1-( -аминоэтил)-2-полиаминоалкил(аралкил)-имидазолины, как отвердители эпоксидных смол

1-( -аминоэтил)-2-полиаминоалкил(аралкил)-имидазолины, как отвердители эпоксидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

» » " "ТдФ1 ОВ4 М,, д, 1 сС;1-. 1 ф ййтфн, но j\;,;

Союз Советскмк

Соцмалнстнческмк

Республик о в-и-вой и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (n>749833

К АВТОРСКОМУ СВИ ЮТВЛЬС5ЗУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 180177 (21) 2445872/23-04 с присоединением.заявим Но (51) М. КЛ.3

С 07 0 233/24

С 08 K 5/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Прмормтвт

Опубликовано 230780.Бюллетень Йо 27 (53) УД)(547. 781. .785 (088.8) Дата опубликования описания 2307.80 (72) Авторы изобретения

M.Í.IIðèý, И.Ф.Стецюк, Л.Н;Мошинский и Н.Q.Панченко (71) Заявитель

{54) 1-(ф-АИИНОЭТИЛ)-2-ПОЛИАМИНОАЛКИЛ(АРАЛКИЛ)—

-ИИИДАЗОЛИНЫ KAK ОТВЕРДИТЕЛИ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

1-(p-аминоэтил)-2-полиаминоалкил (аралкил) имидазолинам общей формулы:

1, 1

> НЫ- сЫг — сЫ2 — )л;Ю СН вЂ” СН,-Ы

1, 2 2

Гй

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к 1 = Ы, СН3 з С5Ы5, Свл5 ) йг -иЫСЫ5СН2 ВнсйзсН26И2 — КНСЫ5 СЫ2ЯНСЫг СН5КЫ УНТ ВНг — NH- СЫт- СЫ2 — МНСЫ2 СНу йН СЫ2 СН- — ИЫ2СК2МН)яН

Ф

m= 1.г,>

n = f. 2,3,% .для отверждения эпоксиД 15 N2N- 0н2 cн2 (N c 2 2)э ф

f:ÛÕ СМОЛ . этиленпентамин).

Известно, что полиэтиленполиамины, Эти соединения позволяют получать в состав которых входят диэтилен- . эпоксиполимеры с максимальными для т иамины триэтилентетрамины (тэтА), данной группы отвердителей прочносттри тетраэтиленпентамины (ТЭПА), высшие 2О ными и теплофизическими показател

I ями. полиэтиленполиамины, а также амико- Недостатком этих соединений являалкил-производные пиперазина, широ- ется их сравнительно высокая летуко использугтся для отверждения эпок- честь, дерматогенная активность с сидных смол (1) . сенсибилизацией и малая доступность.

Наибольший интерес в качестве зс диэтилентриамин для отверждения отвердителя представляет использова-. эпоксидных смол может быть использонне триэтилентетрамина и тетраэти- ван лишь в редких случаях, поскольку ленпентамина он летучь, по сравнению с триэтиленн N-cH -cH -NH-сн -сн -NH-сн -сн -NH2 тетрамином и тетраэленпентамином, и

2 2 2 2 2 2 2 ,(триэтилентетрамин); дает эпоксиполимеры с более низкими

749833

4о прочностными и теплофизическими свойствами.

Цель изобретения — улучшение свойств отвердителя эпоксидных смол.

Это достигается соединениями формулы (1), которые получают алкилированием диэтилентриамина алкил (арил) акрилатом с последующим амидолизом эфира и циклизацией амида.

Пример 1. В круглодонную четырехгорлуЮ КОлбу, снабжеиыув" термометромм, мешалкой, барботером для подачи инертного газа и ректификационной колонкой, соединенной с прямым холодильником и сборником, загружают одновременно 100,1 г (1 м) метилметакрилата и 206 г (2 м) диэтилентриамина. Смесь нагревают до 100ОС и при этой температуре при перемешивании и непрерывной подаче азота выдерживают,в течение 3-х час. Затем температуру. реакциойной массы постепенно поднимают до 150 С, одновременно отгоняя необходимое количество метанола 32 г (1 м). После этого температуру реакционной массы мед-. ленно поднимают до 200-230 С одновременйой отгонкой реакционной воды. йри 230 С реакционную смесь выдерживают до полного выделения воды. Получают 250 r 1-(2-аминоэтил)-2-(-9-метил-1,4,7-триазононил-9) имидазолина (98,5%.ат теории), представляющего собой темно-окрашенную низковязкую жидкость.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Пример 2. В условиях примера 1 из 200,2 r (2 м) метилметакрилата и 309 r (3 м) диэтилентриамина получают 404 г (98,5% от теории) средневязкого темно-окрашенного продукта, представляющего собой технически чистый 1,11-бис(1-(p-аминоэтил).

