Ди(децолокси)метан в качестве пластификатора эпоксидных смол и способ его получения

Ди(децолокси)метан в качестве пластификатора эпоксидных смол и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

COILHRJIIICTH÷åñêèõ

Республик

<111 586l58"

> с

Ф (51) М. Кл С 07С 43/10

С 08К 5/06 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.75 (21) 2302363/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 29.12.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 547.27.07 (088.8) по, делам нвобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. 3. Шихмамедбекова, Ф. Б. Аскеров, Х. Д. Халилов и Н. А. Мамедова (71) Заявитель

Азербайджанский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С. М. Кирова (54) ДИДЕЦИЛОКСИМЕТАН В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИКАТОРА

ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к новому соединению, а именно к дидецилоксиметану, который может найти применение в качестве пластификатора эпоксидных смол, а также к способу его получения.

В литературе известны пластификаторы эпоксидных смол, например дибутилфталат (1), а также соединения сдостаточно высокой молекулярной массой — G - хлорбутиловый эфир пеларгоновой кислоты (2) или виниловые эфиры нафтеновых кислот с Сто — Сд в кислотном остатке (3).

Однако известные пластификаторы не обеспечивают достаточной эластичности и прочности (дибутилфталат), а также высоких электрических показателей и теплостойкости эпоксидных смол.

С целью обеспечения достаточно высокой прочности и эластичности, а также улучшения электрических свойств и теплостойкости эпоксидных смол предлагается в качестве пластификатора использовать дидециловый эфир метиленгликоля — дидецилоксиметан формулы

С„Н„ОСН,ОС„Н„.

Это качество нового пластификатора немаловажно, учитывая основное назначение эпоксидных смол как изоляторов деталей и узлов электро- и радиоаппаратуры.

Известно, что низшие эфиры метиленгликоля получают взаимодействием а-галогенэфиров со спиртами в присутствии катализаторов основного характера (диметиланилин, порошкообразный едкий натр) (4).

Предложен новый способ получения дидецилоксиметана взаимодействием децилоксихлорметана с хлористым цинком в среде серного эфира или тетрагидрофурана при 15—

20 С в течение 10 — 12 ч, желательно при весовом соотношении децилоксихлор метана, 10 хлористого цинка и растворителя 100: 6: 50, с последующим промыванием реакционной смеси водой и выделением целевого продукта, например, разгонкой. Выход дидецилоксиметана

45 — 50%.

15 Пример 1. Смесь 206 г децилоксихлорметана, 100 r с е р нHоOг о O э3ф иHр а,, 1122,4 г хлористого цинка перемешивают 10 ч при комнатной температуре, промывают водой, сушат хлористым кальцием и при нормальном давлении отго20 няют хлористый метилен. Остаток (191 r) перегоняют в вакууме и получают 73,7 г (45%) дидецилоксиметана с т. кип. 169—

171 С/1 мм рт. ст., d4 0,8460, и 1,4424, 25 мол. вес найден 102,8, вычислен 103,18.

Найдено, %: Н 13,65, 13,21; С 77,24, 77,08

С 1Н4402

Вычислено, %: Н 13,42; С 76,83.

Пример 2. Смесь 207 г децилоксихлорме30 тана, 12,4 г порошкообразного хлористого цин586158

Таблица 1

Электрические свойства

Эле т и ческая ческая р ц - пр,„„„„ мость

Относительное удлинение, %

Прочность на разрыв, к г/см

Тангенс угла диэлектрических потерь

Теплостойкость, ОС

Смола

2,5 10

3810 3

15 — 20

1,5

5,0

4,30

4,70

108

348

4,0 10

3,1 10

3,5. 10 — 4

4,7

4,20

327

145

10,0

3,25

6,0

143

3,30 ка и 150 мл тетрагидрофурана перемешивают

10 ч при 15 — 20 С. После промывки, сушки и отгонки растворителя выделяют 81,2 г (50%) дидецилоксиметана с константами, аналогичными примеру 1.

Для доказательства строения дидецилоксиметана проводят встречный синтез согласно щелочному методу:

С„Н„ОН+С„Н„ОСН,С1+С,Н,N (СН,),—

- С„Н„ОСН,ОС„Н„+ С,H N (CH ), HCI.

Получают дидецилоксиметан с выходом 31, т. кип. 174 — 176 С/2 мм рт. ст., д 0,8462, и D 1,4425.

