Способ получения эпоксидных смол

Способ получения эпоксидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l96 304

Союз Советских

Социалистических

Рвспублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 39с, 2

39Ь, 22j02

Заявлено 26.XI.1965 (№ 1039865/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК С 08о.

С 08д

УДК 678.632.99-9(088,8) Комитет во делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 16Х.1967. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 19Л 1.1967

Авторы изобретения Н. Д. Негодяев, 3. В. Пушкарева, H. С. Фришберг и Л. К. Масасина

Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИДНЬ!Х СМОЛ

Изобретение относится к способу получения эпоксидных смол на основе модифицированных феполформальдегидных смол.

Известно получение эпоксидпых смол путем эпоксидирования аренфенолформальдегидных смол эпихлоргидрином в присутствии щелочи при нагревании.

По предлагаемому способу эпоксидированию подвергают феполформальдегидную смолу, модифицированную карбазолом или его производными, что расширяет сырьевую базу эпоксидных смол, а также частично решает проблему использования ненаходящего в промышленности применения компонента каменноугольной смолы — карбазола. В качестве модифицированной фенолформальдегидной смолы могут быть использованы 9-метил-, 9-этил-, 9-н-пропил-, 9-я-бутил-, 9-н-амил-, 9-н-аллил-, 9-цианэтил-9-пропионилкарбазолфенол — формальдегидные смолы.

Пример 1, Смесь 60 г 9-цианэтилкарбазола, 90 г фенола, 50 х л 37%-ного формалина и

6 л л соляной кислоты уд. вес 1,18 нагревают на кипящей водяной бане при перемешивании

2 час. Выпавшую смолу промывают 2 — 3 раза горячей водой и растворяют в 450 лл 10%ного раствора iUaOH. К щелочному раствору смолы прибавляют 120 л л эпихлоргидрина и реакционную массу нагревают на кипящей водяной бане 2 час. Выпавшую эпоксидную смолу декантацией отделяют от жидкости и растворяют в 800 лтл хлороформа. Хлороформный раствор промывают водой до нейтральной реакции и отсутствия ионов хлора. После отгонки хлороформа и сушки смолы под вакуумом при температуре 140 С в течение

4 час получают 160 — 170 г смолы с содержанием эпоксидных групп 9,5 — 10% и температурой размягчения 75 — 85 С (определена по

1о методу кольца и шара), При совмещении 100 вес. ч. смолы с 35 вес.ч. малеинового ангидрида при температуре

80 — 90 С образуется компаунд, сохраняющий в течение нескольких минут жидкотекучие свойства. При дальнейшем нагревании компаунд переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Непродолжительность времени, в течение которого компаунд сохраняет жидкотекучие свойства (малая жизнеспособность смеси), затрудняет его применение в качестве клеев горячего отверждения.

Смола растворяется в органических растворителях (например, в смеси растворителей № 646 и ацетона в соотношении 7: 3) с обра25 зованием мутноватого опалесцирующего раствора.

При введении в раствор 5 вес. ч. диэтилентриамина на 100 вес. ч. смолы получают лак, который после нанесения на металлическую

ЗО подложку высыхает в тонком слое до отсут3 ствия отлипа за 8 час при окружающей температуре. Полностью отвержденное покрытие приобретае ..твердость, блеск и удовлетворительную адгезию к углеродистым слоям. При испытании адгезии методом решетчатого надреза до 20% поверхности теряет адгезию.

Пример 2. 28 г 9-цианэтилкарбазола, 65 г фенола, 40.ллвфррмалина и 5 лл соляной кислоты уд. вес. 1,18 нагревают на кипящей водяной бане при перемешивании в течение

2 час, Выпавшую смолу после промывки горячей водой растворяют в 300 ил эпихлоргидрина и к раствору смолы при 90 — 92 С в течение 1 час прибавляют 80 лл 30%-ного раствора NaOH. После двухчасовой выдержки реакционной массы при перемешивании и температуре 90 — 92 С избыток эпихлоргидрина отгоняют в виде азеотропа с водой, эпоксидную смолу растворяют в хлороформе и промывают водой от неорганических ионов. После отгонки хлороформа и сушки смолы под вакуумом при 140 С в течение 4 час получают

110 — 120 г смолы с содержанием эпоксидпых групп 14 — 14,5% и т. размягч. 30 — 40 С (метод кольца и шара).

При совмещении 100 вес. ч. смолы с 37 вес. ч. малеинового ангидрида при температуре

80 — 90 С образуется компаунд, сохраняющий в течение 20 — 30 мин жидкотекучие свойства.

При дальнейшем нагревании компаунд переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Компаунд был опробован в качестве клея горячего отверждения. При испытании клеевого соединения стандартным методом отрыва «грибков» установлено, что прочность на отрыв находится в пределах 200 — 250 кг/см-, Смола легко растворяется в органических

196304 растворителях, например в растворителе № 646, с образованием прозрачного раствора.

При введении в раствор 7 вес. ч. диэтилентриамина на 100 вес. ч. смолы получают лак, который после нанесения на металлическую подложку высыхает в тонком слое до отсутствия отлипа за 10 час при окружающей температуре. Полностью отвержденное покрытие приобретает твердость, блеск и удовлетвори10 тельную адгезию к углеродистым сталям. При испытании адгезии методом решетчатого надреза адгезию теряет до 8% поверхности.

Пример 3. Вместо 9-цианэтилкарбазола берут 9-метил-, 9-этил-, 9-н-пропил-, 9-аллил-, 15 9-и-бутил- и 9-изоамилкарбазол или другие производные в тех же весовых соотношениях, что и в примере 2, и по методике примера? получают эпоксидную смолу. Смолу растворяют в толуоле, толуольный раствор промывают

20 водой для удаления неорганических ионов, затем толуол отгоняют. После сушки смолы под вакуумом при 140 С в течение 4 час получают

110 — 120 г смолы с содержанием эпоксидных групп 14 — 14,5% и т. размягч. 50 — 60 С (по

25 кольцу и шару).

Предмет изобретения

Способ получения эпоксидных смол путем конденсации модифицированной фенолфор30 мальдегидной смолы с эпихлоргидрином при нагревании в присугствии щелочи, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы эпоксидных смол, в качестве модифицированной фенолформальдегидной смолы

35 прпмепгпот фенолформальдегидпую смолу, модифицированную карбазолом или его производными.

Составитель О. А. Цыпкина

Редактор Л. К. Ушакова Техред T. П, Курилко Корректоры: М, П. Ромашова и Г. И. Плешакова

Заказ 1747/14 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2