Ароматические полиэфиры

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам формулы:

где n=1-20; m=1-30; z=1-30. Технический результат – расширение ассортимента ароматических полиэфиров, обладающих высокой тепло- и термостойкостью, повышенными значениями кислородного индекса, высокими механическими свойствами. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к ароматическим полиэфирам, в частности, к ароматическим полиэфирсульфонарилатам, которые могут быть использованы в качестве препрегов и различных композиционных материалов в авиационной, космической, автомобильной и других отраслях промышленности, а также в электронике и электротехнике.

Известны ароматические полисульфоны, полиэфирсульфоны и сополимеры, блок-сополимеры на основе различных диоксисоединений и дигалогенароматических соединений. Для увеличения эксплуатационных характеристик полисульфонов используют сополимеризацию, где в качестве сомономеров используют как смеси различных диоксисоединений, так и смеси различных дигалогенароматических соединений.

1. Borodulin, A.S., Kalinnikov, A.N., Bazheva, R.C. at all. Receipt and investigation of performance characteristics of super constructions polyesters // (2018) International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 9 (13), pp. 1117-1127.

2. Borodulin, A.S., Kalinnikov, A.N., Bazheva, R.C. at all Synthesis and properties of aromatic polyethersulfones // International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET) Volume 9, Issue 13, December 2018, pp. 1109-1116.

3. Borodulin A.S., Kalinnikov A.N., Kharaev A.M. at all. New Polymeric Binders for the Production of Composit// International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment 2018. International Journal of Materialstoday.-proceedings. Volume 11. Issue PI. 2019. pp. 3107-3111.

4. Kharaev A.M., Shaov A.Kh., Bazheva R.Ch. The synthesis and stabilization of polymers. 2013. - 300 p.

По структуре и свойствам наиболее близкими к предлагаемым полиэфирам являются ароматические полиэфиры на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-п-оксифенил)этилена с 4,4'-дихлордифенилсульфоном по статье Kharaev A.M., Bazheva, R.C., Begieva M.B. at all. Polyethersulfones with Improved Thermophysical Properties // Polymer Sciencs, Series D, 2019, Vol. 12, No. 1, pp. 24-28.

Однако, данные полиэфиры обладают невысокими показателями эксплуатационных характеристик.

Задачей изобретения является создание полиэфиров с повышенными термическими и механическими характеристиками, стойкого к воздействиям различных внешних условий, а также с высокой адгезией к различным армирующим волокнам для формирования препрегов.

Задача решается получением новых ароматических полиэфиров формулы:

где n=1-20; m=1-30; z=1-30.

взаимодействием эквимольной смеси дихлорангидридов терефталевой кислоты и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена с олигосульфонами на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-n-оксифенил)этилена со степенями конденсации 1-20 по патенту №2327710 РФ.

Предлагаемые полиэфиры характеризуются повышенными показателями огне-, термо-, теплостойкости, а также механических характеристик.

Пример 1. В стеклянный реактор емкостью 25 л, снабженный механической мешалкой, загружают 1407,68 г (1,0 моль) олигосульфона с n=1 (мол.масса = 1407,68) и 5 л дихлорэтана. При перемешивании приливают 282 мл (2,0 моль) триэтиламина. После полного растворения олигомера в реакционную колбу вносят эквимольную смесь дихлорансидридов терефталевой кислоты в количестве 106,6312 г (0,50 моль) и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена в количестве 187,0261 г. (0,50 моль). Реакцию проводят при комнатной температуре в течение 1 часа. Реакционную массу разбавляют 10 л. дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте, отфильтровывают, дважды промывают изопропиловым спиртом и далее дистиллированной водой до отрицательной реакции на ионы хлора, сушат до постоянной массы и используют по назначению. Свойства полученного полиэфира даны в таблице.

Примеры 2-4. Синтезы проводят как по примеру 1, только в качестве исходных олигомеров берутся олигомеры с степенями конденсации n=5 (мол.масса = 4651,56), n=10 (мол.масса = 8706,39), n=20 (мол.масса = 16816,06).

Ароматические полиэфиры устойчивы в разбавленных растворах минеральных кислот и щелочей. Строение ароматических полиэфиров подтверждено ИК-спектроскопией и турбидиметрическим титрованием. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения для простой и сложноэфирной связей и отсутствуют полосы для ОН-групп, что подтверждает полноту прохождения поликонденсационного процесса. На кривых турбидиметрического титрования имеются только по одному максимуму, что подтверждает образование статистического сополимера, а не смеси полимеров.

Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента ароматических полиэфиров, обладающих высокой тепло- и термостойкостью, повышенными значениями кислородного индекса, высокими механическими свойствами.

Ароматические полиэфиры формулы:

где n=1-20; m=1-30; z=1-30.