Ученые СамГТУ запатентовали новый метод получения добавок для замедления старения полимеров

Специалисты Самарского государственного технического университета разработали новый способ получения фенольных антиоксидантов — специальных добавок, замедляющих старение и деградацию полимеров под воздействием кислорода, тепла и света.

Коллектив кафедры технологий органического и нефтехимического синтеза СамГТУ решает одну из ключевых задач современной промышленности — увеличение срока эксплуатации полимерных материалов. Команда химиков под руководством заведующего кафедрой Евгения Красных создала новый способ получения фенольных антиоксидантов на основе 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилового спирта и двухосновных карбоновых, сообщает пресс-служба вуза.

«При изготовлении полимерных материалов, для увеличения срока их службы, в полимер добавляются антиоксиданты, препятствующие процессу окисления. Хорошо известными являются фенольные антиоксиданты. Механизм действия пространственно-затрудненных фенолов заключается в прерывании радикально-цепного окисления основной углеродной цепи полимеров, в результате чего срок службы полимерного изделия может быть значительно увеличен», — рассказал Евгений Красных.

Молекулы антиоксиданта способны покидать полимерную матрицу, выходя на поверхность и попадая в окружающую среду. Физическая потеря антиоксидантов при эксплуатации полимеров приводит к ускоренному старению материалов, а также вероятности попадания, пусть и небольшого количества, фенольных соединений в окружающую среду. Повысить эффективность и безопасность, уменьшить физические потери антиоксидантов можно при помощи химической модификации.

Ранее политехники разработали методику синтеза 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилового спирта. На его основе удалось получить новые сложноэфирные соединения, содержащие фрагменты дикарбоновых кислот.

Антиоксиданты можно получать двумя способами — применением хлорангидрида дикарбоновой кислоты и переэтерификацией. Первый вариант эффективен, но необходимо улавливать выделяющуюся в процессе соляную кислоту. Более перспективный метод — процесс в условиях расплава переэтерификацией 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилового спирта и соответствующих дибутиловых эфиров дикарбоновых кислот в присутствии катализатора.

Реакция с применением хлорангидрида протекает в течение трех часов при температуре кипения смеси около 80°С с постоянным перемешиванием до прекращения выделения соляной кислоты. Дальнейшие этапы методики связаны с нейтрализацией и удалением выделившейся кислоты. Процесс переэтерификации более длительный, но его преимуществом является отсутствие следов свободной минеральной кислоты в продукте.

Разработка открывает возможности для создания отечественной технологии производства смесевых антиоксидантов на основе фенольных антиоксидантов, расширения ассортимента отечественных стабилизаторов для полимерной промышленности, включая материалы для пищевой упаковки, повышения качества не только пластиков, но и смазочных материалов, где аналогичные добавки в виде антиоксидантов критически важны.

Потенциальными потребителями нового продукта могут быть производители синтетических каучуков, полиолефинов и других многотоннажных полимерных продуктов. На метод получен патент.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.