SK146895A3 - 3,9-bis(methylbicyclo/2,2,1/hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-/5,5/undecan, preparation method thereof and antiozonant on its base - Google Patents
3,9-bis(methylbicyclo/2,2,1/hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-/5,5/undecan, preparation method thereof and antiozonant on its base Download PDFInfo
- Publication number
- SK146895A3 SK146895A3 SK146895A SK146895A SK146895A3 SK 146895 A3 SK146895 A3 SK 146895A3 SK 146895 A SK146895 A SK 146895A SK 146895 A SK146895 A SK 146895A SK 146895 A3 SK146895 A3 SK 146895A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- antiozonant
- methylbicyclo
- hept
- weight
- bis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)- 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánu, ktorý predstavuje nový cyklický bis-acetál pentaerytritolu, spôsobu jeho prípravy a jeho použitia na ochranu vulkanizátov na báze prírodného a/alebo syntetických kaučukov proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu bez vplyvu na ich farbu a ich nežiadúceho kontaktného sfarbovania.The invention relates to 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane which represents a novel cyclic pentaerythritol bis-acetal, a process for its preparation and its use for the protection of vulcanizates based on natural and / or synthetic rubbers against the destructive action of atmospheric ozone without affecting their color and their undesired contact coloring.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Produkty kondenzácie alkoholov s aldehydmi, všeobecne nazývané acetály, predstavujú širokú skupinu chemických zlúčenín s rôznym použitím, pričom sú známe nielen acetály jednoduchých alkoholov ale aj acetály polyolov s najrozmanitejšími aldehydmi. Relatívne novou oblasťou uplatnenia niektorých acetálov je ochrana prírodného a/alebo syntetických kaučukov proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu. Je všeobecne známe, že výrobky z vulkanizovaných kaučukov sa pri namáhaní ťahom, tlakom alebo ohýbaním v prítomnosti ozónu znehodnocujú v dôsledku tvorby trhlín v ich povrchovej vrstve. Životnosť týchto výrobkov je možné výrazne predĺžiť pridaním relatívne malých množstiev niektorého z komerčne dostupných derivátov p-fenyléndiamínu, napríklad N-fenyl-N '-izopropyl-p-fenyléndiamínu, do kaučukovej zmesi pred jej vulkanizáciou. Spoločnou nevýhodou antiozonantov na báze derivátov p-fenyléndiamínu je, že sa účinkom svetla sfarbujú a preto sú použiteľné iba pre sadzové vulkanizáty. Jednou z možností riešenia tohoto problému je použitie cyklických acetálov polyolov a najmä cyklických bis-acetálov pentaerytritolu všeobecného vzorca I :The condensation products of alcohols with aldehydes, commonly called acetals, represent a wide range of chemical compounds with various uses, not only the acetal alcohols but also the polyols acetals with the most diverse aldehydes are known. A relatively new field of application for some acetals is the protection of natural and / or synthetic rubbers against the destructive effects of atmospheric ozone. It is well known that vulcanized rubber products deteriorate in the presence of ozone due to tensile, compressive or bending stress due to the formation of cracks in their surface layer. The shelf life of these products can be greatly extended by adding relatively small amounts of some of the commercially available p-phenylenediamine derivatives, such as N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, to the rubber mixture prior to vulcanization. A common disadvantage of p-phenylenediamine derivative-based antiozonants is that they are colored by the light and are therefore only applicable to carbon black vulcanizates. One possible solution to this problem is the use of the cyclic acetals of polyols and in particular the cyclic bis-acetals of pentaerythritol of the general formula I:
Ο — ch2 ch^-oΟ - ch 2 ch ^ -o
CH C \ Z \CH C \ Z \
O— CH2 CH^-OO- CH 2 CH 2 -O
(D kde R má rovnaký alebo rôzny význam a znamená vodík alebo metyl a n znamená celé číslo 0 alebo 1, opísaných v DE 25 48 911 Al. Najúčinnejším z nich sa javí derivát, v ktorom R znamená vodík a n znamená 0 /3,9-bis(cyklohex-3-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán/. Tento cyklický bis-acetál pentaerytritolu našiel aj komerčné uplatnenie najmä vo výrobkoch na báze polychloroprénového kaučuku a jeho kovulkanizátov s inými typmi kaučukov. V DE 25 48 911 Al sú opísané aj zmesi zlúčenín všeobecného vzorca I s voskami na báze mikrokryštalických parafínov. O týchto voskoch je známe, že na staticky namáhaných výrobkoch vytvárajú kompaktný film zabezpečujúci určitý stupeň ochrany proti deštrukčnému pôsobeniu ozónu, ktorý sa však pri dynamickom alebo prerušovanom staticko/dynamickom namáhaní rýchlo narúša. Nielen nesfarbujúce antiozonanty typu cyklických acetálov polyolov ale aj iní zástupcovia relatívne úzkeho sortimentu známych nesfarbujúcich antiozonantov v účinnosti výrazne zaostávajú za antiozonantmi na báze derivátov p-fenyléndamínu, čo poskytuje priestor pre hľadanie nových, účinnejších štruktúr.