Диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров

Авторы патента:

Хаширова Светлана Юрьевна (RU)

Беев Ауес Ахмедович (RU)

Беева Джульетта Анатольевна (RU)

C08G59/24 - карбоциклические

C07D303/44 - сложные эфиры с оксирансодержащими оксисоединениями

Владельцы патента RU 2757583:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) (RU)

Изобретение относится к получению нового хлорсодержащего диэпоксида - ди[1,2-карбокси-(2,3-эпокси-пропан)]4-хлор-бензола в качестве мономера для синтеза эпоксидных полимеров. Диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты имеет формулу: . Задачей изобретения является расширение ассортимента мономеров с реакционноспособными концевыми эпоксидными группами и получаемых на их основе полимеров с заранее заданным комплексом необходимых свойств и работающих под действием различных внешних условий. Изобретение позволяет получать эпоксидные полимеры с высокими значениями огне-, тепло- и термостойкости, сохраняющими хорошие диэлектрические характеристики в широком интервале температур и частот, хорошо растворимые в обычных органических растворителях и перерабатывающиеся на существующих серийных технологических оборудованиях. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к хлорсодержащему диглцидиловому эфиру, который может быть использован в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров.

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к ди[1,2-карбокси-(2,3-эпокси-пропан)]4-хлор-бензолу.

в качестве мономера для получения эпоксидных полимеров.

Известны хлорсодержащие эпоксидные соединения, которые используются в качестве мономеров для синтеза эпоксидных полимеров:

1. Пат. Японии № 15540, сер. 2, сб. 12-68, опубл. 1964.

2. Пат. США № 3399174, кл. 260-47, опубл. 1968.

3. Авт. свид. СССР № 684044, С 08G 59/00. Опубл. 05.09.79. Бюлл. №33.

4. Авт. свид. СССР № 1219595, С 08G 59/06. Опубл. 23.03.86. Бюлл. №11.

Недостатками этих мономеров являются недостаточно высокие значения огнестойкости и механических свойств получаемых на их основе эпоксидных полимеров.

Более близким к предлагаемым по структуре и свойствам является авт. свид. СССР № 1126571, C 07D 303/28.«Хлорсодержащие ди- и триэпоксиды в качестве мономеров для получения эпоксидных полимеров», от 09.01.81. опубл. 30.11.84., бюлл. № 44. В этом источнике из предлагаемых мономеров - ди, и триэпоксидов получают хлорсодержащие эпоксидные полимеры.

При достаточно высоких значениях огнестойкости и механических свойств получаемых полимеров, они не обладают высокой термостойкостью.

Задачей изобретения является расширение ассортимента мономеров с реакционноспособными концевыми эпоксидными группами и получаемых на их основе полимеров с заранее заданным комплексом необходимых свойств и работающих под действием различных внешних условий.

Задача решается получением нового хлорсодержащего диэпоксида - ди[1,2-карбокси-(2,3-эпокси-пропан)]4-хлор-бензола взаимодействием4-хлорфталевой кислоты с эпихлоргидрином (ЭХГ) в присутствии раствора щелочи.

Пример 1.

В трехгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 5,0145 г (0,025 моль) 4-хлорфталевой кислоты, 9,25 г (0,1 моль), эпихлоргидрина. Включают перемешивание, и повысив температуру до 75°С, выдерживают в течение 1 часа, добавляют 3,65 г (0,0505 моль) гидроксида натрия в виде 14,5 н. раствора. Температура за счет экзотермической реакции поднимается до 80°С. Выдерживают при этой температуре в течение двух часов. После этого, содержимое колбы охлаждают до 50°С, убирают мешалку, присоединяют прямой холодильник, и под пониженным давлением, отгоняют эпихлоргидрин. Содержимое колбы - маслянистую жидкость разбавляют 50 мл хлороформа и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции промывных вод на хлор-ионы, и нейтральной реакции по фенолфталеину. После этого, проводят отгонку хлороформа при 75°С сначала при атмосферном давлении, затем при пониженном давлении. Получают 7,43 г (95 %) светло-желтой жидкости - диэпоксида - ди(1,6-карбокси-2,3-эпокси-пропан)4-хлор-бензола

Из результатов элементного анализа, функционального анализа, тонкослойной хроматографии, ИК-спектроскопии образуется диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты формулы:

Расчетная молекулярная масса продукта = 312,705; элементный состав, %:

С = 53,77/52,95; Н = 4,19/4,22; О = 30,7/30,86; Сl = 11,34/11,25 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено). Содержание эпоксидных групп (%) - 27,5/22,8 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).

