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

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Соеетокик Совиапистических Республик(23) Приорит (43) Опублик (45) Дата оп авета Министров ССС о, йелам нвобретенийи открытий овано 30.12.77. Бюллетень4убликования описания 29.12.77 53) УДК 547,27.0(71) Заявите ербайджанский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им, С, М. Кирова(54) ДИДЕЦИЛОКСИМЕТАН В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИКАТОРА ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯИзобретение 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 11, а также соединения сдостаточно высокой молекулярной массой - а - хлорбутиловый эфир пеларгоновой кислоты 121 или виниловые эфиры нафтеновых кислот с С 1 о - Сгг в кислотном остатке 31.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 формулыС 1 оНг 1 ОСНгОС 10 НгЭто 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 катализаторовосновного характера (диметиланилин, порошкообразный едкий натр) 141.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, споследующим промыванием реакционной смеси водой и выделением целевого продукта, например, разгонкой, Выход дидецилоксиметана45 - 50%,15 П р и м е р 1. Смесь 206 г децилоксихлорметана, 100 г серного эфира, 12,4 г хлористогоцинка перемешивают 10 ч при комнатной температуре, промывают водой, сушат хлористымкальцием и при нормальном давлении отго 20 няют хлористый метилен. Остаток (191 г)перегоняют в вакууме и получают 73,7 г586158 Таблица 1 Электрические свойства Диэлектрическая проницаемостьТангенсугла диэлектрических потерь Теплостойкость,Электрическая прочность1,5 5,0 4,30 4,70 100 108 360 348 4,0 103,1 103 5 10 - 4 17 4,7 4,20 327 49 145 10,0 3,25 464 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:СН 21 ОН+СН 21 ОСН,С 1+С.Н,1 (СН,), -+ - С,НОСН,ОСН+С,Н К(СН,), НС 1. Получают дидецилоксиметан с выходом 31%, т. кип. 174 - 176 С/2 мм рт. ст., д 0,8462, и 1,4425.В спектре ЯМР (эталон ГМДС) в области 1 м. д. проявлен триплет, относящийся в проИсходная эпоксидная смола ЭДЭЛ+дибутилфталат (90:10)+ отвердительЭД+ дибутилфталат (80:20)+отвердительЭД+дидецилоксиметан (90: 10)+отвердительЭД+дидецилоксиметан (80:20)+от- вердитель П р и м е р 3. Испытание пластифицирующих свойств.Для проведения физико-механических и электрических испытаний смолы, пластифицированной дидецилоксиметаном, готовят образцы в виде лопаточек (размером 8 Х 5, 5 Х К 50 мм) и дисков (70 р,4, 100;2), Для изготовления последних в нагретую до 80 С смолу ЭДпорциями 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 СН,-групп, а проявленный в области 1,4 м. д. интенсивный широкий пик относится к протонам (СНа) , Сигнал протонов фрагмента ОСН,О под влиянием кислородных ато мов сдвинут в более низкое поле и проявленсинглетом в области 3,45 м. д. В ИК-спектре характерным для структурыявляется широкая интенсивная полоса в обла сти 1100 см - , относящаяся к С - О - С-связи. В масс-спектре молекулярный ион имеетмассу 328, то есть равную молекулярному весу дидецилоксиметана, Дидецилоксиметан ис пытывают в качестве пластификатора эпоксидной смолы ЭД, В табл. 1 приведены свойства эпоксидной смолы при использовании дибутилфтала, дидецилоксиметана,Для получения сравнительных данных ана логично 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), диэлектриче ской проницаемости при частоте 10-а Гц (поГОСТ 9141-65) и электрической прочности (ГОСТ 64.33.3-71). Результаты приведены в табл. 2.586158 Таблица 2 Пластифи каторы 3-хлорбутиловый эфир пеларгоновойкислоты Эпоксидная смолафвиниловые эфиры нафтеновой кислотыПоказатель, единица измерения дидецилоксиметан 717,000 16,000 117,000 0,034 11,980360,00001,5000 100,00000,0025 4,3000 15 - 20 712,000 Предел прочности при разрыве, кг/смвОтносительное удлинение, ооТеплостойкость, СТангенс угла диэлектрических потерьДиэлектрическая проницаемостьЭлектрическая прочность 130,00000,0032 3,7000 19,2000 фСостав композиции; эпоксидная смола+отвердитель (20 М ПЭДА)+пластификатор (10 я). Формула изобретения децилоксихлорметана, хлористого цинка, растворителя 100: 6: 50.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Справочник по пластификаторам, МХимия, 1975, т. 1, с. 339.2. Авторское свидетельство СССР410064,кл. С 081. 63/02, опублик, 1973.3. Пишнамззаде Б. А. и др, Виниловые эфи 10 ры нафтеновых кислот - модификаторы эпоксидных связующих. - Пластические массы,1967,9, с, 40.4. Мамедов Ш. и др. Синтез ацеталей формальдегидов, - Изв. филиала АН АЗССР,153, 1943, с. 20. 1. Дидецнлоксиметан формулы С 1 эН,10 С НаОС 1 оН 21Составитель В, ГорленкоРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 в качестве пластификатора эпоксидных смол.2. Способ получения соединения по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я 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 464,00000 10,00000 145,00000 0,00031 3,25000 49,00000