-имидазолил-2) -1,11-диметил-3,6,9 тетразаундекан.

Пример 3. В колбу, снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником загружают одновременно

30 r продукта, полученного по примеру 1, 118 г продукта, полученного rro примеру 2, и 52 г.диэтилентриамийа.

Смесь нагревают до 80 С и при температуре и перемешивании выдерживают в течение 1 час. Получают 200 г (99,5Ъ от загруж.) средневязкого темно-.окрашенного продукта.

П p и м е р 4. В условиях примера 1 из 100 г (1 м) метилметакрилата и 292 г. (2 и) триэтйлентетраминB Iloлучают 338 r (98,5Ъ от теории) средневяэкого темно-окрашенного продукта, представляющего собой 1-(12 метил-1,4,7,10 тетразадодецил-12)- 2 (1,4-диазагексил-б)-ймидазолин.

Пример 5. В условиях примера 1 из 100 г (1 м) метилметакрилата, 103 г (1 м). диэтилентриамина и 146 г (1 м) триэтилентетрамина получают

292 г (98% от теории) средневязкого темно-окрашенного продукта, представляющего собой смесь изомерных имидазолинов.

Пример 6. В условиях примера 1 из 72 r (1 м) акриловой кислоты и 206 г (2 м) диэтилентриамина полу-. чают 240 г (98,8% от теории) средневязкого темно-окрашенного продукта, представляющего собой 1-(2-аминоэтил)

-2-(1,4,7-триаэононил-9)-имидазолины.

Пример 7. В условиях примера 1 из 148,16 r (1 м) Фенилакриловой кислоты и 206 r (2 м) диэтилентриами15 на получают 340 r (98,5Ъ от теории), вязкого темно-окрашенного продукта, представляющего собой 1-("-аминоэтил)-2-(9-фенил-1,4,7-триазанонил-9)-имидазолин.

2О Характеристика полученных продуктов приведена в табл. 1.

Испытание полученного соединения как отвердителя эпоксидных смол.

Пример 8. Смесь 90 r эпоксидиановой смолы ЭД-22, 10 r бутилглицидного эфира и 22,5 r продукта, полученного в условиях примера 1, отверждают по следующему режиму: при комнатной температуре — 24 час и при 120 С вЂ” 5 час. Свойства полученного эпоксиполимера приведены в табл. 2.

Пример 9. Смесь 90 г смолы

ЭД-22, 10 r бутилглицидного эфира и 30,6 r продукта, полученного в условиях примера 2, отверждают по режиму примера 8.

Пример 10. Смесь 90 г смолы ЭД-22, 10 г бутилглицидного эфира и 10 r продукта, полученного в условиях примера 3, отверждают по режиму примера.8. Свойства эпоксиполимера приведены в табл. 2.

Как видно из данных табл. 2, соединение по примеру 1 (аналог ТЭТА) дает эпоксиполимеры, которые незначительно уступают по прочностным показателям эпоксиполимерам на основе чистого ТЭТА и несколько превосходит их rio деформационной теплостойкости.

Наиболее важным является то, что синтезированные соединения позволя-. ют получать полиэтиленполиамины заданного состава (смесь по примеру 3), 55 которые дают более прочные полимеры, чем ПЭПА (прямого синтеза из аммиака и дихлорэтана).. Кроме того, деформационная теплостойкость полимеров на основе предлагаемых полиэтиленполищ аминов заданного состава на 110135 С превышает этот показатель полимеров на основе промыленных ПЭПА и их фракций (ДЭТА,ТЭТА и др.).

Ф

В

О!