В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см^-1: 1085-1065 (C_аром-Cl); 920, 880 (эпоксидная группа); 1735-1720 (сложноэфирная группа).

Пример 2.

По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 13,88 г (0,15 моль). Выход продукта реакции составляет 95,6%. Содержание эпоксидных групп (%) - 27,5/23,6 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).

Пример 3.

По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 18,5 г (0,2 моль). Выход продукта реакции составляет 96,4%. Содержание эпоксидных групп (%) - 27,5/25,7 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).

Пример 4.

По примеру 1, только количество эпихлоргидрина в реакционной смеси составляет 23,1 г (0,25 моль). Выход продукта реакции составляет 98%. Содержание эпоксидных групп (%) - 27,5/26,9 (в числителе вычислено, в знаменателе - найдено).

Синтезированный диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты отверждается известными отвердителями аминного и ангидридного типов. Наряду с простотой процесса синтеза, важным преимуществом предлагаемого соединения является так же и то, что оно является жидкостью, что даст возможность получать на ее основе заливочные компаунды, обладающие повышенной огнестойкостью и другими эксплуатационными характеристиками.

В таблице приведены некоторые свойства эпоксидных полимеров, полученных по примеру 4 и аналога, отвержденных 4,4'-диаминодифенилметаном.

Таблица

Эпоксидный полимер	Свойства отвержденных эпоксидных полимеров^⃰
Время самозатухания, сек	σ_разр.,кгс/см²	Т_2%,°С
По примеру 4	1-2	850-880	400-420
Аналог	2-3	800-830	375-380

σ_разр.- разрушающее напряжение при статическом изгибе;

Т_2% - температура 2%-й потери массы на воздухе.

При прикладном использовании предлагаемого диглицидилового эфира 4-хлорфталевой кислоты получаются полимеры с повышенными значениями огне-, тепло- и термостойкости, сохраняющие хорошие диэлектрические свойства в широком интервале температур и частот, легко растворимы в обычных органических растворителях и могут перерабатываться в изделия обычными технологическими методами.

Технический результат - расширение ассортимента мономеров с реакционноспособными концевыми группами, вступающих в реакции синтеза полимеров.

Диглицидиловый эфир 4-хлорфталевой кислоты формулы:

Похожие патенты:

Покрытия // 2755901

Изобретение относится к композициям эпоксидной грунтовки с низким содержанием растворителя или без растворителя. Предложена композиция грунтовочного покрытия с исключительно высоким содержанием твердых веществ, содержащая: (i) от 5,0 до 50% мас.

Покрытия // 2755901

Отверждаемые композиции, содержащие бензоксазин-эпоксидную смесь, и их применение // 2749037

Изобретение относится к отверждаемой полимерной композиции для применения в композитных материалах, включающей: (А) циклоалифатическую эпоксидную смолу, содержащую две или более эпоксидных групп; и (В) трифункциональное бензоксазиновое соединение, представленное следующей структурой (I), где R1, R2 и R3 независимо выбираются из алкильной, циклоалкильной и арильной групп, где циклоалкильные и арильные группы необязательно являются замещенными и где один или более заместителей могут присутствовать в каждой циклоалкильной и арильной группе и R4 выбирается из атомов водорода, галогена, алкильной и алкенильной групп, и дополнительно (D) бифункциональное бензоксазиновое соединение, где бензоксазиновые соединения (В) и (D) составляют более 50% по весу в расчете на общий вес композиции.

