Полигидроксиэфир на основе триптицендиола-2,5
Владельцы патента RU 2467031:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Настоящее изобретение относится к полигидроксиэфирам на основе триптицендиола-2,5, которые можно использовать в качестве термостойких покрытий. Указанные полигидроксиэфиры представляют собой соединения формулы:
где n=60-180.
Полученные полигидроксиэфиры указанного строения обладают улучшенной термостойкостью, способны образовывать покрытия и хорошо растворимы в полярных растворителях. 1 табл.
Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно простых полиэфиров - полигидроксиэфиров, которые можно использовать в качестве термостойких покрытий.
Известны полигидроксиэфиры на основе различных дифенолов [Reinking N.H., Barnabeo А.Е., Hale W.F. Polyhydroxyethers. I Effect of structure on properties of high molecular weight polymers from polihydric phenols and epichlorohydrin // Journal of appl. polymer. Sci. - 1963 - V.7. - pp.2135-2144. Бюллер К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры. - М., 1984 - с.237-245].
Однако они не обладают достаточно высокими значениями термостойкости.
Известны также полиарилаты, поликарбонаты с повышенными термическими характеристиками на основе триптицендиола-2,5.
[Микитаев А.К., Сердюк О.А., Прядко В.Н. Галоидпроизводные триптицендиола-2,5 в качестве мономеров для получения поликонденсационных полимеров. А.с. №01180367 23.09.1985 г.
Микитаев А.К., Коршак В.В., Гурдалиев Х.Х. и др. Новые полиарилаты на основе триптицендиола-2,5. ДАН СССР, 1983, т.269, №1 - с.127-128.
Берикетов А.С., Пшиншева Т. А., Цалоева Н.М. и др. Исследование закономерностей деструкции сополикарбонатов на основе триптицендиола. Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции «Полимеры в сельском хозяйстве», Нальчик, 1985 г. - с.92-93].
Однако эти полимеры невозможно использовать в качестве термостойких покрытий из-за высоких внутренних напряжений.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является получение полигидроксиэфиров бисфенола А методом осадительной поликонденсации [Beev А.А., Beeva D.A., Zaikov G.E., Mikitaev A.K. Synthesis of polyhydroxyethers by sedimental polycondensation. J. jf the Balkan tribological Association. V.11, № 2, 2005, p.280-284].
Однако эти полигидроксиэфиры при высоких значениях адгезионной прочности не обладают достаточной термостойкостью.
Задачей изобретения является получение полигидроксиэфиров с улучшенными термическими характеристиками.
Задача решается получением новых полигидроксиэфиров на основе триптицендиола-2,5 общей формулы
где n=60-180,
взаимодействием бисфенола - триптицендиола-2,5 и эпихлоргидрина в эквимольных соотношениях.
Синтез полигидроксиэфира на основе триптицендиола-2,5 осуществляют в цилиндрической трехгорлой колбе, снабженной обратным холодильником, электрической мешалкой и отводом для введения веществ. Реакцию осуществляют в водно-изопропанольной среде при объемном соотношении вода-изопропиловый спирт 1:1 при концентрации исходных веществ - 0,5 моль/л в присутствии щелочи - 1,15 моль гидроксида натрия. Синтез полигидроксиэфира на основе триптицендиола-2,5 протекает по схеме:
В щелочной среде триптицендиол-2,5 переходит в свою нереакционноспособную хиноидную структуру. Для предотвращения этого явления гидроксид натрия в виде водного раствора вводится в реакционную смесь быстро при температуре 65°C.
В реакционный сосуд помещают 3,55397 г (0,5 моль/л)триптицендиола-2,5, 0,98 мл (0,5 моль/л) эпихлоргидрина, 12,5 мл изопропанола и при перемешивании смесь нагревают до температуры 60-65°C и быстро прибавляют раствор 0,52 г (1,15 моль/л) гидроксида натрия в 12,5 мл дистиллированной воды, что считается началом реакции. Через 4 часа полимер выпадает в виде эластичной массы сиреневатого цвета. Полученный полигидроксиэфир промывают водой, растворяют в диметилформамиде и осаждают в воду в виде крупных хлопьев сиреневатого цвета. Полученный полимер имеет приведенную вязкость 0,22-0,46 дл/г, хорошую растворимость в полярных органических растворителях.
Ниже в таблице 1 приведены основные свойства полученного полигидроксиэфира.
| Таблица 1 | ||
| Сравнительная характеристика известного полигидроксиэфира бисфенола А и нового - на основе триптицендиола-2,5 | ||
| Свойства полимеров | Полигидроксиэфир на основе бисфенола А | Полигидроксиэфир на основе триптицендиола-2,5 |
| Молекулярная масса, тыс. | 45-100 | 20-35 |
| Плотность, г/см3 | 1,19 | 1,075 |
| Термогравиметрический анализ, °C | ||
| 5% потеря массы | 360 | 520 |
| 10% потеря массы | 410 | 560 |
Технический результат изобретения заключается в получении ранее неизвестного полигидроксиэфира на основе триптицендиола-2,5, обладающего повышенным значением термостойкости (на 40-45%). Синтезированные полигидроксиэфиры хорошо растворимы в полярных растворителях и способны образовывать покрытия.
Полигидроксиэфир на основе триптицендиола-2,5 формулы
где n=60-180.
