Spôsob prípravy N-fenyl-N-izopropyl-p-fenyléndiamínu s vysokou spracovatelskou bezpečnosťou

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

ČESKOSLOVENSKÄ s rum vvNAuszu REPUBLIKA .ÚŘAD rano Ivmtçzwi 3Riešenie sa týka spôsobu prípravy N-fenyl-N-izopropyl-p~feny 1 éndíamínu s vysokou spracovateľskou bezpečnosťou, z reakčného produktu tlakovej alkylačnej hydrogenácíe p-amíno-dífenylamínu acetónom. Reakčný produkt s obsahom min. 92 0/0 hmot. N-fenyl~N-izopropyl-p-fenyléndiamínu, max. 4 0/0 hmot. vysokomolekulových látok a produktov termooxídácie, max. 4 hmot. iných prĺlnesí, resp. vedľajších produktov a s relatívuou spracovateľskou bezpečnosťou tR) 60 až 9 D sa vakuovo rektífíkuje pri tlaku 0,25 až 2,5 kPa a teplote 175 až 230 stupňov Celsia s rektifikačnou účinnosťou 3 až 10 teoretických etáží. Vákuová rektifíkácía sa vedie tak, aby obsah N-fenyl-Níizopropyl-p-tenylêndiamínu V destilačnom zvyš~ ku bol minimálne 20 a maximálne 50 0/0 hmotnostných.vynález sa týka spôsobu prípravy N-fenyl-Níizopropyl-p-fenyléndiaminu dalej IPPD s vysokou spracovateiskou bezpečnosťou, IPPD patrí medzi najrozšírenejšie gumárenské chemikálie a používa sa ako antidegradant predovšetkým pre dynamicky namáhané gumárenské výrobky. IPPD sa vyrába napr. z p-amínodifenylamínu tlakovou alkylačnou hydrogenáciou acetónom za použitia meďnato chromiteho katalyzátora CS AO 209 731. Po alkylačnej hydrogenácii sa z reakčnej zmesi za atmosiérického tlaku oddestiluje frakcie obsahujúca predovšetkým acetón, vodu a 2-propanol a po vákuovom oddestilovaní predných frakcií sa získa technický produkt nasledujúceho zloženia min. 92 0/0 hmot. IPPD. max. 4 0/0 hmot. vysokomolekulové látky a produkty termooxidácie, max. 4 0/0 hmot. iné prímesi, resp. vedľajšie produkty ditenylamín, p-amínoditenyiamín, N,N-diizopropyl-N-fenyl-p-fenyléndiamín. Takýto produkt sice spĺňa normované kvalitatívne parametre, v praxi sa však zistilo, že V niektorých prípadoch vykazuje nižšie a nevyrovnané hodnoty spracovatelskej bezpečnosti. Spracovatelská bezpečnost t je doba do zvýšenia plasticity gumárenskej zmesi pri jej spracovaní o 2 jednotky nad minimum pri vulkanizačnej teplote. Pre prípad zmesi bez prídavku IPPD to je i 20, pre zmes s prídavkom tu. Relatívna spracovatelská bezpečnosť tR je definovanáPridanie lPPD do gumárenskej zmesi všeobecne skracuje hodnoty spracovateľskej bezpečnosti a relatívna spracovateľská bezpečnost tR klesá pod 100 0/0. Hodnoty tR 50 až 70 0/0 majú za následok výrazné skrátenie doby tm, čo negatívne vplýva na technologický proces spracovania gumárenských zmesí. Podobne negatívne vplýva aj kolísanie a nevyrovnanost hodnôt spracovatelskej bezpečnosti technického procluktu IPPD. Z tohoto hladiska je zrejmé, že spracovateľské závody gumárenských zmesi - z dôvodu plynulostí technologického procesu - vyžaduje istú minimálnu a hlavne vyrovnanú úroveň tohoto parametra min. 80 °/0. Pri priemyselnej príprave technického produktu IPPD sa však hodnoty spracovatelskej bezpečnosti pohybujú v rozmedzí 60 až 90 0/0, čo je príliš široký interval. výskumom sa ďalej zistilo, že k výraznému poklesu hodnôt spracovatelskej bezpečnosti 1 u dobrých produktov IPPD dochádza ich vystavením vyšším teplotám(nad 100 °C za týchto podmienok sa osobitne nepriaznivo prejavuje vplyv vzdušného kyslíka. Pri priemyselnej výrobe IPPD môžu uvedené situácie nastať v dôsledku nepriaznivých okolnosti, resp. porúch