Диметакрилат 4,4 @ -диоксифталофенона в качестве сшивающего агента полимерных материалов

Патент 883037

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е (!Ц883037

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ CoBovcKNx

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свяд-ву (22)Заявлено 03.01.80 (2l) 2862647/23-04 (5в}М. КЛ.

3 с присоединением заявки М (23)приоритет

С 07 9 307/87

С 08 F 261/00

Государствоаый квинтет

CCCP ао делам вза4рвтвний и еткритнй

Опубликовано 23. 11.81. Бюллетень рм 43 (53) УДК 547. 728 (088.8) Дата опубликования описания 25. 11.81 (72) Авторы изобретения

А. И. Левченко и Э. И. Кузьмина :

Украинский заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) ДИМЕТАКРИЛАТ 4,4 -ДИОКСИФТАЛОФЕНОНА

В КАЧЕСТВЕ СШИВАЮЩЕГО АГЕНТА ПОЛИМЕРНЫХ

NATE РИАЛОВ

<-C, О сн

H C= с-со и

С 0

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к дипроявляющему сшивающие свойства полимерных материалов.

Указанное соединение может найти применение в качестве сшивающего аген-, та в полимерных материалах в электротехнической промьинленности, а именно в кабельной технике, а,также в лакокрасочной промьппленности.

Известна промышленная эмаль ГФ-230, представляющая собой суспензию пигментов и наполнителя в глифталевом лаке

2 метакрилату 4,4 -диоксифталофенона формулы с добавлением сиккатива и растворителя (1j .

Эта эмаль не обладает достаточно хорошими электрическими и физико-механическими показателями.

Известен глифталевый лак ГФ-996 (ТУ 6-10-1370-73) вЂ” раствор в летучих органических растворителях синтетической алкидной смолы, модифицированной льняным маслом (21.

3 8830.

Недостатком его является низкая прочность.

Наиболее близким соединением по .структуре является диаллиловый эфир

4,4 -диоксифталофенона, обладающий пленкообразующими свойствами 13) .

Однако лак на его основе обладает недостаточной прочностью.

Цель изобретения вЂ” расширение ас сортимента средств применяемых в качестве сшивающих агентов полимерных материалов.

Поставленная цель достигается диметакрилатом 4,4 -диоксифталофенона формулы l, проявляющим сшивающие свой- 1 ства.

Диметакрилат 4,4 -диоксифталофенона-дифункциональное соединение и при полимеризации образует сшитые структуры. При сополимеризации с ненасыщеннь1ми жирными кислотами, входящими в со-, став алкидных смол, диметакрилат

4,4 -диоксифталофенона образует сшитые сополимеры с хорошими физико-химическими и диэлектрическими свойствами.

Диметакрилат формулы 1 получают взаимодействием водно-щелочного раствора 4,4 -диоксифталофенона с хлор.ангидридом метакриловой кислоты при

20-25 С в органическом растворителе (диоксане) .

Строение синтезированного соединения подтверждается данными элементного анализа и ИК-спектроскопии.

Пример l. В круглодонную кол-„ 35 бу емкостью 1 л, снабженную мешалкой„

l обратным холодильником, капельной воронкой и термометром, помещают 24 г (0,6 г/моль) едкого натра в 300 мл дистиллированной воды, добавляют при

40 перемешивании 31,8. r (0,1 r-моль)

4,4 -диоксифталофенона, 300 мл диокса" на и продолжают размешивание при

20-.22 С до образования однородного ма.линового раствора. Затем по каплям прибавляют 41„9 r (0,4 г/моль) хлорангидрида метакриловой кислоты с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы быпа не выше 20-25 С.

После прибавления всего количества Ж хлорангидрида метакриловой кислоты перемешивание продолжают в течение

2 ч. Реакционную массу помещают в делительную воронку, экстрагируют 250 мл сернего эфира, сливают водно-диокса- 53 новый раствор и экстрагируют еще

100 мл серного эфира. Затем эфирный экстракт промывают 5 -ным раствором

37 4 едкого натра, дистиллированной водой до нейтральной реакции. Эфирный слой сушат безводным сернокислым натрием и эфир отгоняют. В колбе остается густое светло-желтое масло, которое вскоре кристаллизуется. При перекристаллизации из спирта образуются белые, перламутровые, блестящие листочки. Полу- . чают 38,00 г (77,04 ) диметакрилата

4,4 -диоксифталофенона, т.фл. 120 С.

Найдено, : С 73,99; Н 4,84;

Сщн2 Ов

Вычислено, .: С 73 95; Н 4,85.

Молекулярный вес: найдено 454,11, вычислено 454,33.

Синтезированный продукт хорошо растворим .в бензоле, толуоле, хлороформе.

При нагревании диметакрилата

4,4 -диоксифталофенона до 100ОС в присутствии перекиси бензоила образуются прозрачные прочные теплостойкие пленки, обладающие хорошей адгезией к металлам, стеклу и другим материалам, и которые могут быть использованы в качестве покрытий последних.

Ненасьпценное соединение вЂ” диметакрилат 4,4 -диоксифталофенона вступает в реакцию сополимеризации с глифталевой основой в процессе формирования и сушки изделия. Образуется твердый, прочный сополимер сетчатой структуры

:(диметакрилат проявляет сшивающие свойства) .

Результаты приведенных испытаний

"лака ГФ-996 исходного и с добавкой диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона в количестве 20 вес. представлены в табл. 1.

