Синтез стабилизаторов на основе глицеридов монокарбоновых кислот для промышленных хлорпарафинов

Цели. Разработать новые эффективные термостабилизаторы на основе сложных эфиров глицерина монокарбоновых кислот для промышленных хлорпарафинов. Найти оптимальное соотношение действующих веществ стабилизирующей композиции обеспечивающее максимальное термостабилизирующее действие.
Методы. Оценку термостабилизирующего действия исследуемых образцов на хлорированные парафины проводили по стандартной методике определения термостабильности жидких хлорпарафинов в пересчете на массовую долю отщепленного хлористого водорода. Количественный и качественный анализ полученных смесей глицеридов монокарбоновых кислот проводили с использованием хромато-масс-спектрометрического анализа.
Результаты. Получены и идентифицированы глицериды монокарбоновых кислот (олеиновой, октановой, гексановой и пропионовой кислот), определены составы образующихся смесей моно-, ди- и триэфиров. Определено стабилизирующее действие полученных смесей глицеридов монокарбоновых кислот в количестве 0.5–2 мас. ч. на 100 мас. ч. нестабилизированного промышленного хлорпарафина марки ХП-30. Исследовано совместное использование глицеридов монокарбоновых кислот с кальцийсодержащими соединениями в качестве комплексного стабилизатора с мольным соотношением эфиры/Ca 0.93–0.86/0.07–0.14 соответственно. Хлорпарафин ХП-470, стабилизированный разработанным комплексным стабилизатором, успешно использован в поливинилхлоридной композиции для кабельного пластиката марки ОМ-40.
Выводы. Предложен вариант комплексного стабилизатора для хлорпарафинов на основе российского сырья для импортозамещения, расширяющий ассортимент эффективных стабилизаторов хлорорганических веществ. Установлено, что глицериды монокарбоновых кислот проявляют термостабилизирующее действие на промышленные хлорпарафины. Обнаружена взаимосвязь длины углеводородного заместителя карбоновой кислоты в сложном эфире на термостабилизирующее действие. С увеличением числа атомов углерода в углеводородном заместителе карбоновой кислоты термостабилизи- рующая способность снижается. Установлена минимальная достаточная концентрация глицеридов карбоновых кислот 0.05 ± 0.005 моль/кг, выше которой не наблюдается увеличение термостабилизирующего действия на хлорпарафин. Найдено синергическое соотношение компонентов стабилизирующей смеси по термостабильности: глицериды монокарбоновых кислот/кальцийсодержащие соединения, равное 0.85–0.9/0.15–0.1.

1. Зотов Ю.Л., Бутакова Н.А., Попов Ю.В. Окисление промышленных хлорпарафинов кислородом воздуха. Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ; 2014. 124 с.

2. Ошин Л.А., Трегер Ю.А., Моцарев Г.В., Сонин Э.В., Сергеев Е.В., Скибинская М.Б., Гольфанд Е.А. Промышленные хлорорганические продукты: справочник. М.: Химия; 1978. 656 c.

3. Рысаев У.Ш., Нафиков А.Б., Гильмутдинов А.Т., Нафикова Р.Ф., Рысаев В.У. Синергические стабилизирующие композиции для хлорсодержащих углеводородов. Башкирский химический журнал. 2007;14(4):32–36.

4. Кличков И.С., Кришталь Н.Ф., Нахимович М.Л., Поселенов А.И., Леванович В.С., Харитонов В.И. Способ стабилизации трихлорэтилена и перхлорэтилена: пат. 680303 СССР. Заявка № 2607154/04, заявл. 18.04.1978; опубл. 27.12.1999.

5. Tsuyoshi M., Takushi A., Hirota S. Method for stabilizing chlorinated aliphatic hydrocarbon: JP Pat. 2009046444. Prior publ. data 22.08.2007; date of patent 05.03.2009.

6. Кришталь Н.Ф., Кличков И.С. Нахимович М.Л., Поселенов А.И., Санков Б.Г., Свешников А.В., Величко И.Н., Герасимов Ф.Е. Способ стабилизации метиленхлорида: пат. 1387349 СССР. Заявка № 4098828/04, заявл. 28.07.1986; опубл. 27.06.2000.

7. Расулев З.Г., Кришталь Н.Ф., Нахимович М.Л., Абдрашитов Я.М., Рахимов Р.Р., Исламшин А.З. Способ стабилизации 1,2-дихлорэтана или 1,2,3-трихлорпропана: пат. 1555321 СССР. Заявка № 4207872/23-04, заявл. 06.03.1987; опубл. 07.04.1990, Бюл. № 13.

8. Но Б.И., Зотов Ю.Л., Климов Д.С., Шишкин Е.В., Климов С.А., Шаталин Ю.В., Князева Е.А. Многофункциональные композиции «СИНСТАД» для полимеров. XVII. Адамантилсодержащие производные имидовых кислот в качестве стабилизаторов хлорпарафинов. Пластические массы. 2004;(2):40–41.

9. Кутянин Л.И., Кузнецов А.А., Поддубный И.С., Иванова Н.А., Сергеев С.А. Способ стабилизации галогенированных парафинов: пат. 2245318 РФ. Заявка № 2002122154/04, заявл. 14.08.2002; опубл. 27.01.2005, Бюл. № 3.

10. Но Б.И., Зотов Ю.Л., Шипаева Т.А., Климов Д.С. Многофункциональные композиции «СИНСТАД» для полимеров. II. Стабилизация хлорпарафинов ХП-30 стеаратами металлов. Пластические массы. 1997;(4):41–42.

11. Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М.: Химия; 1979. 272 с.

12. Quispe C.A.G., Coronado C.J.R., Carvalho J.A. Glycerol: Production, consumption, prices, characterization and new trends in combustion. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013;27:475–493. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.017

13. León-Reina L., Cabeza Au., Rius J., Maireles-Torres P., Alba-Rubio A.C., Granados M.L. Structural and surface study of calcium glyceroxide, an active phase for biodiesel production under heterogeneous catalysis. J. Catal. 2013;300:30–36. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcat.2012.12.016

14. Зотов Ю.Л., Заправдина Д.М. Способ получения пластификатора для поливинилхлоридной композиции: пат. 2643996 РФ. Заявка №2017100414, заявл. 09.01.2017; опубл. 06.02.2018, Бюл. № 4. 6 с.