НЕНАСЫЩЕННЫЙ АРОМАТИЧЕСКИЙ ПОЛИЭФИРКЕТОН Российский патент 2019 года по МПК C08G65/40 C08G65/42 C08G64/02 

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности, к ненасыщенным ароматическим полиэфиркетонам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Известны ненасыщенные ароматические полиэфиркетоны, на основе мономеров, содержащих дихлорэтиленовую группу

1. Kharaev A., Shaov A., Bazheva R. The Synthesis And Stabilization Of Polymer's (monograph). LAMBERT Academic Publishing. Saarbrucken, Germany. 2013, P. 300.

2. А. Хараев, Р.Бажева, M. Истепанов Ароматические олиго- и полиэфиркетоны на основе производных хлораля (монография). Palmarium Academic Publishing. Saarbrucken, Germany. 2013, С. 116.

3. Патент РФ №2493178 «Ненасыщенные блок-сополиэфиркетоны». Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Бегиева М.Б. Опубл. 20.09. 2013. Бюл. №26.

4. Патент РФ №2497839 «Огнестойкие блок-сополиэфиркетоны». Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Казанчева Ф.К. Опубл. 10.11.2013. Бюл. №31.

5. Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Хараева Р.А. Синтез и свойства ненасыщенных блок-сополиэфиркетонов // Пластические маесы. М., 2016. №1-2. - С. 24-28.

По структуре и свойствам более близкими к предлагаемому полиэфиркетону являются ароматические полиэфиры на основе ненасыщенных олигоэфиров с дихлорэтиленовой группой и 4,4'-дихлордифенилкетона (или 4,4'-дихлордифенилсульфона) [Патент РФ №2556231 «Ароматические полиэфиры». Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Хараева Р.А. опубл. 10.07. 2015. Бюл. №19].

Однако, данные полиэфиры обладают невысокими показателями эксплуатационных характеристик.

Задачей изобретения является создание полиэфиркетона с повышенными термическими и механическими характеристиками, а также огнестойкостью, стойкого к воздействиям различных внешних условий.

Задача решается получением нового галогенсодержащего ненасыщенного ароматического полиэфиркетона формулы:

где z=30-70

взаимодействием мономера 2,2-ди-[4,4'{1'1'-дихлор-2'-(4"-оксифенил)этиленил}фенилкарбонат] пропана структуры [Патент РФ №2605554 «Мономер для поликонденсации». Авторы: Бажева Р.Ч., Бажев А.З., Хараев A.M. и др. Опубл. 20.12.2016. Бюл. №35.]

с 4,4'-дихлордифенилкетоном или 4,4'-дифтордифенилкетоном. Предлагаемый полиэфиркетон характеризуется повышенными показателями тепло-, термо-, огнестойкости, а также механических характеристик.

Пример 1. Синтез полиэфиркетона на основе 4,4'-дихлордифенилкетона

В трехгорлую коническую колбу на 200 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, загружают 8,4254 г (0,01 моль) 2,2-ди-[4,4'{1'1'-дихлор-2'-(4"-оксифенил)этиленил}-фенилкарбонат]пропана, 50 мл диметилсульфоксида, 30 мл толуола и при перемешивании и пропускании инертного газа поднимают температуру реакционной массы до 80°С. После полного растворения мономера добавляют 2,05 мл 9,77 н раствора NaOH, поднимают температуру до 140°С и отгоняют азеотропную смесь вода-толуол. Реакционную массу охлаждают до 80°С, добавляют 2,5111 г (0,01 моль) 4,4'-дихлордифенилкетона. Синтез проводят при 170°С в течение 6 часов. Раствор полимера разбавляют 50 мл диметилсульфоксида, высаждают в дистиллированную воду, полимер отфильтровывают, многократно промывают водой до отрицательной реакции на ионы хлора. Полимер сушат при 120°С под вакуумом в течение 24 часов. Выход полиэфиркетона составляет 95-96%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе равна 0,9-1,1 дл/г. Термоокислительная стойкость: 2% потери - 410-412°С; 50% потери - 607-609°С. Прочность на разрыв - 73-75 МПа. Относительное удлинение - 22-24%. Огнестойкость: КИ=37,5-38,0%. Температура стеклования - 183-185°С. Температура текучести - 375-377°С.

Пример 2. Синтез полиэфиркетона на основе 4,4'-дифтордифенилкетона

В трехгорлую коническую колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, загружают 8,4254 г (0,01 моль) 2,2-ди-[4,4'{1'1'-дихлор-2'-(4"-оксифенил)этиленил}-фенилкарбонат] пропана, 50 мл диметилсульфоксида, 30 мл толуола и при перемешивании и пропускании инертного газа поднимают температуру реакционной массы до 80°С. После полного растворения мономера добавляют 2,05 мл 9,77 н раствора NaOH, поднимают температуру до 140°С и отгоняют азеотропную смесь вода-толуол. Реакционную массу охлаждают до 80°С, добавляют 2,18203 г (0,01 моль) 4,4'-дифтордифенилкетона и реакцию проводят при 170°С в течение 6 часов. Раствор полимера разбавляют 100 мл диметилсульфоксида, высаждают в дистиллированную воду, полимер отфильтровывают, многократно промывают водой. Полимер сушат при 120°С под вакуумом в течение 24 часов. Выход полиэфиркетона составляет 97-98%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в хлороформе равна 1,4-1,5 дл/г. Термоокислительная стойкость: 2% потери - 413-415°С; 10% потери - 610-612°С. Прочность на разрыв - 78-80 МПа. Относительное удлинение - 25-26%. Огнестойкость: КИ=37,0%. Температура стеклования - 190-192°С. Температура текучести - 380-383°С.

Строение полиэфиркетона подтверждено методами элементного анализа и ИК-спектроскопии.

Ароматический полиэфиркетон устойчив в разбавленных растворах минеральных кислот и щелочей.

Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента самозатухающих ароматических полиэфиркетонов, обладающих повышенной тепло- и термостойкостью, а также высокими показателями механических характеристик.

Настоящее изобретение относится к ненасыщенным ароматическим полиэфиркетонам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов. Описан ненасыщенный ароматический полиэфиркетон формулы , где z=30-70. Технический результат – получение ненасыщенных ароматических полиэфиркетонов, обладающих повышенной тепло- и термостойкостью, а также высокими показателями механических характеристик. 2 пр.

Ненасыщенный ароматический полиэфиркетон формулы

,

где z=30-70.