3-4-эпоксигексагидробензоаты бензилфенола в качестве активных разбавителей эпоксиноволачных смол

Патент 883035

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

(72) Авторы изобретения

А.Е Батог, И,П. Петько, Н.П. Кирюшина и Н .А. Дф йййЩффг (71) Заявитель.: Y.. (541 3,4-ЭПОКСИГЕКСАГИДРОБЕНЗОАТЪ| БЕНЗИЛФЕНОЛА

В КАЧЕСТВЕ АКТИВНЫХ РАЗБАВИТЕЛЕЙ ЭПОКСИНОВОЛАЧНЫХ СМОЛ ф

-©

Изобретение относится к циклоалифатическим моноэпоксидным соединениям, в частности к 3,4-эпоксигексагидробензоатам бензилфенола, которые могут быть использованы в качестве активных разбавителей эпоксиноволачных смол.

Общая формула заявляемых соединений где Й = Н, СН .

Полимерные материалы на основе

lj эпоксиноволачных смол благодаря ценному сочетанию высокой прочности и теплостойкости находят все более широкое применение в различных областях техники.

Недостатком эпоксиноволачных смол является высокая вязкость, что затрудняет, а в ряде случаев и исключает возможность их применения.

Известно применение в качестве разбавителей эпоксиноволачной смолы

УП-643 диглицидилового. эфира 1, 1-бис (оксиметил) 3,4-эпоксициклогексана (УП-. 650T), представляющего собой эпоксид 0 1 Формулы р

Сн О-Сн -Сн-Сн

?. и (и).

СНO-С,Н - Н- Н

? 1. .0

Свойства полимеров, полученных на основе смолы УП-643 и разбавителя

УП-650 Т при отверждении изометилтетрагидрофталевым ангидридом приведены ниже. (Po наиболее высоким показателям ):

Вязкость, сП при 50вС 200-400

Теплостойкость по

Мартенсу, С 160

Разрушающее напряжение, кгс/см при изгибе 1050 при растяжении 750

3 883035 4

Относительное удли- эпоксиноволачных смол, позволяющих кение, %. 2,3-2,8 значительно снизить вязкость композиНедостатком УП-650 Т, как раэбави- ции при сохранении физико-механичестеля, является высокая вязкость ком- ких свойств и теплостойкости полимеров. позиции, недостаточная прочность поли- Поставленная цель достигается меров при изгибе и растяжении. свойствами 3,4-эпоксигексагидробензоИзвестно также применение в качест- атов бенз 1лфенола, представляющих сове разбавителей эпоксиноволачных смол бой сложные эфиры непредельных гидро в . крезилглицидного эфира вЂ” моноэпокси- ароматических кислот и бензилфенола да Pl формулы I 0 формулы б

0 вЂ” Щ вЂ” СИ вЂ” GH, (111 ). сн го

С о ся,-QQ

Таблиц а 1 (v

Г (11 111

Вязкость композип 504С сП

200-400 100

2040

160

Теплостойкость по

Мартенсу, С

100

152

I60

160

Разрушающее напряжение, кгс/см : при изгибе 1110-1330 . 1050

900-1000 800-850

600-660 при растяжении 800-850 750

600-660

1400-1600

1190

1500-1590 при сжатии

Относительное удлинение, % .

2, 6-2, 8 2, 3-2, 8 1, 6-2, 0

1,1-1,6

Режим отверждения, С /ч: IOO/3+120/2+140/2+160/2+200/5 отвердитель иэо-МТГФА

" йри 20%-ном содержании разбавителя.

Применение указанного разбавителя позволяет получить низковязкие композиции на основе эпоксиноволачной смо лы однако теплостойкость при этом

0 о резко снижается (со 160 до 140 С уже щ при 10% крезилглйцидного эфира); снижаются также и прочностные характеристики.

Кроме того, крезилглицидный эфир является высоколетучей жидкостью и 2З по этой причине пракгически не используется s композициях горячего отверждения.

Целью изобретения является расширение ассортимента активных разбавителей где R означает Н или СН, получаемых известным способом 13) ацилирования бензилфенола циклогексенкарбоновыми кислотами или их ангидридами с последующим эпоксидированием полученных продуктов 40-45%-ным водным раствором надуксусной кислоты.

Сравнительная характеристика композиций и полимеров, полученных на основе эпоксиноволачной смолы УП-643 (IV) при ее совмещении с 1,1-бис -(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексаном (1!), с креэилглицидным эфиром (Ш) и соединением формулы 1 тфиведены в табл. 1.

5 883035 б

Применение данных соединений в ка- ванной композицией (1У), а также почестве разбавителя эпоксиноволачных лучить более теплостойкие и высокосмол позволит значительно снизить вяз- прочные полимеры, чем при использовакость композиции в 12,7 раз, увели- нии в качестве разбавителя крезилгли. чить прочность при изгибе в 1,5 pasa, цидилового эфира (ill). при растяжении вЂ” 1,2. раз, сохранив Зависимость свойств полимеров от высокую прочность при .сжатии и тепло- содержания данных соединений в компостойкость (s сравнении с немодифициро- зиции представлена в табл. 2 и 3.

