4,4-бис @ 3-(2,3-эпоксипропокси)фенокси @ дифенилсульфон как мономер для синтеза эпоксифенилсульфоновых полимеров

Патент 1046244

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

4,4 -Вис- З-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3380479/23-04 (22) 11. 12. 81 (46) 07. 10. 83. Вюл. (4 37 (72) И.М. Шологон, А. Н. Сорокина и Н.A. Юречко (53) 547.71(088.8) (56) 1. Патент США 9 3522210, кл. 260"47, опублик. 1970.

„„SU„„1046244 А

Ц51) С 07 D 303/34> С 08 G 59/22 (54) 4, 4 -BHC- (3- (2, 3-3IIOKCHIIP0IIOKСИ) -ФЕНОКСИ )-ДИФЕНИЛСУЛЬФОН KAK МОНОМЕР ДЛЯ СИНТЕЗА ЭПОКСИФЕНИЛСУЛЬФО НОВЫХ ПОЛИМЕРОВ. (57) 4,4 -Вис-(3-(2,3-эпоксипропокси)

-феиокси)-дифенилсульфон формулы

oQ-««ao poQO)Ooo Qo p«,«-«1

4 4 как моиомер для синтеэа впоксифенилсульфоновых .полимеров.

1046244

СН,-СНСН,О р 0-©- 00;©-О р ОСН,СН-СН, 0 0

71,15

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно который может быть использован как мономер для получения высокопрочных эпоксифенилсульфоновых полимеров регулярной структуры с высокой разрывI

СН; СНСН> О Q 0(СН,СН,О), /

О где и О, 1 -О, 3.

Это соединение при отверждении диаминодифенилметаном дает полимер со следующими свойствами:

Предел прочности при растяжении, 4р, МПа

Относительное удлинение при разрыве, Е, % 5,08

Предел прочности при сжатии, бс, МПа 102,35

Деформационная теплостойкость, T, С 75,8

Иэ приведеннйх данных следует, что физико-химические свойства полученных эпоксиполимеров недостаточно высоки.

Цель изобретения - новые мономеры для высокопрочных эпоксифенилсульфоновых полимеров. 35

Эта цель достигается новым химическим соединением глицидиловым эфи.ром бисфенола, структура которого выражается формулой (1) .

4,4" -Бис(3-.(2,3-эпоксипропокси) вЂ” 40

-фенокси )-дифенилсульфон получают прямой щелочной конденсацией соответствующего бисфенола с эпихлоргидрииом, взятом в избытке. Исходный бисфенол получают конденсацией фено- 45 лята резорцина с 4,4 -дмхлордифенил1 сульфоном при мольном соотношении резорцин вЂ” 4,4 -дихлордифенилсульфонедкий натр 2,2:1:2. Выход целевого продукта 99%. 50

Пример 1 ° В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой, насадicoN и обратным холодильником, загружают 180 мас.ч. диметилсульфоксида, 121 мас.ч. резорцина и включают ток азота. После растворения резорцина колбу загружают тремя примерно равными порциями 40 мас.ч. едкого натра через 15-20 мин каждую. Содержимое колбы нагревают до 90-100 С, выдерживают 1-2 ч и вводят 300 мас.ч. хлорбензола. Эатем реакционную смесь нагревают до 130-140 С для удаления реакционной воды. После этого прибавляют 143 мас.ч. 4,4 -дихлордифе- б5 к 4,4 -бис(3-(2,3-эпоксипропокси)вЂ”

-фенокси )-дифенилсульфону формулы ной прочностью и деформируемостью.

Известно производное,,(1) глийидилового эфира резорцина формулы

0(СНОСНОО)1-©-OCHCCM-СН ннлсульфона и выдерживают в течение

10 ч.

Реакционную смесь охлаждают до

80 С, вводят 400 мас.ч, бутилового спирта, перемешивают 0,5 ч. Образовавшуюся соль и непрореагировавший резорцин отмывают водой. Органический слой упаривают в вакууме (50100 торр) при 90-100 С. Выход бисфенола 214 Мас.ч. (90% от теории), т.пл. 84-85 C (из спирта).

