PL73284B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 73284 KI. 39b2, 13/02 MKP C08c 13/02 Yzz Urzedu Pcitr.-rtcv-.-oqo Twórcawynalazku: Ludomir Tokarzewski Uprawniony z patentu tymczasowego:Uniwersytet Slaski, Katowice (Polska) Sposób otrzymywania zmiekczacza dla kauczuków Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania zmiekczacza dla kauczuków.Dotychczas stosowane zmiekczacze dla kauczuków stanowily oleje mineralne pochodzenia naturalnego, badz oleje syntetyczne na drodze polimeryzacji olefin, zwiazki typu terpenów, badz estrów czy poliestrów o róznej wielkosci czasteczki. Równiez w charakterze zmiekczaczy stosowane sa zwiazki typu sulfonoamidów.Dzialanie tych zmiekczaczy bylo w duzej mierze jednostronne, sprowadzajace sie jedynie do uplastycznie¬ nia mieszanek gumowych. Plastyfikatory te nie wywieraly wplywu na szybkosc wulkanizacji, a produkty wulka¬ nizacji odznaczaly sie zawsze zmniejszona wytrzymaloscia mechaniczna , proporqonalnie do zawartosci plastyfi¬ katora oraz mala odpornoscia, na procesy starzeniowe, wyrazajace sie daleko idacym pogarszaniem wlasciwosci uzytkowych z uplywem czasu lub pod wplywem ogrzewania.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie powyzszych wad oraz ogólne polepszenie stabilnosci, zwlaszcza termicznej kauczuku, przy równoczesnej poprawie mechanicznych wskazników uzytkowych oraz przetwórczych.Cel powyzszy zostal osiagniety dzieki zastosowaniu sposobu wedlug niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, ze jako surowiec wyjsciowy do syntezy zmiekczacza stosuje sie ester dwuizooktylowy kwasu maleinowego lub estry maleinowe innych wyzszych alkoholi, które ogrzewa sie ze stechiometryczna iloscia siarki, w temperaturze 180—190°C, intensywnie mieszajac w czasie 4 godzin bez katalizatora, a nastepnie produkt reakcji w temperaturze okolo 150°C w przeciagu okolo 3 godzin przedmuchuje sie powietrzem lub gazem obo¬ jetnym. Otrzymany np. wedlug podanego sposobu ester dwuizooktylowy kwasu 2,3 tiiranodwukarboksylowego o budowie wedlug wzoru nr 1 jest brunatno zabarwionym olejem o temperaturze krzepniecia -40°C, temperatu¬ rze zaplonu wedlug Marcussona 215°C, ciezarze wlasciwym 0,98 G/cm3 i lepkosci w temperaturze 20°C 190 cSt, w temperaturze 50°C 36,5 cSt i w temperaturze 100°C 8,0 cSt.Okazalo sie, ze omawiane zwiazki otrzymane powyzszym sposobem stanowia wielostronnie dzialajace zmiekczacze dla kauczuku syntetycznego, zwlaszcza dla kauczuków o tak zwanej trudnej przerobowosci, na przyklad kauczuków polibutadienowych czy polibutadienowo-styrenowych. Przy 10% dodatku powyzszego zmiekczacza do mieszanki kauczukowej, po zwulkanizowaniu, odpornosc gumy na wielokrotne zginanie wzrasta o 300% w porównaniu z mieszankami zawierajacymi znane dotychczas zmiekczacze, co nalezy do podstawowych cech i zalet wynalazku.2 73 284 Dodatek 10% zmiekczacza wedlug wynalazku, w odróznieniu od znanych zmiekczaczy, nie powoduje praktycznie zmiany wytrzymalosci kauczuku wulkanizowanego na rozciaganie, która pozostaje taka sama, jak w przypadku mieszanek nie zawierajacych zmiekczaczy. Dodatek tego zmiekczacza ma jeszcze te wazna zalete, ze ulatwia w sposób bardzo korzystny przerób mieszanek. Na przyklad przy wytlaczaniu daje ostre profile, a produkt cechuje sie blyszczaca, jakby lakierowana powierzchnia. Odpornosc tych mieszanek na dzialanie niskich temperatur siega minus 60°C. Wulkanizatory zawierajace zmiekczacze wedlug wynalazku odznaczaja sie niskim modulem i dobra elastycznoscia. Dodatek 10% zmiekczacza do mieszanek kauczukowych skraca równiez czas ich wulkanizacji, na przyklad w temperaturze 145°C o okolo 23%.Opisane produkty mozna stosowac jako zmiekczacze do kauczuków o podanych wyzej cechach i zaletach.Ponadto produkty te odznaczaja sie bardzo dobra smarnoscia, ij. duza trwaloscia filmu olejowego. Smamosc czystych zwiazków, mierzona w aparacie czterokulowym Seta-Shell wynosi powyzej 900 kG obciazenia. Stad moga byc one dodatkowo stosowane jako oleje smarowe na wysokie cisnienia, oleje tloczone, na przyklad przy tloczeniu blach na zimno, badz jako dodatki uszlachetniajace do olejów przekladniowych i innych olejów i smarów stalych, od