(D wherein R has the same or different meanings and represents hydrogen or methyl and n represents the integer 0 or 1 described in DE 25 48 911 A1. The most effective of these appears to be a derivative in which R represents hydrogen and n represents 0 / 3,9- bis (cyclohex-3-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane] This cyclic bis-acetal of pentaerythritol has also found commercial application especially in products based on polychloroprene rubber and its metallulcanizates DE 25 48 911 A1 also discloses mixtures of compounds of the formula I with waxes based on microcrystalline paraffins, which are known to form a compact film on statically stressed products providing a certain degree of protection against the destructive action of ozone, which however, it rapidly disrupts under dynamic or intermittent static / dynamic stress. Not only non-staining cyclic acetal-type antiozonants but also other agents relatively narrow Its range of known non-staining antiozonants in efficacy significantly lags behind anti-zonates based on p-phenylenedamine derivatives, providing scope for finding new, more efficient structures.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Teraz sme vyvinuli 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,lO-tetraoxaspiro[5,5]undekán štruktúrneho vzorca:We have now developed 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane of the structural formula:
ZFROM
CH \CH \
o—ch2 ch^-o c z \ o—ch2 ch^oo — ch 2 ch ^ -ocz \ o — ch 2 ch ^ o
ktorý predstavuje cyklický bis-acetál pentaerytritolu s 3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-én-2-karbaldehydom.which represents the cyclic bis-acetal of pentaerythritol with 3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carbaldehyde.
3,9-bis(3-Metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán sa pripraví reakciou pentaerytritolu s 3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-én-2-karbaldehydom v molovom pomere 1:2 v prostredí najmenej' jedného' inertného organického rozpúšťadla a v prítomnosti kyslého dehydratačného katalyzátora pri teplote varu použitého rozpúšťadla alebo zmesi rozpúšťadiel. Proces sa môže realizovať v atmosfére inertného plynu. Ako inertné organické rozpúšťadlá sú pre.spôsob podľa vynálezu vhodné polárne (napríklad metanol, etanol, dioxán) aj nepoláme (napríklad benzín, toluén) rozpúšťadlá. Pri použití s vodou nemiešateľného rozpúšťadla je možné reakčnú vodu odstrániť z reakčného prostredia azeotropickou destiláciou.3,9-Bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane is prepared by reacting pentaerythritol with 3-methylbicyclo [2,2,1] hept-5-ene-2-carbaldehyde in a molar ratio of 1: 2 in at least one inert organic solvent and in the presence of an acidic dehydration catalyst at the boiling point of the solvent or solvent mixture used. The process can be carried out under an inert gas atmosphere. Polar (e.g. methanol, ethanol, dioxane) and non-polar (e.g. petrol, toluene) solvents are suitable as inert organic solvents for the process of the invention. When used with a water-immiscible solvent, the reaction water can be removed from the reaction medium by azeotropic distillation.
Ako kyslý dehydratačný katalyzátor sa pri spôsobe podľa vynálezu môže použiť napríklad kyselina chlorovodíková, chlorid zinočnatý, kyselina sírová, kyselina benzénsulfónová, kyselina naftalénsulfónová alebo kyselina p-toluénsulfónová v množstve 0,05 až 5,0, s výhodou 0,1 až 1,0 hmotnostných %, vztiahnuté na východiskový (3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-én-2-karbaldehyd.The acid dehydration catalyst used in the process according to the invention may be, for example, hydrochloric acid, zinc chloride, sulfuric acid, benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid or p-toluenesulfonic acid in an amount of 0.05 to 5.0, preferably 0.1 to 1.0 % by weight based on the starting (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carbaldehyde).
Následne sme zistili, že 3,9-bis(3-metylbicyklo[2/2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán je vysokoúčinný nesfarbujúci antiozonant. Keď sa homogénne zapracuje do zmesí na báze prírodného a/alebo syntetických kaučukov, ich vulkanizáty získavajú vysoký stupeň dlhodobej odolnosti voči tvorbe ozónových trhlín bez nežiadúcich farebných zmien a kontaktného sfarbovania.We have subsequently found that 3,9-bis (3-methylbicyclo [2 / 2,1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane is a highly potent non-staining antiozonant. When homogeneously incorporated into mixtures based on natural and / or synthetic rubbers, their vulcanizates acquire a high degree of long-term resistance to ozone crack formation without undesirable color changes and contact coloring.
