Способ получения высокомолекулярных эпоксидных смол

Номер патента: 1067007

Авторы: Маркевич, Роговина

ZIP архив

Текст

(Ю (И) СОЮЗ СОЗЕТСНИХппиааюмаамРЕСПУБЛИК Д) С 0865 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЫТИ(7 1) Ордена Ленина институт химической физики АН СССР(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ путемв заижодействия диглицидилового эфирадифенилолпропана и дифенилолпропаиав органическом растворителе в присутствии катализатора при нагревании,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения технологии процесса, в качестве катализатора используютсильноосновные анионообменные смолы,в количестве 350-3500 мг-экв на1 моль дйфенилолпропана, а в качестверастворителя - смесь толуола и бута.иола, взятых в массовом соотношенииИзобретение относится к получениювысокомолекулярных диановых эпоксидных .смол и может быть использованов лакокрасочной промлаленности ипромышленности пластмасс.Известен способ получения эпоксидных смол на основе эпихлоргидрина идифенилолпропана в растворителе вприсутствии водного раствора целочи 113 .Согласно этому способу получаютсмолы с низким качеством из-за гидро.лиза.эпоксидных групп.Известны способы получения высокомолекулярных эпокоидных смол на основе диглицйдилового эфира дифенилол пропана и бисфенола А в присутствиикатализаторов 121 и 33Недостатком этих способов является использование высоких температурпри проведении синтеза. 20Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому.эффекту является способ получениявысокомолекулярных эпоксидных смолпутем взаимодействия диглицидиловогоэфира дифенилолпропана и дифенилолпропана в органическом апротонномрастворителе в присутствии катализаторафпри нагревании. В качестве катализатора используют дибутилоловодихлорид. Процесс проводят при 150195 фС в течение 5-10 ч ГЗ).При проведении синтеза при низких температурах (804 С) в смеси толуол-бутанол за 5 ч, получают продукт мол, массы 410 и эпоксидным числом11,2. Получение продукта высокоймол.массы по известному способу требует использования высоких температур.Целью изобретения является упрощенке технологии процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениявысокомолекулярных эпоксидных смолпутем взаимодействия диглицидилового эфира дифенилолпропана и дифенилолпропаиа в органическом растворителе в присутствии катализатора принагревании,в качестве последнегоиспользуют в количестве 350-3500 мгэкв на 1 моль дифенилолпропанасильноосновные анионообменные смолы а в качестве растворителя смесь толуола и бутанола, взятых в массовом соотношении (1;2) в (2:1) соответственно,В качестве диглицидилового эфира дифенилолпропана используют низко- молекулярную смолу, образующуюся 60 кз эпихлоргидрина и дифенилолпропана при их мольном соотношении 2:1 соответственно.В качестве катализаторов используют сильноосновные анионообменные смолы, например сополимер стирола сдивинилбензолом, содержащий триметиламиновую группу (АВ), сополимерстирола с дивинилбензолом, содержащий пиридиновую группу (АВ), сополимер винилнафталина с дивинилбензолом, содержащий триметиламиновую группу (АВ), сополимер 2-винилпиридина с дивинилбензолом (АВ 20), сополимер аценафтилена с дивинилбензолом (АВ), сополимер 2 метил-винилпиридина с дивинилбензоЛом (АВ) 42,Функциональные группы анионообменных смол находятся обычно в солевой (хлоридной) форме; обработкойсмолы водным раствором щелочи еепереводит в нужную для катализа гидроксильную форму.