Способ получения аппретов наполненных полиолефиновых композиций

(54) СПОСОБНЕННЫХ ПОЛИ (57) Изобре тоорганичес АППРЕТОВ НАПОЛ-.КОМПОЗИЦИЙится к элеменниям, в частПОЛУЧЕНИЯ ЛЕФИНОВЫХ ение отно им соедин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов(56) Авторское свидетельство СССР И 1197431, кл. С 07 Г 7/28, 1984,Химическая промышленность за рубежом, 1977 Р 7, с.24-37. Изобретение относится к способуполучения аппретов наполненных полиолефиновых композиций, которые применяются в народном хозяйстве.Целью изобретения является угуч"шение качества целевого продукта ирасширение ассортимента,П р и м е р 1. ТрибутоксиК,М-метилбутил-(бутаноил-миристиноил)3 титан(С).В колбу Кляйзена емкостью 0,1 л,снабженную дефлегматором, термомет"ром, капилляром и холодильником сприемником, загружают 20 г (0,09 моль)высших М -изомерных насыщенных кислот фракции С-С (ВИК) с кислотным числом 254 мг КОН/г и 30,б 3 г.ЯО 159584 2ности к получению. аппретов (АП) наполненных полиолефиновых композиций, которые применяются в народном хозяйстве, Цель - повышение качества АП и упрощение процесса. Получение АП ведут переэтерификацией алкилор тотитаната синтетическими жирными кислотами фракции Ст-С, или С-С 0или С 0-С ц, или С О -С 6, или С аС, или С 7 Сд 0 или С С с; или высшими Ы-изомерными кислотами фракции С-С ц или С -С р . Реакцию проводят при эквимолярном соотношении реагентом с одновременной отгонкой выделяющегося спирта. По сравнению с применяемым АП, АГМновые АП повышают эластичность композиций на 180-250 ь при повышении прочности на 8-15/. 2 табл.(0,09 моль) бутилортотитаната.В системе создают вакуум с остаточным дав" лением 2-20 мм рт.ст. нагревают на Ю водяной бане и при температуре в па- ООрах 25-40 С отгоняют 5,5-6 Г бутилового спирта. Реакцию ведут до прекращения отгонки бутилового спирта, Затемсодержимое колбы нагревают в вакуумедо 140-150 С для отгонки непрореагировавшИх исходных веществ.Кубовый остаток - вязкая жидкость фкрасно-коричневого цвета с показате- фьлем преломления пф = 1,4923 - пред сбавляет собой целевой продукт,Вес продукта 43,1 г, что составляет 97,54 от теории, считая на бутилортотитанат.(0,075 моль) бутилортотитаната получают 56,65 г бутокси-три-Ы,-ме- Отилбутил-(бутаноил-миристиноил)1-титана в виде красно-коричневой жидкостис показателем преломления пф(0,075 моль) изопропилортотитанатаполучают 54,28 г изопропокси-триО,м-метилбутил-(бутаноил-миристийоил)-титана в виде красно коричневой жидкости с показателем преломле.- ния пД = 1,4790, Выход составляет99,4 от теории, считая на изопропилортотитанат.Найдено, 4: Тх 6,02; 6,02,Вычислено, Ф; Тх 6,24,П р и м е р 4. Трибутокси-ф,ь метилбутил-(генэйкозаноип -унпентакон-,таноил) -титан (С)35.Аналогично примеру 1 из 20 г(0,07 моль) высших М -иэомерных насыщенных кислот фракции Са-Су(0,025 моль) бутилортотитаната поМу-.цают 24,2 г бутокситри-с,М-метил"бутил-(генэйкозаноил-унпентаконтаноил)1-титана в виде вязкой жидкости красно-корнцнеаого цвета с покаеателем преломления п = 1,4850. Выходсоставляет 99 от теории, считая набутилортотитанат.Найдено, 3; Т 4,41; 4,83.Вычислено, 3 Тд 4,88,П р и м е р 6. Изопропокситри 1 Ы,А-метилбутил-(генэйкозаноил-унпентаконтаноил)1-титан (С) .Аналогично примеру 1 из 21,47 г(0,025 моль) изопропилортотитанатаполучают 23,9 г изопропокситри,М.,ометилбутил-(генэйкозаноил-унпентаконтаноил)1 -титана в виде вязкойжидкости красно-коричневого цвета споказателем преломления п = 1,4820,аоВыход составляет 99,44 от теории,считая на изопропилортотитанат,Найдено, Ф: Т 1 4,74; 4,99.Вычислено, Ф; Т. 4,97.