Полимерная термоотверждаемая композиция

Союз Советскнк,СоцнапнстнчвскниРеспубики ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 820201(22) Заявле з 28,12, 79 (21) 2860 З 61/2 Зс присоединением заявки М -во делан изобретений и открытийОпубликовано 15. 02, 82, Бюллетень М 6 Дата опубликования описания 15.02,82.В.Коршак, М.М.Тепляков, В.Н.Мих аявите рдена Ленина институт элементооргАН СССР 5 М) ПОЛИМЕРНАЯ ТЕРМООТВЕРЖДАЕ ПОЗИЦИЯ Изобретение относится к полимерной химии, а точнее к полимерным4 термоотверждаемым композициям на основе олигофениленов, и может быть использовано в химической промышленности, а композиции - для изготовления тепло- и термостойких конструкционных материалов.Известны полимерные композиции, используемые в качестве конструкционных материалов, основу которых сос 1 О тавляет полифенилен, полученный окислительной дегидрополиконденсацией смеси ароматических мономеров, и отверждающий агент, полученный поликон 1 денсацией ароматического гликоля и и-толуолсульфо кислоты 11 М 23.Такие композиции являются нетехно" логичными из-за плохой растворимости их основы (полифенилена), что требует применения больших объемов токсичных хлорированных растворителей и не позволяет получать высококонцентриоованные пропиточные растворы. Молекулярная масса растворимой фракции такого полифенилена не превышает 2000, что недостаточно для изготовле" ния конструкционных материалов с вы" сокими прочностными показателями,Наиболее близкой по технической сущности к опи сы ваемо му и зобрете ни ю является полимерная термоотверждаемая композиция, состоящая из олигофениле" на и и-толуолсульфокислоты 33. Эта полимерная композиция содержит в качестве основы полифенилен, полученный полицикпоконденсацией приблизительно эквимолекулярной смеси кеталей моно- и ди ацетил арома тически х соеди нений.Недостаток такой композиции заклю чается в том, что ее отверждение протекает при высокой температуре (100 С), это связано ". характером реакций структурирования по концевым . кетальным и ацетильным группам. Столь вы со кая темпер атура от верждени я не позволяет использовать для перера"бот ки т а кой композиции ст андарт ноетехнологическое оборудование.Другим недостатком такой композиции является то, цто из-за незнацительного содержания концевых реакционноспособных групп, отвержденныеполимеры имеют недостатоцную густоту сши во к между макромоле кул ами исоответственно низкие прочностныепоказ ат ели,Целью изобретения является снижение температуры отверждения и повышение физико-механических свойствот вержде н ного матери ал а.Эта цель достигается тем, что известная полимерная термоотверждаемая композиция, состоящая из олигофенилена и п-толуолсульфокислоты,она содержит олигофенилен общейформулы: где ЛС) а также дополнительно содержитв качестве сшивающего агента гликобщей формулы НО-СНЕ-Х- СНР-ОН,где Х= ли Е=-СН, -Н при сл нии компонентов,Олигофениле Гли кольующем, соотношс.ц.:10020-100 п-Толуолсульфоки слотаСовмещение компдят в среде органи ентов произ ских раствотей, таких как толуол, ксилол,бензол, хлороформ, дихлорэтан при60- 150 С, Полученные растворы могутбыть использованы для пропитки пообычной технологии таких армирующихнаполнителей, как стеклянная и уголь"ная ткань и т,п. Путем отгонки растворителя могут быть получены пресспорошки. Пресс-порошки и композиты перерабатывают по обычной технологии при 200-250 С, получая конструкционные материалы с высокимипрочностными свойствами. В некоторых случаях с целью улучшения теп 15 лофизицеских и механических свойств после отверждения при 200 ОС можетприменяться прогрев материала внепресса в инертной атмосфере при250-450 С в течение 20-100 часов 20 1,ер 2, 20 голиг нове э тило вы х кет ола и ацетофенона Прилена наацетилбе н ей