3,9-bis(3-Metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán je vhodný na ochranu týchto elastomérov proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu: polychloroprén, prírodný polyizoprén, ďalšie syntetické kaučuky na báze butadiénu, dimetylbutadiénu, izoprénu a ich homológov, kopolyméry konjugovaných diolefínov s monomérmi obsahujúcimi vinylovú skupinu ako sú napríklad styrén, alfa-metylstyrén, akrylonitril, metakrylonitril, akryláty a metakryláty ako aj terpolyméry na báze etylénu, propylénu a aspoň jedného nekonjugovaného diénu, napríklad dicyklopentadiénu, 5-etylidén-2-norbornénu alebo3,9-bis (3-Methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane is useful for protecting these elastomers against destructive destruction atmospheric ozone: polychloroprene, natural polyisoprene, other synthetic rubbers based on butadiene, dimethylbutadiene, isoprene and their homologs, copolymers of conjugated diolefins with vinyl group-containing monomers such as styrene, alpha-methylstyrene, methacrylonitrile, acrylonitrile, acrylonitrile based on ethylene, propylene and at least one unconjugated diene, for example dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene or
1,4-hexadiénu. Osobitne vhodný je najmä pre polychloroprén samotný a pre jeho kombinácie s vyššieuvedenými kovulkanizovateľnými prírodným alebo syntetickými kaučukmi, v ktorých podiel polychloroprénu tvorí najmenej 20, s výhodou 30 hmotnostných %.1,4-hexadiene. It is particularly suitable for polychloroprene alone and for combinations thereof with the abovementioned metallizable natural or synthetic rubbers in which the proportion of polychloroprene constitutes at least 20% by weight, preferably 30% by weight.
3,9-bis(3-Metylbicyklo[2,2,l]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán sa pridáva do kaučukových zmesí v množstve zabezpečujúcom ochranu ich vulkanizátov proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu, ktoré predstavuje 0,05 až 10,0, s výhodou 0,5 až 5,0 hmotnostných %, vztiahnuté na hmotnosť chráneného elastoméru. Do kaučukovej zmesi sa môže zapracovať ako taký, ako tuhý masterbatch alebo v inej obvyklej aplikačnej forme, s využitím na to určených zariadení ako je napríklad dvojvalcový kalander, hnetací stroj a iné, zabezpečujúcich dokonalú homogenitu zmesi a to pred inými prísadami, súčasne s nimi alebo ako posledná prísada. Ďalšími zložkami takýchto kaučukových kompozícií sú predovšetkým zložky vulkanizačných systémov, plnidlá, zmäkčovadlá, nesfarbujúce antioxidanty, nadúvadlá, pigmenty, retardéry horenia, prípadne iné, s podmienkou, že sú v systéme rozpustné a nepôsobia antagonistický voči účinkom anotizonantu podľa vynálezu.3,9-bis (3-Methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane is added to the rubber mixtures in an amount ensuring protecting their vulcanizates against the destructive action of atmospheric ozone, which is 0.05 to 10.0, preferably 0.5 to 5.0% by weight, based on the weight of the elastomer to be protected. The rubber mixture may be incorporated as such as a solid masterbatch or other conventional application form using dedicated equipment such as a two-roll calender, a kneading machine and others, ensuring perfect homogeneity of the mixture before, at the same time as, or as the last ingredient. Further components of such rubber compositions are, in particular, components of vulcanization systems, fillers, plasticizers, non-coloring antioxidants, blowing agents, pigments, flame retardants, or others, provided that they are soluble in the system and do not antagonize the anotizonant effects of the invention.
Kaučukové zmesi obsahujúce 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekán sa môžu vulkanizovať pri obvyklých teplotách, s výhodou pri teplote 130 až 180°C, avšak vhodné sú aj teploty mimo rámca tohto rozpätia.Rubber mixtures containing 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane can be vulcanized at conventional temperatures, preferably 130-180 ° C, but temperatures outside this range are also suitable.
Zistili sme tiež, že ochranný účinok 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1 ]hept-5-en-2-y!)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánu proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu na vulkanizáty na báze prírodného a/alebo syntetických kaučukov je možné prekvapujúco výrazne zvýšiť prídavkom 0,25 až 3 hmotnostných dielov zmesného vosku na báze mikrokryštalických parafínov na 1 hmotnostný diel antiozonantu.We have also found that the protective effect of 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane surprisingly, against the destructive effect of atmospheric ozone on vulcanizates based on natural and / or synthetic rubbers, it is surprisingly significantly increased by the addition of 0.25 to 3 parts by weight of a mixed wax based on microcrystalline paraffins per 1 part by weight of an antiozonant.
