Бутанолизированная аминофуразанилформальдегидная смола,как пленкообразующее вещество Советский патент 1980 года по МПК C08G12/40 

(54) БУТАНОЛИЗИРОВАННАЯ АНИНОФУРАЗАНИЛФОРМАЛЬДЕГИДНАЯ СМОЛА КАК ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО Изобретение относится к классу олигомеров поликонденсационного типа, содержащих гетероцикл в своем составе, и касается неизвестной ране бутанолизированной аминофуразанилформальдегидной смолы способной образовывать пленки. Известен бутанолизированный мочевино- и меламиноформальдегидный олигомер (БМФС), который применяют для получения лакокрасочных материалов 1 . Однако покрытия на их основе обладают невысокой адгезией и хрупки, поэтому применяют их только в сочетании с пластифицируюадими компонентами и другими добавками. Они также недостаточно устойчивы к действию агрессивных сред. Целью изобретения является получение нового химического соединениябутанолизированной аминофуразанилформальдегидной смолы, способной образовывать пленки, обладающие хорошей адгезией, эластичные и устойчивые к действию агрессивных сред. Эти свойства определяются химической структурой соединения общей формулы

N .NHliHjOd Hg

„ ННеН10Й4Н8

/ с

0ц

° -k

« KdKa NH-dHjгде n 3 - 4, M.M. 600-650. Указанное соединение общей формулы получают поликонденсацией диамино-}0

w .NHdHzOd Hg X

o; L

,,

n-z .-K-dHzOH ; фуразана с формальдегидом в присутствии бутилового спирта в слабокислой среде при 92-94.

Процесс образования смолы можно формально представить, как состоящий из следующих стадий:

1) образования метилольных производных диаминофуразана и фо15мальдегида

,КНг

N кнг

а

dHzO

4-йнгО NHdHtOH

лнг H ,

кнднгон

VмнйнгонJJ

2) этерификации полученных металольных производных бутиловым спиртом

,j .WHdHzOM / с о L + difHsOH

х#С.

N NHClHiOH

3) поликонденсации бутанолизированного продукта

лнйнгО(ч.Н9

-ff V KH-««.(jHi Монометилольное производное IJ. было выделено в чистом виде путем взаимодействия 0,5 моль формалина с 1 моль диаминофуразана. Диметилольное производное III оказалось веществом весьма реакционноспособным, полимеризующимся по мере образования. Выделить его в виде мономера не удалось. Продукт конденсации V этерифицированного бутиловым спиртом ди-(метилоламино)-фуразана представляет со бой смолу желтовато-золотистого цвета. Молекулярная масса ее, опреде. ленная по методу Раста, составляет 600-650, что соответствует.трем-четы рем элементарным звеньям в цепи. Бутанолизированная аминофуразанил формальдегидная смола хорошо совмеща ется с мочевино и меламиноформальдегидной смолой, тиоколом, растворяется в уайт-спирите, ксилоле, в димети формамиде, ацетоне, слабо растворяет ся в этиловом спирте и не растворима в гептане, гексане. Пример. Бутанолизированная аминофуразанилформальдегидная смола К 32 мл 32%-ного водного раствора формальдегида (d 1,09), нейтрализованного водной щелочью до , пр бавляют небольшими порциями при 70° 7,2 г (0,07 гчмоль) диаминофуразана. После добавления всего количества ди аминофуразана приливают предваритель но нагретый до 75-80 раствор 0,18 г фталевого ангидрида в 40 мл бутилового спирта. Температуру реакционной массы поднимают до 92-94 С, и смесь выдерживают при этой температуре до расслоения. После охлаждения