Ф о х х

СО

Ю 3

00 с

Ю " 3

«Ч с

%.1

СО

«31

1 и хо у х

Д Ф

0l 3 аА с

%3

О1 с

%-3

IA

00 с

% м

Ц

«3 а о х х -1

Ю с

СЧ м

Ю с м м

Й

Ff о

I и хо у х

3 Ф

333 3

С» 3

° . с

СЧ Ю м

Сс

Сс с

СЧ

1

Ф

Ц

lg

03 О х х

СО с с3

СЧ 433

3С3

Ю с

Ю

Ю

1О

3Л и хо

0 Х

Я Ф

30 Ц

СЧ

1О с

СО

I!l

Чф

IA с ° 3 л

СО м

%-1

Ю

°, ° -1

СЧ

О1

Ю

Ul с

%1 м

Ul

%-1

СС3 с

1-1

Ю м

СС3 -1

00 ь

СЧ

IA с . т-1

03 о н о А

tA :3

c) с

%.1

<Ч О3

СЧ М

Ю О с с т4 т3

Ю м

Ю с

%-3

Ю

СЧ

О с

% 1

О м

Ю

%-1

3« х х о

Ц и Ъ м 3

О с

% 3 о

С4 -Ф о

0 но

v o о сч

30.

g afl

3С а с-

fQ 1»CO

СЧ ь

СЧ м

Ю м

СЧ х

Г

Ц о

1 1

03 н О

KХ3 ан о

Ф K

0t 03 03 ох: оха

СЧ с я3

СЧ

03 С3. н ж о г

03 ДС

133

%-1 с м

СЧ

СЧ с м

СЧ

» 3

СЧ с

lg» х х

Ф х х

Ф

Ц о и

0).

СО с

Ю

СЧ

%-1

1О

1 с

Ф-1

Ю

%-1

v хо у х

3 Ф

03 Ц

О

Ю с

IIl

I«3

00 с

CO

СЧ м с я-1

Сс

Ю с

%-1

О

% 1

Сс 3 с

СО 30 03 н и

C о

333 и с

О

%-»

СО с

IA

1! и хо х

Я Ф

03 Ц

И с 03

Фи

3. -V о5

g X

СЧ

° »

СО ч 3

С Ъ

C)

О1

СЧ

О

C) e3 !«3 иха

oаФ ахи

749833 е г E.

° . с с Сф

О Ю т-1 3с-1 3к-1 Ch о х!

": о

° 5."=6 о ф х уа а g о и

& 03 а

О 03

Н 3« с а" е Е и

Ф СО

Я О о

О 1Ч х

М х

Фа ах и х 3 с о о

Я И х

Ф 2

3," Х и е х ц

Ф о н н

V 3C о» и ц о

«х а

5) 3» а 3«

Ф Я нх х х

Ф Ф

Е X

Ф W Ч

03 О х х и5 ас а н

Ф х и хио

Ф 1 и

Ь ХД

333 Я х о

Сс3 333 30

I3

7498ЗЗ

Таблица 2

Сравнение свойств эпоксиполимеров на основе известных и предлагаемых полиаминов и

Пределцрочности, кгс/см

735 620 690

1245 1135 1170

1180 1140 1160

680 856

1070 1325

1100 1153

1115 при растяжении. при изгибе при сжатии

Относительное удлинение при разрыве, %

2,5 2,1

1,8

2,3

2,6 4,4

Ударная вязкость, кгс см/смг

20,0 . 19,7

19,9 . 15,5 25,0

11,0

Теплостойкость пю Вика, С

Водопоглощение, % Ъ

100 113 120 190 225

9.0

0,06 0,0 7 0,052 . 0,06 0,08 0,07 г й( н(ик — сиг — снг — ) я — сн — аыг — нг

М (1) Формула изобретения

1-(р-аминоэтил)-2-полиаминоалкил(аралкил)-имидазолины общей формулы:

40 где з(= н, снг, сгнз свнг

3g= -ийенгайг яяснгеиг-кнг

1(He11g Щ яеЖгЩЯнщг и2 1(г г Ф нн — ™г — нг — вн нг<1ggmesgа(— э -(ен сн ин) и

/ 4 4 юв у

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Справочник по пластмассам. M.

Химия 1975, т. 2.

la Lg,3 п-гг,э,q как-отвердители эпоксйдных смол.

Составитель Г.Жукова

Техред Н,Ковалева Корректор M,Êoñòà

Редактор М.Рогова

Заказ 4550/18 Тираж 495, . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытиД

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

4 )"

»»»»» » »»м гбЫ м м

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

П р и м е ч а н и е: Для отверждения использовалась смола состава: ч

ЗД-20-90 вес.ч., бутилглицидный эфир — 10 вес.ч., ПЭПА — полиэтиленполиамины сорта А, ДЭТА — диэтилентриамин. Режим: 24 час при 20 С, 5 час при 80 С.