9,9-бис-(4-изоцианатофенил)-флуорен в качестве составной части связующего для стеклопластиков

 

О П И С А Н И Е и) 5ЫОЗЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

""-овэ Сооетлих

Соцкаляотячеоких

PBc;! i1дик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2128100!04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 07.02.77 (51) М, Кл а С 07С 119 042

1ооудаоотееииый комитет

Сооета Миииотроо СССР во делам -;ac" ретеиий и открытий (53) УДК 546.268.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

3. Г. Теплова, А, И. Кормушечкина, И. И. Константинов, H. Ф. Смирнова, A. А. Моисеев, Г. В. Троян, Т. Ф. Дурасова и С. С. Глухова (71) Заявитель (54) 9,9-БИС(4-ИЗОЦИАНАТОФЕНИЛ)ФЛУОРЕН

В КАЧЕСТВЕ СОСТАВНОЙ ЧАСТИ СВЯЗУЮЩЕГО

ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

ЪСО

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к 9,9-бис(4-пзоцианатофенил) флуорену общей формулы

9,9-Бис (4-изоцианатофенил) флуорен может найти применение в качестве компонента полимерных материалов, в частности в качестве составной части связующего для стеклопластиков.

Указанное соединение п его свойства в литературе не описаны.

Известны и используются для получения различных полимерных материалов ароматические ди- и полиизоцианаты, из числа которых наиболее употрсбительны толуилендиизо1lèàíçò (ТДИ), дифенилметандиизоцианат (МДИ), cмеси полифенилполпметиленполии,оциапатов на основе МДИ и т. п. (1).

Однако все известные изоцнаиаты обладают относительно невысокими механическими характеристиками полимерных материалов, в частности стеклопластиков, получаемых на основе взаимодействия изоцианатов с эпоксидами.

Предлагаемый 9,9-бис(4-изоцианатофенил) флуорен, который может быть использован р качестве составной части связующего для стеклопластиков, получают фосгенпрованием соответствующего диамина в среде хлорбен зола при атмосферном давлении.

9,9-Бис (4-изоцпанатофенил) флуорен пред1о ставляет собой твердое кристаллическое вещество белого цвета с т. пл. 131 †1 С, хорошо растворимое в бензоле, хлорбензоле, толуоле, ацетоне.

Состав и структура полученного вещества

15 доказаны данными химического анализа и определения молекулярного веса, а также методамп ИК-спектроскопии.

Найдено, о/,: С 81,3; Н 4,32; K 6,76; ХСО

10,47.

20 С27Н18д 202.

Вычислено, о о: С 80,97; Н 4,04; N 7,00; NCO

10,49.

Мол. l3cc найд. (криоскопил в беизолс) 409.

Мол. вес вычпс, 400,45.

25 В 11К-спсктрс 9,9-бис (:1-изоцианатофснил) флуорена иаблюда|отсл характернал полоса при 2265 см —, обусловленная валентным колебанием NCO-группы; полосы 1600 см —, 1520 см — и 1450 см —, определяющие присутЗ0 ствпе бензольных колец; полосы 1020 см †и

539033

-->-о

>NCO NCO (остаиитс,>ь Ь.,>Кидков» ! сх;>с.(М. Семенов

Коррс>,тор Л. Брахнина

Рс. иктор Л. Емельянова

Заказ 2815 4 Изд. М 18;6 Тираж 5,5 Подписное

ЦИИИГ1И Государственного комитета Совета >Чинистров (.ГГР ио делам изобрстсги>й и открытий

113035, Москва, )К-35, Рау>нская иао., и, 1,>5

Типография, пр. Сапунова, 2

830 см —, указывающие па пара-замещение в бепзольном кольце, а так)ке интенсивная полоса 750 см —, характеризующая в данном случае флуореповое кольцо.

В спектре не наблюдаются полосы, характерныс для димеров изоцианатов и арилзамсщспных мочевин, что позволяет сделать вывод об отсутствии этих примесей.

