Результат интеллектуальной деятельности: СМЕСЕВОЙ ПЛАСТИФИКАТОР

Изобретение относится к области органической химии, а именно к смесевому пластификатору на основе нитраминов, содержащему 2,4-динитро-2,4-диазапентан (I), 1-азидо-3,5-динитро-3,5-диазагексан (II), 1,7-диазидо-3,5-динитро-3,5-диазагептан (III) и 1,5-диазидо-3-нитро-3-азапентан (IV) при следующем соотношении компонентов (вес. %):

Смесь "ЧСА" предполагается использовать в качестве пластификатора различных полимеров.

Известен смесевой пластификатор, состоящий из 2,4-динитро-2,4-диазапентана, 2,4-динитро-2,4-диазагексана и 3,5-динитро-3,5-диазагептана - смесь "ТС" [пат. Россия 2061680, зарегистр. 10.06.1996 г., Тартаковский В.А., Ермаков А. С. и др.]. Однако пластификатор "ТС" обладает низкой энтальпией образования (~ -80 - -90 ккал/кг) и высокой температурой плавления (7-12^oС).

Известен активный пластификатор полимеров, принятый нами за прототип, состоящий из 2,4-динитро-2,4-диазапентана (I), 1-азидо-3,5-динитро-3,5-диазагексана (II) и 1,7-диазидо-3,5-динитро-3,5-диазагептана(III) - смесь "ТСА" [Пат. Россия 2157364, зарегистр. 10.10.2000 г., Тартаковский В.А., Ермаков А. С. , Лукьянов О.А. и др.]. Однако указанный пластификатор "ТСА" имеет относительно высокую температуру плавления (-3-+2^oС) и относительно низкую пластифицирующую способность (на уровне 2,4-динитро-2,4-диазапентана и смеси "ТС").

Задачей настоящего изобретения является создание нового смесевого пластификатора, имеющего более низкую температуру плавления, более высокие пластифицирующую способность и энтальпию образования.

Поставленная цель достигается смесевым пластификатором, включающим 2,4-динитро-2,4-диазапентан (I), 1-азидо-3,5-динитро-3,5-диазагексан (II) и 1,7-диазидо-3,5-динитро-3,5-диазагептан (III) и отличающийся тем, что он дополнительно содержит 1,5-диазидо-3-нитро-3-азапентан (IV) при следующем соотношении компонентов (вес. %):

Новый пластификатор "ЧСА" получают азидированием смеси "ЧCN", состоящей из 2,4-динитро-2,4-диазапентана, 1-нитрокси-3,5-динитро-3,5-диазагексана, 1,7-динитрокси-3,5-динитро-3,5-диазагептана и 1,5-динитрокси-3-нитро-3-азапентана, в среде ДМФА азидом натрия в присутствии CaCl₂ при температуре ~ 80-90^oС.

Выход целевого продукта составляет ~ 80%. Состав пластификатора "ЧСА" определяется составом исходного пластификатора "ЧCN" и анализируется с помощью метода ПМР Н¹-спектроскопии в d-бензоле, точность определения составляла ±1-2% (табл. 2).

Новый пластификатор "ЧСА" по пластифицирующей способности превосходит пластификатор "ТСА" и пластификатор "ТС". Наиболее высокая пластифицирующая способность наблюдается у составов "ЧСА", имеющих примерно равное содержание компонентов I, II и IV (примерно по ~ 30% каждого). В этом случае наблюдается наименьшая температура плавления ЧСА ~ -10- -15^oС. Таким образом новый пластификатор "ЧСА" имеет более высокую пластифицирующую способность, чем пластификатор "ТСА", более высокую энтальпию образования и температуру плавления ниже, чем у пластификатора "ТСА" [табл. 1].

ПРИМЕР 1.

К 60 мл ДМФА добавляют 8.0 г NaN₃, 12.0 г CaCl₂ и 15.0 г смеси "ЧCN" состава (вес. %): I~29, V~31, VI~6, VII~34. Реакционную массу нагревают до 85^oС и перемешивают 6 часов, далее охлаждают до ~20^oС и выливают в 80 мл воды. Смесь "ЧСА" экстрагируют бензолом (15х6) мл, экстракт промывают водой (10х6) мл и упаривают на роторном испарителе при температуре бани ~60^oС. Выход смеси "ЧСА" - 11.0 г (81%).

Состав (вес. %): I~31; II~31; III~5; IV~33.

Аналогично получают смеси "ЧСА" другого состава (табл. 2).