Застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів як стабілізаторів термоокиснювальної деструкції полістиролу
Номер патенту: 40865
Опубліковано: 27.04.2009
Автори: Юхименко Наталія Миколаївна, Демченко Ольга Вікторівна, Колендо Олексій Юрійович, Несторак Юлія Сергіївна
Формула / Реферат
1. Застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів загальної формули
,
де * означає, що радикал може бути приєднаний в мета- або пара-положенні фенільного кільця, тобто м- та п-ізомери;
R' являє собою СН3 або Н;
R являє собою радикал, вибраний з групи, що включає
,
,
,
,
;
де Х1 являє собою Н, СН3, Сl, NO2, Х2 являє собою Н, Hal, CH3, Х3=Х4 являють собою
Н, Hal,
як стабілізаторів термоокиснювальної деструкції полістиролу.
2. Застосування за п. 1, де м- та п-імідофеніл(мет)акрилати вибрані з малеімідофенілметакрилатів формули
,
де
Rl=R2=Н
(п-МАФМА);
R1=R2=Сl
(п-ДХМАФМА);
R1=СН3, R2=Н
(п-ММАФМА).
3. Застосування за п. 1, де м- та п-імідофеніл(мет)акрилати вибрані з сукцинімідофенілметакрилатів формули
(п-ЕНДФМА);
(п-СІФМА);
(п-АНТРІФМА).
4. Застосування за п. 1, де м- та п-імідофеніл(мет)акрилати вибрані з фталімідофенілметакрилатів формули
,
де
R1=R2=R3=R4=H
(м-ФТІФМА);
R1=NO2, R2=R3=R4=H
(м-НФТІФМА);
R1=R2=R3=R4=Сl
(м-ПХФТІФМА).
Текст
1. Застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів загальної формули X2 X1 X2 , X1 X2 X3 , R' O CH2 O може де * означає, що радикал бути приєднаний в мета- або пара-положенні фенільного кільця, тобто м- та п-ізомери; O де Х1 являє собою Н, СН3, Сl, NO2, Х2 являє собою Н, Hal, CH3, Х3=Х4 являють собою Н, Hal, як стабілізаторів термоокиснювальної деструкції полістиролу. 2. Застосування за п. 1, де м- та пімідофеніл(мет)акрилати вибрані з малеімідофенілметакрилатів формули N O OCOC(CH3)CH2 (11) де R1 U O ; (13) O X4 40865 , CH2 N , R1=R2=Н (п-МАФМА); R1=R2=Сl (п-ДХМАФМА); , R1=СН3, R2=Н (п-ММАФМА). 3. Застосування за п. 1, де м- та п-імідофеніл(мет)акрилати вибрані з сукцинімідофенілметакрилатів формули UA O , (19) * R2 X1 R' O R R' являє собою СН3 або Н; R являє собою радикал, вибраний з групи, що включає 3 40865 4 O OCOC(CH3)CH2 N (п-ЕНДФМА); O O OCOC(CH3)CH2 N (п-СІФМА); O O N OCOC(CH3)CH2 (п-АНТРІФМА). O 4. Застосування за п. 1, де м- та п-імідофеніл(мет)акрилати вибрані з фталімідофенілметакрилатів формули R1 O де R2 R1=R2=R3=R4=H R3 R4 O OCOC(CH3)CH2 , (м-ФТІФМА); R1=NO2, R2=R3=R4=H N (м-НФТІФМА); R1=R2=R3=R4=Сl (м-ПХФТІФМА). Дана корисна модель відноситься до галузі хімії високомолекулярних сполук, зокрема, до застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів як стабілізаторів термоокиснювальної деструкції полістиролу. Постійне розширення областей використання полімерних матеріалів, підвищення вимог до їх експлуатаційних характеристик, економічності та екологічної нешкідливості ставить завдання підвищення їх стійкості до дії зовнішніх факторів: високих температур, кисню, світла, механічних навантажень, радіації та ін. З рівня техніки відомі сполуки, що використовуються як стабілізатори полістиролу. Зокрема, у SU 956504, 07.09.1982, розкрите застосування біс(1-феніл-3-метил-4-R-амінометилен-5-піразолтіонату)метану як світлостабілізатору полістиролу. З SU 871487, 07.11.1987, відомі 