Аллиловый эфир арилкарбоновых кислот-мономеров для синтеза электроизоляционных полимеров

Аллиловый эфир арилкарбоновых кислот-мономеров для синтеза электроизоляционных полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 ц 531801 авва бвввтвник

Оодналистнческин

Республик (61) Дополнительное к авг. свид-ву (22) Заявлено 02.01.75 (21) 2112873/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл. -С 07С 69/76

С 08F 218/16

Совета Министров СССР оо лелем изобретений н открытий

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 10.12.76 (53) УДК 547.58 26.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Левченко, Б. Ф. Панасенко и В. К. Стальнов (71) Заявитель

Украинский заочный политехнический институт (54) АЛЛИЛОВЪ|й ЭФИР АРИЛКАРБОНОВЪ|Х КИСЛОТ—

МОНОМЕР ДЛЯ СИНТЕЗА ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЪ|Х

ПОЛИМЕРОВ

Щ)>

А — (СООСН2СН= СН ) „ госУдаРственный комитет 23) Приоритет

Изобретение относится к созданию нового мономера для синтеза электроизоляционных полимеров.

Известны различные мономеры для синтеза электроизоляционных полимеров, например этилен (1). Однако получаемый полиэтилен обладает низкими термостойкостью и адгезионной способностью.

Известны также лаки на основе аминопластов и эпоксидных смол, которые могут использоваться как термостойкие электроизоляционные материалы (2).

Однако, такие лаки при температурах выше

100 С обладают недостаточно высоким объемным сопротивлением и эластичностью. Кроме того, лаки стабильны лишь до 190 С.

Для получения полимерного материала одновременно обладающего электроизоляционными, термостойкими и эластичными свойствами, предложен новый мономер — аллиловый эфир арилкарбоновых кислот общей формулы где при n= 1, А представляет собой

О О; О О; -О при n=2, А — представляет собой

Полимеры из указанных сложных аллиловых эфиров арилкарбоновых кислот обладают высокой химической и термической стой10 костью, эластичны и являются хорошими диэлектриками.

Сложные аллиловые эфиры получают известным методом конденсации дифенил-2-карбоновой, 1 - флуоренонкарбоновой, и - бром15 бензойной и дифеновой кислот с хлористым аллилом в присутствии щелочи (3) при повышенном давлении и температуре в среде неполярного или малополярного органического растворителя.

В качестве неполярного или малополярного органического растворителя целесообразно использовать бензол, толуол, ксилол, керосин и др.

Конденсацию ароматических карбоновых

25 кислот с хлористым аллилом целесообразно проводить при трехкратном избытке последнего и эквимолекулярном соотношении карбоновых кислот и щелочи.

Пример 1. Сложный аллиловый эфир

30 о-фенилбензойной кислоты.

531801

Т аблица

Молекулярная рефракция

Н, %

С, %

Вт, %

Т. кип,, С/мм рт. ст.

20 ив 20

Эфир о

И

О

Э

Ctg х о

Ж

О

cf

3И

CIS

Ж о

О с

Рй!

Аллиловый эфир о-фенилбензойной кислоты

162+ 1/6,0

227+2/3,5

126+1/6,0

192+ 1/5,0

1,092

1,575

72,05

70,07 80,51

5,78 5,92

4,60 4,58

3,69 9,76

5,59 5,62

80,65

57,5

77 10

77,26

54,54

1,553

1,414

33,14

53,73 49,70

81,82 74,43

49, 82

32,97

1,566

94,42

1,113

74,52

Во вращающийся актоклав емкостью 3,0 л., снабженный электрообогревом, загружают

19,8 г (0,1 моля) о-фенилбеизойной кислоты, 5,6 г (0,1 моля) гидроокиси калия, 22,8 г (0,8 моля) хлористого аллила и 500 мл бензола. Массу нагревают при постоянном перемешивании до 170 — 200 С и выдерживают при этой температуре в течение 7 — 8 ч при давлении 20 — 25 кг/см .

После окончания процесса охлажденные до комнатной температуры продукты реакции выгружают, помещают в делительную воронку и промывают 20 — 30%-ным раствором карбоната натрия или калия до полного извлечения исходной карбоновой кислоты. Затем промытый водой до нейтральной реакции бензольный раствор эфира сушат над сернокислым натрием. Растворитель отгоняют, а полученный продукт перегоняют под вакуумом.

Определение констант полученного сложного аллилового эфира о-фенилбензойной кислоты производят после повторной вакуумной разгонки. Это легкоподвижная, растворимая в большинстве органических растворителей и нерастворимая в воде жидкость, Выход 10,9 .г (45,8) .