strojno-technologického zariadenia.Uvedené nedostatky nízkej a nevyrovna 4nej spracovateľslsej bezpečnosti odstraňuje sposob prípravy N-íenyl-Nľizopropyl-p-tenyléndiamínu s vysokou spracovatelskou bezpečnosťou z reakčného produktu tlakovej alkylačnej hydrogenácie p-amínodifenylaminu. s acetónom podľa vynálezu.Podstata vynálezu spočíva v tom, že reakčný produkt s obsahom min. 92 0/0 hmot. N-fenyi-N-izoprrpyl-p-fenyléndiamínu, max. 4 hmot. vysokomolekulových látok a produktov termooxidácie, max. 4 0/0 hmot. iných prímesí, resp. vedľajších produktov a s relatívnou spracovateľskou bezpečnostou tR 60 až 90 0/0 sa vakuovo rektifikuje pri tlaku 0,25 až 2,5 kPa a teplote 175 až 230 stupňov Celsia s rektifikačnou účinnosťou 3 až 10 teoretických etáží. Vakuova rektifikácia sa vedie tak, aby obsah N-fenyl-N-izopropyl-p-fenyléndiaminu v destilačnom zvyšku bol minimálne 20 a maximalne 50 porc. hmot.Pri rektifikácii sa oddelia smolovité zvyšty s obsahom 20 až 50 0/0 hmot. účinnej látky N-fenyl-Nĺizopropyl-p-ienyléndiamínu »IPPD. Bolo zistené, že práve vysokomolekulové smolovité latky znižujú spracovatelskú bezpečnost. je pritom výhodné udržovať obsah IPFD pri spodnej hranici, pretože pri vyššom obsahu IPPD v smolovitých zvyškoch narastajú straty produktu. Pri obsahu IPPD pod 20 0/0 hmot. však vznikajú problémy s transportom a spracovaním smolovitého zvyšku, pretože sa prudko zhoršujú jeho transportné vlastnosti.Výhodou spôsobu prípravy podla vynálezu je, že z technických produktov s pomerne nízkymi a nevyrovnanými hodnotami relatívnej spracovatelskej bezpečnosti 60 až 90 0/0 sa rektifikáciou na rektifikačnej kolóne s istou minimálnou účinnosťou získajú produkty s vysokými a vyrovnanými hodtami relatívnej spracovatelskej bezpečnosti nad 95 °/0, čo je predpokladom ich plnohodnotnej aplikácie pri spracovaní gumárenských zmesí. Uvedeným spôsobom sa dá dosiahnuť zvýšenie hodnoty spracovatelskej bezpečnosti aj pri produktoch, ktorých nízka spracovatelská bezpečnost je spôsobená dlhotrvajúcou tepelnou expozíciou, prípadne za prístupu vzduchu.Ďalšia výhoda spôsobu prípravy podľa vynálezu spočíva V tom, že je možné pripraviť finálny produkt s vopred požadovanou hodnotou relatívnej spracovatelskej bezpečnosti zmiešanim rektifikovaného produktu s vysokou hodnotou tR s produktom s nízkou hodnotou spracovatelskej bezpečnosti obvykle nedestilovaiíého, alebo takého, u ktorého je nízka hodnota tR spôsobená termooxidáclou. Zistilo sa, že pri zmiešavaní produktov je možné postupovať podľa vztahum 1 je hmotnost produktu s vyššou relatívnou spracovatelskou bezpečnosťou v kg,m 2 je hmotnost produktu s nižšou relatívnou spracovatelskou bezpečnosťou v kg, SB je hodnota požadovanej relatívnej spracovatelskej bezpečnosti, SB 1 je hodnota vyššej relatívnej spracovatelslçej bezpečnosti,SB(2 j je hodnota nižšiej relatívnej spracoVatelslrej bezpečnosti, pričom hodnota SB leží V intervale SB 1 - SB 2.Výhoda takéhoto postupu spočíva v tom,že zmiešaním sa pripraví finálny produkt s dostatočne vysokou a vyrovnanou h-odnotou relatívnej spraoovatelskej bezpečnosti,pričom nie je nutné rektifikovat Celý objem vyrábaného IPPD, tým sa ušetrí značná časť energie, ktorá pri priemyselnej príprave IPPD býva obvykle vo forme organického prenášača tepla s teplotami nad 300 °C.Vzťah 1 je možné upravit tak 2, že umožní určit hodnotu relatívnej Spracovateľskej bezpečnosti pri zmiešaní dvoch alebo viacerých produktov