Проведенные испытания свидетельст-: вуют o возможности применения диметакрилата 4,4 -диоксифтапофенона в качестве сшивающего агента в электротехнической промышленности с целью получения электроизоляционных материалов с улучшенными свойствами. .Проводят испытания лака на основе диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона, I разбавленного до рабочей вязкости растворителем,,например толуолом без добавок и модификаторов, на пригодность электроизоляционного покрытия по показателям: изгиб, твердость, удар, адгезия. Сравнение показателей проводят с промышленной эмалью ГФ-230 общего назначения fl) и промьппленной эмалью

ГФ-916 электроизоляционной (4).

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

5 88303

Сравнение показателей, полученных по свойствам лака на основе диметакри" лового эфира 4,4 -диоксифталофенона ! известными техническими решениями свидетельствует о преимуществе соединения 1. Самая высокая прочность пленки при изгибе по шкале гибкости 1 мм, высокий предел прочности пленки при ударе 40 кгс ° см. Самая высокая твердость пленки по маятниковому прибору lO

0,85, приближающаяся к твердости стекла, принимаемой за 1 при сравнении свидетельствуют о том, что диметакриловый эфир 4,4 -диоксифталофенона может быть применен в лакокрасочной про вЂ” lS мышленности.

Добавка к лаку ГФ-996 20 вес.Х ди-. метакрилата 4,4 -диоксифталофенона существенно улучшает физико-механические показатели, кроме того, благодаря до- р бавке увеличивается содержание нелетучих веществ в лаке с 55Х до 70Х (табл. 1) . При сравнении показателей известных технических решений лаков ак ГФ-99 Лак ГФ-996

ТУ 6-10-1370-73) с добавкой эфира (20 вес. Х) 70X:

49-55Х

Вязкость по вискозиметру не менее 120

ВЗ-4 при 20 С

180

40 не менее 60

Т а б л и ц а 2

Эмаль Лак на ос

ГФ-916 нове диметакрилата

4,4 -диоксифтало фенона

Методика испытаний

Эмаль

ГФ-23

Твердость пленки по маятниковому прибору в условных единицах 0,25 0,5 0 85

ГОСТ

5233-67

ГОСТ

6806-73 ги, мм

Наименование показателей

Содержание нелетучих веществ

Продолжительность высыхания лаковой пленки при

60оС, мин

Электрическая прочность пленки лака при

20+5 С, кв/мм

Наименование показателей

Прочность пленки при изгибе по шкале гибкос7 4 и эмалей ГФ-230, ГФ-916, ГФ-996, лаков на основе диаллилового .эфира и диметакрилата 4,4 -диоксифталофеиона ! видно, что добавка соединения 1 в качестве сшивающего агента не ухудшает физико-механических показателей известного лака ГФ-996, а существенно улучшает такие показатели как твердость, прочность при ударе, которые важны при эксплуатации электроизоляаионного лака (табл. 3). Добавка

20 вес.Х диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона уменьшает продолжительность высыхания лаковой пленки с

40 мин до 15 мин при 160 С, что существенно уменьшает число проходов провода.

Электрическая прочность пленки модифицированного лака увеличивается. до 70 кв/мм., удельное объемное сопро " тивление пленки модифицированного..:ла" ка при 20 С, Ой/см также увеличивается с 2,84 10 (для лака ГФ-996), до

2,74 ° 10 (для модифицированного лака) .

Т а б л и ц а 1

883037

Продолжение табл. 2

Лак на основе диЭмаль

ГФ-230

Эмаль

ГФ-91 б

Методика испытаний

Наименование, показателей метакрилата

4,4 -диI оксифтало фенона

Прочность пленки при ударе по прибору

У-1, кгс см

ГОСТ

47-65-73

Адгезия пленки, баллы

ГОСТ

15140-69

Таблица 3

6 Иетоднка и спытаний ак ГФ-99 с добавко

20 вес.X

Лак на ос нове диаллиловоro эфира

4,4 -ди" оксифтало фенона (4

Лак ГФ-996

ТУ 6-10-1370-73 1! ак на осове диетакрилаа 4,4 -ди ксифталоенона (21 диметакри лата 4,4 диокси» фталофе-. нона .(31

Наименование поКазателей

Твердость плейки йо маятниковому прибору М-1

ГОСТ 5233-67

0,87

0,33

0 85

Прочность пленки при изгибе по шкале гибкости мм

ГОСТ 6806-73

Прочность пленки при ударе по прибору У-1, кгс см

Адгезня пленки, баллы

ГОСТ 4765-73

ГОСТ 1 51 50-69

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Диметакрилат 4,4 -диоксифталофеноt

1. Эмаль промьппленная ГФ-230

40 на формулы (ГОСТ 64-66), ° Лаки, краски и вспомогательные материалы, Государственные сн, стандарты Союза СССР. Ч. 1. M., Изд-во стандартов, 1974.

2. Лак ГФ-996. ТУ-6-10-1370-73.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 615074, кл. С 07 3 307/88.

4. Промышленная эмаль электроизоляционная ГФ-916. Лакокрасочные материалы. Технические требования и контв качестве сшивающего агента поли- роль качества. М., "Химия", 1977, мерных материалов. с. 128.

Составитель Н. Хворостухина

Редактор Т. Кугрышева Техред Н. Майорош Корректор И, Пожо

Заказ 10112/31 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

СН3