Термостойкая композиция Советский патент 1979 года по МПК C08L39/04 C08L45/00 

1

Изобретение относится к полимерным композициям, конкретно - к термостойким композициям олигоариленов. Композиции предназначены для изготовления термостабильных покрытий, клеев, лаков, пресс-порошков и связующего для армированных пластиков.

Известны олигомерные имиды с концевыми полимеризационноспособными группами, которые при 120-180°С образуют механически прочные сетчатые полимеры l .

Однако образующиеся продукты обладают сравнительно небольшой термической стабильностью.

Известна также термостойкая композиция, содержащая олигоарилен и отверждающий агент ( п- диэтинилбензол) 2 .

Однако применение низкомолекулярных отвердителей таких как п- диэтинилбензол сопряжено со смногими технологическими недостатками. При использовании П- дизтинилбензола необН ходима высокая температура переработки ( 250)С, выделяются летучие вещества при изготовлении и эксплуатации изделий.

Кроме того, отвердитель имеет резкий, неприятный запах.

Цель изобретения - упрощение технологии переработки композиции и исключение выделения летучих веществ при изготовлении и зксплуатации изделия .

Поставленная цель достигается тем, что в качестве отверждающего агента композиция содержит продукт сополимеризации N, бисфурфурилидендиаминодифенилового эфира с лл фенилен-бис-малеимидом формулы 3 где 11 1 - 10, при следующем соотношении компонентов, вес,ч.: Олигоарилен1-70 Продукт сополимериэации 99-30 В качестве олигоарилена композиция может содержать продукт сополиконденсации нафталина с бензолом фор мулы где пи- и 3-30, Композиция может дополнительно со держать 100 вес.ч растворителя. Приготовление композиции осуществляют либо механическим смешением компонентов, либо через общий раство ритель. В последнем случае получ.енные растворы могут непосредственно использоваться для пропитки наполнителя с последующим удалением растворителя. Вьщеление композиции из раст вора производится высаживанием из раствора в воду, низшие спирты или кетоны, а также в бензол или эфир. В качестве общего растворителя и пользуют ,диметилформамид (ДМФА), ди метилацетамид,. диметилсульфоксид или N-метилпирролидон. В этих растворителях максимальная концентрация ком понентов составляет 80%. Указанные композиции размягчаютс при 90-130°Си с высокойскоростью отверждаются с образованием простра ственно-сетчатого полимера при 160220°С (за 5-20 мин). Полимеры, полученные отверждением композиций, обладают высокой термоокислительной стабильностью. Потеря массы при (навоздухе 1 ч) сос тавляет 7,5; 8,5; 14 и 30% для композиций олигоарилен: олигоимид 70:30 60:40, 50:50 и 30:70 соответственно Стеклопластики, полученные с при менением в качестве связующего композиции (50:50) олигоариленолигоимид обладают следующими свойствами: пре дел прочности на изгиб, кгс/см при 2Q°C 6200, при 250С3550, при 2900, при 350°С 2800, при 400с 2200, предел прочности при растяже нии при 20С 3500 кгс/см, предел прочности при сжатии при 3000кгс7с1«г ,уд.ударная вязкость 170КГС/СМ,содержание связующего -30 Прочность на изгиб И5Г стеклопластиков на основе предлагаемой ко позиции (50:50) на 30% ниже, чем дл стеклопластика на основе чистого ол гоимида ( 8500 кгс/см ) и на 20% выше, чем для стеклопластика на основе чистого олигоарилена, отверж денного низкомолекулярчыми отвердителями ( 6изг - 5500 кгс/см ) . 6 По термоокислительной стабильности композиции значительно превосходят олигоимиды ( по данным ТГА) , но уступают олигоариленам (150°С по данным ТГА). Основным преимуществом предлагаемой композиции является сочетание высокой термостабильности и механической прочности изделий с хорошей технологичностью их изготовления (низкие температуры размягчения и отверждения, отсутствие летучих продуктов). Исходные олигоарилены и ол21гоимиды изместны, Молекулярно-массовое распределение в нефракционированном олигсэимиде от И 1 до п 10, в нёфракционированном олигоарилене от 3 . до П1-ш 30. Пример 1.В шаровой вибромельнице тщательно смешивают 12г сухого олигоарилена с 12 г олигоимида. Выход композиции л/100%. Пример 2. Композицию готовят аналогично примеру 1, нос иным соотношением компонентов. Пример 3. 28 мл 50%-ного раствора олигоарилена в ДМФА смешивают с 12 мл 50%-ного реакционного раствора олигоимида в ДМФА. Затем удаляют растворитель при мм рт.ст. и 50-7О с до общего объема 20 мл. Раствор выливают в 100-120 мл метанола. Осадок отфильтровывают, тщательно промывают метанолом и сушат при 10 мм рт.ст. и 30-50 0. Выход сухой композиции 95-100%. Примеры 4-7. Композиции готовят аналогично примеру 3, но с иным соотношением компонентов. Пример 8. В 120 мл 50%-ного раствора олигоимида в ДМФА растворяют при перемешивании 6О г сухого олигоарилена при 25-40 С. Полученный раствор выливают в 1,5л изопропилового спирта, осадок промывают фильтре метанолом и сушат при 10 рт.ст. и 30-50° С. Выход сухой коьшозиции 85-95%. Примеры 9-12. Композиции готовят аналогично примеру 8, но с иньйм соотношением компонентов. Пример 13. 15 мл 50%-ного раствора олигоимида в N-метилпирролидоне смешивают с 15 мл 50%-ного раствора, олигоарилена в том же растворителе. Полученный раствор нагревают в роторном испарителе при 5080 С и 10 мм рт.ст, до полного удаления растворителя. Остаток выгРУжают из колбы, промывают метанрлом и сушат при 30-50с и 10 -Ю мм рт.ст. Выход композиции . Пример 14. К 700 мл 50%-ного раствора олигоимида в ДМФА добавляют при перемешивании раствор 332 г олигоарилена в 463 мл ДМФА и полученный раствор используют для пропитки стеклоткани (марки Т-10-80) ,.