Весовое соотношение смеси растворителей толуола и бутанола (1:2) -(2:1) является оптимальным для получения эпоксидных смол мол. массы1500-5000. Увеличение содержаниябутанола в смеси по сравнению с указанным приводит к отклонению значения эпоксидного числа от теоретического. При уменьшении содержаниябутанола в смеси. уменьшается растворимость эпоксидной смолы и следовательно, уменьшается скорость реакции. В чистом толуоле процесс неидет.Использование таких смесей растворителей, как ацетон-этанол, диоксан-этанол, толуол-этанол увеличивает продолжительность процесса.П р и м е р 1, В трехгорлую колбу емкостью 500 мл с обратным холодильником, мешалкой и термометромзаливают 80 мл смеси толуола и бутанола, взятых в весовом отношении 2:1(48,2 и 31,8 мл), и вводят в неепри непрерывном перемешивании 22,8 г(0,15 моль) диглицидиловогоэфирадифенилолпропана. Далее к растворудобавляют 50 г анионообменной смолымарки АВ, (обменная емкость3,0 мг-экв/г), что составляет1500 мг-экв на 1 моль дифениполпропана, нагревают смесь до 80 фС итермостатируют при этой температуре.Спустя 5 ч образовавшую"я смолу,находящуюся в растворе, отфильтровывают от анионообменной смолы и отгоняют растворитель, Полученная смола имеет мол. мас, 1500 и эпоксидноечисло 5,2 (расчетное значение эпоксидного числа 5,8, значение эпоксидного числа при протекании реакций гидролиза 4,0) . П р и м е р 2. В трехгорлую колбу емкостью 1 л с обратным холодильником, мешалкой и термометром заливают 80 мл смеси толуола и бутанола, взятых в весовом соотношении 1:1П р и м е р 7, В трехгорлую колбу емкостью 500 мл с обратным холодильником, мешалкой и термометромзаливают 80 мл смеси толуола и бутанола, взятых в весовом соотношении2:1 (48,2 и 318 мл) и вводят в неепри непрерывном перемешиванин 45,6 г(0,3 моль) диглицидилового эфирадифенилолпропана. Далее к растворудобавляют 20 г анионообменной смолымарки АВ(обменная емкость3,5 мг-экв/г), что составляет350 мг-экв на 1 моль дифеннлолпропана, нагревают смесь до ВОС и термостатируют при этой температуре. Реакцию проводят 22 ч. Образовавшуюся эпоксидную смолу фильтруют от анионообменной смолы, затем отгоняют растворитель. Полученная эпоксидная смола имеет мол.мас1500 и эпоксидное число 5,1 (расчетное значение эпоксидного числа 5,8, значение эпоксидного числа при протекании реакций гидролиза 4,0).П р и м е р 8, В трехгорлую колбу емкостью 500 мл с обратя.я(38,6 и 41,4 мл) и вводят в нее принепрерывном перемешивании 107 г(0,57 моль) диглицидилового эфирадифенилолпропана, Далее к растворудобавляют 50 г анионообменной смолымарки АВ(обменная емкость 3,6 мгэкв/г),.что составляет 394 мг-экв на1 моль дифенилолпропана, нагреваютсмесь до 80 С и термостатируют приэтой температуре. Спустя 10 ч образо вавшуюся смесь, находящуюся в растворе, отфилвтровывают от анионообменной смолы, отгоняют растворитель.Полученная смола имеет мол,мас. 3000и эпоксидное число 2,5 (расчетное 15значение эпоксидного числа 3,0значение эпоксидного числа при протекании реакции гидролиза 2,4) . П р и м е р 3. В трехгорлуюколбу емкостью 1 л с обратным холо.дильником, мешалкой и термометромзаливают 80 мл смеси толуола и бутанола, взятых в весовом отношении 1:2(25,5 и 54,5 мл), и вводят в неепри непрерывном перемешивании 126 г/1264 мг.-экв на 1 моль дифенилолпропана, нагревают смесь до 750 С и термостатируют при этой температуре,Спустя 14 ч образовавшуюся смолу, 35находящуюся в растворе, отфильтровывают от анионообменной смолы и отго няют растворитель, Полученная смолаимеет мол.мас. 3200 и эпоксидное число 2 к(расчетное значение эпоксидного числа 2,6, значение эпоксидного числа при протекании реакциЯ гидРолиза 1,8).П Р и м е р 4. В трехгорлую колбуемкостью 1 л с.