Бис-(эпоксигексагидрофталимидо)феноксипропанолы-мономеры для термостойких полимеров Советский патент 1977 года по МПК C07D209/48 

Указанные соединения наиболее близки к предлагаемым и рассматриваются в качестве аналогов.

Сопоставление свойств показывает, что полимеры, приготовленные на основе известных эпоксидов, уступают полимерам, приготовленным на основе предлагаемых соединений, по теплостойкости и термостабильности.

Это объясняется тем, что в структуре этих соединений, имеется только одна имидная группа, обуславливающая повышение термостабильности, а в заявляемых соединениях их две.

Кроме того, в предлагаемых соединениях имеется гидроксильная группа, что приводит при отверждении к дополнительной сшивке полимера и, следовательно, к повышению термостабильности.

Соединения формулы I получают взаимодействием тетрагидрофталимидов с {окси-2,3эпоксипропил) - фенилтетрагидрофталимидами с последуюш,им эпоксидированием водными растворами надуксусной кислоты.

В отличие от ранее описанных диэпоксидиимидов диэпоксидиимиды, получаемые по иредполагаемому способу, могут быть переведены в эпоксиполимеры без модифицируюш,их добавок. Причем, полученные полимеры характеризуются сочетанием высо.кой тепло-, термостойкости и физико-механических характеристик. Это объясняется сочетанием в структуре олигомера жестких имидных циклов, ароматических ядер и фрагмента алифатической цепи с гидроксильной группой.

Полученные олигомеры могут быть рекомендованы в качестве компонентов термостойких (до 200-250°С) связующих для армированных пластиков, компаундов, клеев и других материалов.

Пример 1. Бис-3,0-(4,5-эпоксигексагидрофта лимидо) -1 -феноксипропанол,-2.

К кипящему толуольному раствору 151 г (1 моль) тетрагидрофталимида в присутствии 0,5 г диметилбензиламина прибавляют по каплям толуольный раствор 300 г {1 моль) глицидилового эфира тетрагидрофталимидофенола. Реакционную массу кипятят 1,5-2 час до исчерпания эпоксидных групп. Полученный нродукт 451 г (1 моль) растворяют в 1800 мл хлороформа, добавляют 46 г кристаллического ацетата натрия и при 35-40°С в течение

Iчас прибавляют 460 г 40%-ной надуксусной кислоты. Реакционную массу перемешивают при этой температуре до израсходования рассчетного количества надкислоты. Органический слой отделяют, промывают 15%-ным раствором соды и водой до нейтральной реакции

IIотсутствия перекисных соединений. Хлороформ отгоняют и после сушки в вакууме при 120°С получают 454 г (94%) светло-желтой смолы.

Найдено эпоксидных групп 16,30%.

C25N208H26.

Вычислено 17,85%.

Пример 2. Бис-3-«- (3-.метил-4,5-эпоксигекеагидрофталимидо) -1 феноксипропанол-2.

В условиях примера 1 из 83 г (0,5 моль)

изометилтетрагидрофталимида я 157 г

(0,5 моль) глицидилового эфира метилтетрагидрофталимидофенола, 23 г ацетата натрия

и 200 г 47,5%-ной надуксусной кислоты после

аналогичной обработки получают 243 г (95%)

олигомера с содержанием эпоксидных групп

14,3%.

Для С27НзоН2О8 вычислено 16,86%. Строение полученных в примерах 1 и 2 соединений, кроме функционального и элементного анализа нромежуточных продуктов и самих диэпоксидов подтверждено анализом их ИК-спектров.

В спектрах отсутствуют полосы поглощения олефиновых связей при 1632и697cм обнаруживаемых в бис-(тетрагидрофталимидо)-1амино-3-(аминофенокси)-пропанолах-2 и появились полосы при 793 см которые отнесены к колебаниям эпоксидпых групп в циклогексановом кольце. Там же идентифицированы гидроксильные группы по широкой полосе поглощения при 3450 имидный цикл по поглощению при 1785 и 1820 . Пример 3. Получение образца полимера. 100 вес. ч. бисэпоксида, полученного по примеру 2, нагревают до 60-80°С, добавляют 32,6 вес. ч. расплавленного малеинового ангидрида, тщательно перемешивают. Приготовленную композицию заливают в металлические формы и отверждают по режиму: 120°С - 2 час, 140°С - 2 час. 160°С - 4 час 180°С - 2 час, 200°С- Ючас.

Свойства отвержденных полимеров: Теплостойкость по Мартенсу, °С 185 Предел прочности при изгибе,

кгс/см :

при 25°С1200

при 150°С850

Предел прочности при сжатии, кгс/см 1700 Температура начала деструкции, °С233 Потеря веса при 300°С в динамическом режиме, %8,2 Потеря при 500°С, % 60,8 Пример 4. 100 вес. ч. эпоксиимида, полученного по примеру 1 и 37 вес. ч. малеинового ангидрида растворяют в 86 вес. ч. ацетона. Приготовленным связующим пропитывают стеклоткань ТС 8/3-250. Пропитанную стеклоткань высушивают от растворителя при комнатной температуре в течение 24 час. Высушенные листы стеклоткани укладывают в пакет и прессуют при удельном давлении

1кг/см2 по режиму: 150°С - 6 час, 180С -

2час, 200°С - 6 час, 230°С - 5 час. Свойства стеклопластика.

Предел прочности при изгибе, кгс/см :

при 25°С6700

при 200°С2600

при 250°С1050

Предел прочности при растя9000жении, кгс/см

Формула изобретения

Бис-(эпоксигексагидрофталимидо) - феноксипропанолы обш,ей формулы

0

-N,

сНгОЧ) R

545261

где R H, СНз, - мономеры для термостойких полимеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Патент США № 3450711, кл. 260-309, 1969.

2.Патент Франции N° 1531899, кл. С 07 D, 1968.

3.Патент США № 3692705, кл. 260-2, 1972 (прототип).