których wymaga sie duzej smarnosci. Na przyklad dodatek 5% produktów wedlug wynalaz¬ ku do oleju, który w aparacie czterokulowym daje zatarcie przy obciazeniu 160 kG, powieksza smarnosc tego oleju do 250 kG, zas dodatek 10% do tegoz oleju powoduje zwiekszenie jego smarnosci do 440 kG.Przyklad I. 98 czesci wagowych bezwodnika maleinowego, 400 czesci wagowych izooktanolu oraz 5 czesci wagowych swiezo wytrawionego kwasem solnym kwasnego kationitu, spelniajacego role katalizatora, ogrzewa sie do wrzenia w aparaturze zaopatrzonej w mieszadlo oraz chlodnice zwrotna z nasadka azeotropowa.Izooktanol w stosunku do bezwodnika maleinowego znajduje sie w nadmiarze. Nadmiar ten spelnia funkcje czynnika azeotropujacego, ulatwiajacego odprowadzenie wody wydzielajacej sie w procesie estryfikacji i ewen¬ tualnie malych ilosci wody, które moga byc zawarte w technicznym izooktanolu. Po uplywie kilku godzin mieszania i ogrzewania, gdy w nasadce azeotropowej ustanie wydzielanie sie wody, mieszanine przelewa sie do zwyklej aparatury destylacyjnej i pod zmniejszonym cisnieniem 5—lOmmHg oddestylowuje sie z ukladu nad¬ miar izooktanolu. Pozostalosc odfiltrowuje sie od zawiesiny katalizatora. Dalej 340 czesci wagowych otrzymane¬ go, estru dwuizooktylowego kwasu maleinowego wprowadza sie do aparatury zlozonej z kolby zaopatrzonej w mieszadlo mechaniczne i chlodnice zwrotna. Jednoczesnie dodaje sie 32 czesci wagowe siarki i calosc miesza¬ jac ogrzewa sie do 185°C przez okres 4 godzin. Nastepnie ciemno zabarwiony olej w przeciagu 3 godzin w tempe¬ raturze 150°C powietrzem lub lepiej gazem obojetnym, w celu usuniecia siarkowodoru i innych zwiazków wytworzonych ubocznie.Przyklad II. 200 czesci wagowych cykloheksanolu i 98 czesci wagowych bezwodnika maleinowego z dodatkiem 3 czesci wagowych kwasnego kationitu jako katalizatora oraz 100 czesci objetosciowych toluenu jako czynnika azeotropujacego ogrzewa sie do wrzenia w kolbie zaopatrzonej w mieszadlo mechaniczne oraz chlodnice zwrotna z nasadka azeotropowa. Po uplywie kilku godzin ogrzewania, gdy w nasadce azeotropowej ustanie wydzielanie sie wody reakcyjnej, mieszanine przelewa sie do kolby z chlodnica zwykla i pod zmniejszo¬ nym cisnieniem oddestylowuje sie z ukladu toluen. Pozostaly ester odfiltrowuje sie od zawiesiny katalizatora.W dalszym ciagu otrzymany maleinian dwucykloheksylowy w ilosci 280 czesci wagowych ogrzewa sie w kolbie wyposazonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna z 32 czesciami wagowymi siarki. Intensywne mieszanie i ogrzewa¬ nie prowadzi sie w temperaturze 185°C przez okres 4 godzin. Surowy olej w temperaturze 150°C w przeciagu 3 godzin przedmuchuje sie powietrzem lub gazem obojetnym. Wydajnosc okolo 95%.Przyklad III. 484 czesci wagowe alkoholu cetylowego, 98 czesci wagowych bezwodnika maleinowego, 5 czesci wagowych kwasnego kationitu oraz 200 czesci objetosciowych toluenu ogrzewa sie mieszajac pod chlodnica zwrotna z nasadka azeotropowa. Po uplywie kilku godzin ogrzewania, gdy w nasadce ustanie wydziela¬ nie sie wody reakcyjnej, mieszanine przelewa sie do zwyklej aparatury destylacyjnej i pod zmniejszonym cisnie¬ niem oddestylowuje sie z niej toluen. Pozostalosc odfiltrowuje sie od zawiesiny katalizatora. W dalszym ciagu 708 czesci wagowych otrzymanego maleinianu dwucetylowego ogrzewa sie w temperaturze 185°C przez okres 4 godzin z 32 czesciami wagowymi sproszkowanej siarki, stosujac intensywne mieszanie. Nastepnie uklad w tem¬ peraturze 150°C przez 3 godziny przedmuchuje sie powietrzem lub gazem obojetnym. Wydajnosc okolo 97%.3 73 284 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patento w e Sposób otrzymywania zmiekczacza dla kauczuków, a jednoczesnie srodka do zwiekszania smarnosci olejów, znamienny tym, ze ester dwuizooktylowy kwasu maleinowego lub estry maleinowe innych wyzszych alkoholi ogrzewa sie ze stechiometryczna iloscia siarki, w temperaturze 180—190°C, intensywnie mieszajac w cza¬ sie okolo 4 godzin a nastepnie produkt reakcji w temperaturze okolo 150°C w przeciagu 3 godzin przedmuchuje sie powietrzem lub gazem obojetnym. s / CH-C00CH \ CH-CO0CH /CHzCHiCHfHtCHs nO/2CH3 / CH^CH^ CH%Cr/jCM} PL PL