Ученые СамГТУ разработали новый способ получения фенольных антиоксидантов

Разработка открывает возможности для создания отечественной технологии производства смесевых антиоксидантов

Коллектив кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза» Самарского государственного технического университета (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. На уникальный метод получен патент RU 2 857 281 C1.

Евгений Красных, зав. кафедрой «Технология органического и нефтехимического синтеза»:
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.

Физическая потеря антиоксидантов при эксплуатации полимеров (молекулы антиоксиданта способны покидать полимерную матрицу, выходя на поверхность и попадая в окружающую среду) приводит к ускоренному старению материала, а также вероятности попадания, пусть и небольшого количества, фенольных соединений в окружающую среду. Повысить эффективность и безопасность, уменьшить физические потери антиоксидантов возможно при помощи химической модификации, которая позволит изменить их структуру.

Осуществить процесс получения антиоксидантов можно двумя способами: с 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 дибутиловыхэфиров дикарбоновых кислот в присутствии катализатора.

Реакция с применением хлорангидрида протекает в течение трех часов при температуре кипения смеси около 80°С при постоянном перемешивании 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 стабилизаторов, импортозамещения, а также повышения качества не только пластиков, но и смазочных материалов, где аналогичные добавки в виде антиоксидантов критически важны.

Samgtu.ru.
Фото samgtu.ru.