Пример 2. Сложный аллиловый эфир

1-флуоренонкарбоновой кислоты.

Синтез осуществляют при следующих соотношениях исходных продуктов: 1 - флуоренонкарбоновой кислоты 22,4 г (0,1 моля) гидроокиси калия 5,6 г (0,1 моля), хлористого аллила 22,8 r (0,3 моля), бензола 500 мл.

Условия процесса, обработки реакционной массы и выделения целевого продукта аналогичны описанным в примере 1.

Выход эфира 11,5 г (43,5% от теоретического) .

Это кристаллический продукт желтого цвета, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей, трудно растворим в этиловом спирте, нерастворим в воде.

Аллиловый эфир 1-флуоренонкарбоновой кислоты

Аллиловый эфир п-бромбензойной кислоты

Диаллиловый эфир дифеновой кислоты

Указанные ароматические сложные аллиловые эфиры полимеризуются и сополимеризуПример 3. Сложный аллиловый эфир и-бромбензойной кислоты.

В автоклав (пример 1) загружают 13 7 г (0,1 моля) п-бромбензойной кислоты, 5,6 г

5 (0,1 моля) гидроокиси калия, 22,2 г (0,3 моля) хлористого аллила и 500 мл бензола. Конденсацию, обработку реакционной массы и выделение готового продукта проводят так, как описано в примере 1.

10 Выход эфира 12,8 г (53,1%).

Полученный продукт представляет собой легкоподвижную, прозрачную жидкость с приятным запахом. Хорошо смешивается с органическими растворителями и не смешивается

15 с водой.

Пример 4. Сложный диаллиловый эфир дифеновой кислоты.

Синтез проводят способом, аналогичным описанному выше при получении сложных моноаллиловых эфиров арилкарбоновых кислот.

В автоклав (пример 1) загружают 24,2 г (0,1 моля) дифеновой кислоты, 11,2 г (0,2 моля) гидроокиси калия,45,6 г (0,6 моля) хлористого аллила и 500 мл бензола.

После окончания процесса обработку реакционной массы и выделение готового продукта проводят так, как описано при синтезе моноаллиловых эфиров.

30 После очистки получают 22,8 г (35,4%) продукта, который представляет собой прозрачную вязкую жидкость желтого цвета, хорошо смешивающуюся с органическими растворителями и нерастворимую в воде.

35 Полученные сложные аллиловые эфиры идентифицировали методом ИК-спектроскопии, гидролизом эфиров до соответствующих ненасыщенных кислот и каталитическим гидрированием до насыщенных эфиров.

Константы синтезированных моно меров приведены в таблице. ются в присутствии радикальных инициаторов.

531801

Формула изобретения

10 при n=2, А — представляет собой (oO+o

Составитель В. Стрыценко

Редактор О. Емельянова Техред В. Рыбакова Корректор О. Тюрина

Заказ 2483/10 Изд Хв 1764 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Испытания, проведенные на примере полидиаллилдифената, показывают что его электроизоляционные свойства остаются на высоком уровне (удельное объемное сопротивление 10 " Ом см и выше) как при температуре до 200 С, так и после выдерживания в воде при 100 С. Полидиаллилдифенат обладает более высокой, чем известный масляно-глифталь-меламинный лак, эластичностью.

При проведении циклических нагревов обмоток электродвигателей до 150 С с последующим резким охлаждением до 20 С обмотки, пропитанные полидиаллилдифенатом, выдерживают в 2,4 раза больше циклов без нарушения герметичности обмоток по сравнению с образцами, пропитанными масляно-глифталь-меламинным лаком.

Величина электрического пробоя образцов полидиаллилдифената толщиной 2 мм составляет 30 — 35 кВ/мм.

Исследование термостойкости полидиаллилдифената методами термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термографиметрии (ДТГ) и дифференциального термического анализа (jITA) на дериватографе Paulik — Paulik—

Erdey показывает, что температура полураспада полимера при скорости нагрева 5— б С/мин составляет около 400 С, как это,видно из приведенного на фигуре графика.

Аллиловый эфир арилкарбоновых кислот общей формулы

А — (СООСН СН = СН ),„ где при n=l, А представляет собой

О G; О О, 123r rО б — мономер для синтеза электроизоляцион20 ных полимеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Kirk — Oth:ïåã Encyclopedia of Chemical

25 Technology, II Edit, v. 14, 217-224, Interscience, N. У., 1963.

2. Авт. св. СССР № 398581, М. Кл. С 08g

37/32, от 27.9.73 (прототип).

3. Патент ФРГ № 1224733, М. Кл. 12о 19/03, 30 1967 г.