Полиэфирмалеинатная смола для получения окрашенных стеклопластиков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советскнк

СецналнСтнчеаннк

Республик о»789533 (61) Дополнительное и авт. свид-ву— (22) Заявлено 24. 01. 79 (2! ) 2736920/23-05 с присоединением заявки H9— (23) Приорнтет—

Опубликовано 2312.80. Бюллетень Йо 47

Дата опубликования описания 26.1 280 (51)M. Кл.3

С 08 G 63/68

С 08 G.63/52

ГосударстаениыЯ комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) У4К 678.674. (088.8) 72) Авторы

Попов, Н. М. Власова, А. Г. ВЬлобров

t (54) ПОЛИЭФИРМАЛЕИНАТНАЯ СМОЛА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ОКРАШЕННЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

И зобретение относится к новым полиэфирмалеинатным смолам, которые могут найти применение для получения окрашенных стеклопластиков.

Известна полиэфирная ненасыщенная смола общей формулы1

Н о(сн ) 0 (СН ) ООССН= СН -С01 ° 0(СН ) 0(СН ) ОСО !

Q " где п = 1 51 р е = 1-5;q

А= -NH00,иО нС,И к=с

0 0 Ои используемая в композиции для скрашивания стеклопластиков (1J .

Вязкость этих соединений, измеренная с помощью вискозиметра марки

А-Р - А-СО-CH=CH-C0) А-R-А-СО

P со он, %

В3-4, составляет 90-120 с.мол.вес.

1200-2000.

Недостатками известного соединения является высокая вязкость и неудовлетворительная совместимость с различными синтетическими смолами.

Цель изобретения — получение новой полиэфирмалеинатной смолы, обладающей малой вязкостью и хорошей совместимостью с различными синтетическими смолами, пригодной для окрашивания стеклопластиков.

Достижение цели определяется новой химической структурой, которая выражается формулой

C Н OCOCH =CH-CO 0(CH ) О(СН ) ОСОСЙ=СН-CO-1„

-А -й-А-СОСН=СН-СОоС Но, g с молекулярной массой 1300-1400.

Соединения формулы получают поликонденсацией диэтиленгликоля, малеинового ангидрида и красителя с последующей этерификацией полу789533 ченного продукта реакции бутанолом при следующем соотношении реагентов, вес.Ъ:

Диэтиленгликопь 24,35-28„08

Малеиновый ангидрид37,52-38,24

Краситель 26,80-23,18

Бутанол Остальное.

Пример 1. I3 трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой, термометром и холодильником загружают 37,52 вес,Ъ малеинового ангидрида и нагревают до 50-60 С. Затем порциями добавляют 26,80 вес.Ъ 1,4диаминоантрахинона.

По окончании загрузки реакционную массу подогревают до 160 С и выдерживают при этой температуре B течение 2-1 5 ч. о

Далее массу охлаждают до 120 С и загружают 24,35 вес. ; диэтиленгликоля. Массу подогревают до 180 C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа. Подогрев и выдержку проводят в токе инертного газа (азот с содержанием кислорода

0,5 вес.-).

В течение последующих 2,5-3 ч о при 190 С проводят поликонденсацию под вакуумом. Отбирают пробу для определения кислотного числа и при достижении последнего значения 6065 мг КОН/г смолы, процесс поликонденсации заканчивают. Реакционную массу охлаждают до 100 С и загружают порциями бутиловый спирт, в качестве катализатора добавляют 0,007 вес.Ъ тетрабутоксититана. Загрузка бутанола регламентируется кислотным числом, которое в готовой смоле должно быть равным 3-6 мг KOH/r смолы.

Для определения кислотного числа отбирают пробы реакционной массы после каждой загрузки порции бутанола.

При достижении кислотного числа

Mr КОН

3-6 процесс прекраща.зт,масг смолы су охлаждают до 80-70 С и выгружают о из колбы ..

