CS264192B1 - Sposob úpravy taveniny N-fenyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl) -p-fenyléndiamínu - Google Patents

Description

Vynález sa týká spůsobu úpravy taveniny N-f enyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl )-p-fenyléndiamínu pre přípravu tvarovo stálých častíc. N-f enyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl) -p-f enylóndiamín sa používá ako antioxidačný prostriedok hlavně v gumárenskom priemysle.

N-f enyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl) -p-fenyléndiamín sa připravuje prevažne alkylačnou hydrogenáciou p-amínodifenylamínu metylizobutylketónom za přítomnosti hydrogenačného katalyzátore, resp. iným postupom. Po oddělení rozpúšťadiel a/alebo přečištění rektifikáciou sa N-fenyl-N‘-( 1,3-dimetylbutyl j-p-fenyléndiamín získá vo formě taveniny, ktorá patří k látkám so širokou metastabilnou oblasťou — aj po ochladení pod teplotu tuhnutia zostáva v kvapalnom stave, tuhne pomaly, nehomogénne, vytvára lepívá m?su. Pre aplikáciu do gumy a polymérov je potřebné, aby bol vo formě 1'ahko manipulcvatel'ných pravidelných a tvarovo stálých častíc, k čomu slúžia rožne sposoby finalizácie, napr. pastilkovanie, šupinkovanie, vytláčrnie, granulovanie a pod., známe z literatúry.

V DE 1 803 420 je opísaný sposob urýchlenia kryštalizácie N-fenyl-N‘-( 1,3-dimetylbutyl)-p-f enyléndiamínu prebublávaním taveniny plynem alebo kvapalinou za súčasného miešanta mechanickým alebo ultrazvukovým systémem, resp. primiešavaním cudzích příměsí.

Iný používaný sposob přípravy spočívá vo vytváraní zmesných kvapalných alebo tuhých antidegradačných systémov N-fenyl-N‘-(1,3-dimetylbutyl)-p-f enyléndiamínu s inými antidegradantami (US 3 542 691).

V JP 6 136 388 je opísané vytváranie tvarovo odolného produktu zmiešaním zrnitého NIemyl-N‘-( 1,3-dimetylbutyl )-p-fenyléndiamínu s 10 % S1O2, v JP 248 649 je opísaný zložitejší sposob granulácie N-alkyl-N‘-fenyl-p-fenyléindiamínov tavením a následným chladením v dvojvrstvovom bubnovom site s komplikovaným sposobom chladenia.

V ďalšom JP 60 239 446 je opísaná příprava tvarovo odolných pravidelných častíc 20 zrnitej suroviny, ktorá sa nechá spracovať vo valcovom rotujúcom zásobníku s frekvenciou otáčok 15 min^-1 po dobu 30 minút.

Nevýhodou týchto spůsobov úpravy sú rožne — spočívajú jednak v nevyhnutnosti pridávania cudzej příměsi, čím dochádza k znižovaniu koncentrácie aktívnej látky ako aj v potrebe zložitého strojno-technologického zariadenia (dokonalý distribútor plynu, ultrazvuková miešačka, chladený sítový bubon ap.).

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob úpravy tavenimv N-fenyl-N‘-( 1,3-dimetylbutyl)-p-f enyléndiamínu podlá vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tavenina N-fenyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl) -p-fenyléndiamínu, připadne s prídavkom N-fenyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl )-p-feny]éndiamímu v práškovej formě, sa upraví na teplotu maximálně 44 °C a za miešania sa pri tejto teplote udržuje až do vytvorenia nukleačných centier. Doba potřebná na dosiahnutie dostatočného stupňa kryštalizácie závisí od Intenzity miešania a teploty v kryštalizátore. Potom sa teplota zvýši na maximálně 48 °C, čím sa stabilizuje stupeň kryštalizácie. Homogénna krystalická masa sa udržuje pri tejto teplote a tvaruje sa pri teplote maximálně 30 °C.

Vytvorenú stabilnú kryštalickú masu možno priamo celú spracovať alebo ju využíváť na kontinualizáciu kryštalizácie surověj taveniny — vtedy sa do kryštalickej masy dávkuje čerstvá tavenina N-fenyl-N‘-( 1,3-dimetylbutyl)-p-f enyléndiamínu cca 45 °C teplá, premieša sa s krystalickou masou v kotli a homogénna krystalická masa sa odtahuje na finalizačné zariadenie. Přitom sa sleduje stupeň kryštalizácie masy v kryštalizátore a podlá potřeby sa upravuje teplota smerom naber pri zvyšovaní stupňa kryštalizácie a op:čne Optimálna teplota závisí od různých fakterov ako čistota N-fenyl-N‘-(l,3-dimetylbutyl)-p-fenyléndií?mínu, konkrétné vyhotovenie kryštalizátora ap.