Kaučukové zmesi obsahujúce antiozonant podľa vynálezu sa môžu spracovávať na polotovary alebo na finálne výrobky ako sú rôzne profily a tesnenia, plášte káblov, svetlé bočnice pneumatík a bicyklových plášťov, športové potreby, obuv a iné výrobky sortimentu technickej gumy, pri ktorých sa okrem Odolnosti voči degradácii vyvolávanej atmosférickým ozónom vyžaduje aj stálosť farby a absencia kontaktného sfarbovania.The rubber compositions containing the antiozonant according to the invention can be processed into semi-finished or finished products such as various profiles and seals, cable sheaths, light tire and bicycle sidewalls, sports equipment, footwear and other technical rubber products which, in addition to degradation resistance It also requires color stability and no contact coloring.
Antiozonant na báze 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánu podľa vynálezu sa vyznačuje nečakane vysokou účinnosťou proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu na vulkanizáty na báze prírodného a/alebo syntetických kaučukov ako za statických, tak aj za dynamických podmienok, nízkou prchavosťou a vymývateľnosťou z vulkanizátov, výbornou dispergovateľnosťou a znášanlivosťou v kaučukových zmesiach a v týchto parametroch výrazne prevyšuje obdobné známe antiozonanty.The 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane antiozonant according to the invention is unexpectedly characterized high efficiency against destructive action of atmospheric ozone on vulcanizates based on natural and / or synthetic rubbers both under static and dynamic conditions, low volatility and elution from vulcanizates, excellent dispersibility and tolerability in rubber mixtures and in these parameters significantly exceeds the known known antioxidants.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
Do 500 ml trojhrdlovej banky s azeotropickým nadstavcom a mechanickým miešadlom sa predložilo 13,62 g (0,1 mol) pentaerytritolu, 27,24 g (0,2 mol) 3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-én-2-karbaldehydu, 150 cm3 toluénu a 0,2 g p-toluénsulfónovej kyseliny, zmes sa zahriala na teplotu refluxu, pri ktorej sa za miešania udržiavala 6 h. Reakčná voda sa zachytávala v azeotropickom nadstavci. Potom sa reakčná zmes ochladila na teplotu 40 až 45 °C , zneutralizovala sa vodným roztokom uhličitanu sodného, po oddelení vodnej fázy sa toluén oddestiloval a k zvyšku sa pridalo 100 cm3 95% etanolu. Získaná zmes sa refluxovala do vykryštalizovania taveniny. Suspenzia sa nechala vychladnúť na teplotu 10 až 15 °C, etanol sa odsal, filtračný koláč sa premyl s 50 cm3 etanolu a kryštalický produkt sa vysušil na vzduchu. Získalo sa 33,15 g 3,9-bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánu s teplotou topenia 165 až 170 °C, čo predstavuje výťažok 89%.13.62 g (0.1 mol) of pentaerythritol, 27.24 g (0.2 mol) of 3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene were charged to a 500 ml three-necked flask with azeotropic adapter and mechanical stirrer. -2-carbaldehyde, 150 cm 3 of toluene and 0.2 g of p-toluenesulfonic acid, the mixture was heated to reflux temperature and kept under stirring for 6 h. The reaction water was collected in an azeotropic cap. Then the reaction mixture was cooled to 40-45 ° C, neutralized with aqueous sodium carbonate solution, after the aqueous phase was separated off, toluene was distilled off and 100 cm 3 of 95% ethanol were added to the residue. The resulting mixture was refluxed until the melt crystallized. The suspension was allowed to cool to 10-15 ° C, the ethanol was aspirated, the filter cake was washed with 50 cm 3 of ethanol, and the crystalline product was air dried. 33.15 g of 3,9-bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane was obtained with a temperature of mp 165-170 ° C, which represents a yield of 89%.