2,2,6,6тетраметилпіперидиламіди насичених карбонових кислот як світло-та термостабілізатори полістиролу, стійкого проти удару. У SU 1141099, 23.02.1985, розкриті кополімери стиролу та памінофенілентіоціанату, які можуть бути використані як стабілізатори деструкції полістиролу. Проте, використання полістиролу та його кополімерів у ряді галузей промисловості потребує підвищення їх стійкості до впливу теплового поля у процесі експлуатації. Тому, на даний час існує по треба в нових термостабілізаторах полістиролу, які є більш ефективними, більш стійкими та менш дорогими. Несподівано було відкрито, що м- та пімідофеніл(мет)акрилати при введенні в полімер шляхом кополімерізації здійснюють термостабілізуючу дію на полістирол. Об'єктом даної корисної моделі є застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів загальної формули: R' O * R O CH2 N O O R' O CH2 O моде * означає, що радикал же бути приєднаний в мета- або пара-положенні фенільного кільця, тобто м- та п- ізомери; R' являє собою СН3 або Н; 5 40865 6 п-(3,4-дихлормалеімідо)фенілметакрилат (пR являє собою радикал, вибраний з групи, що ДХМАФМА) та включає: п-(3-метилмалеімідо)фенілметакрилат (пX1 ММАФМА). X1 Переважні сукцинімідофенілметакрилати вибрані з групи, що включає: X2 X2 п-метакрилоїлоксифенілімід-біцикло-[2,2,1], , , гептен-2,3-дикарбонової кислоти, X1 (п-ендікімідофенілметакрилат) (п-ЕНДФМА) та (9,10-дигідроантрацен-9,10-ендо-α,βX2 сукцинімідо)фенілметакрилат (п-АНТРІФМА). Переважні фталімідофенілметакрилати вибрані з групи, що включає: X3 м-(3-нітрофталімідо)фенілметакрилат (мX4 НФТІФМА) та , ; м-(перхлорфталімідо)фенілметакрилат (мПХФТІФМА). де Х1 являє собою Н, СН3, Cl, NO2, Х2 являє Зокрема, було досліджено такі малеімідофенісобою Н, Hal, СН3, Х3=Х4 являє собою Н, Hal. лметакрилати, як п-малеімідофенілметакрилат (пПереважні м- та п-імідофеніл(мет)акрилати МАФМА), п-(3,4вибрані з групи, що включає: дихлормалеімідо)фенілметакрилат (п-ДХМАФМА) малеімідофенілметакрилати, та п-(3-метилмалеімідо)фенілметакрилат (псукцинімідофенілметакрилати та ММАФМА), будову яких проілюстровано загальфталімідофенілметакрилати. ною формулою: Переважні малеімідофенілметакрилати виб рані з групи, що включає: п-малеімідофенілметакрилат (п-МАФМА), OCOC(CH3)CH2 N R2 O де R1=R2=Н R1=R2=Сl (п-МАФМА); (п-ДХМАФМА); R1=СН3, R2=Н O R1 (п-ММАФМА). Вказані малеімідофенілметакрилати було отримано ацилюванням відповідних пгідроксифенілмалеімідів хлорангідридом метакрилової кислоти у присутності триетиламіну за допомогою методики, описаної в Сыромятников В.Г., Колендо А.Ю., Паскаль Л.П., Шаповалова Е.Л. Синтез и полимеризация м-сукцинимидофенил(мет)акрилатов //Вестник КГУ. -1990. Вып.31. -С.44-47. Було досліджено також деякі сукцинімідофенілметакрилати, які одержували за допомогою реакції Дільса-Альдера, описаної в Колендо А.Ю., Сы ромятников В.Г., Паскаль Л.