Результат интеллектуальной деятельности: ПЛАСТИФИКАТОР ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к сфере производства пластификаторов полимерных соединений, а именно, пластификаторов поливинилхлорида на основе сложных эфиров фталевой кислоты, которые могут быть использованы в рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума.

Известно применение несимметричных и симметричных фталатов оксиалкилированных бутанолов и 2-этилгексанолов в качестве пластификаторов поливинилхлорида (Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета, 2012, №2 (20), С. 177).

Однако ПВХ-материалы с применением указанных пластификаторов не обладают необходимыми физико-механическими показателями в рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума

Близкими по структуре (прототипами) являются бутоксиэтилфеноксиэтилфталаты (Электронный научный журнал Нефтегазовое дело, 2015, №5, С. 376.)

Недостатками применяемых пластификаторов поливинилхлорида являются невысокие физико-механические показатели, такие как, «Экстрагируемость маслами» и «Экстрагируемость бензином».

Задачей изобретения является создание эффективного пластификатора поливинилхлорида, содержащего в качестве основного компонента сложные эфиры фталевой кислоты - бутоксиэтилкрезоксиэтилфталаты, общей формулы:

Техническим результатом является улучшение физико-механических свойств пластификатора поливинилхлорида, а именно, уменьшение экстрагируемости бензином и маслами.

Сущность изобретения заключается в создании пластификатора поливинилхлорида, содержащего в качестве основного компонента сложные эфиры фталевой кислоты - бутоксиэтилкрезоксиэтилфталаты, полученные на основе окиси этилена, крезола и фталевого ангидрида.

где n=1, 2.

Получение новых соединений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение оксиэтилированных крезолов (1-3).

В колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и устройством для подачи окиси этилена в диспергированном виде и азота загружают расчетное количество крезола, катализатор (едкий натр). Перед началом синтеза колбу продувают азотом и подают окись этилена, при этом контролируют скорость подачи окиси этилен таким образом, чтобы не наблюдалось ее уноса через счетчик пузырьков. Реакцию проводят при температуре 110-120°С в течение трех часов.

После окончания синтеза реакционную смесь охлаждают, нейтрализуют соляной кислотой, сушат и отфильтровывают. Полученный продукт перегоняют в вакууме.

Синтезированные оксиэтилированные крезолы представляют собой бесцветные прозрачные жидкости, хорошо растворимые в воде. Физико-химические свойства полученных соединений приведены в таблице 1.

Пример 2. Получение бутоксиэтилкрезоксиэтилфталатов (4-6).

В четырехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, термометром и обратном холодильником с ловушкой Дина-Старка, проводят этерификацию фталевого ангидрида вначале оксиэтилированным крезолом в при температуре 110-140°С, а в дальнейшем промышленным пластификатором бутилцеллозольвом при температуре 120-170°С в присутствии катализатора паратолуолсульфокислоты (0,1-2% масс, от общей загрузки).

За начало реакции принимают момент образования реакционной воды, для облегчения выделения которой через реакционную смесь пропускают азот.

После окончания реакции реакционную смесь охлаждают, нейтрализуют 5%-ным раствором щелочи и промывают водой до нейтральной реакции. После осушки сульфатом натрия из реакционной массы отгоняют растворитель и непрореагировавшие оксиэтилированные крезолы. Выход 93%.

Бутоксиэтилкрезоксиэтилфталаты представляют собой прозрачные, слегка гигроскопичные маслянистые жидкости желтоватого цвета.

Анализ физико-химических показателей синтезированных пластификаторов проводят в соответствии с ГОСТ 8728-88. Температуры застывания определяют по ГОСТ 20287-91, температуру вспышки - по ГОСТ 4333-87.

Физико-химические свойства полученных сложных эфиров фталевой кислоты приведены в таблице 2.

* ББзФ - бутилбензилфталат

Пример 3. Физико-механические испытания заявленного пластификатора поливинилхлорида в рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума.

Опытные образцы пластификаторов вводили в ПВХ-рецептуры взамен серийно выпускаемого аналога - диоктилфталата (ДОФ). Рецептуры пленок и результаты испытаний предложенных пластификаторов в промышленных ПВХ-рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума приведены в таблицах 3, 4 (Рецептура (мас. ч.): ПВХ - 100; пластификатор - 50; стеарат кальция - 1,5; стеарат цинка - 1,5).

Полученные образцы пленок верхнего и промежуточного слоев линолеума анализировали согласно СТП 00203312-100-2006. Технологические показатели: термостабильность определяли по ГОСТ 14041-91; показатель текучести расплава (ПТР) - по ГОСТ 11645-73; температуру хрупкости - по ГОСТ 16782-92.

Из данных таблиц 3, 4 видно, что пленки в промышленном рецептуре верхнего и промежуточного слоев линолеума, полученные с введением в них разработанных нами пластификаторов, по всем показателям удовлетворяют требованиям действующих стандартов, а по таким показателям, как экстрагируемость бензином и маслами, превосходят стандартные образцы.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования бутоксиэтилкрезоксиэтилфталатов в качестве пластификаторов поливинилхлорида в рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума.