甲苯溶液(0.67mol叔丁胺+80g甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A2的无色透明溶液。
(2)中间体B21的合成
称取131.5g N-苯基对苯二胺(0.71mol)溶于180g三甲苯中,升温至65℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A2的三甲苯溶液,同时滴加71.1g三乙胺,滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,水洗,得到含中间体B21的三甲苯溶液。
(3)化合物I-3的合成
向步骤(2)中得到的中间体B21的三甲苯溶液中加入123.3g N-苯基对苯二胺(0.67mol),升温至105℃反应,用GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入71.1g三乙胺中和,水洗后蒸馏三甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到280g(收率85%)2-叔丁胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-3)。
化合物I-3的性状:深蓝色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δPPm):8.71(s,2H),7.93(s,2H),7.64(br,4H),7.17(t,4H),6.99(q,8H),6.73(t,2H),6.31(s,1H),1.41(s,9H)。
制备例4:2-叔丁胺-4,6-二(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-4)的制备
(1)中间体A2的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g氯苯中,加入64g氧化钙固体粉末,在15℃剧烈搅拌条件下滴加49.1g叔丁胺的甲苯溶液(0.67mol叔丁胺+80g氯苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A2的无色透明溶液。
(2)中间体B22的合成
称取105g N-异丙基对苯二胺(0.7mol)溶于180g氯苯中,升温至60℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A2的氯苯溶液,同时滴加100.5g三异丙胺,滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-异丙基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B22的氯苯溶液。
(3)化合物I-4的合成
向步骤(2)中得到的中间体B22的氯苯溶液中加入114g N-异丙基对苯二胺(0.76mol),升温至80℃反应,用GC检测,当N-异丙基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏氯苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到258g(收率90%)2-叔丁胺-4,6-二(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-4)。
化合物I-4的性状:紫褐色固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.29(s,2H),7.33(d,4H),6.44(d,4H),6.02(S,1H),4.92(d,2H),3.4(d,2H),1.42-1.13(m,9H),0.85(q,12H)。
实施例5:2-叔丁胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-5)
(1)中间体A2合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二氯苯中,加入38.4g超细氧化镁固体粉末,在20℃剧烈搅拌条件下滴加51.3g叔丁胺的二氯苯溶液(0.7mol叔丁胺+80g二氯苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A2为无色透明溶液。
(2)中间体B23合成
称取144.2g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.7mol)溶于180g二氯苯中,升温至70℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A2的二氯苯溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-1,4-二甲戊基对苯二胺含量不再降低时停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B23二氯苯溶液。
(3)化合物I-5的合成
向步骤(2)中得到的中间体B23二氯苯溶液中加入148.4g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.72mol),升温至150℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到286.7g(收率80%)2-叔丁胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-5)。
化合物I-5的性状:深紫色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.29(s,2H),7.33(d,4H),6.44(d,4H),6.02(S,1H),4.92(d,2H),3.31-3.21(m,2H),1.56-1.43(m,4H),1.42-1.13(m,15H),1.06(d,6H),0.85(q,12H)。
制备例6:2-叔丁胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-6)
(1)中间体A2的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g甲基环己烷中,加入71.2g超细氢氧化镁固体粉末,在20℃剧烈搅拌条件下滴加49.1g叔丁胺的甲基环己烷溶液(0.67mol叔丁胺+80g甲基环己烷),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A2的无色透明溶液。
(2)中间体B21的合成
称取124.0g N-苯基对苯二胺(0.67mol)溶于180g甲基环己烷中,升温至50℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A2的甲基环己烷溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不变时,停止反应,水洗,得到含中间体B21的甲基环己烷溶液。
(3)化合物I-6的合成
向步骤(2)中得到的中间体B21的甲基环己烷溶液中加入131.9g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.64mol),升温至160℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠(25wt%)中和,水洗后蒸馏甲基环己烷,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到261.7g(收率76%)2-叔丁胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-6)。