883035 ф

Ц .е е л л

1 Ц Ol 03

Ж. 33 Ф

3- О Р

СЧ л СЧ о

«е

СЧ ф

A 1 ф о л

СЧ а л ю л

С3а

С3а С3а л л ф

1 I л л * ф Ф

ЫI

an t

С0 о сО о о

ССЪ О О О

I I о о о о е о

an СЧ

Ь- Ь д . о и

6 а сО сО

I 1 о л о о ф О

g o о а а ф CO о Ь

О 0 со л д а

С Ъ СЧ о Ь а е о о л

4 л

О С0 ф)

3 I

С3 «f о о ф е о ф е о

СЧ I а а л л л

С«) CV

С0 л л а ю сч л л л

С«1 СЧ о

Ч3 an

О С3

CV ф Оа

СС! л

1 о о о

О О.

СЧ РЪ о о о о о

3« ЧР

8!И о о

Й а

Фа! щ 5

gt Щ а

ttI h

° g 1 tat

Ас)а !!И.а pa

2 0 )-RO

33 С«3 о о со о

an а о ф О сЧ л л л.

С4 СЧ

4 А Ь) СЧ « ° ° ю

Оi Ф ф «О

3 е.

««о

A o ф о ь

° °

0 ° ф 1

tt 9

0l k

oow ! CI at

Ф.I ОЦ а Е).

„3 фоййЭ

«ь се ta ч аХ МС3

ФС0лй а) Iw 3

С ЦСС.О I.

>а aa tat 33 3С 1

1 л ф

ЙЯ

)t i а*)й

Зl а

I ь

СЧ Я С«! ф

СЧ СЧ «-е

Ь А л л л л

CV, СЧ а А а о о о о о

O an

СС) О С) an о л л л

С«3 ч)

883035

Составитель Л. Крисанова

Редактор Т. Кугрышева Техред Н. Майорош Корректор М.Пожо

Заказ 10112/31 Тираж 446 Подписное

БНИ1П1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Пример 1. 3,4-Эпоксигексагидробензоат бензилфенола.

Смесь 18,4 в.ч. (0,1 моль) бензилфенола и 25,6 в.ч. (0,105 моль) ангидрида циклогексен-3-карбоновой кислоты

S нагревают при 160-170 С в вакууме

20-30 мм рт.ст. с отгонкой реакционной циклогексен-3-карбоновой кислоты.

После отгонки расчетного количества последней и избытка ангидрида циклогексен-3-карбоновой кислоты получают продукт с числом омыления 186 мг

КОН/г (вычислено для С Н О 193 мг/КOH г

Полученный эфир растворяют в 20 мл бензола и эпоксидируют 21 в.ч. (0,125 моль) 45Х-ной надуксусной кислотой в присутствии 1,05 в.ч. ацетата натрия при 35-40 С с последующей выдержкой при этой температуре в тече20 ние 2,5 ч. Органический слой отделяют, промывают 103-ным раствором NaOH до рН 7, а затем дистиллированной водой до рН 7. После отгонки растворителя эпоксид перегоняют под вакуумом.

Получают 27 в.ч. (87,5X) моноэпоксида с т.кип. 230-239/2-3 мм рт.ст.

Найдено,X: эпоксидное исло 13,65;

С 77,61; Н 6,62, Вычислено для С,ОН О05, X: эпоксидное число 13,94; С 77,9; H 6,54.

Полученный моноэпоксид представляет собой желтоватую жидкость с вязкостью 469 сП при 25 "С.

Пример 2. 6-Метил-3,4-эпоксигексагидробензоат бензилфенола.

В условиях, аналогичных примеру 1, 18,4 в.ч. (0,1 моль) бензилфенола ацилируют 27 в.н. (0,105 моль) ангидрида 6-метилциклогексен-3-карбоновой кислоты. Получают продукт с числом омы- 0 мгКОН пения 178 (вычислено для г

С21Н2 О 183 ). мгКОН

Полученный эфир растворяют в 200 мл бензола и эпоксидируют в ;словиях при.мера 1.

После отгонки растворителя продукт перегоняют в вакууме. Т.кип. 240245/2-3 мм рт.ст.

Выход моноэпоксида составляет

27,8 в.ч. (86,2X).

Найдено, X: эпоксидное число 13,08;

С 77,94; Н 6,97.

Вычислено для C>,Í,фз, 7 эпоксидное число 13,34; С 78,23, Н 6,88.

Полученный моноэпоксид представляет собой слегка желтоватую жидкость с вязкостью 210 сП при 25 С. Строение полученных соединений подтверждено данными ИК-спектроскопии.

По сравнению с известным (крезилглицидным эфиром) данные соединения обеспечивают получение более теплостойких и высокопрочных полимеров.

Формула изобретения

3,4-Эпоксигексагидробензоаты бензилфенола общей формулы где R означает Н,СН5, в качестве активных разбавителей эпоксиноволачных смол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по пластическим массам. Под ред. Гарбара М.И. Т. 2. М., ."Химия", 1969, с. 62-63.

2. Стецюк М.Ф. и др. Реакционноспособные олигомеры, полимеры и материалы на их основе. Сборник. Вып. Ш.

НПО "Пластик". M., 1976, с. 93-101 (прототип) .

3. Препаративная органическая хи-, мия. М., Госхимиздат, 1959, с. 356.