Норборнендикарбоксилатный пластификатор на основе С5-фракции, выделенной из жидких продуктов пиролиза
Разработана технология селективного получения изомерных эфиров норборнен-2,3-дикарбоновой кислоты на основе циклопентадиена (ЦПД), содержащегося в С5 фракции пиролиза, и диэфиров фумаровой кислоты. Содержание ЦПД в С5-фракции в зависимости от состава исходного сырья и условий пиролиза может достигать 25%.
С5 фракцию используют без предварительной обработки. Диэфиры фумаровой кислоты получают этерификацией фумаровой кислоты либо чистым 2-этилгексанолом, либо спиртовыми фракциями, выделенными из отходов производства бутилового или 2-этилгексилового спиртов (например, КОРБС (кубовый остаток ректификации бутиловых спиртов), ТПРД (тяжелый продукт ректификации 2-этилгексанола).
Реакция проходит селективно с образованием диалкилнорборнен-2,3-дикарбоксилатов с выходом 98-99,9%.
Процесс осуществляется в мягких условиях, без применения катализатора, продукт легко выделяется из реакционной массы и без дополнительных методов очистки может использоваться в качестве пластификатора.
Полученные изомерные эфиры норборнен-2,3-дикарбоновой кислоты могут найти применение в качестве мономеров в реакции метатезисной полимеризации с раскрытием цикла (ROMP – ring opening methatesis polimerisation) для производства инновационных полимеров с функциональными группами. Другая возможная область применения этих соединений – нетоксичные нефталатные пластификаторы ПВХ, которые могут заменить основной на сегодняшний день пластификатор ди(2-этилгексил)фталат (диоктилфталат, ДОФ), признанный токсичным.
Предварительные исследования пластифицирующих свойств ди(2-этилгексил)норборнен-2,3-дикарбоксилата показали, что он хорошо совмещается с ПВХ: при нагревании смеси 1:1 ди(2-этилгексил)норборнен-2,3-дикарбоксилата с ПВХ при температуре 180°С в течении 5 мин получили эластичную, упругую, прочную матовую резинку без признаков выпотевания пластификатора. По физико-химическим свойствам этот норборненовый пластификатор близок к ДОФ. Так, ДОФ по ГОСТ 8728 имеет плотность 0,982-0,986 г/см3, кислотное число не более 0,1 мг КОН/г, температуру вспышки не мене 205°С, температуру кипения 231°С (1 мм рт. ст.), вязкость 81 сР, число омыления 284-290 мг КОН/г. Норборненовый пластификатор, полученный из С5 фракции с использованием ди(2-этилгексил)фумарата, имеет плотность 0,971 г/см3, кислотное число 0,07 мг КОН/г, температуру вспышки 196°С, температуру кипения 178°С (1 мм рт. ст.), вязкость 61 сР, число омыления 251,43 мг КОН/г.
Патент № 2625788 "Способ получения диалкилнорборнен-2,3-дикарбоксилатов"
Патент № 2754913 "Способ селективного получения экзо,экзо- и эндо,эндо-ди(2-этилгексил)норборнен-2,3-дикарбоксилатов из С5 фракции жидких продуктов пиролиза"