П. (Мет)акриловые мономеры на основе продуктов конденсации малеинового ангидрида по Дильсу-Альдеру //Укр. хим. Журнал. -1990. -Т.56. -№6. -С.647-651, а саме п-метакрилоїлоксифенілімід-біцикло-[2,2,1]кислоти (пгептен-2,3-дикарбонової ендікімідофенілметакрилат) (п-ЕНДФМА), псукцинімідофенілметакрилат (п-СІФМА) та (9,10дигідроантрацен-9,10-ендо-α,βсукцинімідофенілметакрилат (п-АНТРІФМА), які мають наступну формулу: O N OCOC(CH3)CH2 (п-ЕНДФМА); O O N O OCOC(CH3)CH2 (п-СІФМА); 7 40865 8 O N OCOC(CH3)CH2 (п-АНТРІФМА). O Було досліджено також фталімідофенілметакрилати, які містять фталімідний цикл, такі як мфталімідофенілметакрилат (м-ФТІФМА), м-(3нітрофталімідо)фенілметакрилат (м-НФТІФМА) та м-(перхлорфталімідо)фенілметакрилат (мПХФТІФМА). Ці речовини отримано ацилюванням R2 R1 де R1=R2=R3=R4=H R1=NO2, R2=R3=R4=H O N R3 R4 O відповідних м-гідроксифенілфталімідів хлорангідридом метакрилової кислоти у присутності триетиламіну, як описано в Сыромятников В.Г., Колендо А.Ю., Паскаль Л.П., Шаповалова Е.Л. Синтез и полимеризация м-сукцинимидофенил(мет)акрилатов //Вестник КГУ. -1990. -Вып.31. -С.44-47: OCOC(CH3)CH2 (м-ФТІФМА); (м-НФТІФМА); R1=R2=R3=R4=Сl (м-ПХФТІФМА). Перелік фігур: На Фіг.1 наведено фрагменти термогравіметричних (ТГ) кривих для ПС (1), ПС-п-АНТРІФМА (2), ПС-м-НФТІФМА (3), ПС-п-ЕНДФМА (4), ПС-пДХМАФМА (5), ПС-п-ММАФМА (6) та ПС-п-МАФМА (7). Дана корисна модель може бути проілюстрована за допомогою наступних прикладів. Приклад 1 Полістирол та його модифіковані зразки з вмістом додатку 1% моль.: ПС-п-МАФМА, ПС-пДХМАФМА, ПС-п-ММАФМА, ПС-п-ЕНДФМА, ПС-пАНТРІФМА та ПС-м-НФТІФМА були одержані радикальною термоініційованною полімеризацією. Використовували свіжоперегнаний стирол фірми "Aldrich" та ініціатор азо-біс-ізобутиронітрил (АІБН). Очищення одержаних кополімерів здійснювали подвійним переосадженням з етилацетату в ізопропанол і наступним висушуванням до постійної маси у вакуумі. Приклад 2 Термоокиснювальну деструкцію одержаних полімерних зразків досліджено методом динамічного термогравіметричного аналізу на дериватографі Q-1500 "квазі" системи F.Paulik, G.Paulik and L.Erdey в інтервалі температур 20-500°С при швидкості нагрівання 5 град⋅хв-1 в атмосфері повітря. Наважка полімеру становила 80-100мг. Еталонною речовиною слугував оксид алюмінію (А12О3). Для кожного зразка одночасно реєстрували втрату маси (W) і швидкість втрати маси з ростом температури, за якими потім будували ТГ криві, наведені на Фіг.1. З експериментальних даних визначали температури початку (Тпоч.) і кінця (Ткін.) деструкції, температуру максимальної швидкості деструкції (Тмакс.) та температури, які відповідають 10% і 50% втраті маси зразками. Всі досліджені малеімідофенілметакрилати впливають на процес деструкції ПС, але проявляють різну стабілізуючу дію. п-ДХМАФМА та пММАФМА, скорочуючи загальний інтервал дестру кції, зсувають температуру її початку та Т10% в бік більш високих температур на 32° і 44° та 35° і 46° відповідно, у порівнянні з немодифікованим полімером. Натомість значення T50% і Тмакс. для ПС-пДХМАФМА та ПС-п-ММАФМА відрізняється від таких для вихідного зразка полімеру вже на 22° і 34° та 9° і 32°, відповідно. Серед малеімідофенілметакрилатів виділяється метилмалеімідофенілметакрилат. п-ММАФМА не впливає на температуру початку термоокиснювальної деструкції ПС, але значно розширює температурний інтервал процесу (на 74°) та найбільш суттєво, у порівнянні з іншими додатками, зміщує T50% та Тмакс полістиролу (на 39° та 50° відповідно) у бік більш високих температур, тобто виступає як ефективний уповільнювач процесу