Способ получения изоцианатсодержащего соединения - SU1373316A3

Описание

Од

00 О5

Реферат

Изобретение касается изоцианатов, в частности изоцианатсодержащего соединения формулы (NH,) Zn()2 (D которое может быть использовано в резиновых смесях в качестве вспенивате- ля и активатора ускорителей вулканизации . Для выявления вспенивающих и активирующих свойств изоцианатов получено новое соединение I путем взаимодействия мочевины с окисью или карбонатом цинка при молярном соотношении (4-5):1 соответственно, при повышении температуры от 120-125 С до 140-145 С. Испытания соединения I показывают, что при равной вспенивающей способности с известным аналогом оно используется в минимальном количестве. При использованиив качестве активатора соединение 1 позволяет в 2 раза сократить время вулканизации . i СО С

Формула

см

1

Изобретение относится к области синтеза вспенивающих веществ, в частности к изоцианатсодержащим соединениям , которые могут быть использованы в качестве вспенивателя или активатора ускорителей вулканизации.

Целью изобретения является разработка способа получения новых изоциа- натсодержа1дих соединений, которые могут быть использованы в качестве вспенивателя в минимальных количествах .

Пример 1.Мочевину (300 г) и окись цинка (100 г) нагревают вместе в открытом химическом стакане. Реакция начинается при 120 С, температура затем увеличивается до 125-128 С и реакция становится устойчивой.Выделяется аммиак.Через 30 мин реакция замедляется и раствор становится прозрачным. Температуру увеличивают до 140 С в течение 15-20 мин. Образуется белое твердое вещество,которое промывают в холодном состоянии метанолом для удаления непрореагировавшей мочевины и побочных продуктов Получают 220 г продукта, т.пл. 170- 175°С (молярное соотношение 4:1).

Найдено, I: NH, 19,4; Zn 34,9; NCO 42,0.

(NH,).Zn(NCO) .

Вымпелено,%: NHj 18,6; Zn 35,5; NCO 45,9.

Приме р 2. Мочевину (300 г) и окись цинка (100 г) добавляют к полиэтиленгликолю (400 г) и смесь

13

нагревают

ется при

чизают

вор становится

Выделение аммиака начгна- 25 С, и температуру уьели- до 130-135 С. Через 1 ч растпредставляет со- полиэтиленгликоль. Т.кип. 164 С,

прозрачным и т мпеТэа- туру затем увеличивают до 140-145 С, устраняя аммиак.После охлаждения получают бледно-желтый вязкий раствор, анализ которого показывает, что он соответствует указанной формуле,в которой п 2, а R бой молярное соотношение 4:1.

П р и м е р 3. Карбонат цинка (100 г) м мочевину (250 г) нагревают вместе в открытом химическом стакане по способу,изложенному в примере 1. Образовавшееся белое твердое вещество фактически идентично продукту,полученному в примере 1. Т.пл. 170- 175 С, молярное соотношение мочевины к карбонату цинка 5:1.

Zn 34,7; NH 19,8;

73316

Найдено, NCO 43,2. .

(NH,)Zn(NCO)2 .

g Вычислено, %:. Zn 35,5; NH 18,6; NCO 45,9.

П р и м е р 4. Использование предложенного вещества в качестве вспенивателя в составе,содержащем, мас.%: 10 Стиролбутадиеновый

каучук17

Неорганические наполнители в основном карбонат кальция) 7 1Г Пластификаторы 17,5 Азодикарбонамид 3 Окись цинка1,3

Сера1

Ди-2-бензотиазил 20 дисульфидО,1

Меркаптобензотиазил цинкаО,1

Можно заменить окись цинка на 1,25 мас.% соединения цинка по приме- 25 ру 1 (более чем на 60% уменьшенное количество относительно требуемого цинка) без вредного воздействия на скорость вулканизации.Обнаружено хо- рощее активирование азодикарбонамида, 30 приводящее к получению пены высокого качества.

П р и м е р 5. Используют в композиции содержащей, мас.%:

Бутадиенстирольный кау- 35 чук58,4

Сажа30,4

Масло5,8

Окись цинка2,9

Стеариновая кислота 0,6 40 К-циклогексил-2-бензтиазол сульфенамид 0,7 Сера1,2

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (3,5 мас.%) 45 2,3 мас.% соединения цинка по примеру 1, что приводит к увеличению на 30% состояния вулканизации, к увеличению на 300% максимальной скорости вулканизации и к уменьшению на 45% 50 времени вулканизации.