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化合物I-6性状:深紫色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δPPm):8.56(d,2H),7.90(s,1H),7.68(d,2H),7.39(d,2H),7.21(t,2H),7.02(t,4H),6.79(t,1H),6.52(d,2H),6.22(s,1H),5.0(d,1H),3.37(m,1H),1.6-1.45(m,2H),1.43(s,9H),1.31-1.18(m,3H),1.11(d,3H),0.89(q,6H)。
实施例7:2-叔辛胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-7)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g三氯苯中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在30℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的三氯苯溶液(0.67mol叔辛胺+80g三氯苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B31的合成
称取129.6g N-苯基对苯二胺(0.7mol)溶于180g三氯苯中,升温至70℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的三氯苯溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B31的三氯苯溶液。
(3)化合物I-7的合成
向步骤(2)中得到的中间体B31的三氯苯溶液中加入136.2g N-苯基对苯二胺(0.74mol),升温至105℃反应,用GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,分去水相,有机相蒸馏三氯苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到322.1g(收率88%)2-叔辛胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-7)。
化合物I-7的性状:蓝褐色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.6(d,2H),7.95(s,2H),7.63(s,4H),7.16(t,4H),6.99(q,8H),6.72(t,2H),6.17(br,1H),1.9(s,2H),1.42(s,6H),0.96(s,9H)。
实施例8:2-叔辛胺-4,6-二(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-8)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二甲基环己烷中,加入71.2g超细碳酸钠固体粉末,在30℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的二甲基环己烷溶液(0.67mol叔辛胺+80g二甲基环己烷),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B32的合成
称取105g N-异丙基对苯二胺(0.7mol)溶于180g二甲基环己烷中,升温至65℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的二甲基环己烷溶液,同时滴加112.6g氢氧化钠溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-异丙基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B32的二甲基环己烷溶液。
(3)化合物I-8的合成
向步骤(2)中得到的中间体B32的二甲基环己烷溶液中加入108g N-异丙基对苯二胺(0.72mol),升温至90℃反应,用GC检测,当N-异丙基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏二甲基环己烷,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到293.5g(收率91%)2-叔辛胺-4,6-二(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-8)。
化合物I-8的性状:紫褐色固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.29(s,2H),7.33(d,4H),6.44(d,4H),6.02(S,1H),4.92(d,2H),3.4(d,2H),1.9(s,2H),1.42-1.13(m,18H),0.96(s,9H)。
实施例9:2-叔辛胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-9)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g三甲基环己烷中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在35℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的三甲基环己烷溶液(0.67mol叔辛胺+80g三甲基环己烷),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B31的合成
称取129.6g N-苯基对苯二胺(0.7mol)溶于180g三甲基环己烷中,升温至70℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的三甲基环己烷溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B31的三甲基环己烷溶液。
(3)化合物I-9的合成
向步骤(2)中得到的中间体B31的三甲基环己烷溶液中加入105g N-异丙基对苯二胺(0.7mol),升温至100℃反应,用GC检测,当N-异丙基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,水洗后蒸馏三甲基环己烷,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到296.7g(收率85%)2-叔辛胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-异丙胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-9)。
化合物I-9的性状:紫褐色固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.47(q,2H),7.93(s,1H),7.6(s,2H),7.38(s,2H),7.17(t,2H),6.9(t,4H),6.77(t,1H),6.45(d,2H),6.14(d,1H),4.95(d,1H),3.29(m,1H),1.50(m,2H),1.41-1.31(m,12H),0.95(s,9H)。