В спектре ЯМР (эталон ГМДС) в области

1 м. д. проявлен триплет, относящийся в проИсходная эпоксидная смола ЭД-5

ЭЛ-5+дибутилфталат (90:10)+ отвердитель

ÝÄ-5+дибутилфталат (80:20)+отвердитель

ЭД-5+дидецилоксиметан (90: 10)+отвердитель

ЭД-5+дидецилоксиметан (80:20)+отвердитель

Пример 3. Испытание пластифицирующих свойств.

Для проведения физико-механических и электрических испытаний смолы, пластифицированной дидецилоксиметаном, готовят образцы в виде лопаточек (размером 8К5, 5Х

+50MM) и дисков (70р,4, 100 ;2). Для изготовления последних в нагретую до 80 С смолу ЭД-5 порциями добавляют расчетное количество соединения, а затем полиэтиленполиамина в количестве 20%, примененного в качестве отвердителя смолы. Смесь заливают в формы и отверждают 24 ч при комнатной температуре. Затем образцы нагревают 2 ч при

80 С и еще 2 ч при 120 С. тонам СНз-групп, а проявленный в области

1,4 м. д. интенсивный широкий пик относится к протонам (СНа) . Сигнал протонов фрагмента ОСН20 под влиянием кислородных ато5 мов сдвинут в более низкое поле и проявлен синглетом в области 3,45 м. д.

В ИК-спектре характерным для структуры является широкая интенсивная полоса в обла10 сти 1100 см —, относящаяся к С вЂ” Π— С-связи.

В масс-спектре молекулярный ион имеет массу 328, то есть равную молекулярному весу дидецилоксиметана, Дидецилоксиметан ис15 пытывают в качестве пластификатора эпоксидной смолы ЭД-5. B табл. 1 приведены свойства эпоксидной смолы при использовании дибутилфтала, дидецилоксиметана.

Для получения сравнительных данных аналогично готовят образцы, в которых в качестве пластификатора применяют известные соединения (эталон).

Изготовленные образцы испытывают для

25 определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве (ГОСТ 270-64), теплостойкости пр ВИКа (ГОСТ 15065-69), тангенса угла диэлектрических потерь (ГОСТ 11645-65), диэлектрической проницаемости при частоте 10- Гц (по

ГОСТ 9141-65) и электрической прочности (ГОСТ 64.33.3-71). Результаты приведены в табл. 2.

586158

Таблица 2

Пластификаторы

«О-хлорбутиловый эфир пеларгоновой кислоты

Эпоксидная смола* виниловые эфиры нафтеновой кислоты

Показатель, единица измерения дидецилоксиметан

464,00000

10,00000

145,00000

0,00031

3,25000

49,00000

717,000

16,000

117,000

0,034

11,980

360,0000

1,5000

100,0000

0,0025

4,3000

15 — 20

712,000

Предел прочности при разрыве, кг/смв

Относительное удлинение, у, Теплостойкость, -С

Тангенс угла диэлектрических потерь

Диэлектрическая проницаемость

Электрическая прочность

130,0000

0,0032

3,7000

19,2000

*Состав композиции: эпоксидная смола+отвердитель (20, ПЭДА)+пластификатор (10 ).

Формула изобретения

1. Дидецнлоксиметан формулы

С1эН21ОС НаОС1оН21

Составитель В. Горленко

Редактор В. Мирзаджаиова Техред Н. Рыбкина

Корректор Е. Мохова

Заказ 2702/10 Изд. № 981 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 в качестве пластификатора эпоксидных смол.

2. Способ получения соединения по п. 1, отличающийся тем, что децилоксихлорметан подвергают взаимодействию с хлористым цинком в среде серного эфира или тетрагидрофурана при 15 — 20 С с выделением целевого продукта.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что процесс ведут при весовом соотношении децилоксихлорметана, хлористого цинка, растворителя 100: 6: 50.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по пластификаторам. М., «Химия», 1975, т. 1, с. 339.

2. Авторское свидетельство СССР Kэ 410064, кл. С 08L 63/02, опублик, 1973.

3. Пишнамззаде Б. А. и др. Виниловые эфи10 ры нафтеновых кислот — модификаторы эпоксидных связующих.— «Пластические массы», 1967, № 9, с. 40.

4. Мамедов Ш. и др. Синтез ацеталей формальдегидов. — «Изв. филиала АН АЗССР», 15 № 3, 1943, с. 20.