Результат интеллектуальной деятельности: ПЛАСТИФИКАТОР ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к созданию пластифицированных ПВХ-композиций, а именно к производным фталевой кислоты, которые могут быть использованы в народном хозяйстве.

Известно применение фталатов оксиэтилированного бутанола, которые применяются в качестве пластификаторов поливинилхлорида (патент SU №938533 А кл. C07C 69/80; C08K 5/10; 26.01.81.).

Однако пластифицированные ПВХ-композиции не обладают достаточно высокими физико-механическими показателями.

Близкими по структуре (прототипами) являются бутоксиэтилфеноксиэтилфталаты (Известия КГАСУ, 2013 - 3 (25). - С. 80).

Недостатком является незначительное напряжение при увеличении, разрушающее напряжение, летучесть в блоке, термостойкость, а также масло- и бензостойкость применяемых пластификаторов поливинилхлорида.

Изобретение решает задачу снижения летучести, повышения термо-, масло- и бензостойкости и увеличение прочности ПВХ-пленок.

Сущность изобретения заключается в создании эффективного пластификатора поливинилхлорида, содержащего в качестве основного компонента соединение ароматического ряда - бутоксиэтилбензоксиэтилфталат, полученного на основе оксида этилена, бутилового и бензилового спиртов и фталевого ангидрида.

Получение новых соединений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Метод получения оксиэтилированных спиртов.

В колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и устройством для подачи окиси этилена в диспергированном виде, загружают расчетное количество спирта, катализатор (едкий натр). Колбу дополнительно снабжают через две предохранительные склянки линией подачи азота и окиси этилена. Перед началом опыта колбу продувают азотом, а затем, контролируя скорость процесса, подают окись этилена. Скорость подачи этилена регулируют таким образом, чтобы не наблюдалось ее уноса через счетчик пузырьков. Реакцию проводят при температуре 110-120°C в течение трех часов. После охлаждения реакционную смесь нейтрализуют расчетным количеством соляной кислоты, сушат и отфильтровывают. Синтезированный продукт перегоняют в вакууме. Выход 93%.

Полученные оксиэтилированные спирты представляют собой бесцветные прозрачные жидкости, хорошо растворимые в воде. Физико-химические свойства синтезированных спиртов приведены в таблицах 1, 2.

Пример 2. Метод получения бутоксиэтилбензоксиэтилфталатов.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка и термометром, загружают фталевый ангидрид, и оксиэтилированный фенилкарбинол в эквимолярном соотношении 1:1, и катализатор - n-толуолсульфокислоту в количестве 2% от общей массы загрузки, и растворитель ксилол. Для предотвращения осмоления реакционной массы в колбу вносят активированный уголь не более 1% от массы загруженных компонентов.

Температура 110-140°C, время реакции 1,5 часа. Затем через обратный холодильник добавляют 50%-ный избыток оксиэтилированного бутанола. Реакцию проводят при температуре 110°C до выделения расчетного количества воды. Время реакции 5-7 часов.

Реакционную смесь отфильтровывают от угля, промывают 5%-ным раствором щелочи и водой до нейтральной реакции. Полученные эфиры сушат свежепрокаленным сульфатом натрия и отфильтровывают. После удаления растворителя синтезированный продукт перегоняют под вакуумом. Выход целевого продукта 86%.

Полученные бутоксиэтилбензоксиэтилфталаты представляют собой прозрачные, слегка гигроскопичные маслянистые жидкости желтоватого цвета, хорошо растворимые в органических растворителях, но нерастворимые в воде. Физико-химические свойства синтезированных бутоксиэтилбензоксиэтилфталатов приведены в таблице 3.

Пример 2. Испытания заявленных пластификаторов поливинилхлорида.

Опытные образцы пластификаторов вводили в ПВХ-рецептуры взамен серийно выпускаемого аналога - дибутилфталата (ДБФ). Рецептуры пленок и результаты испытаний разработанных пластификаторов в промышленных рецептурах ПВХ-пленок приведены в таблице 4 (Рецептура (мас. ч.): ПВХ - 100; пластификатор - 50; стеарат бария - 1,5; стеарат кальция - 1,5).

Из данных таблицы 4 видно, что пленки, полученные с введением в рецептуру разработанных пластификаторов, по всем показателям удовлетворяют требованиям действующих стандартов, а по таким показателям, как напряжение при удлинении, разрушающее напряжение, бензостойкость, маслостойкость и термостойкость, превосходят стандартные образцы.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования бутоксиэтилбензоксиэтилфталатов в качестве пластификаторов поливинилхлорида.