обратным холодильни- ,45 ком, мешалкой - термометром заливают80 мл смеси толуола и бутанола, взятых в весовом отношении 1:2 (25,5 и 54,5 мл) и вводят в нее при непреРывном перемешивании 187 г(0,92 моль) диглицидилового эфирадифенилолпропана. Далее к раствору добавляют 200 г анионообменной смолы марки АВ(обменная емкость 3,0 мг-экв/г), что составляет 55 732 мг-зкв на 1 моль дифенилолпропа-. на, нагревают смесь до 80 С и термостатируют при этой температуре. Спустя 22 ч образовавшуюся смолу, находящуюся в растворе, отФильтровывают 60 от анионообменной смолы и отгоняют Растворитель . Полученная смола имеет мол,мас. 5000 и эпоксидное число 1,42 (расчетное значение эпоксид. ного числа 1,8, значение эпоксидно- у го числа при,протекании реакцийгидролиза 1,3).П р и м е р 5. Процесс ведут притех же условиях и при тех же количественных соотношениях реагентов,как и. в примере 1, за исключениемтого, что к раствору добавляют 100 ганионообменной смолы марки АВ(обменная емкость 3,5 мг-экв/г),чтосоставляет 3500 мг-экв на 1 моль ди 1фенилолпропана, нагревают смесь до80 фС и термостатируют при этой температуре. Спустя 2,5 ч образовавшуюся смолу, находящуюся в растворе,отфильтровывают от анионообменнойсмолыи отгоняют растворитель, Полученная смола имеет мол.мас. 1500 иэпоксидное число 4,8 (расчетноезначение эпоксидного числа 5,7,значение эпокоидного числа при протекании реакций гидролиэа 4,0).П р и м е р 6. Процесс ведут притех же условиях и при тех же коли-.ечественных соотношениях реагентов,как и в примере 3, за исключениемтого, что к раствору добавляют 100 ганионообменной смолы марки АВ(обменная емкость 3,3 мг-экв/г 1,чтосоставляет 595 мг-экв на 1 моль дифенилолпропана, нагревают смесь до75 фС и термостатируют при этой температуре. Спустя 8,5 ч образовавшуюся смолу, находящуюся в растворе,отфильтровывают от анионообменнойсмолы и отгоняют растворитель. Полученная смола имеет мол,мас. 3200 иэпоксидное число 2,1 (расчетноезначение эпоксидного числа 2,6, значение эпоксидного числа при протекании реакции гидролиза 1,8),Заказ )114827 Тираж 469 Подписное ( ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобреТений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 холодильником, мешалкой и .термометром заливают 80 мл смеси толуола ибутанола, взятых в весовом отнсюгеиии 2 г 1 (48,2 и 31,8 мл) и вводятв нее при непрерывном перемешивании22;8 г (0,1 моль) дифенилолпропанаи 51 г (0,15 моль) диглицидиловогоэфира дифенилолпропана. Далее враствор добавляют 0,55 г ЯпМеэС 1,что сабМАвляет 0,4 вес.Ъ, нагреваютсмесь до, 80 фС и термостатируют при (Оэтой температуре. Спустя 5 ч отгоняютрастворитель. Полученный продуктимеет мол.мас. 440 и эпоксидное число 11,2. Как следует из приведенных данных, по предложенному способу сокращается длительность процесса при низ. ких температурах, полученный продукт при этом имеет больший показатель молекулярной массы, чем по способу- прототипу.Таким образом, использование в способе получения высокомолекулярных эпоксидных смол в качестве катализатора сильноосновных анионообменных смол, а в качестве растворителя смеси толуол-бутанол в весовом соотношении (1 г 2)- (2 г 1) соотвественно,позволяет упростить технологию процесса.

Смотреть

Заявка

3412146, 04.01.1982

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ АН СССР

РОГОВИНА СВЕТЛАНА ЗАХАРОВНА, МАРКЕВИЧ МИХАИЛ АНДРЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C08G 59/68

Метки: высокомолекулярных, смол, эпоксидных

Опубликовано: 15.01.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1067007-sposob-polucheniya-vysokomolekulyarnykh-ehpoksidnykh-smol.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения высокомолекулярных эпоксидных смол</a>

Похожие патенты