Полученный бисфенол растворяют в 925 мас.ч. эпихлоргидрина, добавляют 185 мас.ч, этилового спирта и дегидрохлорируют 40 мас.ч. едкого натра в течение 2,5 ч. Реакционную воду удаляют азеотропной отгонкой, хлористый натрий отделяют на фильтре, Е фильтрат упаривают при 80-110 С в вакууме (50-100 торр). Выход вещества 270,6 мас.ч.

Очищают вещество промыванием водой в толуол-бутанольной смеси, содержащей 25% бутанола. Органический слой упаривают при 70-110 C в вакууме (50-100 торр).Полученное вещество дополнительно очищают на колонке, заполненной окисью алюминия (активность по Брокману lу), и и 1,5485, c) 1,2481„

Найдено,%: С 66,19;<Н 5,06;

S 5,99; эпоксидных групп 15,70 .

С,с> Hg Og S

Вычислено,%: С 65,99; Н 4,80;

S 5,87; эпоксидных групп 15,75.

Соединение формулы (Т) проявляет низкую активность в реакциях с ароматическими диаминами. Благодаря этому на его основе могут быть получены композиции с длительной жизнеспособностью (8-12 ч) при 30-40 С. При использовании в качестве отверждающей системы ароматических диаминов, катализируемых комплексом фтористого бора с нафтиламином, получают композиции, пригодные к переработке в течение длительного времени (6-8 ч) и быстро отверждающиеся при повышенных температурах (время гелеобраэо3 вания при 120ОC 10-15 мин) . Полученные при этом полимеры характерн1046244 эуются высокими прочностными показа-, телями.

Пример 2. 100 мас.ч. мономера, полученного по примеру 1, на-, гревают до 60 С. Затем небольшими порциями при постоянном перемешиваРежим отверждения, С/ч

Время гелеобразования, мин

Пример

Физико-механические показатели р .8, бс i Водопоглощение, МПа Ф МПа Г %

113 2 е7 177 85

0,08

0,09

98 1,6 174 90

0,13

123,5 3,5 184 95

140 74 2 7 166

0,12 б (известный полимер) 71,5 5,08 102,3 75,h

Пример 3 ° 100 мас.ч. мономера, полученного по примеру 1, нагревают до 70-80ОС. При этой температуре небольшими порциями вводят

29 мас.ч. 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана. После тщательного перемешивания композицию охлаждают до 30 С, после чего вводят 2 мас.ч. о комплекса фтористого бора с нафтиламином. Полученную компрэицию заливают в металлические формы, смазанные аитиадгеэионной смазкой. Отверждение проводят по режиму, приведен« ному в таблице.

fI р и м е р 4. Иэ 100 мас.ч. мономера, полученного по примеру 1, 27 мас.ч. 4,4 -диаминодифенилсульt фона и 2 мас.ч. комплекса трехфтористого бора с нафтиламином в услоВНИИПИ Заказ 7648/22 Тирам 418 Подписное

Филиал ЛПП "Патент, Г.ужгород, ул. Проектная, 4

100/8

160/10

120/10

160/8

120/6

160/4

180/8

100/8 140/6, 180/6 нии вводят 21,5 мас.ч. 4,4 -диаминодифенилметана. Полностью гомогенизированную композицию заливают в металлические формы, смазанные антиадгеэионной смазкой. Режим отверждения и физико-механические свойства полимеров приведены в таблице. виях, описанных в примере 3, полу-: чают полимер, свойства которого приведены s таблице.

Пример 5. Иэ 100 мас.ч. мо45 номера, полУченного по примеру 1, 58 мас.ч. изо-метнлтетрагидрофталевого ангидрида и 1 мас.ч. комплекса трехфтористого бора с нафтиламином получают полимер, свойства которого указаны в таблице.

Как видно иэ таблицы, новые эпоксиполимеры обладают более высокой .прочностью при растяжении и сжатии по сравнению с известным. Особенно высокие значения (d>123 МПа, dc<=

=184 МПа) достигнутй при отверждении

4,4 -диамннодифеннлсульфоном, ката« лиэируемым комплексом фтористого бора с нафтиламином.