实施例10:2-叔辛胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-10)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二甲苯中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在35℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的二甲苯溶液(0.67mol叔辛胺+80g二甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B31的合成
称取129.6g N-苯基对苯二胺(0.7mol)溶于180g二甲苯中,升温至80℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的二甲苯溶液,同时滴加157.6g氢氧化钾(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样HPLC检测,当测不出中间体A3时,停止反应,水洗,得到含中间体B31的二甲苯溶液。
(3)化合物I-10的合成
向步骤(2)中得到的中间体B31的二甲苯溶液中加入131.9g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.64mol),升温至110℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲基戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,水洗后蒸馏二甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到288.9g(收率76%)2-叔辛胺-4-(4-苯胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-10)。
化合物I-10的性状:深紫色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.49(q,2H),7.91(s,1H),7.64(s,2H),7.34(s,2H),7.17(t,2H),6.98(t,4H),6.73(t,1H),6.48(d,2H),6.04(d,1H),4.95(d,1H),3.29(m,1H),1.89(s,1H),1.50(m,2H),1.40(s,6H),1.31-1.18(m,4H),1.07(d,3H),0.95(s,9H),0.86(q,6H)。
实施例11:2-叔辛胺-4-(4-异丙胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-11)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二甲苯中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在35℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的二甲苯溶液(0.67mol叔辛胺+80g二甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B32的合成
称取105g N-异丙基对苯二胺(0.7mol)溶于180g二甲苯中,升温至65℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的二甲苯溶液,同时滴加112.6g氢氧化钠溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当测不出中间体A3时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B32的二甲苯溶液。
(3)化合物I-11的合成
向步骤(2)中得到的中间体B32的二甲苯溶液中加入144.2g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.7mol),升温至120℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏二甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到286.7g(收率80%)2-叔辛胺-4-(4-异丙胺基苯胺)-6-(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-11)。
化合物I-11的性状:紫褐色粘稠固体。
1H-HMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.32(d,2H),7.39(s,4H),6.49(d,4H),6.04(br,1H),4.99(t,3H),3.21-3.32(m,2H),1.36-1.15(m,15H),1.08-1.13(d,6H),1.02(s,9H),0.91(q,6H)。
实施例12:2-叔辛胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-12)
(1)中间体A3的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g二甲苯中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在25℃剧烈搅拌条件下滴加86.5g叔辛胺的二甲苯溶液(0.67mol叔辛胺+80g二甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A3的无色透明溶液。
(2)中间体B33的合成
称取144.2g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.7mol)溶于180g二甲苯中,升温至90℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A3的二甲苯溶液,同时滴加112.6g氢氧化钠溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当测不出中间体A3时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B33的二甲苯溶液。
(3)化合物I-12的合成
向步骤(2)中得到的中间体B33的二甲苯溶液中加入152.4g N-1,4-二甲戊基对苯二胺(0.74mol),升温至180℃反应,用GC检测,当N-1,4-二甲戊基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏二甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到295.6g(收率75%)2-叔辛胺-4,6-二(4-(1,4-二甲基戊胺基)苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-12)。