Максималь- Окись цин- Соединека/стеариновая

кислота

ныи крутящий момент (состояние

5 вулканизации), 73,5 дюймфунт

Максималь- 0,12 ная скорость вулние цинка по примеру 1 97,9

0,49

канизации, дюйм фунт/с Время вулканизации ,

мин22 1,5

П р и м е р 6. Используют в композиции , содержащей, мас.%:

Природный каучук 91,3 Окись цинка4,6

Стеариновая

кислота0,9

2-Меркаптобензотиазол 0,9 Сера2,3

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (5,5 мас.%) на 3,7 мас,% соединения цинка по примеру 1, что приведет к увеличен на 22% состояния вулканизации, к уличению на 106% максимальной скороти вулканизации и к уменьшению на 43% времени вулканизации.

Максималь- Окись цин- Соедине- ный кру- ка/стеа- кие цин- тящий риновая ка по момент кислота приме- (состояние 42,0 ру 1 вулканиза-51 3

ции), дюйм.фунт Максимальная скорость вулканизации , дюйм.фунт/с 0,17 . 0,35

Время . вулканизации , мин 7,5 4,25

П р и м е р 7. Используют в композиции , содержащей, мас.%: Акрилонитрильный бутадиеновый каучук67 ,3 Сажа26,9 Окись цинка3,4 Стеариновая кислота 0,7 Бензотиазил дисульфид 0,7 Сера1,0 Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (4,1 мас.%) содинением цинка по примеру 1 в количестве 2,7 мас.% с получением в результате 80%-ного увеличения состния вулканизации при увеличении масимальной скорости вулканизации на 790% и уменьшении на 46% времени вканизации .

Максималь- Окись цинка/ Соединение ный кру- /стеарино- цинка по тящий МО- вая кисло- примеру 1 с мент (сое- та

тояние 61,4 110,3 вулканизации ) , дюйм-фунт 10 Максимальная скорость вулканизации ,

J5 дюйм«фунт/с 0,13 1,16 Время вулканизации ,

мин 19,5 10,5 Примере. Используют в компо- 20 зиции, содержащей, мас.%: Смесь акрилонитриль- ного бутадиенового каучука и поливи- нилхлорида67,3

5 Сажа26,9

Окись цинка3,4

Стеариновая кислота 0,7 Бензотиазолилдисуль- фид0,7

0 Сера1,0

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (4,1 мас.%) на 2,7 мас.% соединения цинка по примеру 1, что позволит увеличить на 36% состояние вулканизации,увеличить на 1330% максимальную скорость вулкани- зац11и и уменьшить время вулканизации на 65%.

Максималь- Окись цинка/ Соеди- ный крутя- стеариновая нение щий момент кислота , цинка (состояниепо привулканизации )меру 1

дюйм-фунт 79,2 108,1 Максимальная скорость вулканизации ,

дюйм, фунт/с 0,06 0,86 Время вулканизации ,

мин 279,5

П р и м е р 9.

В композиции, содержащей, в % весовых:

Цис-полиизопреновый каучук89,9

Окись цинка4,5

Стеариновая кислота 2,7

5

0

5

0

5

Бензотиаэилдисуль- фид

Дифенилгуанидин Сера

Возможко заменить окись цинка и стеариновую кислоту (7,2 мас.%) на 3,6 мас,% соединения цинка по примеру 1, что позволит уменьшить на 2,5% состояние вулканизащ1И,увеличить на 50% максимальную скорость вулканизации и уменьшить на 36% время вулканизации .

Окись цинка/ Соедине-

Максимальный крутящий момент (состояние вулканизации ) , дюйм.фунт Максимальная скорость вулканизации .

/стеариновая кислота

51,2

ние цинка ло примеру

49,7

ДЮЙМ1ФУНТ/С 0,26 0,39 Время вулканизации , мин f2,5 0,8 Предложенный способ дает возможность получить новое соединение, которое позволяет при использовании его в качестве активатора ускорителя вулканизации снизить в 2 раза время вулканизации , а в качестве вспенивателя снизить его количество до минимального ,

Формула изобретения

Способ получения изоцианатсодер- жащего соединения формулы (R)Zn(NCO)2,

э и ч а ю щ и

и с я тем,что МО- взаимодействию с

где R-NH. о т л

чевину подвергают окисью или карбонатом цинка при молярном соотношении (4-5): 1 соответственно при повьшении температуры от 120-125 до 140-145°С.