Способ получения полиэфирных смол

 

М 145355

Класс 39с, 16

CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпасная группа М 1бО

T Л. Ренард, И, В. Каменский, Г. М. Цейтлин, Я. С. Выгодский и Л. Г. Алексеева

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ

Заявлено 6 июня 1961 г. за № 73333323 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 5 за 1962 г.

Известны способы получения полиэфирных смол на основе многоатомных спиртов и многоосновных карбоновых кислот сплавлением исходных компонентов, или их взаимодействием в среде инертного растворителя, или межфазной поликонденсацией.

Полиэфирные смолы, полученные известными способами, имеют недостаточно широкий диапазон физических и технических свойств, требуемых от полимеров.

По предлагаемому способу, с целью получения полимерных материалов с улучшенным комплексом технических свойств, в качестве МНогоатомных спиртов используют многоатомные спирты, содержащие нафтеновое ядро.

В качестве указанных многоатомных спиртов можно использовать

2, 2, 5, 5-тетраметилолциклопентанон, 2, 2 (или 5, 5)-диметилолциклопентанон, 2, 2, 6, б-тетраметилолциклогексанол, 2, 2 (или б, 6)-днметилолциклогексанол и различные их производные. В качестве многоосновных карбоновых кислот можно использовать насыщенные и ненасыщенные кислоты, алифатические и ароматические. В частности, могут быть использованы: янтарная, яблочная, аднпиновая, малоновая, себациновая, малеиновая, фумаровая, о-фталевая, терефталевая, изофталевая, нафталевая кислоты, а также их ангидриды и хлорангидриды.

Применение многоатомных спиртов, содержащих нафтеновое ядро, обеспечивает у синтезированных полиэфиров новые технически ценные качества: термореактивность, способность под воздействием температуры (в отсутствии или при наличии катализаторов) переходить в неплавкое и нерастворимое состояние, термохимостойкость, высокая адгезионная способность к различным материалам (металчаAt, стеклу, керамике, графитированным материалам, древесине и т. п.) и в некоторых случаях высокая эластичность. № 145355

При получении полиэфирных смол сплавлением исходных компонентов, реакцию конденсации проводят в среде инертного газа при пониженном или атмосферном давлении в приборе, применяемом для изучения реакции поликонденсации дикарбоновых кислот с гликолями. Молярное соотношение спиртов и кислот изменяется в пределах от 1,0: 0,25 до 1: 3, в зависимости от желаемых свойств целевого продукта. Контроль реакции осуществляется по величине кислотного числа.

При получении полиэфиров в растворе, в реакционную колбу загружают смесь исходных веществ, катализатор и растворитель, образующий азеотропную смесь с низкомолекулярными продуктами реакции.

В качестве азеотропных растворителей могут быть использованы бензол, толуол, ксилол, хлорбензол, нитрометан, циклопентанон и т. п., а в качестве катализаторов — обезвоженный хлористый цинк и различные ароматические сульфокислоты (бензолсульфокислота, и-толуолсульфокислота, нафталинсульфокислота). Молярное соотношение спиртов и кислот может изменяться в пределах от 1: 3 до 1: 0,25 в зависимости от желаемых свойств целевого продукта. Контроль реакции осуществляется по количеству выделившейся воды.

При получении полиэфиров межфазной поликонденсацией реакцию проводят между галоидоангидридами многоосновных карбоновых кислот и многоатомными спиртами, содержащими нафтеновое ядро, растворенными во взаимно-несмешивающихся растворителях, при температуре от — 10 до +100 . В качестве акцептора выделяющегося хлористого водорода применяют едкий кали, едкий натр, соду, пиридин и т. п.

Пример 1. Методом сплавления получают полиэфир из 2, 2, 6, 6-тетраметилолциклогексанола и адипиновой кислоты при молярных соотношениях исходных компонентов 1: 1,5. Реакцию останавливают при кислотном числе 120 — 150. Полученный полиэфир имеет температуру каплепадания (по Убеллоде) — 96, растворим в ацетоне, спиртах, диоксане, циклогексаноне, нерастворим в хлорированных углеводородах, бензоле, ксилоле, толуоле. При 150 полученный полиэфир отверждается в течение суток, а при 250 — в течение 1 час. В присутствии толуилендиизоцианата он может отверждаться как на холоду, так и при нагревании в зависимости от количества инициатора. Отвержденный полимер имеет теплостойкость до 700 без видимых тенденций к разрушению, обладает хорошей адгезией к металлу, стеклу и дереву и обладает рядом других ценных свойств.

Пример 2. В среде толуола проводят конденсацию 2, 2, 5, 5-тетраметилолциклопентанона и терефталевой кислоты при молярном соотношении исходных компонентов 1: 1. Концентрация исходных веществ в толуоле составляет 30 ) . В качестве катализатора применяют и-толуолсульфокислоту. Полученный полиэфир имеет температуру каплепадания 99, растворим в ацетоне и диоксане.

Пример 3. Методом межфазной поликонденсации получают полиэфир из хлорангидрида адипиновой кислоты и 2, 2, 5, 5-тетраметилолциклопентанона, растворенных во взаимно-несмешивающихся растворителях. Реакцию проводят с постепенным выводом образующегося полимера в виде дисперсного порошка или пленки (в зависимости от условий проведения реакции). Образовавшийся полимер обладает высокой теплостойкостью (до 600 — 700 ), большим молекулярным весом и высоким относительным удлинением.

Предлагаемый способ позволяет получать полиэфирные смолы, которые могут быть с успехом применены для получения клеев, пористых материалов, связующих в производстве прессматериалов, слоистых пластиков, пленок и других полимерных материалов.

X 145355

Предмет изобретения

Редактор А, К. Лейкина Техред А. А. Камышннкова

Корректор Г. Кудрявцева

Объем 0,26 изд. л.

Цена 4 коп.

Поди, к печ. 25/II — 62 г

Зак. 570/13

Формат бум. 70 X II08 /i6

Тираж 600

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография, пр. Сапунова, 2.

Способ получения полиэфирных смол на основе многоатомных спиртов и многоосновных карбоновых кислот, получаемых сплавлением исходных компонентов или в среде инертного растворителя, или межфазной поликонденсацией, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью получения полимерных материалов с повышенными техническими свойствами, в качестве многоатомных спиртов используют многоатомные спирты, содержащие нафтеновое ядро.