термоокиснювальної деструкції полімеру. Заміщені сукцинімідофенілметакрилати позитивно впливають на термостабільність ПС - всі використані додатки зсувають температуру початку деструкції в бік більш високих температур - пЕНДФМА та п-АНТРІФМА на 22°. Разом з тим, інша картина спостерігається при розгляді значень T50%, та Тмакс: для п-АНТРІФМА ця різниця зменшується до 10° та 11°, відповідно, а для пЕНДФМА ця різниця навіть збільшується - до 26° і 32°, відповідно. Отже, серед заміщених сукцинімідофенілметакрилатів, п-ЕНДФМА інгібує та уповільнює процес деструкції полістиролу. пАНТРІФМА також виступає інгібітором деструкції полістиролу, але на певному етапі процесу деструкції збільшує його швидкість. При розгляді впливу фталімідофенілметакрилатів на характеристичні температури термоокиснювальної деструкції полістиролу видно, що мНФТІФМА зсуває температуру початку деструкції полімеру в бік більш високих температур на 16°, в той час, як T10%, T50%, та Тмакс. для ПС-м-НФТІФМА відрізняється від таких для полістиролу на 29°, 18° та16°, відповідно. При цьому температурний інтервал процесу розширюється на 16°. Отже м 9 40865 10 НФТІФМА виступає як інгібітор та уповільнювач В таблиці 1 наведені характеристичні темпетермоокиснювальної деструкції полістиролу. ратури термоокиснювальної деструкції для досліджених зразків. Таблиця 1 Тпоч.÷Ткін ,°С 2) ∆T , °С T10% , °С T50% ,°С Тмакс 5) ,°С ПС 284-416 132 315 376 384 ПС-п-АНТРІФМА 306-425 119 341 386 395 ПС-м-НФТІФМА 300-447 147 344 394 400 ПС-п-ЕНДФМА 306-446 140 345 402 416 ПС-п-ДХМАФМА 316-434 118 350 398 393 ПС-п-ММАФМА 328-450 122 361 410 416 ПС-п-МАФМА 284-490 206 345 415 434 Зразок 1) 3) 4) 1) Температури початку і кінця деструкції Величина температурного інтервалу деструкції 3) Температура 10% втрати маси 4) Температура 50% втрати маси 5) Температура максимальної швидкості деструкції 2) Таким чином, отримані результати показали, що м- та п-імідофеніл(мет)акрилати є ефективними термостабілізаторами полістиролу. Комп’ютерна верстка C.Литвиненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюUse of m- and p-imidophenyl(meth)acrylates as stabilisers of thermal oxidative breakdown of polystyrene
Автори англійськоюKolendo Oleksii Yuriiovych, Demchenko Olha Viktorivna, Nestorak Yulia Serhiivna, Yukhymenko Natalia Mykolaivna
Назва патенту російськоюПрименение м- и п-имидофенил(мет)акрилатов в качестве стабилизаторов термоокислительной деструкции полистирола
Автори російськоюКолендо Алексей Юрьевич, Демченко Ольга Викторовна, Несторак Юлия Сергеевна, Юхименко Наталия Николаевна
МПК / Мітки
МПК: C08L 9/00
Мітки: стабілізаторів, п-імідофеніл(мет)акрилатів, полістиролу, застосування, термоокиснювальної, деструкції
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-40865-zastosuvannya-m-ta-p-imidofenilmetakrilativ-yak-stabilizatoriv-termookisnyuvalno-destrukci-polistirolu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Застосування м- та п-імідофеніл(мет)акрилатів як стабілізаторів термоокиснювальної деструкції полістиролу</a>
Попередній патент: Пристрій для контролю якості об’єктива
Наступний патент: Пристрій сигналізації на транспортному засобі
Випадковий патент: Збивні цукерки "виноградна фантазія"