PreC23H30°4 M.h. 370,50 PreC 23 H 30 ° 4 MW 370.50
Vypočítané: 75,38 % C, 7,89 % H, 16,73 % OH, 7.89; O, 16.73
Nájdené: 75,19 % C, 8,01 % H, 16,80 % OFound: C, 75.19; H, 8.01; O, 16.80
Identifikácia na základe hmotnostného spektra technikou GC-MS detekciou katiónov (El):Mass spectrum identification by GC-MS cation detection (E1):
MS: 66; 240; 306; 372.MS: 66; 240; 306; 372nd
Ten istý výsledný produkt sa získal aj v prípade , keď sa namiesto toluénu ako rozpúšťadlo použil benzín samotný alebo v zmesi s metanolom alebo keď sa kondenzácia robila bez oddestilovania reakčnej vody v prostredí metanolu alebo zmesi cyklohexán - metanol. Proces sa môže viesť aj v atmosfére inertného plynu.The same resulting product was also obtained when petrol instead of toluene was used alone or in a mixture with methanol or condensation was carried out without distilling the reaction water in methanol or cyclohexane-methanol. The process may also be conducted under an inert gas atmosphere.
Príklady 2 až 7 uskutočnenia vynálezu ilustrujú účinnosť antiozonantu na bázeExamples 2-7 of the invention illustrate the efficacy of an antiozonant based
3.9- bis(3-metylbicyklo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánu podľa vynálezu (ďalej len AO1) proti deštrukčnému pôsobeniu atmosférického ozónu na prírodný a/alebo syntetické kaučuky v porovnaní s komerčne využívaným3.9-Bis (3-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane according to the invention (AO1) against destructive action atmospheric ozone to natural and / or synthetic rubbers compared to commercially available
3.9- bis(cyklohex-3-en-2-yl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undekánom (ďalej len AO 2), ako najúčinnejším zo štruktúrne najbližších nesfarbujúcich antiozonantov, opísaných v DE 25 48 911 Al. Zastúpenie jednotlivých zložiek v kaučukových zmesiach sa uvádza v hmotnostných dieloch na 100 hmotnostných dielov kaučuku (dsk). Koncentrácia ozónu v atmosfére, v ktorej sa vzorky exponovali, sa uvádza v hodnotách pphm (počet dielov ozónu na 100 miliónov dielov vzduchu). Vzorky skúšaných vulkanizátov sa najprv nechali relaxovať najmenej 24 h pri hodnote nastavenej deformácie v atmosfére bez ozónu a potom sa exponovali v ozónovej atmosfére za statických podmienok. Ako kritérium odolnosti proti deštrukčnému pôsobeniu ozónu sa pri všetkých hodnoteniach použila hodnota prahovej deformácie (PD), pod ktorou sa rozumie najvyššia hodnota statickej ťahovej deformácie v %, pri ktorej sa ešte na skúšobných telieskach po predpísanej dobe expozície nevyskytujú ozónové trhliny. Symbol x v tabuľkách 1 až 6 indikuje roztrhnutie skúšobného telieska. Vosk použitý v testoch opísaných v príkladoch 4 a 6 predstavuje komerčne dostupnú zmes n - parafínov a izoparafínov, ktorá má teplotu topenia 66 až 70 °C, viskozitu pri 100 °C 6,5 až 8 mm2, s'1 a index lomu pri 100°C 1,428 až 1,431.3,9-bis (cyclohex-3-en-2-yl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (hereinafter AO 2), as the most effective of the structurally closest non-staining antiozonants described in DE 25 48 911 Al. The proportions of the individual components in the rubber mixtures are given in parts by weight per 100 parts by weight of rubber (dsk). The ozone concentration in the atmosphere in which the samples were exposed is reported in pphm (number of parts of ozone per 100 million parts of air). Samples of the test vulcanizates were first allowed to relax for at least 24 h at the set deformation value in an ozone-free atmosphere and then exposed to the ozone atmosphere under static conditions. In all evaluations, a threshold strain value (PD) was used as the criterion for the destructive action of ozone, which is the highest value of the static tensile strain in% which does not yet contain ozone cracks on the test specimens after the prescribed exposure time. The symbol x in Tables 1 to 6 indicates the burst of the specimen. The wax used in the tests described in Examples 4 and 6 represents a commercially available mixture of n-paraffins and isoparaffins having a melting point of 66-70 ° C, a viscosity at 100 ° C of 6.5-8 mm 2 , s -1 and a refractive index at 100 ° C, 1.428-1.431.