化合物I-12的性状:深紫色粘稠液体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.30(d,2H),7.38(s,4H),6.51(d,4H),5.94(br,1H),4.99(d,2H),3.21-3.32(m,2H),1.91(s,2H),1.58-1.44(m,4H),1.38(s,6H),1.36-1.15(m,6H),1.08-1.13(d,6H),0.99(s,9H),0.91(q,12H)。
实施例13:2-环己胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3,5-三嗪(化合物I-13)
(1)中间体A4的合成
称取118.1g三聚氯氰(0.64mol)溶于360g甲苯中,加入71.2g碳酸钠固体粉末,在25℃剧烈搅拌条件下滴加66.4g环己胺的甲苯溶液(0.67mol环己胺+80g甲苯),滴加1.5h,滴完后继续反应1.5h,取样进行GC检测,当检测不出三聚氯氰时,停止反应,过滤出固体,得到中间体A4的无色透明溶液。
(2)中间体B43的合成
称取128.8g N-苯基对苯二胺(0.7mol)溶于180g甲苯中,升温至100℃,剧烈搅拌下滴加步骤(1)中得到的中间体A4的甲苯溶液,同时滴加112.6g氢氧化钠溶液(25wt%),滴加1~2h,保温1h,取样GC检测,当测不出中间体A4时,停止反应,静置,分去水相,得到含中间体B43的甲苯溶液。
(3)化合物I-13的合成
向步骤(2)中得到的中间体B43的甲苯溶液中再加入132.5g N-苯基对苯二胺(0.72mol),升温至140℃反应,用GC检测,当N-苯基对苯二胺含量不再降低时,降温,停止反应,加入112.6g氢氧化钠溶液(25wt%)中和,有机相水洗后蒸馏甲苯,得到粗品。然后用石油醚重结晶,干燥后得到277.5g(收率80%)2-环己胺-4,6-二(4-苯胺基苯胺)-1,3-5-三嗪(化合物I-13)。
化合物I-13的性状:深褐色固体。
1H-NMR(400MHz,DMSO-D6,δppm):8.63(s,2H),7.82(s,2H),7.64(br,4H),7.19(t,4H),6.89(q,8H),6.65(t,2H),6.21(s,1H),3.2-3.4(m,5H),2.41(br,6H)。
测试例:
根据表1所示的配方制备测试例1-6的橡胶组合物,具体包含如下步骤:
1、向密炼机中加入天然橡胶SCR5和合成胶BR,捏合一段时间后,加入炭黑N550、芳烃油、氧化锌、硬脂酸和防老剂(6PPD、化合物I-5、化合物I-3、化合物I-6、化合物I-10或化合物I-12),继续捏合直至混合均匀;捏合期间温度控制在150℃和160℃之间;
2、将整个混合物冷却至100℃以下,然后加入交联体系(硫磺S和促进剂NS),捏合整个混合物;捏合期间控制温度不超过110℃;
3、将所得的橡胶组合物压延为片状(厚度为2-3mm),进行硫化,硫化温度为145℃,时间为30分钟。
表1中各成分的来源如下:
SCR5:西双版纳中化橡胶有限公司天然胶SCR5;
BR:南京扬子石化橡胶有限公司合成胶BR9000;
N550:卡博特公司炭黑N550;
芳烃油:上海泰坦科技股份有限公司通用试剂;
硬脂酸:上海泰坦科技股份有限公司通用试剂硬脂酸(AR);
氧化锌:上海泰坦科技股份有限公司通用试剂氧化锌(AR);
NS:圣奥化学科技有限公司硫化促进剂NS;
S:国药集团化学试剂公司升华硫(AR);
6PPD:圣奥化学科技有限公司防老剂SIRANTOX 6PPD;
化合物I-5:实施例5合成的化合物;
化合物I-3:实施例3合成的化合物;
化合物I-6:实施例6合成的化合物;
化合物I-10:实施例10合成的化合物;
化合物I-12:实施例12合成的化合物。
表1:橡胶组合物的配方(单位:质量份)
按照以下的方法评估测试例1-6的硫化橡胶片的抗臭氧性能和耐变色性能,结果如表3所示。
(1)抗臭氧性能评估方法
在温度为40℃,臭氧浓度为50pphm,且伸长率为20%的条件下,将各种橡胶组合物的试验片进行臭氧劣化试验。经39小时后,检查该试验片的劣化状态。抗臭氧性能等级基于形成的裂缝密度,其评判标准为:
0:没有裂纹
1:少量裂纹(裂纹密度<10条/cm)
2:较多裂纹(10条/cm≤裂纹密度<40条/cm)
3:大量裂纹(裂纹密度≥40条/cm)
(2)耐变色性能评估方法
将硫化胶片装入自封袋中,使胶片紧贴袋子,在室外条件暴露两周后观察袋子颜色变化。耐变色性能等级的评判标准如表2所示。
表2:变色等级说明
表3:橡胶耐臭氧和耐变色实验结果
由表1和表2可知,相比于含有常规防老剂的橡胶组合物,含有本发明化合物的胶料耐臭氧性相同或者更好,而且含有本发明化合物的胶料变色明显受到抑制。
Claims (16)
1.下式(I)所示的化合物:
其中,
R为C3~C10烷基;
R1和R2相同或不同,各自独立选自C3~C10烷基和苯基。
2.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,R为C3~C10支链烷基。
3.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,R为异丙基、叔丁基、叔辛基或环己基。
4.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,R1和R2各自独立为C3~C10支链烷基或苯基。
5.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,R1和R2各自独立为异丙基、1,4-二甲基戊基或苯基。
6.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述化合物选自:
7.一种制备权利要求1-6中任一项所述的化合物的方法,其特征在于,所述方法包括:
(1)使三聚氯氰与NH2R反应,制备得到下式所示的中间体A:
(2)使中间体A与N-R1-对苯二胺反应,制备得到下式所示的中间体B:
(3)使中间体B与N-R2-对苯二胺反应,制备得到式(I)化合物:
其中,中间体A、中间体B和式(I)化合物中的R、R1和R2如权利要求1-6中任一项所定义。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法具有以下一项或多项特征:
(A)步骤(1)的反应中添加碱性固体粉末,反应温度为0~35℃;
(B)步骤(2)的反应中添加碱液,反应温度为50~100℃;和
(C)步骤(3)的反应温度为80~180℃。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,R1和R2相同,所述步骤(2)和步骤(3)合并为步骤(2’):使中间体A和N-R1-对苯二胺反应,制备得到式(I)化合物。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(1)的反应中添加碱性固体粉末,反应温度为0~35℃。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(2’)的反应中添加碱液,反应先在50~100℃下进行,然后在80~180℃下进行。
12.一种橡胶组合物,所述橡胶组合物含有权利要求1-6中任一项所述的化合物。
13.一种橡胶制品,所述橡胶制品采用权利要求12所述的橡胶组合物作为橡胶组分制备得到。
14.如权利要求13所述的橡胶制品,其特征在于,所述橡胶制品为轮胎。
15.权利要求1-6中任一项所述的化合物在提高橡胶或橡胶制品的抗老化性能和/或耐变色性能中的用途。
16.如权利要求15所述的用途,其特征在于,所述橡胶制品为轮胎。
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