1,3-Ди-[2'-(2"-метил-4",5"-эпоксициклогексил)-4'-метилен-1',3'-диоксолил]-5,5-диметилгидантоины как модификаторы эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения Советский патент 1991 года по МПК C07D405/06 C08K5/3445 C07D405/06 C07D233/72 C07D319/04 

Изобретение относится к синтезу новых циклоалифатических смол, в частности к 1.3-ДИ-С2 -{2 -алкил-4 ,5 -эпоксициклогек- сил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-диме- тилгидантоинам общей формулы

СН3

сн,

СНг-CH-CHj-N N-CH2-CH-СНг

IIс i

О Оя

чснхо

где R - Н или метил,

которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения.

Целью изобретения является получение новых соединений, используемых в качестu /и сн

fr

ве модификаторов эпоксидных клеевых композиций и позволяющих получить полимерные материалы, сочетающие повышенные адгезионную и когезионную прочность с теплостойкостью.

Пример. 1,3-ди- 2 -(3 -4 -эпокси- циклогексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил}- 5,5-диметилгидантоин.

К 128 мае.ч. (1 моль) 1,3-диглицидил-5.5- диметилгидантоина добавляют 384 мае.ч. дистиллированной воды и 0,128 мае.ч. серной кислоты. Смесь нагревают до 90-95°С и выдерживают при перемешивании 2-4 ч до тех пор, пока анализ на содержание эпоксидных групп не даст отрицательный результат. Затем раствор концентрируют при пониженном давлении при той же температуре до исчезновения следов воды. ПолучаOs

о ел

00

ю ко

260 мае.ч. (94%) прозрачного высоковяз20

го вещества желтого цвета с пд 1,5070.

Найдено, %: ОН-групп 22,45.

CnHzoNaOe

Вычислено, %: ОН-групп 24,64.

Полученный тетраол растворяют в 2600 мл толуола, добавляют 207,25 мас.ч. (1,88 моль) тетрагидробензальдегида, 2,6 мас.ч. n-толуолсульфокислоты и конденсируют при перемешивании в течение 5-6 ч при 110-115°С. Полученный раствор циклоаце- тгля эпоксидируют 380 мас.ч. 45%-ной над- уксусной кислоты в присутствии 38 мас.ч. ацетата натрия. Температура эпоксидиро- вания 30-35°С, выдержка при этой темпера- туре 3 ч. Органический слой отделяют, п юмывают один раз дистиллированной водой, затем 15%-ным раствором NaOH до рН 7 и снова дистиллируют водой до рН 7. Рас- тиоритель отгоняют, продукт вакуумируют при 120°С и 1-2 мм.Нд в течение часа. Получают 387 мае. ч. (88%) высоковязкого прозрачного вещества желтоватого цвета с эпоксидным числом 15,91%.

Вычислено для С25Нзб№Ов эпоксидное число- 17,48%.

Найдено: С 60,90; Н 7,41; N 5,55.

С25Нзб№Ов

Вычислено: Н 7,32; С 60,98; N 5,69.

П р и м е р 2. 1. 42 -метил-4 ,5 -эпоксициклогексил}-4 -метилен-1 ,з -диок- схэлил -5.5-диметилгидантоин.

260 мас.ч. (0,94 моль) тетраола, получен- но го согласно примеру 1, растворяют в 2600 мл толуола, добавляют 234 мас.ч. (1,88 моль) метилтетрагидробензальдегида и далее процесс ведут аналогично примеру 1.

В этих условиях получают 478 мас.ч. (92 . %) высоковязкого прозрачного вещества желтого цвета с эпоксидным числом 15,31%. Вычислено для С27Над№08 эпоксидное число 16,54%,.

Найдено: С 62,52; Н 7,75; N 5,44.

С2 Н4о№Ов

Вычислено: С 62,31; Н 7,69; N 5,38.

Строение полученных соединений подтверждается анализом их ИК-спектров. В спектрах отсутствуют частоты поглощения, характерные для двойной связи в цикле (1600-1670 см ) и обнаружены частоты поглощения (800-820 см ), характерные для эпоксидных групп в циклогексеновом кольце.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, композиции, включающие в качестве модификатора предлагаемое соединение (примеры 3, 4), значительно (в 1,5-2,0 раза) превосходят .композиции с прототипом в составе (пример 5) по уровню когезионной прочности ( Ей Јр ) и не уступают по адгезионным характеристикам и теплостойкости.

Применение предлагаемого соединения как модификатора клеевых композиций холодного отверждения позволяет, значительно расширить их ассортимент и области использования.

Формул а( изобретения

1,3-ди-{2 -(21 -алкил-4и ,5 -эпоксицикло- гексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-ди- метилгидантоины общей формулы

СН3

au-d-c-o i i

СН2- CH-CHi-N H-CR.-CHIIY/l I

V1

tii

с

0

V

fc

где R - водород или метил,

как модификаторы эпоксидных клеевых

композиций холодного отверждения.

Рецептура, мае.г.

Эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 1G5S78M

Отвердитель УП-583Д (ТУ 6-05-2М-331-82)

8080

20,2 20,2

зо

20,2

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к 1,3-ди-{2 . ( -эпоксициклогексилИ -метилен-1 ,з -диоксолил -5,5-диметилгидантоину и 1,3- -(2 -метил-4 ,5 -эпоксициклогексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-диметилги- дантоину, которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения. Цель - выявление соединений, обладающих полезными свойствами. Получение ведут эпоксидированием 35-45%-ной водной надуксусной кислотой продуктов конденсации тетрагидробензальдегида с тетраолом на основе 1,3-диглицидил-5,Е-диметилги- дантоина в присутствии органических оснований. Выхед продуктов 85%. Брутто-ф-ла для первого соединения С25Нзб№Ов, для второго С2 Н4с№08. 1 табл. сл

Композиции готовили простым механическим смешением компонентов непосредственно перед применением в соответствии с рецептурой. Режим отверждения композиций по примерам , С/ч: (20Ј5)/1о8.