s rôznymi hodnotami spracovatelskej bezpečnostiSB je výsledná hodnota relatívnej spracovatelskej bezpečnosti po zmiešaní N-produktov, SB 1, SB 2, SB(N sú hodnoty relatívnej spracovatelskej bezpečnosti produktov 1, 2. . .N, mj, m 2, mj,- sú hmotnosti produktov 1, 2. . . N v kg.Uvedené príklady ilustrujírale neobmedzujú predmet vynálezu.Do autoklávu s pracovným objemom 1 000 litrov bolo vložené 350 kg p-amínodifenylamínu, 400 l acetónu a 10 kg meďnato-chromiteho katalyzatora. Reakčná zmes bola miešaná a vyhriata na reakčnú teplotu 150 stupňov Celsia. Do autoklávu bol natlakovaný vodik a jeho tlak bol udržovaný na hodnote 6 MP počas 5 h. Z reakčnej zmesibola za atmosferického tlaku oddelená tzv. ľahká frakcia acetón, izopropylaikohol, vo» da, metylizobutylketón a i. a potom za tla ku 2,4 kPa. bolo oddestilovaných 1 hmot.tzv. predných frakcií. Destilačný zvyšok tvoril technický IPPD nasledovnêho zloženia GLCOkrem toho technický IPPD obsahoval cca 1,5 °/o hmot. vysokomolekulových látok.Bod topenia bol 77,2 °C, relatívne spracovatelská bezpečnost m 72 0/0. Vzorka tohoto produktu v množstve 100 kg bola rektifikovaná na poloprevádzkovej rektifikačnej vsádkovej kolóne s účinnosťou 5 teoretických etáží s refluxným pomerom 1 1 a bolo získané 3,5 kg destilačnýoh zvyškov a 96 kg destilovaného produktu s hodnotou relatívnej spracovatelskej bezpečnosti 99 0/0. Varákový zvyšok obsahoval 30 0/0 IPPD a bol dobre transportovatelný.Destilovaný produkt z príkladu 1 v stve 600 g bol vsadený do otvorenej baukV a temperovaný na teplotu 130 °C počas 50 hodín. Po uplynutí tejto doby bola nameraná hodnota relatívnej spracovateľskej bezpečnosti 65 . Vzorka tohto produktu 500 gramov bola predestilovaná za ahs. tlaku 1 kPa a bolo získaných 469 g produktu IPPD s hodnotou relatívnej spracovatelskej bezpečnosti 93 9/0.Vzorky nedestilovaného a destilovaného produktu z príklade 1 boli zmiešané a bola zmeraná spracovateľská bezpečnost týchto produktov. Zmiešavacie pomery a hodnoty spracovateľskej bezpečnosti sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.Zvýsledkov je zrejmé lineárna závislost spracovatelskej bezpečnosti od zloženia fi nálneho produktu.Spôsob prípravy N-fenyl-Nľizopropyl-p-fenyléndiamínu s vysokou spracovateľskou bezpečnosťou z reakčněho produktu tlakovej alkylačnej hydrogenácie p-amínodifrenylamírm acetónom vyznačujúci sa tým, že reakčný produkt s obsahom min. 92 9/0 hmot. N-fenyl-N-izopropyl-p-fenyléndiamínu, max. 4 0/0 hmot. vysokomolekuloví/CII látok a produktov termooxidácie, max. 4 0/0 hmot. iných prímesi, resp. vedľajších pro Severogmtia, n. p. závod 7, Mostduktov a s relatívnou spracovateľskou bezpečnosťou HR 60 až 90 sa vákuovo rektifikuje pri tlaku 0,25 až 2,5 kPa a teplote 175 až 230 °C s rektítlkačnotl účinnosťou 3 až 10 teoretických etáží, pričom vákuové rektltlkácia sa vedle tak, aby obsah N-tenyl-Nľizropropyl-p-fenyléndiaminu v destilačnom zvyšku bol minimálne 20 a 1 naximálne 50 0/0 hmotnostných.

MPK / Značky

MPK: C07C 87/62, C07C 87/58

Značky: bezpečnosťou, vysokou, spracovatelskou, spôsob, přípravy, n-fenyl-n-izopropyl-p-fenyléndiamínu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-257400-sposob-pripravy-n-fenyl-n-izopropyl-p-fenylendiaminu-s-vysokou-spracovatelskou-bezpecnostou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy N-fenyl-N-izopropyl-p-fenyléndiamínu s vysokou spracovatelskou bezpečnosťou</a>

Podobne patenty