Po vybratí kryštalickej masy z kryštalizátora a po jej ochladení pod 45 °C masa stuhne. Rýchlosť tuhnutia a kvalita produktu závisia od teploty, na ktorú sa masa ochladí. Zistilo sa, že najkvalitnejšie částice sa získali vtedy, keď doba tuhnutia nepřekročila 30 sekund -- částice malí tvrdý povrch, bolí tvarovo stále a odolné voči oderu pri manipulácii.

Tvarovanie sa může uskutočniť viacerými spOsobmi — napr. kvapkaním kryštalickej masy na kovový chladený pás (pologulovité útvary) alebo vytláčaním kryštalickej masy cez chladenú trubicu (tyčinkovité útvary).

Výhody spůsobu úpravy podlá vynálezu spočívajú jednak v odstranění cudzorodých příměsí v produkte, jednak v zjednodušení celého postupu bez nevyhnutnosti používat náročné zariadenia (ultrazvuková miešačka ap·)·

Uvedené příklady ilustrujú, ale neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

Do sklemenej nádoby o priemere 45 mm a výške 110 mm, vybavenej plášťom a vrtulovým trojlistovým miešadlom s priemerom 40 milimetrov, sa předložila do V2 objemu tavenina N-fenyl-N‘-(1,3-dimetylbutyl )-p-fenyléndiamín o teplote 56 °C. Teplou vodou v plášti sa tavenina pri frekvencli otáčok miešadla 600 min“¹ vytemperovala na 40 °C. Stav, kedy třeba zvýšit teplotu v kryštalizátore, možno určiť niekolkými spOsobmi — do vybavenia kryštalizátora možno zaradiť kontinuálny merač špecifickej hmotnosti alebo viskozity a zistiť závislost týchto veličin od stupňa kryštalizácie. V tomto případe holá použitá jednoduchá a spolehlivá vizuálna metoda — do taveniny sa ponořila kovová tyčinka. Po 38 minutách od dosiahnutia teploty 40 °C sa vytvořila krystalická masa dostatočného stupňa kryštalizácie — po vytiahnutí tyčinky z taveniny pri teplote okolia do 30 °C sa na nej do 10 s vytvořila tvrdá škrupina vykrystalizované]' látky, čo bolo znakom dostatočného stupňa kryštalizácie. Teplota kryštalickej masy sa potom teplou vodou v plášti zvýšila na 46 °C a po 10 min od dosiahnutia tejto teploty sa začala kryštalická masa odoberať a kvapkať na nerezová duplikovanú došku temperovaná vodou na 22 °G. Do 15 s od vytvorenia kvapky stuhla táto ina tvrdý polguTový útvar s priemerom 5 mm, s nelepivým povrchom. Příklad 2

Rovnakým postupom ako v příklade 1 holá vytvořená kryštalická masa. Injekčnou striekačkou sa z nej odoberali vzorky a vytvárall sa valčeky, ktoré do 15 s stuhli a dali sa nalámat na pravidelné valčeky s priemerom 2 mm a ďžkou 5 až 6 mm. Příklad 3

Postupom ako v příklade 1 sa tavenina vytemperovala na 42 °C, po dosiabnuti dr>statočného stupňa kryštalizácie sa teplota kryštalickej masy zvýšila na 47 °C. Po 8 minutách sa kryštalická masa odoberala a tvarovala ako v příklade 1 na nerezovej duplikovanej doske temperovanej na 30 °C. Vytvořené kvapky stuhli do 120 sekúnd.

Příklad 4

Postupom ako v příklade 1 sa vytvořila kryštalická masa. Z temperovanej nádobky sa do nej začala přidávat čerstvá tavenina s teplotou 45 °C, z miešanej nádoby na zároveň začala odoberať kryštalická a--.a a na ocelovom temperovanou! plechu sa pri teplote 20 °C tvarovali pastilky. Pastilky tuhli do 60 sekúnd, preto sa teplota v miešanej nádobě znížila na 43 °C --· paslid v lehli do 30 sekúnd.

Kontinuálny cbod trval 1.3(1 ni... , ; yčerpania zásob. Priemerná zdržná doba taveniny v miešanej nádobě od začiatku kontinuálneho chodu bola 150 minút.

Claims (1)

1. Sposob úpravy taveniny N-fenyl-N‘-(l,3-dimetylbutylj p-fenyléndiamímu pře přípravu tvarovo stálých častíc vyznačujúci sa. tým, že tavenina N-fenyl-N‘-(l,3-dimetylbutyl)-p-fenyléndiamínu, připadne s prídavkom N-f enyl-N‘- (1,3-dimetylbutyl j -p-fenyléndiamínu v práškovej formě, sa upraví na

   YNÁLEZU teplotu maximálně 44 ^CC, za miešania sa pri tejto teplote udržuje až do vytvorenia nukleačných centier, potom sa teplota zvýši na maximálně 48 °C, homogénna kryštalická masa sa udržuje pri tejto teplote a tvaruje sa pri teplote maximálně 30 °C.