II p и м е р 1. В четырехгорлую колбу емкостью 2 л, снабженную барботером, мешалкой, Обратным холодильниl .071 и Tepf>fobfeTpohf, загру кают 900 г сухого хлорбензола, охлаждают колбу с содержимым до — 10 С, приливают 200 г жидкого фосгена, перемешивают раствор в течение 10 мин, а затем порциям:1,70бавляют 100 г порошкообразного 9,9-бис(4апилино) флуорена. Суспензию диамина перемешивают при — 10 С в течение 40 мин, а затем при одновременной подаче газообразного фосгена медленно повышают температуру в колбе до температуры кипения раствора и продолжают подачу фосгена в течение 2 ч, до окончания реакции. Окончание реакции контролируют по исчезновению осадка.

Из раствора барботажем сухого азота отдувают растворенные лористый водород и избыточный фосген и получают 875 г раствора с содержанием основного вещества 11,3 вес.%.

Растворитель отгоняют при 65 С и остаточном давлении 42 мм рт. ст., а затем при 1 мм рт. ст. остаточного давления с одновременной продувкой сухим азотом отгоняют остатки растворителя. Получают 95 г изоцианата-сырца с содержанием основного вещества 86,3% и содержанием хлора 0,01% (выход 72 /с).

10 г полученного сырца подвергают экстракции кипящим сухим гептаиом в течение

4 ч. После отделения смолы и отгопки гептана в вакууме получают 7 г чистого 9,9-бис (1изоцианатофенил) флуорена с характеристиками, приведенными выше.

Известно, что диизоцианаты, в частности

МДИ, используются для получения полимерных материалов путем их взаимодействия с эиоксидами (2).

П р lf » е р 2. 1 вес. ч эпоксидной смолы, 3 вес. ч 9,9-бис(4-изоциаиатофеиил) флуоренасырца, 1,8 вес. ч. ацетона перемешивают при комнатной температуре в течение 5 — 10 мии.

Вязкость связующего, Ifa fepc;((fan по В3-1, составляет 16 — 25 сек. Стеклоткань пропитываlот указа ииь!м связ > 10ц(им 11 npocy1111113afo г 11а воздухе 15 — 20 мии. Содер>канис смолы в стсклотка и сосТа8.7ÿcò 26 — 30%.

Подсушеину;о стсклоткань нарезают иа куски определенного размера, собирают и lla««". и прессуют по следующему режиму:

Удельное давление 10 кг/см

Нагрев До 100 С

5 Выдержка, м(ш, при С

100 30

130 30

200 60

250 120

10 Полученный стеклотекстолит имеет следующие характеристики:

Удельный вес, г/см 1,85

Предел прочное.-и при изп(бс, кг/смз, при С

15 20 10000

200 7000

250 5500

Ударная вязкость, кг c»f/см 510

Стеклотекстолит, полученный с использова20 нием смеси изоцианатов, которая в основном содержит 4,4-диизоцианатодифенилметан (МДИ), имеет механические характеристики па 20 — 30 ",о ниже.

Использование 9,9-бис (4-изоциапатофеш(л)

25 флуорена иозво Isle.l повысить механические характеристики этих материалов.

Кроме того, 9,9-бис(4-изоциаиатофенил) флуорен имсст более низкую летучесть, »ем

МДИ, являющийся наименее летучим из про30 мышлеиных изоцианатов. Поэтому его использование по предложенному назначению улучшает условия техники безопасности при получешш полимерных материалов.

Формула изобретения

9,9-Бис (4-изоцианатофенп 7) флуорен общей фо11мулы в качестве составной части связующего для стеклопластиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. О. Вауег, Das. Diisocyanat-Polyaddilionsi erfahren, Carl Hanser >rerlag, Miinchen, 1963, ss. 17 — 18.

2. Р. П. Т>1гср и;Ip. Успехи химии, 41, 1672, 1972 (прототип).