Мономерно-олигомерная композиция для получения сетчатого термостойкого сополимера, способ ее получения и способ ее отверждения

1. Мономерно-олигомерная композиция для получения сетчатого термостойкого сополимера, включающая мономер 1 формулы
п - (CH₂ = CH - C₆H₄)₂O,
мономер 2 формулы

мономер 3 формулы

и олигомеры общей формулы

где

X -

n = 0 - 3,
отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности сетчатого термостойкого сополимера, уменьшения его хрупкости при высоком уровне термостойкости, снижения температуры и времени отверждения композиции, указанные компоненты взяты в массовом соотношении (1 - 16) : (2 - 27) : (5 - 27) : (40 - 88).
2. Способ получения мономерно-олигомерной композиции для получения сетчатого термостойкого сополимера, включающей мономер 1 формулы
п - (CH₂ = CH - C₆H₄)₂O,
мономер 2 формулы

мономер 3 формулы

и олигомеры общей формулы

где

X -

n = 0 - 3,
взятые в массовом соотношении (1 - 16) : (2 - 27) : (5 - 27) : (40 - 88), заключающийся в обработке 90,0 - 99,7 мас.% Роливсана МВ-1 каталитической системой, состоящей из 1,0 - 90,0 мас.% п-толуолсульфокислоты или комплексного соединения трехфтористого бора и 10,0 - 99,0 мас.% органического соединения, выбранного из группы, включающей ангидриды непредельных кислот, полифениловый эфир и метанол, взятой в количестве 0,3 - 10,0 мас.%, при 20 - 100^oС в течение 10 - 210 мин.
3. Способ отверждения мономерно-олигомерной композиции для получения сетчатого термостойкого сополимера, включающей мономер 1 формулы
п = (CH₂ = CH - C₆H₄)₂O,
мономер 2 формулы

мономер 3 формулы

и олигомеры общей формулы

где

X -

n = 0 - 3,
взятые в массовом соотношении (1 - 16) : (2 - 27) : (5 - 27) : (40 - 88), заключающийся в смешении 90,0 - 99,7 мас.% мономерно-олигомерной композиции указанного состава с 0,3 - 10,0 мас.% каталитической системы, состоящей из смеси 1,0 - 50,0 мас.% п-толуолсульфокислоты или комплексного соединения трехфтористого бора и 50,0 - 99,0 мас.% органического соединения, выбранного из группы, включающей ангидриды непредельных кислот, полифениловый эфир и метанол, и последующем нагревании смеси до 120 - 160^oС в течение 10 - 19 ч.