NHdHzOdjfHj

UHdHjOdtfHj

./

V4

,п-г JJ-dHzOH верхний слой олигомера в бутиловом спирте отделяют и промывают теплой водой (40-50°С). Затем растворитель отгоняют в вакууме водоструйного насоса. Остаток многократно промывают теплой водой (40-50°С). Затем растворитель отгоняют в вакууме водоструйного насоса. Остаток многократно промывают теплой водой и этиловым спиртом и высушивают. Найдено,%: С 47,85; N 28,46; Н 6,02. . С 48,48; N 28,28; Вычислено,%: Н 7,07. ИК-спектр, 1010-110 (С-О-С) ; 1595 ( в фуразановом цикле); 2850-2950 (-СН) ; 3300-3400 (-NH,-OH). Молекулярная масса 600-650. П р и м е р 2. Приготовление бутанольного раствора олигомера. Процесс проводят так, как указано в примере 1, до отделения бутанольного раствора олигомера от водного слоя. Затем бутиловый спирт отгоняют в вакууме водоструйного насоса до получения раствора олигомера с вязкостью 100-105 с (по В 3-4),d41,2020 Содержание,%: сухого остатка 56,30; свободного формальдегида 0,05; метилольных групп 18,58, бутоксильных групп 7,29. Пример 3. Получение монометилольного производного диаминофуразана I I. К 2,6 мл (0,03 г-моль) 32%-ного раствора формальдегида (d 1,09), нейтрализованного 0,1 N раствором NaOH до рН 7-8, присыпают 3 г ( г-моль) диаминофуразана. Выдерживают при перемешивании в течение 10 ч, затем еще 26 ч без перемешивания. ОбразоЕ1авшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и спиртом. Выход 3 г (77%), т. пл. 22180С.

Найдено,%: С 27,20, Н 4,51} N 44,01.

Вычислено,%: С 27,69; Н 4,61; N 43,

ИК-спектр, см : 1590 в фураэанвом цикле), 3600 (-OH.-NH/j, 3400 (-NH-.), 3200 (-ОН)..

Для проведения сравнительных испытаний в одинаковых условиях получали пленочные покрытия на основе бутанолизированной меламиноформальдегидной смолы (ВМФС) и аминофуразанилформальдегидной смолы (ВАФФС). Покрития получали методом налива растворов смол в бутиловом спирте на стеклянную, стальную и алюминиевую подложки. Отвер |щение производили методом горячей сушки (температура 1400с, время 1,5ч).

В табл. 1 приведены механические свойства покрытий.

Как показали испытания, покры|тия на основе БАФФС обладают лучшей

Прочность на удар, кгс-см Прочность на изгиб, мм

Твердость по маятниковому прибору

Адгезия по методу решетчатого надреВид испытания

Выдерживает 24 ч ) без видимых изменений и без потери в весе

Солестойкость (увеличение массы покрытия через 6 суток, %)

адгезионной прочностью и высокой эластичностью по сравнению с покрытиями на основе БМФС.

Стойкостные испытания проводились в следующих агрессивных средах: кон, центрированной H,2.SP4 40%-ной NaOH,

10%-ной NaOH, 3%-ном NaCI.

В табл. 2 приведены результаты испытаний покрытий на гидролитическую устойчивость, КИСЛОТО-, соле-, атмосферо- и щелочестойкость.

Результаты испытаний показали, что покрытия на основе БАФФС более устойчивы к действию агрессивных сред (конц. HgiSO , 40%-ному NaOH), 5 обладают большей гидролитической устойчивостью, значительно большей солестойкостью и лучше выдерживают пониженную температуру, чем покрытия на основе БМФС.

20

Таким образом, расширяя ассортимент пленкообразунвдих веществ, бутанолизированная аминофуразанилформальдегидная смола обладает способностью образовывать пленки более вы25сокого качества по ряду свойств, чем бутанолизированная меламиноформальде гидН ая смола.

Таблица

5 1

5 20

0,40

0,56

Таблица2

Характеристика поведения покрытий на основе

БАФФС

БМФС

Начинает разрушаться, спустя 2 ч

1,45

65,00

Вьвдерживает Вьадерживает

0,19

ь,

Выдерживает 0 % Вьвдерживает

Формула изобретения Вутанолизированная аминофуразанил(о рма льде гид ная смола формулы О

янйнгОй Н)

SHdHjOddHs

С(

VN- dHiил -CHjгде n 3 - 4, M.M 600-650, как пленкообразующее вещество.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Продолжение табл. 2

Выдерживает Разрушается

49,8

Вьвдерживает Разрушается

NHdHjod He

°v4

w-dMtOH

/7-2

40 1. Патент Англии 1131920, кл. С ЭР, опублик. 30.10.68.