П р и и е р 7. Трибутокси-(маргариноил-эйкоэаноил) -титан (С),Анапогицно примеру 1 из 27,17 г(0,1 моль) синтетических жирных кислот Фракции Са -Сь с кислотным числом 206,5 мг КОН/г и 34,03 г (0,1 моль)бутилортотитаната получают 38,72 гтрибутокси(маргариноип-эйкозаноил)титана в виде вязкой жидкости краснокорицневого цвета с показателем преломления п, = 1,4983. Выход составаьляет 721 от теории, считая на бутил"ортотитанат,Найдено, 3; Т 9,03; 9,35.Вычислено, 1; Т 1 8,90.П р и м е р 8, Бутокситри-(каприноип-тридеканоил)-титан (С).Аналогично примеру 1 из 15,03 г(0,075 моль) синтетицеских жирныхкислот Фракции С о -Сз с кислотнымчислом 280 мг КОН/г и 8,51 г(0,075 моль) синтетических жирныхкислот фракции Сц -С и 7,1 г46 6185 фС для отгонки непрореагировавшихисходных веществ,Кубовый остаток - воскообразнаямасса светло-коричневого цвета -представляет собой целевой продукт,Вес продукта 40,6 г, что составляетвыход 87 от теории, считая на бутилортотитанат.Найдено, ь: Т 5,09; 5,12.Вычислено, ь: Т 1 5,13.П р и м е р 13Бутокситри-(деканоил-гексаноил)-титан (С),Аналогично примеру 12 из 33,96 г(0,15 моль) синтетических жирныхкислот фракции С -С а с кислотнымчислом 247,8 мг КОН/г и 17,02 г(0,05 моль) бутилортотитаната получают 35,1 г бутокситри-(деканоилгексаноил)-титана в виде воскообразной массы коричневого цвета.Выход составляет 88 от теории,считая на бутилортотитанат,Найдено, ь: Тд 6,15; 6,27,Вычислено, ь: Т 6,00.П р и м е р 14, Бутокситри-(генейкозаноил-пентакозаноил)-титан (С)Аналогично примеру 13 из 48,45 г(0,15 моль) синтетических жирных кислот Фракции Сщ -С 5 с кислотным числом 173,7 мг КОН/г и 17,02 г(0,05 моль) бутилортотитаната получают 50 г бутокситри-(генейкозаноилпентакозаноил)-титана в виде воскообразной массы красно-коричневогоцвета,Выход составляет 92 от теории,считая на бутилортотитанат.Найдено, ь: Т 4,58; 4,62.Вычислено; Ф: Т 4,40,Использование керамзита в качестве наполнителя.П р и м е р 15. Готовят композиции, состоящие из полиэтилена низкойплотности марки 158, наполнителя (мелмарки ИИО, тальк). в концентрации25 мас.Ф, стабилизатора Ирганокса1010 (0,1 масА) и аппрета (О 25 мас.ь) .1Готовят 10-ный раствор аппретав гептане, обрабатывают наполнительприготовленным раствором с последующей выдержкой его в вакуум-шкафу втечение 30 мин при 100 фС, Затем обработанный наполнитель смешивают с по"лимером и стабилизатором в лаборатор"ной шаровой мельнице в течение 30 минйри скорости вращения барабана60 об/мин. 5 15958вязкой красно-коричневой жидкости споказателем преломления п = 1,4923.Выход составляет 82,3 от теории,считая на изопропилортотитанат.Найдено, : Т 1 7,05; 7,48.Вычислено, Ъ: Тд 6,79.П р и м е р 10, Бутокситри-(этантоил-пеларгоноил)-титан (0-1297).Аналогично примеру 1 из 10,68 г(0,075 моль) синтетических жирныхкислот Фракции Ст-С с кислотнымчислом 393,9 мг КОН/г и 8,51 г(0,025 моль) бутилортотитаната полу-чают 11,25 г бутокситри-(этантоилпеларгоноил)-титана в виде краснокоричневой жидкости с показателемпреломления п = 1,4963. Выход составляет 82,534 от теории, считая набутилортотитанат, 20Найдено, 4: Т 9,74.Вычислено, ь: Т 8,78.П р и м е р 11, Изопропокситри(этантоил-пеларгоноил)-титан (С).Аналогично примеру 1 из 10,68 г(0,075 моль) синтетических жирныхкислот фракции 07-С и 7,1 г(0,025 моль) изопропилортотитанатаполучают 10,05 г изопропокситри(этантоил-пеларгоноил)-титана в виде ЗОкрасно-коричневой жидкости с показателем преломления п = 1,5250, Выход составляет 75,5 от теории, считая на изопропилортотитанат,Найдено, 4: Т 1 9,45Вычислено, ь: Т 9,01.По данному способу можно получатьтакже алкоксититанацилаты на основесинтетических жирных кислот фракцииСв-Сю, Со -Сь, Сщ -Сь .40П р и м е р 12, Бутокситри-(маргариноил-эйкозаноил)-титан (С),В колбу Кляйзена емкостью О, 1 л, снабженную дефлегматором, термомет ром, капилляром и холодильником с .