Príklad 2Example 2
Na laboratórnom hnetacom stroji sa pripravili kaučukové zmesi tohoto zloženia [dsk]:Rubber blends of the following composition were prepared on a laboratory kneading machine:
polychloroprén, typ WRT oxid kremičitý, veľkosť povrchu 140 m2.g'1 sadze N 220, typ ISAF kyselina stearová oxid zinočnatý oxid horečnatý di-(butoxyetoxyetyl)adipátpolychloroprene, type WRT silica, surface area 140 m 2 .g -1 carbon black N 220, type ISAF stearic acid zinc oxide magnesium oxide di- (butoxyethoxyethyl) adipate
N-cyklohexyl-2-benzotiazolylsulfénamid etyléntiomočovinaEthylene thiourea N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide
4,4 '-dikumyldiŕenylamín antiozonant4,4 ' -dicmyldiophenylamine antiozonant
100100
0,5 podľa tabuliek 1 a 20.5 according to Tables 1 and 2
Z uvedených zmesí sa lisovaním do optima pri teplote 155 °C pripravili skúšobné telieska tvaru lichobežníka s rozmermi 50/100 xi00x1 mm, ktoré sa hodnotili podlá STN 63 15 27, resp. ISO 1431/1 na základe odolnosti vulkanizátu proti deštrukčnému pôsobeniu ozónu.Trapezoidal test specimens with dimensions of 50/100 xi00x1 mm were prepared from these mixtures by pressing to the optimum at 155 ° C, which were evaluated according to STN 63 15 27, resp. ISO 1431/1 based on the vulcanizate resistance to the destructive action of ozone.
Skúšobné telieska sa exponovali za týchto statických podmienok :Test specimens were exposed under the following static conditions:
A: koncentrácia ozónu 200 pphm, deformácia 31 %, teplota 40 °C B: koncentrácia ozónu 400 pphm, deformácia 31 %, teplota 40 °CA: ozone concentration 200 pphm, deformation 31%, temperature 40 ° C B: ozone concentration 400 pphm, deformation 31%, temperature 40 ° C
Zistené hodnoty prahovej deformácie v podmienkach A sú uvedené v tabuľke 1 a v podmienkach B v tabuľke 2.The threshold deflection values under conditions A are given in Table 1 and in conditions B in Table 2.
Tabuľka 1Table 1
Tabuľka 2Table 2
Príklad 3Example 3
Na dvojvalcovom kalandri sa pripravili kaučukové zmesi tohoto zloženia [dsk]:Rubber mixtures of the following composition [dsk] were prepared on a two-roll calender:
polychloroprén, typ WRT 100 kaolín 100 oxid titaničitý 5 oxid kremičitý, veľkosť povrchu 140 m2.g'1 20 oxid zinočnatý 5 oxid horečnatý 5 naftenický minerálny olej 20 etyléntiomočovina 1,2 antiozonant podľa tabuľky 3polychloroprene, type WRT 100 kaolin 100 titanium dioxide 5 silica, surface area 140 m 2 .g ' 1 20 zinc oxide 5 magnesium oxide 5 naphthenic mineral oil 20 ethylene thiourea 1,2 antiozonant according to table 3
Ďalej sa postupovalo rovnako ako v príklade 2. Zistené hodnoty prahovej deformácie sú uvedené v tabuľke 3.Next, the procedure was as in Example 2. The threshold deflection values are shown in Table 3.
Tabuľka 3Table 3
Príklad 4Example 4
Na hnetacom stroji sa pripravili zmesi tohoto zloženia [dsk]:Mixtures of the following composition [dsk] were prepared on a kneading machine:
butadién-styrénový kaučuk, typ SBR 1500 100 sadze N 330, typ HAF 50 oxid zinočnatý 3 kyselina stearová 1 síra 1,75butadiene-styrene rubber, type SBR 1500 100 carbon black N 330, type HAF 50 zinc oxide 3 stearic acid 1 sulfur 1,75
N-cyklohexyl-2-benzotiazolylsulfénamid 1 antiozonant podľa tabuľky 4 vosk podľa tabuľky 4N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide 1 antiozonant according to Table 4 wax according to Table 4
Skúšobné telieska tvaru lichobežníka sa pripravili vulkanizáciou zmesi lisovaním do optima pri teplote 150 °C a exponovali sa za týchto podmienok: koncentrácia ozónu 100 pphm, deformácia 31 %, teplota 32 °C Zistené hodnoty prahovej deformácie obsahuje tabuľka 4.Trapezoidal test specimens were prepared by vulcanizing the mixture by compression molding at a temperature of 150 ° C and exposed under the following conditions: ozone concentration of 100 pphm, deformation 31%, temperature of 32 ° C.
Tabuľka 4Table 4
Príklad 5Example 5
Na laboratórnom hnetacom stroji sa pripravili kaučukové zmesi tohoto zloženia [dsk]:Rubber blends of the following composition were prepared on a laboratory kneading machine:
prírodný kaučuk, typ biela krepa 100 oxid zinočnatý 10 biele plnidlo, typ blane - fix 60 oxid titaničitý 10 kyselina stearová 1natural rubber, type white crepe 100 zinc oxide 10 white filler, type blane - fix 60 titanium dioxide 10 stearic acid 1
N-cyklohexyl-2-benzotiazolylsulfénamid 0,5 antiozonant podľa tabuľky 5 vosk podľa tabuľky 5N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide 0.5 antiozonant according to Table 5 wax according to Table 5
Skúšobné telieska tvaru lichobežníka sa pripravili vulkanizáciou lisovaním do optima pri teplote 145 °C a exponovali sa za týchto podmienok:Trapezoidal test specimens were prepared by compression molding at 145 ° C and exposed to the following conditions:
C: koncentrácia ozónu 50 pphm, deformácia 13%, teplota 32 °CC: ozone concentration 50 pphm, deformation 13%, temperature 32 ° C
D: koncentrácia ozónu 100 pphm, deformácia 13%, teplota 32 °CD: ozone concentration 100 pphm, deformation 13%, temperature 32 ° C
Zistené hodnoty prahovej deformácie sú uvedené v tabuľke 5.The threshold deflection values are shown in Table 5.
Tabuľka 5 t-Table 5 t-
Príklad 6Example 6
Na hnetacom stroji sa pripravili kaučukové zmesi tohoto zloženia [dsk]:Rubber blends of the following composition [dsk] were prepared on a kneading machine:
butadién-styrénový kaučuk, typ SBR 1502 40 prírodný kaučuk, typ SMR - 5L 60 oxid kremičitý, veľkosť povrchu 210 míg1 20 uhličitan horečnatý 30 oxid titaničitý 15 oxid zinočnatý 5 kaolín kumarónová živica kyselina stearovábutadiene-styrene rubber, type SBR 1502 40 natural rubber, type SMR - 5L 60 silicon dioxide, surface area 210 mil 1 20 magnesium carbonate 30 titanium dioxide 15 zinc oxide 5 kaolin coumaronic resin stearic acid
2,2 '-dibenztiazolyldisulfid tributyltiomočovina síraTributylthiourea sulfur 2,2'-dibenzothiazolyldisulfide
2,6-d i-terc. b u ty l-4-m etyl fen o I antiozonant vosk2,6-di-tert. b u ty l-4-methylphenol antiozonant wax
1,21.2
2,22.2
1,5 podľa tabuľky 6 podľa tabuľky 61.5 according to Table 6 according to Table 6
Skúšobné, telieska tvaru lichobežníka sa pripravili vulkanizáciou zmesi lisovaním pri teplote 150 °C a exponovali sa za týchto podmienok:Test trapezoidal bodies were prepared by vulcanizing the mixture by compression at 150 ° C and exposed under the following conditions:
E: koncentrácia ozónu 50 pphm, deformácia 31 %, teplota 40 °C F: koncentrácia ozónu 100 pphm, deformácia 31%, teplota 27 °CE: ozone concentration 50 pphm, deformation 31%, temperature 40 ° C F: ozone concentration 100 pphm, deformation 31%, temperature 27 ° C
Zistené hodnoty prahovej deformácie sú uvedené v tabuľke 6.The threshold deflection values are shown in Table 6.
Tabuľka 6Table 6
Vplyv antiozonantu podľa vynálezu (AO 1) na sfarbenie vulkanizátu kaučukovej zmesi podľa príkladu 6 v porovnaní so známym antiozonantom (AO 2) sa posudzoval na základe belosti jeho povrchu po expozícii UV-žiarením (zdroj - kremíková výbojka) a vyhodnotil sa pomocou merača farby MOMCOLOR na základe parametraThe effect of the antiozonant of the invention (AO 1) on the coloring of the vulcanizate of the rubber composition of Example 6 compared to the known antiozonant (AO 2) was assessed based on its whiteness after exposure to UV radiation (source - silicon lamp) and evaluated using a MOMCOLOR color meter based on the parameter
E (celková chromatografická zmena). Zistené hodnoty sú uvedené v tabuľke 7.E (total chromatographic change). The values are shown in Table 7.
