Циклоалифатический триэпоксид Советский патент 1976 года по МПК C08G59/02 

(54) ЦИКЛОАЛИФАТИЧЕСКИЙ ТРИЭПОКСИД

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к циклоалифатическим триэпоксидам общей формулы CHgOCO-R: .: -CHf XHaOCO-R : .Ог СНа Эти соединения рекомендуется использовать к мономеры для получения эластичных термостойких полимерных материалов. Известны циклоалифатические диэпоксиды на основе циклоадеталей формулы : .хОСНгх CHaOv сн-а 1 CHgO |где R - циклоалкенилГэндЬметилендиклоалке1шл И-д-иI Эти соединения применяются для получения теп ||постойких композиций. Однако эпоксилолимеры на jCHOBe указанных эпоксициклоацеталей обладают значительной хрупкостью (разрушающее напряжение 232 кгс/см). Описаны эпоксизамещенные Чуослоацетали общей формулы R -трехвалентный алифатический циклоали-. фатический или ароматический радикал; R-O-, С (О) О-илиОС(О) 0-; Ц -Нилиалкил; В -П - валентный радикал. Но композиции, полученные на основе эпоксизамещенных диклоацеталей. характеризуются низкой деформационной теплостойкостью. Так, зпоксиполимеры на основе диэпоксида формулы 1СН-ОСНгО 41II OCH-CHjOC имеют теплойгойкость по Мартенсу 85°С. Предлагают новые соединения, которые сочетают высокую функциональность (триэпоксиды) с эле ментами жесткой структуры (пентаэритрит). Такое сочетание обеспечивает высокую теплостойкость (тепnocToftKQCTb ЛрМартенсу 250°С) и термостаиильность эпоксиполимеров (предел прочности при изгибе после выдержки при 620-730 кгс/см }.

К достоинствам этих соединений следует отнести и то, что эпоксйциклогексановые циклы в триэпоксидах соединены со структурой пентаэритрита менее жестко, что ведет, в свою очередь, к улучшению физико-механических характеристик эпоксиполимеров, полученных на их основе, в частности к повышению пластичности (относительное удлинение при разрыве 2,2-3,5%). Циклоалифатические триэпоксиды получают прямым эпоксидированием 30-60%-ными водными растворами надкислот соответствующих непредельных алициклических сложных эфиров, которые в свою очередь получают конденсацией монотетротидрббензальпвнтазритритов, с циклогексеь карбоновыми кислотами. Пример 1.а) Смесь 114вес.ч. монотетрагидробензальпентаэритрита и 152 вес.ч. TeTpaf-ирробен; ЗОЙКОЙ кислоты нагревают при 160- 200°С с одновре менной.отгонкой реакционной йоды. Для полногоудд- ления воды и избытка тетрагидробензойной кислоты. : смесь выдерживают в вакууме при этой же температу-; ре. Получают 222,5 г вязкой подвижной жидкости с К.Ч. 0.7 мг КОН/Г. Найдено: йодное число 167,9; чи; ело омыления 251,7 мг КОН/Г. Вычислено для йодное число 171,6; Число омыления 252,2 мг КОН/г. б) Полученный продукт растворяют в 500 мл рензола, добавляют 35 вес.ч. ацетата натрия и при.ЗО-г прибавляют 315 вес.ч. 44%-ной водной надуксусной кислоты, выдерживают в течение 3 ч при это же температуре. После промывки обычным способов получают 176 г вязкой смолы с содержанием эпоксидных групп 25,2%. Вычислено для С25Нз509 йодное число 0,8. Пример 2. В условиях примера 1 эфир, полу;ченный из 114 вес.ч. монотетрагидробензальпентаэри рита и 161 вес.ч. 6-метилциклогексенкарбоновой кислоты в присутствии 1,6 вес.ч. бисульфита натрия, эпоксидируют 338 г 45%-ной надуксусной кислоты. J Получают 231 г вязкой смолы с содержанием эпоксидных групп 23,7%. Вычислено для 24,8; йодное число 0,77. П р и м е р 3. Смесь из 16 вес.ч. моиоэндомети-. .лентетрагидробензальпентаэритрита, 16,63 вес. ч. тетг, 1рагидробензойной кислоты, 1,5 вес.ч. п -толуолсульj фокислоты в 250 мл толуола кипятят с насадкой Ди на-Старка до прекращения вьщеления реакционной .;йЬды. Затем нейтрализуют 0,4 вес.ч. карбоната шт-| )Ия, добавляют 3,8 вес.ч. ацетата натрия и при 30- / :.|-35°С прибавляют 38 вес.ч. 44%-ной надуксусной

i кислоты. После обычной обработки получают 26,8 г триэпоксида с содержанием эпоксигрупп 24,1%.

Вычислено для С27Нз509 йодное ,9..:.

В ИК-спектре всех эпоксисоеданений обнаружены частоты поглощеш я при 796 и 822 см , характерI ныё-для эпоксидных групп в циклоалканах, при 1720 и 1189 см , характерные для сложноэфирной группы. Триэпоксиды отверждали гексагидрофталевым ангидридом (ГГФА) в присутствии ускорителя УП-606/2 трис- (диметиламинометил)-фенола по сле-,г. ;:1ующему режиму: 80°С до желатин1 зации + 24, lOOOC-2ч, 120°С - 2ч, , 180°С - 2ч, . Для сравнения была получена и испьггана композиция на основе описанного в литературе диэпоксида II,содержащего ацетальные и сложноэфирные rpyiiпы. Пример 4. К100вес.ч. (51,80%) диэпоксида 11,подогретого до 80°С, прибавляют 92,36 вес.ч. (47,84%) расплавленного ГГФА, тщательно перемешивают и прибавляют 0,70 вес.ч. (0,36%) ускорителя УП-606/2, тщательно перемешивают, вакуумируют и залива от в нагретые до SO-C формы. Отверждение проводят по вышеописанному режиму. Пример 5. В условиях примера 4 получена композиция из 100 вес.ч. (52,08%) триэпоксида формулы.OCHjiv / Н( / сн,осо-1 c J -r-;-f.- ,:.-.-.:.- , 91,29 вес.ч. (47,55%) ГГФА и 0,70 вес.ч. (0,36%) УП-606/2. Пример 6. В условиях примера 4,5 получена композиция из 100 веЬ.ч. (53,90%) триэпоксида формулыcii,oco-pvo. CHj-XX снгОСо-|Х о1 снЛ84 85 в.ч. (45.73%) ГГФА и 0,70 Б.Ч. (0,37%) УП606/2. Физико-механические свойства полученных-эпок идных композиций приведены в таблице.

Формула изобретения Циклоалифатический триэпоксид общей формулы

Л

HJiljf CIIjOCO-R,

30 ,

|де

R.R-O

35 для получения эластичных термостойких материалов.