Диглицидиловый эфир 3,3-дихлор-4,4-диоксидифенилсульфона в качестве связующего для синтеза негорючих эпоксидных полимерных композиций Советский патент 1984 года по МПК C07D303/18 C08G59/02 

Изобретение относится к новому химическому соединен1гю, конкретно к диглицндиловому эфиру 3,3 -дихлор-4,V -диоксидифенилсульфона, которы используется в качестве связующего для получения негорючих эпоксидных полимерных материалов. Известно, что для получения термостойких полимерных материалов с комплексом высоких физико-механическ{-гх свойств применяют в качестве ,связурощего диглицидиловьм эфир iir,f/ -диоксидпфенилсульфона (ГЭДОДС) СП Однако полимерные материалы на основе ГЭДОДС не обладают пониженной орючестыо. Так, полимерная композиция, образующая при отверждении ГЭДОДС фенолформальдепадкой смолой, при исг1Ь тапии на горючесть методом огневой трубы (по ГОСТ 17088-71) после выдержки в течение 2 мин в открытом пламени имела поте массы 50%, а время самостоятельного горения 75 с. Изностна эпоксидная смола марки ЭХД. понижающая горючесть полимерных материалов на ее основе. Эта смола представляет собой продукт взаимоде1 ствия 3, З-дихлор-), 4-диаминодифенилметана (диамет-Х) с эгшхлоргидрином L21. Полимер, образующийся при отверж денгп- смолы ЭХД 3., 3-дихлор-4,4 -ди ам1Н1одифенилметаном, тлеет после удаления из г памени (метод огневой трубы) в течение 30-40 с, а потеря 1.)ассы составляет 3-5%, Цель изобретен.ия - повьппение сте пени негорючести полимерных эпоксид libix материалов. Поставленная цель достигается новой химической структурой, описываемот формулой ОСН СНСН| СИгСНСН О 0 , С1 Соединение форьгулы (I) получают взаимодействием 3,3 -дихлор-4,4-ди окс вдифен1шсульфона с эпихлоргидрином при 100-105С в присутствии каталитических количеств ацетата . натрия в токе инертного газа с последующ1ад дегидрохлорированием полученного дихлоргидриниого эфира 3,3-днхлор-4,4 -диоксидифенилсульфона 1ЮДНЫМ раствором щелочи. Диглицидиловый эфир 3,3-дихлор-4,4-диоксидифенилсульфона представляет собой кристаллическое вещество с температурой плавления 129-130 0 (из этанола), хорошо растворимое в ацетоне, эфире, хлороформе, других органических растворителях и ароматических углеводородах. П .р и м е р 1. Перемешиваемую смесь 63,8 г (0,2 М) 3,3-дихлор-454-диоксидифенилсульфона (ДХДС), 259 г (2,8 М) эпихлоргидрина (ЭХГ) и 1,6 г () адетата натрия нагревают в токе инертного газа (азот, аргон) при 100-105 С 30-40 мин. После полного растворения ДХДС к реакд1тонной смеси прикапывают 17,6 г (0,ч4 М) NaOH в 32,7 мл (35%-ный раствор). Прикапывание ведут с такой скоростью, чтобы среда оставалась нейтральной (по фенолфталеину). Воду, образующуюся в ходе реакции и вводимую с NaOH, oTroHHFOT в виде азеотропа с ЭХГ. После разделения от воды ЭХГ возвращают в реактор. По окончании синтеза эпихлоргидритг упаривают в вакууме, остаток растворяют в хлороформе, отфильтровывают от NaCI и полимера, пpo tьшaют несколько раз водой для удаления следов NaOH и NaCl. После отгонки хлороформа и кристаллизации из этанола вьщеляют 51,7 г (60%) диглицидилового эфира 3,3 -дихлор-45 4 -диоксидифенилсульфона. Т. пл. 129-130°С (ГЭДХС). Найдено,%: С 50,43 И 4,23, S 6,95, С1 16,48, 7,36. С,зН,1ьС1 Ой S , Вычислено, %: С 50,12; } 3,71, S 7,42; С1 16,47; 7,42. ИК-спектр (М, см-): 1160, 1300 (50); 880, 1250 (эпоксидный дпкл). П р и м е р 2. Для изготовления стеклопластиков методом сухого препарата диглицидиловый эфир 3,3 -дихлор-4, 4 -диоксидифенилсульфо 1а растворяют в диметилформамиде и совмещают с ацетоновым раствором расчетного количества 3,3-дихлор-4,4 -диаминодифенилметана. Полученная смесь растворов имеет следующие характеристики: Плотность, г/см 1,030-1,080 Условная вязкость по ВЗ-4 при , с После пропиток указанным раствором стеклоткани Т-10-80 и последую3щей сушки при 25-120С получены препреги с содержанием связующего 30-32 мае.% и содержанием летучих до 5 мас.%. Препреги собирают в па кеты по 7-10 слоев и отверждают пр 120-180 0 и Ру 0,5-5 кГс/см2 . По лученные стеклопластики имеют разрушающее напряжение при изгибе .МПа, при 25с 550-600, при 226-230. При дополнительном введении в состав связующего 20-30% низкомоле кулярной эпоксиноволачной смолы УП-643 разрушающее напряжение при изгибе возростает при 25°С до 690750 МПа, а при 150°С - практически не меняется. Испытания образцов диглицидилов эфира 3,3 -дихлор-4,4-диоксидифе сульфона проведены как в составе композиционных материалов в качестве связующего, так и в составе литьевых полимерных материалов при отверждении в первом случае 2Л фенолформальдегидиой смолой, а во втором - диамет X. Испытания этих образцов ГЭДХС, отвержденных диамет Х и фенолформальдегидной смолой на горючесть методом огневой трубы (ГОСТ 17088-71) показали, что полученный полимер не горит в откррмтом пламени в течение 2 мин, при выносе из пламени самостоятельно не горит, а потеря массы составляет 0,7-0,8 мас.%. Полимерная композиция на основе смолы ЭХД, отвержденной диамет Х, при испытаниях тем же методом тлеет после удаления из пламени в течение 30-40 с, а потеря массы составляет 3-5 мас.%. Таким образом, диглицидиловый эфир 3,3 -дпхлор-4,4-диоксидифенилсульфона, отпержденный диамет X обладает несомненными преимуществами перед смолой ЭХД как по времени самостоятельного горения, так и по потере млссы при испытании на горючесть.

Диглицидиловьп 5 эфир 3,3-дихлор-4,4 -диоксидифенилсульфона формулы Шгснен о OCHjCUCllj о в качестве связующего для синтеза иеropioMvrx эпоксидных полимерных композиций .