и-ди" полученП р и м е р 1. В четырехгорлуюколбу, снабженную термометром, мешалкой и барботером загружают 3,10 г(0,01 моль) этилового кеталя и-диаце 25 тилбе н зола, 5, 82 г ( О, 0 3 моля) этилового кеталя ацетофенона и 50 млсухого бензола. Колбу охлаждаютводой до 15 С и в раствор при перемеши вании пропускают ток сухого НС 2со скоростью 8-10 см /мин, По ходуьреакции отбирают и высаживают вэтиловый спирт пробы реакционной смеси, После образования достаточно вы"со комоле куля р ного проду кта добавляютостальное количество (9,70 г,1 0,05 моля ) кеталя ацетофенона, выклю"чают перемешивание и. пропусканиеНС В и смесь оставляют при комнатнойтемпературе на 24-36 цаса, фильтруют40 и фильтрат высаживают в 200-250 мпэтанола, Полученный продукт переосаждают два раза из хлороформа в этиловый спирт, посл чего сушат в вакуу"ме при 60 С, Получают около 4 г олигофенилена светло-желтого цвета, раствори мого в бе нз оле, толуоле, диоксане и хлсрированных растворителях,Аналогично из этиловь 1 х кеталей ди"ацетилароматических соединений общейформулы СН/С НвО/, С-Аг-С/ОСН/ СНи кеталя ацетофенона получают и дру"гие олигофенилены вышеуказанной фор"мулы,Свойства олигофениленов приведе"ны в табл,-С) О0,12 130 0,11 135 2800 46 5,8 84929 5932 29 Таблицойства отвержденных полимеров 0 иг.,кгймф Э кстрагируемая часть, Ф МТемпература потери массы,С40 50 5 820201 Ьного, как описано в примере 1, 10 темно-коричневого цвета со свойстваю,и-ксилиленгликоля и 3 г и-толуол- приведенными в табл.2.сульфокислоты растворяют в 150 мл толуола. Смесь кипятят 8 часов, соби- П р и и е р 4. Полученный по прирая отгоняющийся азеотроп в ловуш- ю меРУ 3 образец отвержденного в пресоке Дина-Старка. Раствор совмещенного се при 200 С полимера на основе этис отвердителем олигофенилена упари- ловых кеталей ацетофенона и п"диацевают на ротор ном и спари теле фор- тилбензола прогневают в инертной атполимер сушат в вакууме при,емпера- мосфере при 250 С в течение 30 чатуре не выше 100 С, получая т хим обО сов, затем при 400 С в течение 50 чаразом пресс-порошок Совершенно ана- сов. Прочность при изгибе термообра4Флогично совмещают отвердители и оли- ботанного материала равна 440 кг/см.гофенилены иного строения.П р и м е р 3. Полученные, как опи- Как следует из примеров, предлосано в примере 2, пресс-порошки сов-женные композиции отверждаются примещают с отвердителем олигофениленов, значительно более низких температупрессуют в течение 1 часа при 200 С рах и получаемые отвержденные мате"и удельном давлении 600 кг(см , По- риалы имеют высокие прочностныелучают структурированные полимеры показатели,820201 8П одолжение табл. 2 Свойства отвержденных полимеров 0 иг,кг/см Экстрагируемая часть, 3Температура потери масс, С и.я. Аг 53 20 460 520 420 470 520 490 440 550 П р и м е ч а н и е: - экстракция проводилась кипящим хлороформомв течение 48 часов;ф- по данным динамического ТГА на воздухе,тф."фофйула. и зобретенияПолимерная. терюоотверждаемаякомпозиция "состоящая из олигофенилена и и"толуолсульфокислоты, о тл и ч а ю Щ ая с я. тем, что,с целью снижения температуры отверждения и повышения физикомеханических свойств отвержденного материала, она содержит олигофенилен О щ общей формулы: где Х= СН,-Н при следующем соотношекомпонентов, вес, ч: Олигофенилен 100 Гликоль 20" 100 п-толуол сульфокислота 510 е Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент США У 3555108,кл, 260-79, опублик. 1969,2, Патент США Ю 3560428,кл. 260-79, опублик. 1969,3. Авторское свидетельство СССРйф 416369, кл, С 08 Ь 61/10, 1971(прототип) . ии О в ка- ль также дополнительно содержи ест ве сши вающе го агент а гли кобщей формулы Нр-СНК-Х-СНЕ-ОН ИИПИ Заказ 12473/1 Тираж 511 Подписн ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 и