Получают окрашенную в красный цвет полиэфирмалеинатную смолу формулы где п=4; A=-NH-j

I кислотное число 5,8 мг KON, мол.вес г смолы

1300, Л „= 680 нм, d < = 1240.

И р е р 2. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

26,80 вес Ъ 1,4-диамино-2-метоксиантрахинона.

Получают окрашенную в розовый цвет полиэфирмалеинатную смолу формулы 1 . 0

ОСН II = 3; A = ИНО

Элементный анализ:

Найдено, вес.Ъ: C 57,7-57,9;

Н 5, 12-5, 30; И 1,98-2, 3, Вычислено,вес,Ъ: С 58,20;Н 5,50,"

N 2,47.

Мол.вес: найдено 1150, вычислено 1135, 1063. Кислотное число

Mr KOH 8 = 520 нм, 1 m x г в-ва

51400.

П р и и е р 3. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

26,80 вес.Ъ 1,5-диаминоантрахинона.

Получают окрашенную в оранжевый цвет полиэфирмалеинатную смолу формулы О

Р.=

Р=3; А--ИН-.

Элементный анализ:

Найдено,вес.Ъ: С 57,8-58,1;

Н 5, 18-5, 31; М 2,12-2,4.

Вычислено, вес..: С 58,69, Н 5,47, N 2,54.

Мол.вес: найдено 1110, вычислено

1105, 0799.Кислотное число

9 мг КОН, „ =560 нм, г в-ва

=16000.

Пример 4. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

?6,80 вес.Ъ 1-амино-4-окси-2-метокси антрахинона.

Получают окрашенную в розовый цвет полиэфирмалеинатную смолу форОСН и=4;А=-о-; -ННГ, rде "Ъ

Элементный анализ:

Найдено,вес.Ъ: C 56,5-56,9„

H 5,1-5,3; N 1,0-1.,02.

Вычислено,вес.Ъ: С 57,23

Н 5,41; и 1,06.

Мол.вес: найдено 1320; вычислено

1322,257. Кислотное число 5 4 г в-ва „„< = 560 нм; 6 „, =49100.

П,р и м е р 5. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

26,80 вес.Ъ 1-амино-4-окси-антрахинона.

Получают окрашенную в цвет бордо полиэфирмалеинатную смолу формулы 1 где й"-4; A=- NH —,-о-, 6Î О

Элементный анализ:

Найдено, вес. Ъ: С 56 3-56, 8;

Н 4,65-4,96; N 0,85-0,96.

Вычислено,вес.Ъ: С 57,63;Н 5,38;

65 N 1,09.

789533

Мол.вес: найдено 1290, вычислено

1292 . 2 305. Кислотное число r КОН р = 540 йм)

r в-ва

E ä 33200.

Пример б. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

26,80 вес.Ъ 2,4-диокси-б-(1-аминоантрахинонил)-1,3,5-триазина.

Получают окрашенную в красный цвет полиэфирмалеинатную смолу формулы где R п =4; A=-p0 N C % (=С

Н

Элементный анализ:

Найдено,вес. Ъ: С 55,3-55, 8; Н4, 65- 20

4,97; и 32,9-32,98.

Вычислено,вес.Ъ:C 56,28; H 5,08;

И 34,6.

Мол.вес: найдено 1400; вычислено

1387, 2912. Кислотное число 25 мг КОН . p = 650 нм, 5 3

9600.

Пример 7. Ведут аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в качестве красителя загружают

26,80 вес.Ъ 2,4-диамино-6 †(1-аминоантрахинонил)-1,3,5-триазина.

Получают окрашенную в красный цвет полиэфирмалеинатную смолу фор40

11 =- 4; A = - NH -.

Элементный анализ:

Найдено,вес.Ъ: С 55,1-55,8;

Н 4,25-4,75, и 5, 1-5,97.

Вычислено,вес.Ъ: С 56,36; Н 5,24;

И 6,01.

Мол.вес: найдено 1400, вычислено

1385, 3214. Кислотное число

5,32 мг КОН/ r в-ва, Л „ „ 655 нм, Е,„=1О1ОО.

