АРОМАТИЧЕСКИЕ ПОЛИЭФИРСУЛЬФОНКЕТОНЫ Российский патент 2015 года по МПК C08G65/40 C08G75/20 C08G64/04 C08G81/00 

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирсульфонкетонам конструкционного и пленочного назначения.

Известны ароматические полиэфирсульфонкетоны на основе различных мономеров и олигомеров.

1. Osano Keiichi, Das Sudipto, Turner Richard S. Синтез и свойства полиэфиркетонсульфонов, содержащих циклогексил. Synthesis and characterization of cyclohexyl-containing poly(ether ketone sulfone)s. Polymer. 2009. 50, N5, c.1144-1149.

2. Huang Zhen-Zhong, Yu La-Mei, Sheng Shou-Ri, Ge Wei-Wei, Liu Xiao-Ling, Song Cai-Sheng. Синтез и свойства растворимых полиэфиркетонсульфонов, содержащих простые эфирные связи и имеющих боковые группы, содержащие несколько атомов хлора. Synthesis and characterization of novel soluble poly(ether ketone sulfone)s with pendant polychloro groups. J. Appl. Polym. Sci., 2008. 108, N2, c.1049-1054.

3. Sheng Shou-Ri, Luo Qiu-Yan, Yi-Huo, Luo Zhuo, Liu Xiao-Ling, Song Cai-Sheng. Синтез и свойства растворимых в органических растворителях ароматических полиэфиркетонов, содержащих боковые метальные группы и сульфоновые связи. Synthesis and properties of novel organosoluble aromatic poly(ether ketone)s containing pendant methyl groups and sulfone linkages. J. Appl. Polym. Sci., 2008. 107, N1, c.683-687.

4. Патент РФ №2477292. Ароматические блок-сополиэфирсульфоны. Опубл. 10.03.13. Бюл. №7.

Основным недостатком этих полиэфиров являются их низкие физико-химические характеристики.

По структуре и свойствам наиболее близким к предлагаемому изобретению являются полиэфиры на основе различных диановых олигоэфиров по патенту РФ №2436762. Ароматические сополиэфир-сульфонкетоны и способ их получения.

Однако последние характеризуются невысокими механическими и термическими характеристиками, а также низкими значениями кислородного индекса.

Задачей изобретения является получение полиэфиров с повышенными характеристиками тепло-, термо-, огнестойкости, деформационно-прочностных свойств.

Задача решается получением ароматических полиэфирсульфонкетонов следующей формулы:

где n=1-20; z=2-100;

R=

взаимодействием олигосульфонкетонов формулы:

со степенями конденсации n=1-20 [Патент РФ №2373179. Опубл. 20.11.2009 г. Бюл.32) с 4,4'-дифтордифенилкетоном или 4,4'-дихлордифенилсульфоном в диметилсульфоксиде].

Предлагаемые полиэфиры характеризуются повышенными показателями огне-, тепло-, термостойкости и прочностных свойств.

Синтез ароматических полиэфирсульфонкетонов иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. В трехгорлую коническую колбу, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, барбатером для подачи инертного газа, загружают 10,7730 г. (0,01 моль) олигосульфонкетона с n=1 (молекулярная масса = 1077,30), 50 мл диметилсульфоксида, 50 мл толуола и 2,04 мл 9,8 н. раствора NaOH. Температуру реакционной массы поднимают до 140°C и синтез проводят под током инертного газа (азота или аргона) до полного удаления следов воды. После отгонки азеотропной смеси толуол : вода реакционную массу охлаждают до 70-80°C, добавляют 2,18203 (0,01 моль) 4,4'-дифторбензофенона (молекулярная масса = 218,203). Реакцию проводят при температуре 170-180°C в течение 6 часов. Реакционную массу разбавляют 150 мл диметилсульфоксида и осаждают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы. Выход - 98%. z=40-50.

Пример 2. Синтез проводится по примеру 1, а в качестве олигомера берется олигосульфонкетон с n=10 с молекулярной массой 8718,44. Выход - 96%, z=4-7.

Пример 3. Синтез проводится по примеру 1, а в качестве олигомера берется олигосульфонкетон с n=20 с молекулярной массой 17208,58. Выход - 96%, z=3-4.

Пример 4-6. Синтезы проводят по примерам 1-3, а в качестве дигалогенида берутся соответствующие количества 4,4'-дихлордифенилсульфона (молекулярная масса = 285,8636).

Выходы - 95-96%; z=40-50, 4-7, 3-4 соответственно.

Ниже даны некоторые свойства ароматических полиэфирсульфонкетонов.

Таблица Свойства полиэфирсульфонкетонов Полимеры по примеру: T_c., °C ТГА, °C (2% потеря массы) КИ, % σ_p., МПА ε, % 1 172 395 31,5 77,1 31,0 2 177 406 32,0 81,0 30,0 3 178 410 31,0 82,4 29,6 4 188 397 30,0 76,9 29,0 5 191 411 30,0 75,5 26,9 6 193 414 31,5 78,8 27,3

Строение ароматических полиэфирсульфонкетонов подтверждено ИК-спектроскопией. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения, соответствующие простым эфирным связям, сульфо- и кето-группам и отсутствуют полосы для гидроксильных групп. Результаты турбидиметрического титрования также подтверждают предлагаемую структуру.

Технический результат изобретения состоит в получении ароматических полиэфиров с высокими показателями огне-, тепло-, термостойкости и механических характеристик.

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирсульфонкетонам конструкционного и пленочного назначения. Описаны ароматические полиэфирсульфонкетоны формулы

где n=1-20; z=2-100;

R=

. Технический результат - получение ароматических полиэфиров с высокими показателями огне-, тепло-, термостойкости и механических характеристик. 6 пр.

Ароматические полиэфирсульфонкетоны формулы

где n=1-20; z=2-100;
R=