Полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4'-диокси)фенилэтилена
Владельцы патента RU 2466154:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Настоящее изобретение относится к полигидроксиэфирам, используемым в качестве пленочных материалов и защитных покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками. Полигидроксиэфир представляет собой соединение формулы:
Указанные полигидроксиэфиры обладают улучшенной огнестойкостью, адгезией, прочностными и термическими характеристиками, стойкостью к воде и щелочным агрессивным средам, а также пленкообразующими свойствами и хорошей растворимостью в полярных растворителях. 1 табл.
Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно простым полиэфирам -полигидроксиэфирам, которые можно использовать в качестве пленочных материалов и защитных покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками.
Известны полигидроксиэфиры на основе различных дифенолов [Бюллер К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры. - М., 1984. - с.237-245]. Основным недостатком этих полимеров является их низкая огнестойкость.
Известны также ненасыщенные ароматические олигоэфиры, содержащие остатки 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4'-диокси)фенилэтилена [Пат.РФ 2383559 Бажева Р.Ч., Хараев A.M., Хараева Р.А. и др. Ненасыщенные ароматические олигоэфиры. Опубл. 20.02.2010. Бюл.№5].
Простые ароматические олиго- и полиэфиры на основе хлораля и его применение. [Кумыков P.M. Дисс… к.х.н. - КБГУ. - Нальчик, 1997 г. - 179 с.].
Однако эти полимеры не обладают адгезией к различным материалам.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату являются полигидроксиэфиры на основе бисфенола А [Беев А.А., Беева Д.А., Микитаев А.К. и др. Значение реакционной среды в синтезе полигидроксиэфиров. // Фундаментальные исследования, №2, 2006, с.61-62].
Однако полигидроксиэфиры на основе бисфенола А обладают недостаточно высокими значениями огнестойкости - кислородного индекса и термических характеристик.
Задачей изобретения является получение полигидроксиэфиров с повышенными термическими характеристиками и огнестойкостью.
Задача решается получением новых полигидроксиэфиров общей формулы:
где n=70-180
с молекулярной массой 25-60 тысяч у.е. взаимодействием бисфенола - 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4/-диокси)фенилэтилена с эквимольным количеством эпихлоргидрина.
Синтез полигидроксиэфира осуществляют методом осадительной поликонденсации в водно-спиртовой среде. В трехгорлую цилиндрическую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещают 12,5 мл дистиллированной воды, 12,5 мл спирта (изопропилового), 3,51426 г (0,5 моль/л) 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4/-диокси)-фенилэтилена, 0,52 г (1,15 моль/л) гидроксида натрия. При постоянном перемешивании доводят температуру до 65°С и быстро приливают в гомогенный раствор 0,98 мл (0,5 моль/л) эпихлоргидрина. Момент прибавления эпихлоргидрина принимают за начало реакции, которая продолжается при постоянном перемешивании в течение 3-5 часов. В ходе синтеза полимер выпадает в виде белой эластичной массы, в порах которой продолжается реакция поликонденсации. Выделившийся полимер промывают водой, растворяют в диоксане -1,4 и осаждают в воду в виде белых волокон. Полимер промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлорид-ионы, вначале сушат на воздухе, а потом в сушильном шкафу при температуре 80-90°С до постоянной массы. Полученный новый полигидроксиэфир имеет приведенную вязкость в хлороформе 0,45-0,6 дл/г, дает прочные прозрачные пленки. Строение полученного полимера доказано ИК-спектроскопией и элементным анализом. Свойства полученного полимера в сравнении с известным полигидроксиэфиром на основе бисфенола А приведены в таблице 1.
| Таблица 1. | ||
| Сравнительная характеристика известного и нового олигидроксиэфиров | ||
| свойства | Полигидроксиэфир на основе бисфенола А (известный) | Полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4/-диокси)-фенилэтилена (новый) |
| Плотность, г/см3 | 1,19 | 1,25 |
| Разрывная прочность, МПа | 75 | 92 |
| Температура стеклования,°С | 105 | 115 |
| Кислородный индекс, % | 21 | 28 |
| Водопоглощение при насыщении, % | 0,27 | 0,15 |
| Потери массы в 40% КОН,% (20°С, 30 суток) | 5,3 | 1,0 |
| Прочность при сдвиге на алюминиевой подложке, МПа | 35 | 40 |
Технический результат изобретения заключается в получении полигидроксиэфиров, обладающих улучшенными значениями огнестойкости (кислородного индекса), прочностными и термическими характеристиками, адгезии, а также стойкости к воде и щелочным агрессивным средам. Синтезированные полигидроксиэфиры обладают пленкообразующими свойствами и хорошей растворимостью в полярных растворителях.
Полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4'-диокси)-фенилэтилена, общей формулы:
,
где n=70-180.