приемником, загружают 40,76 г(0,15 моль) синтетических жирныхкислот фракции 07 -Со с кислотнымчислом 206,5 мг КОН/г и 17,02 г 50 (0,05 моль) бутилортотитаната, Всистеме создают вакуум с остаточным давлением 20 мм рт.ст., нагревают на водяной бане и при температуре в парах 25-40 С отгоняют 11 г бути 55 лового спирта. Реакцию ведут до прекращения отгонки бутилового спирта. Затем вакуум понижают до 100 мм рт,ст. и содержимое колбы нагревают до 18035 Табли ца 1 Аппрет Прочностные показатели композиций,наполненныхтальком мелом Ьр,МПа МПа Неаппое- тированный АГМ) С) С СС) СС"1237 СССС8,3 90 9,0 120 8,9 , 2308,0 300 8,9 250 9,4 380 9,5 280 9,6380 9,2 280 8,6 320 8,7 260 45 50 60 200 210 80 240 250 250 220 210 250 9,5 9,6 9,5 10,6 10,59,8 10,8 10,4 10,6 10,7 10,2 10,4 1 159584Полученную смесь вальцуют на лабораторных вальцах 320160 мм в тече 1ние 10 мин при 140 С при непрерывномподрезании вальцуемого полотна. Извальцованного полотна прессуют пластины толщиной 1 мм при Р -- 40,0 кгс//см и 1555 фС, из которых вырубаютобразцы в виде двухсторонних лопаток,и определяют предел прочности приразрыве и относительное удлинение,Для сравнения готовят аналогичныекомпозиции с известными алкоксититандцилатами, АГИ"9 и без аппрета,Прочностные показатели наполненных полиэтиленовых композиций (наполнитель - 254, аппрет - 0,25) приведены в табл. 1.П р и м е р 16. Технология приготовления композиции, подготовка и испытание образцов, как в примере 12.Щпя сравнения готовят композицию сизвестным алкилортотитанатом С,АГИи без аппрета.Полученные результаты приведены 25в табл. 2.Таким образом, целевые продуктыпо сравнению с применяемым в промышленности аппретом АГМповышаютэластичность композиций на 200-5004 ЗОпри несколько большем или примерноравном с АГМповышении прочности.По сравнению с известными алкоксититанатами новые соединения в композициях наполненных мелом, по всей аппретирующей эффективности или равноценны, или превышают известные. В композициях, наполненных тальком, они значительно превосходят известные.По сравнению с известным алкилортотитанатом Сновые соединения в композициях, наполненных керамзитом, повышают эластичность на 10-204 при практически одинаковой прочности. По сравнению с применяемым в промышленности аппретом АГМновые соединения повышают эластичность композиций на 180-2504 при повышении прочности на 8-153. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я.Способ получения аппретов наполненных полиолефиновых композиций путем переэтерификации алкилортотитаната одноосновной кислотой в эквимолярном соотношении с одновременной от-.гонкой выделяющегося спирта, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества и упрощения процесса, в качестве одноосновной кислоты используют синтетические жирныекислоты фракций Ст-СО, или С-СО,или С -С , или Соь-С, или СС л, или С т "С о, или С -С иливысшие-изомерные кислоты ФракцийС Сили С -С у,Аппрет мелом тальком МПа Е, бр, Е,. МПа)пропионилтитанат,С 1079 - трибутил 3 циклогексиламинопротпионилтитанат.б)С- триизопропил 3 птэтоксифениламитнопропионилтитанат,Таблица 2 Продолжение табл 2 Прочностные показатели Рппрет Аппрет Прочностные показатели 6 , МПа Е, Ж т6, МПа Е,3 30 Составитель О,СмирноваРедактор Л.Веселовская Техред М.Дидык Корректор С.4 ерние в вт ЕеЕев ввтв в тттв вввЗаказ 2886 Тираж 307 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035,. Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5ветт г т ввва тгтПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101 Неаппретирзванный АГМ"9 С 955 С 1013 С 1021 С 1079 С 1009 С 1297СС"1307 С"1241 8,5 9,811,0 10,5 1 О 9 11,0 11,0 11,0 10,9 10,9 11,0 80 60 120 100 120 120 120 120 130 140 140 СС 1319 35 С 1311С 1309 С 1203 С 1095 С 1253 40 С 1639С 1643 С 1635 10,9 10,9 11,0 11,0 11,2 11,0 10,9 11,2 11,2 11,0 140 130 140 140 120 130 130 130 150 40