Ароматические блок-сополиэфиркетоны
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфиркетонам. Описаны ароматические блок-сополиэфиркетоны формулы:
где n=1-20; m=2-50; z=2-10 в качестве конструкционных и пленочных материалов. Технический результат - ароматические блок-сополиэфиркетоны, обладающие высокой тепло-, термо-, огнестойкостью, а также высокими механическими характеристиками. 1 табл., 3 пр.
Реферат
Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим блок-сополиэфиркетонам, которые могут найти применение в качестве конструкционных и пленочных материалов.
Известны ароматические полиэфиры на основе различных олигомеров [1. Хараев A.M., Микитаев А.К., Шустов Г.Б. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов на основе олигосульфонфенолфталеинов. - Высокомолек. соед. 1984, Б 14. - С.271-274.
2. A.K.Mikitaev, A.M.Charaev, G.B.Sustov. Ungesattigte aromatische Polyester aufder Basis von Chloralderivaten als Konstruktions- und Folienwerkstoff. // Acta Polymerica. 39(1988) Nr.5. - S.228-236.
3. Ozden S., Charaev A.M., Shaov A.H. The synthesis of Polyetheretherketones and investigations of their properties. J. Mater. ScL - 1999. - vol.34. - P.2741-2744].
Общим недостатком этих полимеров является низкая огнестойкость. Наиболее близкими к предлагаемым по структуре и свойствам являются ароматические блок-сополимеры на основе различных олигокетонов и дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот [4. Ozden S., Charaev A.M. Shaov A.H. Synthesis and Assessment of the properties of Polyetherketones (РЕК) Based on olygoketonephenolphtaleines (OKPP)- polyester block Copolymers. J. Appl. Polym. Sci. - 1998. - Vol.68. - P.1013-1017]. Данные полиэфиркетоны обладают невысокими физико-химическими свойствами, низкими показателями огнестойкости и теплостойкости.
Задачей изобретения является создание блок-сополиэфиркетонов с повышенными значениями огнестойкости, термических и механических характеристик
Задача решается получением блок-сополиэфиркетонов следующей структуры:
где n=1-20; m=2-50; z=2-10
в качестве конструкционных и пленочных материалов.
Полимеры получают взаимодействием эквимольных количеств фенолфталеиновых олигокетонов (ОК) со степенями конденсации n=1-20 [4. А.с. 1783765. Хараев A.M. Шаов А.Х. Микитаев А.К. Олигоэфиркетоны для синтеза блок-сополиэфиркетона поликонденсацией и олигоэфиров (ОЭ) на основе фенолфталеина и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена с n=1-20 [5. Патент №2382756 РФ. Бажева Р.Ч., Хараев A.M., Хараева Р.А. Хлорсодержащие ароматические олигоэфиры] с эквимольной смесью дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот.
Предлагаемые блок-сополиэфиркетоны характеризуются повышенными показателями тепло-, огне- и химстойкости, а также механических характеристик.
Пример 1. В двугорлую колбу емкостью 150 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 1,6296 (0,002 моль) ОК на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=1 (ОК-1Ф), 1,7393 (0,002 моль) ОЭ на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=1 (ОЭ-1Ф), 50 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,008 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50 масс.%) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 50 мл дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 96,5%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 1,43 дл/г.
Пример 2. В двугорлую колбу емкостью 150 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 10,567 г (0,002 моль) олигокетона на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=10 (ОК-10Ф), 11, 665 г (0,002 моль) олигоэфира на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=10 (ОЭ-10Ф), 150 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,008 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50 масс.%) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 50 мл дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 96-97%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 1,1дл/г.
Пример 3. В двугорлую колбу емкостью 150 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 20,4960 г (0,002 моль) олигокетона на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=20 (ОК-20Ф), 23,1498 г (0,002 моль) олигоэфира на основе фенолфталеина со степенью конденсации n=20 (ОЭ-20Ф), 200 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,008 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50 масс.%) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 50 мл дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 96-97%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 0,87дл/г.
В таблице приведены некоторые свойства блок-полиэфиркетонов.
Таблица
Свойства блок-сополиэфиркетонов
Блок-сополиэфиркетоны на основе | Tc, °C | Tтек, °C | ТГА | σp, МПа | Ер, % | КИ,% | ||
2% | 10% | 50% | ||||||
ОК-1Ф+ОЭ-1Ф | 237 | 277 | 394 | 425 | 570 | 97,5 | 10,4 | 32,0 |
Прототип | 175 | 196-200 | 397 | 497 | 587 | 78,0 | 19,0 | 31,0 |
ОК-10Ф+ОЭ-10Ф | 219 | 254 | 398 | 447 | 580 | 89,4 | 9,7 | 32,5 |
Прототип | 195 | 237-244 | 409 | 507 | 587 | 80,5 | 17,5 | 31,5 |
ОК-20Ф+ОЭ-20Ф | 211 | 270 | 410 | 466 | 595 | 98,6 | 7,1 | 35,0 |
Прототип | 205 | 255-260 | 417 | 517 | 600 | 88,0 | 9,5 | 32,0 |
Предлагаемые полиэфиры проявляют повышенную устойчивость в разбавленных растворах кислот и щелочей.
Структура полимеров подтверждена ИК-спектроскопией и турбидиметрическим титрованием. На спектрах не обнаружены полосы поглощения OH-групп, но имеются полосы для сложноэфирных групп. На дифференциальных кривых турбидиметрического титрования имеются только по одному максимуму.
Технический результат изобретения заключается в создании ассортимента блок-сополиэфиркетонов, обладающих высокой тепло-, термо-, огнестойкостью, а также высокими механическими характеристиками
Ароматические блок-сополиэфиркетоны формулы: где n=1-20; m=2-50; z=2-10в качестве конструкционных и пленочных материалов.