Композиции эпоксидных смол и армированные волокном композитные материалы, полученные из них // 2720681

Изобретение относится к композиции эпоксидной смолы, предназначенной для получения композитного материала, к препрегу и армированному углеродным волокном композитному материалу, который может быть использован в спортивной, аэронавигационной, космической и различных промышленных областях. Композиция эпоксидной смолы содержит компоненты [A], [B], [C] и [D].

Смоляная композиция // 2705724

Изобретение относится к смоляным композициям для производства композита. Предложена смоляная композиция для производства композита, где композиция содержит (а) смоляной компонент, содержащий эпоксидную смолу на основе глицидилбисфенола Z, и (b) отверждающий агент, выбранный из 4,4’-диаминодифенилсульфона, 3,3’-диаминодифенилсульфона, 4,4’-метиленбис(2,6-диэтиланилина), 9,9’-бис(3-хлор-4-аминофенил)флуорена или их комбинации.

Смоляная композиция // 2705724

Не содержащий бисфенола а ламинирующий адгезив для холодной вытяжки // 2686899

Изобретение относится к отверждаемому составу, а также к ламинирующим адгезивам, полученным из него, которые могут быть использованы в качестве упаковки, например для упаковки пищевых продуктов. Отверждаемый состав, подходящий для применения в ламинирующем адгезиве, содержит высокомолекулярную сложную полиэфирную смолу, сложный полиэфир с концевой эпоксидной группой, добавку, выбранную из группы, состоящей из фосфорной кислоты и ортофосфорной кислоты, отверждающий агент и растворитель.

Клеящая композиция // 2682252

Изобретение относится к двухкомпонентным отверждаемым клеевым композициям. Предложена двухкомпонентная клеевая композиция, первым компонентом которой является содержащий концевые эпоксигруппы сложный полиэфир, обладающий структурой, описывающейся формулой (I), где R1 соответствует структуре (II), G имеет структуру (III), -А- обозначает двухвалентную алкильную группу, -СА- обозначает двухвалентную циклоалкильную группу и -R2- обозначает двухвалентную органическую группу.

Усовершенствованные составы покрытия и способы их изготовления // 2681904

Изобретение относится к составам покрытия, к способам их изготовления и к способам нанесения данных составов покрытия. Способ нанесения покрытия на протяженное трубчатое изделие включает: (a) нагревание протяженного металлического трубчатого изделия; (b) нанесение на протяженное металлическое трубчатое изделие наплавляемого эпоксидного покрытия; (c) нанесение на наплавляемое эпоксидное покрытие состава покрытия; при этом состав покрытия представляет собой расплавленную смесь из следующих компонентов: (i) эпоксидной маточной смеси, (ii) маточной смеси наполнителя, (iii) отверждающей маточной смеси, (iv) полиолефина и, при необходимости, (v) усилителя адгезии, и/или черного или белого концентрата, и/или резины, такой как, например, Kraton G-1657; при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40% полиэтилена; 0,1-5% твердого усилителя адгезии; 10-15% полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3% наполнителя; при необходимости 1-5% черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора; при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта; и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50% полиэтилена или полипропилена; свыше 50% наполнителя; 1-5% полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0% твердого усилителя адгезии; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5% черного концентрата; при необходимости 3-15% резины и при необходимости 3-15% стеклянных волокон или шариков; и при этом отверждающая маточная смесь содержит, мас.%: 10-20% полиэтилена; 70-80% полиолефинового сополимера; 1-10% отверждающего агента и 1-10% наполнителя Данное покрытие можно применять в качестве антикоррозионного покрытия трубы, которую применяют в трубопроводах для нефти, газа и воды.

Стабильные при высокой температуре однокомпонентные термоотверждаемые композиции // 2679798

Изобретение относится к однокомпонентной стабильной при высокой температуре термоотверждаемой композиции, предназначенной для получения покрытия, к способу получения покрытия, а также к изделию. Однокомпонентная отверждаемая композиция включает термически отверждаемую порошковую композицию, содержащую по меньшей мере одну твердую эпоксидную смолу и по меньшей мере одну твердую эпоксидную отверждающую смолу.

Способ получения эпоксидных олигомеров п-или м- оксибензойных кислот // 859365