Свойства композиций олигоариленолигоимид приведены в таблице.

-По термомеханическим данным, нагрузка 4 кгс/см, скорость подъема температуры Z C/MHH. - По данным метода торсионного маятника, отверждение при 200°С.

- Выход нерастворимой в бромбензоле фракции после отверждения при 200°С в течение 1 ч,

После термообработки на воздухе при 330°С в течение 1 ч,

Таким образом, предлагаемая компо эиция имеет высокую термостабильность и позволяет получить изделия с хорошей механической прочностью. Применение этой композиции позволяет упростить технологию переработки композиции в изделия (снизить температуры отверждения и размягчения), а также исключить выделение летучих веществ при изготовлении и эксплуатации изделия.

Формула изобретения

1, Термостойкая композиция, содержащая олигоарилен я отверждающий агент, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии переработки композиции и исключения выделения летучих веществ при изготовлении и эксплуатации изделия, в качестве отверждающего агента она содержит продукт сополимеризации N, ы-бисфурфурилидендиаминодкфенилового эфира с АЛ-фенилен-бис-малеимидом формулы

О U

О.

Н О где п 1-10, при следующем соотноше нии компонентов вес.ч: Олигоарилен1-70 Продукт сополимеризации 99-30 2, Термостойкая композиция по п, отличающаяся тем, что в качестве олигоарилена она содержит продукт сополиконденсации нафталина с бензолом формулы где m -1- И 3-30. 3. Термостойкая композиция по п 1и2, отличающ а я с я тем, что она дополнительно содержит растворитель в количестве 100 вес.ч,. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 550836, кл. С 08 F 22/36, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 473727, кл. С 08 U 45/00, 1972.