Изобретение относится к химии полимеров и может быть использовано для создания термостойких заливочных масс, герметиков и термостойких компаундов в химической технологии.
Целью изобретения является повышение прочности сетчатого термостойкого сополимера, уменьшение его хрупкости при высоком уровне термостойкости, снижение температуры и времени отверждения композиции.
П р и м е р 1. К 18,0 г мономерно-олигомерной композиции Роливсан МВ-1 (мономеры 1, 2 и 3, олигомеры взяты соответственно в количествах 14, 32, 24 и 30%) прибавляют при температуре 20^оС и непрерывном перемешивании 2,0 г (10 мас.) каталитической системы (КС), полученной сплавлением 0,20 г п-толуолсульфокислоты (10 мас.) с 1,80 г малеинового ангидрида (90 мас.) при 80^оС с последующим охлаждением расплава и его измельчением. После гомогенизации реакционную смесь выдерживают при 20^оС в течение 3,5 ч.
По данным ЭЖХ синтезированная мономерно-олигомерная композиция (МОК) содержит, мас. Мономер 1 10 Мономер 2 27 Мономер 3 17 Олигомеры 46
Полученную композицию отверждают без выделения каталитической системы по следующему режиму термообработки (Т, ^оС/ , ч): 80/5; 100/2; 110/2; 120/2; 130/2; 140/2; 150/2; 160/2 (режим 1). Общее время прогрева 19 ч.
Данные об условиях получения МОК приведены в табл.1, о свойствах полученного сетчатого полимера в табл.2.
П р и м е р 17. К 19,84 г мономерно-олигомерной композиции Роливсан МВ-1 (мономеры 1, 2 и 3, олигомеры взяты соответственно в количествах 10, 32, 28 и 30% ) при температуре 20^оС и непрерывном перемешивании прибавляют 0,16 г 14% -ного раствора метанольного комплекса трехфтористого бора в метаноле (0,82%). Смесь гомогенизируют в течение 30 мин при 40^оС.
По данным ЭЖХ синтезированная мономерно-олигомерная композиция содержит, мас. Мономер 1 3 Мономер 2 8 Мономер 3 10 Олигомеры 79
Полученную композицию без выделения каталитической системы отверждают по следующему режиму термообработки (Т, ^оС/ , ч): 50/1; 60/1; 70/1; 80/1; 90/1; 100/1; 110/1; 110/2; 120/2; 130/2; 140/2; 150/1; 160/2 (режим 2). Общее время прогрева 17 ч.
Данные об условиях получения МОК представлены в табл.1, о свойствах отвержденных материалов в табл.2.
П р и м е р ы 2-16 и 18-25. Выполнены в условиях примеров 1 и 17; данные приведены в табл. 1 и 2.
Нагрев по примеру 7 проведен по режиму 3 (Т, ^оС/ , ч): 80/5; 100/2; 110/2; 120/2. Нагрев по примерам 12 и 13 проведен по режиму 4 (Т, ^оС/ , ч): 40/1; 60/1; 70/1; 80/1; 90/1; 100/1; 110/2; 120/2.
Нагрев по примеру 15 проведен по режиму 2 с завершением прогрева при 140^оС, причем время отверждения уменьшено до 15 ч.
Нагрев по примерам 4', 8', 10' проведен по режиму 1 с дополнительной термообработкой (180/2; 200/4).
Нагрев по примеру 16 проведен по режиму 2 с дополнительной термообработкой (180/2; 200/4).
П р и м е р 26 (контрольный). Композицию (20 г), полученную по примеру 1, растворяют в 200 мл толуола, раствор отмывают от ингредиентов каталитической системы в делительной воронке последовательно водой, 5%-ным раствором щелочи (NaOH или KOH) до рН 7-8 и снова водой.
Органический слой отделяют, сушат над безводным СаСl₂, растворитель отгоняют в вакууме (0,5-1,0 мм рт.ст.) в присутствии ингибитора (0,5% гидрохинона).
По данным ЭЖХ композиция содержит, мас. Мономер 1 10 Мономер 2 27 Мономер 3 17 Олигомеры 46
Композиция без каталитической системы выдерживает хранение при 20^оС в течение 12 месяцев без изменения состава и свойств.
Композиция отверждается при термообработке при нагревании от 40 до 160^оС в течение 16 ч и при действии катализаторов радикальной и ионной полимеризации. При этом свойства отвержденных продуктов по примерам 1 и 26 (в случае термического отверждения) полностью идентичны.
В ИК-спектрах композиции (пример 1), содержащей каталитическую систему, имеются полосы поглощения ангидридных и ненасыщенных групп (дублет при 1840 и 1770 см^-1, валентные колебания С=0 ангидридной группы; 1640 см^-1, валентные колебания С=С).
В композиции по примеру 26 (без каталитической системы) указанные полосы полностью отсутствуют.
При сравнении гель-хроматограмм композиций по примерам 1 и 26 установлено полное совпадение с хроматограммой исходного Роливсана МВ-1 по качественному составу; новые пики не появляются.
Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет получать сетчатые термостойкие сополимеры с высокой прочностью и пониженной хрупкостью при малом времени и низкой температуре отверждения. Мономерно-олигомерную композицию для получения сетчатого термостойкого сополимера, содержащую 1 - 16 мас.% мономера 1 формулы п-(CH₂=CH-C₆H₄)₂O, 2,27 мас.% мономера 2 формулы

5 - 27 мас.% мономера 3 формулы

и 40 - 88 мас.% олигомеров общей формулы

где

x - CH₂ = CH- или H₂C=C(CH₃)-COO-CH(CH₃)-; n=0-3, получают обработкой 90,0 - 99,7 мас.%. Роливсана МВ-1 0,3 - 10,0 мас.% каталитической системы, состоящей из 1,0 - 90,0 мас.%.п-толуолсульфокислоты или комплексного соединения трехфтористого бора и 10,0 - 99,0 мас.% соединения, выбранного из группы, включающей ангидриды непредельных кислот, полифениловый эфир и метанол, при 20 - 100^oС в течение 10 - 210 мин. Способ отверждения композиции заключается в смешении 90,0 - 99,7 мас.% мономерно-олигомерной композиции с 0,3 - 10,0 мас.% каталитической системы, состоящей из смеси 1,0 - 50,0 мас.% п-толуолсульфокислоты или комплексного соединения трехфтористого бора и 50,0 - 99,0 мас.% органического соединения, выбранного из группы, включающей ангидриды непредельных кислот, полифениловый эфир и метанол, и последующем нагревании смеси до 120 - 160^oС в течение 10 - 19 ч. 3 с. п. ф-лы, 2 табл.