Полиоксоарены как основа стеклопластиков и способ их получения

Полиоксоарены как основа стеклопластиков и способ их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 504803

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CONN Coseeglel

Сецимиотвчееиих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.74 (21) 2039632/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 03.08.76 (51) М. Кл з С 08G 73/00

Государственный комн-.-Совета Министров СССР оо аелам изобретений и открытий (53) УДК 678.699.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. E. Мессерле и Т. К. Мусина

Институт химических наук АН Казахской ССР (71) Заявитель (54) ПОЛИОКСОАРЕНЫ КАК ОСНОВА СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к новым гетероциклическим высокомолекулярным соединениям общей формулы где R = — СН2 —, — Π—; — S —; NH; п=8 — 15.

Указанные соединения в сочетании с ароматическими диаминами могут быть использованы в качестве связующего для получения термостойких стеклопластиков.

Цель изобретения — синтез новых соединений, которые могут быть использованы как основа связующих, клеев и других полимерных материалов.

Получение этих соединений осуществляют при ацилировании ароматических полициклических соединений типа флуорена, дибензфурана, карбазола, дибензтиофена трихлорангидридом тримеллитовой кислоты при нагревании в среде инертного растворителя, в качестве которого целесообразно использовать нитробензол или симметричный тетрахлорэтан.

Время синтеза составляет 3 — 3,5 час; выход

90 — 95%.

5 Полимеры не плавятся в капилляре вплоть до температур разложения, растворяются в ацетоне, диметилсульфоксиде, концентрированной серной кислоте, частично в диметилформамиде.

10 Представляют собой порошки, хорошо прессующиеся в таблетки при комнатной температуре. Сшиваются диамипами с образованием жесткого, самозатухающего полимера, теряющего 10% в весе при нагревании со ско15 ростью 8 С/мин до 470 С.

Стеклопластик на основе предлагаемого полимера имеет предел прочности на изгиб

3500 кг/см прп 20 С и 2100 кг/см после

100 час старения на воздухе при 300 С.

20 Пример 1. 0,7126 г (0,0027 моль) трихлорангидрида тримеллитовой кислоты и 0,4458 г (0,0027 моль) флуорена растворяют в 4,8 мл нитробензола (20%-ный раствор) в четырехгорлой колбе, снабженной механической ме25 шалкой с ртутным затвором, обратным холодильником, термометром и капилляром для ввода инертного газа. Быстро добавляют

1,0733 г безводного хлористого алюминия. Реакционную смесь перемешивают при 20 С

30 1,5 час, при подъеме температуры от 35 до

504803

30

Составитель О. Цыпкина

Рсдактор Т. Иикольская Техред М. Семенов Корректор Н. Лук

Заказ 15б1/9 Изд. № 11б3 Тираж б29 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

85 С 0,5 час, при 83 С 1,ac (всего 3 час).

Количество выделившегося хлористого водорода определяют титрованием проб поглощающей воды. Степень завершенности реакции по выделению НС1 составляет 105%.

Реакционный комплекс темно-зеленого цвета разрушают смесью НС1 с водой (1: 1).

Промывают горячей водой до нейтральной реакции и отгоняют нитробензол с водяным паром в вакууме водоструйного насоса. Осадок в колбе после перегонки отфильтровывают, промывают водой до отрицательной реакции на хлор, сушат до постоянного веса при 100 С в вакуум-сушильном шкафу.

Выход полимера 80,5%.

Полимер представляет порошок, не плавится в капилляре до 450 С, теряя при этой температуре 10 /о.

Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора полимера в концентрированной серной кислоте 0,494 дл/г, (т1)дм4л 0,1 дл/г. Прессуется в таблетку толщиной в 1 мм и диаметром 20 мм из порошка полимера при давлении 2500 кг/см и температуре 25 С. При нагрузке 12 кг/см

50% деформации наблюдается при 260 С по термомеханической кривой. Удельное объемное сопротивление 2,1 10 ом.см; тангенс угла диэлектрических потерь 0,012, Пример 2. В четырехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой с ртутным затвором, обратным холодильником, термометром и капилляром для ввода инертного газа (азот), растворяют 0,9124 г (0,0034 моль) трихлорангидрида тримеллитовой кислоты и

0,5705 г (0,0034 моль) флуорена в 4,6 мл симметричного тетрахлорэтана (20% -ный раствор) . Быстро добавляют 1,3743 г (0,0103 моль) безводного хлористого алюминия. Реакционную смесь перемешивают при 20 С 2 час, при подъеме температуры от 20 до 88 С 0,5 час и при 88 С 1 час (всего 3,5 час). Степень завершенности реакции по выделению НС1 составляет 103%.

Полимер выделяют по примеру 1.

Выход полимера 94,4%. Полимер содержит следы хлора. Приведенная вязкость в концентрированной серной кислоте 0,4 дл/г, (т1)дм4л

0,1 дл/г.

5 Полимер представляет собой порошок, не плавящийся при 450 С. Растворим в ацетоне, в диметилсульфоксиде, концентрированной серной кислоте, частично в ДМФА. При давлении 2500 кг/см прессуется в таблетки.

10 Удельное объемное сопротивление 1,2.

° 10 — 4 ом см. 0,1935 г полимера тщательно растирают в агатовой ступке с 0,0517 г бензидина. Спрессовывают таблетку при 20 С и давлении 2400 кг/см, выдерживают под дав15 лением 20 кг/см при 200 С 0,5 час и при

250 С вЂ” 2 час. Получают хорошо сплавленную таблетку диаметром 20 мм и толщиной 0,8 мм.

Сшитый диамином полимер теряет на воздухе

10% веса, по данным ТГА при 470 С.

Формула изобретения

1. Полиоксоарены общей формулы где R= — СН,— — Π— - — S —.

> > г > п=8 — 15, как основа стеклопластиков.

2. Способ получения соединений по п. 1, отл и ч а ю шийся тем, что ароматические полициклические соединения типа флуорена, дибензфурана, карбазола, дибензтиофена ацили40 руют трихлорангидридом тримеллитовой кислоты при нагревании в среде инертного растворителя, 3. Способ по п. 2, отл ич а ющийся тем, что процесс осуществляют в среде нитробен45 золя или симметричного тетрахлорэтана.