1,3-ди-[2'-(2"-метил-4",5"-эпоксициклогексил)-4'-метилен-1', 3'-диоксолил]-5,5-диметилгидантоины как модификаторы эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения

 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к 1,3-ди-{2 . ( -эпоксициклогексилИ -метилен-1 ,з -диоксолил -5,5-диметилгидантоину и 1,3- -(2 -метил-4 ,5 -эпоксициклогексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-диметилгидантоину, которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения. Цель - выявление соединений, обладающих полезными свойствами. Получение ведут эпоксидированием 35-45%-ной водной надуксусной кислотой продуктов конденсации тетрагидробензальдегида с тетраолом на основе 1,3-диглицидил-5,Е-диметилгидантоина в присутствии органических оснований . Выхед продуктов 85%. Брутто-ф-ла для первого соединения С25Нзб№Ов, для второго С2 Н4с№08. 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767354/04 (22) 08.12.89 (46) 30.11.91. Бюл, ¹ 44 (71) Украинский научно-исследовательский институт пластических масс (72) A,Å.Áàòoã, К.Н.Лиходед, T.Â.Ñàâåíêo, T.À.Êóëèê и Ю,С.Кочергин (53) 547.781.785.07 (088.8) (56) Авторское свидетелвство СССР № 393286, кл. С 08 6 30/00, 1972. (54) 1,3-ДИ-(2 -(2 -АЛКИЛ-4, 5 -ЭПОКСИЦИ КЛ О ГЕ КСИЛ)-4 -МЕТИЛ Е Н-1, 3 -ДИОКСОЛИЛ -5,5-ДИМЕТИЛГИДАНТОИНЫ КАК

МОДИФИКАТОРЫ ЭПОКСИДНЫХ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ

Изобретение относится к синтезу новых циклоалифатических смол, в частности к

1,3-ди-f2 -(2"-алкил-4 ",5 "-зпоксициклогексил)-4 -метилен-1 .3 -диоксолил)-5,5-диметилгидантоинам общей формулы

Сн."я

1 сн,— с-с-о ! I сн,— сн-сн,-н к-сн,-сн — сн,, о,о с сн о сн я- )-я о о где R — Н или метил, которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения, Целью изобретения является получение новых соединений, используемых в качестSU» 1694581 А1 (я)5 С 07 D 405/06, С 08 К 5/3445 (С 07 D 405/06, 233: 72, 319: 04} (57) Изобретение относится к гетероциклиI ческим соединениям, в частности к 1,3-ди-t2

-(3 "-4 -эпоксициклогексил)4 -метилен-1,3

-диоксолил|-5,5-диметилгидантоину и 1,3ди-(2 -(2 -метил-4,5 -эпоксициклогексил)-4

lf 6 f

-метилен-1,3 -диоксолил)-5,5-диметилгидантоину, которые могут найти применение в качестве модификаторов зпоксидных клеевых композиций холодного отверждения.

Цель — выявление соединений, обладающих полезными свойствами; Получение ведут эпоксидированием 35-45 -ной водной надуксусной кислотой продуктов конденсации тетрагидробензальдегида с тетраолом на основе 1,3-диглицидил-5,5-диметилгидантоина в присутствии органических оснований. Выход продуктов 85%. Брутто-ф-ла для первого соединения Сг5НЗ6й208, для второго CzzH

Пример 1. 1,3-ди-(2 -(3 . -4 -эпоксициклогексил)-4 -метилен-1 .3 -диоксолил)5,5-диметил гидантоин.

К 128 мас.ч, (1 моль) 1,3-диглицидил-5;5.диметилгидантоина добавляют 384 мас.ч. дистиллированной воды и 0,128 мас.ч. серной кислоты, Смесь нагревают до 90 — 95 С и выдерживают при перемешивании 2 — 4 ч до тех пор, пока анализ на содержание эпоксидных групп не даст отрицательный результат, Затем раствор концентрируют при пониженном давлении при той же температуре до исчезновения следов воды. Получа1694581 ю

260 мас.ч. (94%) прозрачного высоковязко о вещества желтого цвета с пд,- 1,5070, 2О

Найдено, %: ОН-групп 22,45.

С11Н 20Й206

Вычислено, %: ОН-групп 24,64.