Пример 8. В реактор, емкостью

164 л загружают 100 кг связующего (смолы марки ПН-1) и 1 кг окрашенной полиэфирмалеинатной смолы (ОПМС) с содержанием красителя 5 вес.Ъ от веса исходных компонентов, размешивают мешалкой в течение 10 минут со скоростью 60 об/мин. Далее загружают инициирующую систему, состоящую из

2,3 кг гидроперекиси изопропилбензола (ГПИ) и 3,0 кг нафтената кобальта (НК ) и размешивают еще в течение 5 мин. Готовое окрашенное связующее наносится на пленку целлофана, играющую роль антиадгезионной ленты конвейера.

Армирующий материал в виде рубленного на обрезки 30-40 мм стеклянного ровинга поступает из специальной шахты на движущуюся ленту целлофана со связующим специальные

1 утапливатели обеспечивают пропитку стеклянного волокна связующим. Полймеризация листового стеклопластика осуществляется непрерывно в камерах при 80-120 С.

Таким образом производится листовые стеклопластики волнистого, трапецеидального и других профилей.

Физико-механические свойства стеклопластика, окрашенного с помощью предложенной полиэфирной смолы, представлены в табл.1 (в скобках указаны требования ГОСТа).

Как видно иэ приведенных данных„ свойства отвечают требованиям

ГОСТа.

B табл. 2 представлены сравнительные данные времени совмещения при нормальных условиях предлагаемой смолы и смолы известной.

Полиэфирные ненасыщенные смолы марки ПН-1, ПН-5, ПН-8, ПН-12 представляют собой продукты поликонденсации гликолей группы: диэтиленгликоль, этиленгликоль, пропиленгликоль и кислотных компонентов группы: адипиновая кислота, фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид.

Для придания иэделиям из этих смол различных свойств (эластичности, твердости, прочности и т.д.) изменяют состав и соотношение компонентов ри.их получении. Это отражено цифрами в названии марки смолы (1,5,8,12).

Полиэфирная насыщенная смола марки П-2200 представляет собой продукт поликонденсации диэтиленгликоля, ади пиновой кислоты, триметилолпропана в присутствии катализаторов молибдата аммония, железного порошка и тетрабутоксититана. Цифра 2200 в названии марки смолы указывает на среднюю молекулярную массу смолы.

Предлагаемая полиэфирмалеинатная смола характеризуется меньшей вязкостью (вязкость предлагаемой смолы, измеренная с помощью вискозиметра марки В3-4 составляет 17-40 с, вязкость известной смолы — 90-120 с) и хорошо совмещается с различными синтетическими смолами при комнатной температуре и атмосферном давлении.

78953 3

100

ПН-1

2,3

ГПИ

3,0

НК

1,74

3,5

ОПМС

100

2,3

ГПИ

1 74

3,0

1,0

100

2,3

ГПИ

3,0

НК

90

60

2:1

То же

90

60

2:1

То же (10Ъкрас.)

ПН-1

НК

ОПМС (5Ъ крас.)

ПН-1

ОПМС (5Ъ крас) 3,0

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-1

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-5

Таблица1

0,37 1370

0,38 1395

1,481 0,69 840,1

Т а бл и ц а 2

289533

Продолжение табл. 2

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-8

120

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-8

100

2г1

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-12

300

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

ПН-12

180

2:1

Полиэфирная ненасыщенная смола марки

П-2200

360

180

2:1

То же

Формула изобретения молекулярной массы 1300-1400 для

Полиэфирмалеинатная смола общей получения окрашенных стеклопластиформулы 40

С И ОСОСН -СН-СО О(СН ) О(СН ) ОСОСН-СН-СО)

-А-I,-A-СОСН =CH-СООС Н

4 9

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4$ 1.Авторское свидетельство СССР

9 2521288, кл. С 08 G 63/68,. 1977 (прототип).

Составитель .И.Чернова

Редактор Н.Егорова Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга

Заказ 8974/26 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4