АРОМАТИЧЕСКИЕ БЛОК-СОПОЛИЭФИРСУЛЬФОНЫ Российский патент 2013 года по МПК C08G65/00 C08G65/40 C08G65/42 C08G65/323 C08G65/326 C08G81/00 

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам, которые могут найти применение в качестве конструкционных и пленочных материалов.

Известны ароматические полиэфиры на основе различных олигомеров [1. Микитаев А.К., Шустов Г.Б., Хараев A.M. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов. Высокомолек. соед., 1984, A1, с.75-78;

2. А.с. № 622823. Коршак В.В., Виноградова С.В., Сторожук И.П. Поли(арилат-сульфоны) для конструкционных материалов и способы их получения;

3. Сторожук И.П., Широкова Л.Б., Валецкий П.М. и др. Исследование свойств поли-(арилат-ариленсульфоноксидных) блок-сополимеров. Высокомолек. соед., 1979, 21А, №1, с.152-160]. Основными недостатками этих полимеров является низкая тепло- и огнестойкость.

Наиболее близкими к предлагаемым по структуре и свойствам являются ароматические блок-сополимеры на основе различных олигосульфонфенолфталеинов [Хараев A.M., Микитаев А.К., Кунижев Б.И. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов на основе олигосульфонфенолфталеинов. - Высокомолек. соед., 1984, Б. №14. - С.271-274].

Однако данные полиэфиры обладают невысокими физико-химическими свойствами, низкими показателями тепло- и огнестойкости.

Задачей изобретения является создание блок-сополиэфирсульфонов с повышенными значениями огнестойкости, термических и механических характеристик.

Задача решается получением блок-сополиэфирсульфонов следующей структуры:

n=1-20, m=1-40; z=1-100.

Указанные блок-сополиэфирсульфоны получают взаимодействием эквимольных количеств олигоэфиров на основе фенолфталеина и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена (ОЭ-nФ) с п=1-20 [Пат. №2373180. Бажева Р.Ч., Хараев A.M., Истепанов М.И. Ароматические олигоэфиры] и фенолфталеиновых олигосульфонов (ОС-nФ) с n=1-20 формулы:

с эквимольной смесью дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот.

Предлагаемые блок-сополиэфирсульфоны характеризуются

повышенными показателями тепло- и огнестойкости, а также механических характеристик.

Пример 1. В двугорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 1,702 г (0,002 моль) ОС-1Ф (n=1), 1,739 г (0,002 моль) ОЭ-1Ф (n=1), 50 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,008 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 50 мл дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер (m=30-40, z=1-30) отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 97,5%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 0,96 дл/г.

Пример 2. В двугорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 11,288 г (0,002 моль) ОС-10Ф (n=10), 11,881 г (0,002 моль) ОЭ-10Ф (n=10), 100 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,008 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 100 мл 1,2-дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер (m=20-29, z=31-60) отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 97%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 0,9 дл/г.

Пример 3. В двугорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 21,94 г (0,002 моль) ОС-20Ф (n=20), 23,15 г (0,002 моль) ОЭ-20Ф (n=20), 150 мл 1,2-дихлорэтана, 1,12 мл (0,08 моль) триэтиламина и перемешивают. После растворения олигомеров к смеси добавляют 0,812 г (0,004 моль) смеси (50:50) дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят 1 час, затем реакционную смесь разбавляют 100 мл 1,2-дихлорэтана и осаждают полимер в изопропиловом спирте. Выпавший полимер (m=l-19, z=61-100) отфильтровывают и промывают водой до исчезновения ионов хлора. Выход - 98%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе 0,74 дл/г.

Полученные полиэфиры устойчивы в разбавленных растворах кислот и щелочей.

Структура полимеров подтверждена ИК-спектроскопией и турбидиметрическим титрованием. На спектрах не обнаружены полосы поглощения OH-групп, но имеются полосы для сложноэфирных групп.На кривых турбидиметрического титрования имеются только по одному максимуму для каждого полимера.

Ниже приведены некоторые свойства блок-сополиэфирсульфонов.

Таблица Свойства блок-сополиэфирсульфонов Полимер Блок-сополиэфирсульфоны на основе T_с, °C T_тек, °C ТГА,°С δ_р, МПа ε_р, % КИ, % 2% 50% Пример 1 ОЭ-1Ф+ОС-1Ф 259 297 390 581 82,9 10,5 30,0 Пример 2 ОЭ-10Ф+ОС-10Ф 231 274 392 590 83,4 10,5 31,5 Пример 3 ОЭ-20Ф+ОС-20Ф 222 255 413 572 83,1 8,2 32,5

Технический результат изобретения заключается в получении блок-сополиэфирсульфонов, обладающих высокой тепло-, термо- и огнестойкостью, а также высокими механическими характеристиками.

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам, применяемым в качестве огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфирсульфоны представляют собой соединения формулы:

где n=1-20, m=1-40, z=1-100.

Полученные блок-сополиэфирсульфоны обладают высокой тепло-, термо- и огнестойкостью, а также высокими механическими характеристиками. 1 табл., 3 пр.

Ароматические блок-сополиэфирсульфоны формулы:


n=1-20, m=1-40; z=1-100
в качестве конструкционных и пленочных материалов.