Полученный тетраол растворяют в 2600 мл толуола, добавляют 207,25 мас.ч. (1,88 мфль) тетрагидробензальдегида, 2,6 мас.ч. и-толуолсульфокислоты и конденсируют и и перемешивании в течение 5-6 ч при

1 0-115 С. Полученный раствор циклоацет ля эпоксидируют 380 мас,ч. 45%-ной наду сусной кислоты в присутствии 38 мас,ч. ацетата натрия. Температура эпоксидиров ния 30-35ОС, выдержка при этой температ ре 3 ч. Органический слой отделяют, и омывают один раз дистиллированной вод й, затем 15%-ным раствором NaOH до рН т7 и снова дистиллируют водой до рН 7. Раст оритель отгоняют,. продукт вакуумируют и и 120 С и 1-2 мм Hg втечениечаса. Полу ают 387 мас. ч. (88%) высоковязкого проз ачного вещества желтоватого цвета с э оксидным числом 15,91%.

Вычислено для С26Нзвй20в эпоксидное число — 17,48%.

Найдено: С 60,90;.Н 7,41; N 5,55; . С26Нзвй20в

Вычислено: Н 7,32; С 60,98; N 5,69.

Пример 2. 1,3-Ди(2 -(2"-метил-4,5

-эпоксициклогексил)-4 -метилен-1,З,-диокdown)-5,5-диметилгидантоин.

260 мас.ч. (0,94 моль) тетраола, полученого согласно примеру 1, растворяют в 2600 л толуола, добавляют 234 мас,ч. (1,88 моль) етилтетрагидробензальдегида и далее роцесс ведут аналогично примеру 1.

В этих условиях получают 478 мас.ч. (92

) высоковязкого прозрачного вещества елтого цвета с эпоксидным числом

15,31%. Вычислено для C27H40N206 эпоксидное число 16,54%о

Найдено: С 62.52; Н 7,75; N 5,44.

С27Н40«ч2Ов

Вычислено: С 62,31; Н 7,69; N 5,38.

Строение полученных соединений под5 тверждается анализом их ИК-спектров, В спектрах отсутствуют частоты поглощения, характерные для двойной связи в цикле (1600-1670 см ) и обнаружены частоты по.глощения (800 — 820 см ), характерные для

10 эпоксидных групп в циклогексеновом кольце.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, композиции, 15 включающие в качестве модификатора . предлагаемое соединение (примеры 3. 4), значительно (в 1,5-2,0 раза) превосходят ,композиции с прототипом в составе (пример 5) по уровню когезионной прочности (Ор, 20 Е и ер ) и не уступают по адгезионным характеристикам и теплостойкости.

Применение предлагаемого соединения как модификатора клеевых композиций холодного отверждения позволяет, значи25 тельно расширить их ассортимент и области использования.

Формула изобретения

1,3-ди-(2 -(2 -алкил-4,5 -эпоксициклон «««9 гексил)-4 -метилен-1,3 -диоксолил)-5,5-ди30 метилгидантоины общей формулы сн, снЗ- м- с о

I 1 е сн — сн-сн -м н-сн -сн — сн о,«) «),,о 35 с,(«) сн где R — водород или метил, 40 как модификаторы эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения.

1694581

Композиции по примерам

Свойства

3 r4 I Р

Рецептура, мас. r.

Эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 1058784) Отвердитель УП-583Д(ТУ 6-.05-241-331 82) Предлагаемое соединение по примерам

20

Прототип

Удлинение при разрыве, М5,7 6,1

2,5

В пленочных образцах на динамометре типа Поляни.

Композиции готовили простым механическим смешением компонентов непосредственно перед применением в соответствии с рецептурой. Режим отверждения композиций по примерам 3-5> С/ч: (20 5)/168.

Составитель Г. Жукова

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 4127 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предел прочности при .равномерном отрыве,6 о, ИПа, клеевых соединений стали, определенный при

r., С (ГОСТ 14760-69) 20

125

Предел прочности при сдвиге, Осев, ИПа, при с, С (ГОСТ 14759-6Э) 20

125

Прочность при растяже-. нии, 6, ИПа

Иодуль упругости, Е, ГПа

S0 80 80

20,2 20,2 20,2

34,2 30,6 29,6

9,3 9,0 7,3

6,5 7 0 4 2

23,2 22,1 19,3

63 90 72

6,2 7,5 3, 59,7 63,2 39,3

1 31 1 42 . 0 83