Tabuľka 7Table 7
Príklad 7Example 7
Výsledky zhrnuté v tabuľkách 1 až 7 demonštrujú vysokú účinnosť antiozonantu podľa vynálezu (AO 1) proti deštrukčnému pôsobeniu širokého rozsahu koncentrácií (50 až 400 pphm) ozónu na rôzne typy kaučukov bez nežiadúceho kontaktného sfarbovania, ktorá nielen pri bežných ale aj pri zvýšených teplotách a pri uplatnení reálnych deformácií (13 až 31%) vulkanizátu je výrazne vyššia ako účinnosť štruktúrne najbližšieho známeho antizonantu (AO 2) už aj pri nízkych hladinách dávkovania, kedy je vysoká relatívna molekulová hmotnosť nevýhodou. Vďaka tejto vysokej účinnosti zostáva povrch vulkanizátov aj pri dlhých expozičných dobách prakticky neporušený ozónovými trhlinami, zatiaľ čo účinnosť známeho antiozonantu (AO 2) sa aj pri vyšších hladinách dávkovania pomerne rýchlo stráca, v dôsledku čoho sa vulkanizát postupne znehodnocuje vznikajúcimi ozónovými trhlinami, až dochádza k jeho deštrukcii.The results summarized in Tables 1 to 7 demonstrate the high effectiveness of the inventive antiozonant (AO 1) against the destructive action of a wide range of concentrations (50-400 pphm) of ozone on various types of rubbers without undesirable contact coloring, not only at normal but also at elevated temperatures. the application of real deformations (13 to 31%) of the vulcanizate is significantly higher than the efficacy of the structurally closest known antioxidant (AO 2) even at low dosage levels where high relative molecular weight is a disadvantage. Thanks to this high efficiency, the surface of the vulcanizates remains virtually intact by ozone cracks even at long exposure times, while the efficacy of the known antiozonant (AO 2) is lost quite rapidly even at higher dosing levels, causing the vulcanizate to degrade gradually as ozone cracks develop. his destruction.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1468-95A SK279378B6 (en) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | 3,9-bis(methylbicyclo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-[5,5]undecane, method of preparation thereof and antiozonant prepared on base thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1468-95A SK279378B6 (en) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | 3,9-bis(methylbicyclo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-[5,5]undecane, method of preparation thereof and antiozonant prepared on base thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK146895A3 true SK146895A3 (en) | 1997-07-09 |
SK279378B6 SK279378B6 (en) | 1998-10-07 |
Family
ID=20434584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1468-95A SK279378B6 (en) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | 3,9-bis(methylbicyclo[2,2,1]hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-[5,5]undecane, method of preparation thereof and antiozonant prepared on base thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK279378B6 (en) |
-
1995
- 1995-11-23 SK SK1468-95A patent/SK279378B6/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK279378B6 (en) | 1998-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI399397B (en) | Coupling agents between filler and elastomer | |
KR100588955B1 (en) | Organic materials stabilized by compounds containing both amine and hindered phenol functionalities | |
US4946956A (en) | Arylenediamine substituted pyrimidines | |
US3293321A (en) | Aminophenyl sulfides as antiozonants for rubber | |
PT1358262E (en) | Resorcinolic derivative for rubber compounds | |
US7879934B2 (en) | Rubber compositions | |
JP2625213B2 (en) | Triazine compound and collapse-resistant composition | |
US3362930A (en) | Composition resistant to ozone | |
US3000852A (en) | N-(alkyl)-n'-(p-alkyl phenyl)-p-phenylenediamines as stabilizers for rubbers | |
US4088630A (en) | Cyclic acetals of polyols, their production and their use as non-discoloring anti-ozonants | |
US5118807A (en) | N-alkyl-p-quinonediimino triazine compounds | |
US5047530A (en) | Arylenediamine substituted triazines | |
SK146895A3 (en) | 3,9-bis(methylbicyclo/2,2,1/hept-5-en-2-yl)-2,4,8,10- -tetraoxaspiro-/5,5/undecan, preparation method thereof and antiozonant on its base | |
US4598113A (en) | Hindered hydroxyphenylalkanoates of ethoxylated bisphenol A and stabilized compositions | |
US3161612A (en) | Alkylated amino phenols protecting rubber goods against ozone | |
US5208280A (en) | Elastomers and tire with N-alkyl-p-quinonediimino triazine stabilizers | |
US4417017A (en) | Polymeric antioxidants prepared from diphenyalmine and dialkylalkenylbenzene or dihydroxyalkylbenzene | |
US4244864A (en) | Poly(6-oxy-2,2,4-trialkyl-1,2-dihydroquinoline)alkylene compounds as antidegradants for rubber | |
US4161474A (en) | Bis-(alkylaminophenoxy)alkanes as antidegradants for rubber | |
SK146995A3 (en) | An agent for protecting natural and/or synthetic rubbers against destructive effect of ozone | |
US3883477A (en) | Compositions stabilized with 1,4-disubstituted-7-azabicyclo (2.2.1) heptane-2,5 or 2, 6-dicarboxylic acid esters | |
CA1167068A (en) | N,n'-bis(1-cyclohexyl-1-ethyl)-p-phenylenediamine, and rubber compounds containing the same | |
US3157616A (en) | Antiozonant rubber compositions containing alkylene bis-hydrazines | |
US3761525A (en) | Non-discoloring antidegradants | |
US4427817A (en) | Open-chain acetals or ketals as non-discoloring antiozonants for rubber |