Диметакрилат 4,4 @ -диоксифталофенона в качестве сшивающего агента полимерных материалов Советский патент 1981 года по МПК C07D307/87 C08F261/00 

(54) ДИМЕТАКРИЛАТ 4,4-даОКСИФТАЛОФЕНОНА

В КАЧЕСТВЕ СШИВАЮЩЕГО АГЕНТА ПОЛИМЕРНЫХ Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к дипроявляющему сшивающие гвсйства полимерных материалов. Указанное соединение может.найти применение в качестве сшивающего аген та в полимерных материалах в электротехнической промышленности, а именно в кабельной технике, а,также в лакокрасочной промышленности. Известна промышленная эмаль ГФ-230 представляющая собой суспензию пигмен тов и наполнителя в глифталевом лаке МАТЕРИАЛОВ метакрилату 4,4 -диоксифталофенона формулы агс добавлением сиккатива и растворителя 1. Эта эмаль не обладает достаточно хорошими электрическими и физико-механическими показателями. Известен глифтапевый лак ГФ-996 (ТУ 6-10-1370-73) - раствор в летучих органических растворителях синтетической алкидной смолы, модифицированной ьняным маслом 2. Недостатком его является низкая прочность. Наиболее близким соединением по структуре является диаплиловый эфир Л,4 -диоксифталофенона, обладающий пленкообразующими свойствами З. Однако лак на его основе обладает недостаточной прочностью. Цель изобретения - расширение ас сортимента средств применяемых в качестве сшивающих агентов полимерных материалов. Доставленная цель достигается диметакрилатом 4,4 -диоксифталофенона формулы 1, проявляющим сшивающие свой ства. Диметакрилат 4,4 -диоксифталофенона-дифункциональное соединение и при Полимеризации образует снштые структу ры. При сополимеризации с ненасыщенны ми жирными кислотами, входящими в состав алкидных смол, диметакрилат 4,4 -диоксифталофенона образует сшитые сополимеры с хорошими физико-химическими и диэлектрическими свойствами. Диметакрилат формулы 1 получают взаимодействием водно-щелочного растбора 4,4 -диоксифталофенона с хлорангидридом метакриловой кислоты при 20-25 С в органическом растворителе (диоксане) . Строение синтезированного соединения подтверзвдается данными элементно го анализа и ИК-спектроскопии. Пример Г. В круглодониую кол бу емкостью 1 л, снабженную мешалкой обратным холодильником, капельной во ронкой и термометром, помещают 24 г (0,6 г/моль) едкого натра в 300 мл дистиллированной воды, добавляют при перемешивании 31,8 г (0,1 г-моль) 4,4 -диоксифталофенона, 300 мл диокс на и продолжают размешив1ание при 20-22С до образования однородного м линового раствора. Затем по каплям приба зляют 41,9 г (0,4 г/моль) хлорангидрида метакриловой кислоты с такой скоростью, чтобы температура реа ционной массы бьша не выше 20-25С. После прибавления всего количества хлорангидрида метакриловой кислоты перемешивание продолжают в течение 2 ч. Реакционную массу помещают в де лительную воронку, экстрагируют 250 сернвго эфира, сливают воДно-диоксановьй раствор и экстрагируют еще 100 мл серного эфира. Затем эфирный экстракт промывают 5%-ным раствором 7°4 едкого натра, дистиллированной водой до нейтральной реакции. Эфирный слой сушат безводным сернокислым натрием и эфир отгоняют. В колбе остается густое светло-желтое масло, которое вскоре кристаллизуется. При перекристаллизации из спирта образуются белые, перламутровые, блестящие листочки. Полу- . чают 38,00 г (77,04%) диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона, т.щ. 120°С. Найдено, %: С 73,99; Н 4,84; C jpjjGe. Вычислено, %: С 73,95; Н 4,85. Молекулярный вес: найдено 454,11, вычислено 454,33. Синтезированный продукт хорошо растворим в бензоле, толуоле, хлороформе. При нагревании диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона до в присутствии перекиси бензоила образуются прозрачные прочные теплостойкие пленки, обладающие хорошей адгезией к металлам, стеклу и другим материалам, и которые могут быть использованы в качестве покрытий последних. Ненасьш;енное соединение - диметакрилат 4,4 -диоксифталофенона вступает в реакцию сополимеризации с глифталевой основой в процессе формирования и сушки изделия. Образуется твердый, прочный сополимер сетчатой структуры (диметакрилат проявляет сшивающие (двойства) . Результаты приведенных испытаний лака ГФ-996 исходного и с добавкой диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона в количестве 20 вес.% представлены в табл. 1. Проведенные испытания свидетельст-г вуют 6 возможности примене я диметакрилата 4,4-диоксифталофенона в качестве сшивающего агента в электротехнической промышленности с целью получения электроизоляционных материалов с улучшенными свойствами. . Проводят испытания лака на основе диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона, разбавленного до рабочей вязкости растворителем, . например толуолом без добавок и модификаторов, на пригодность электроизоляционного покрытия по показателям: изгиб, твердость, удар, адгезия. Сравнение показателей проводят с промышленной эмалью ГФ-230 общего назначения fll и промьшшенной эмалью ГФ-916 электроизоляционной {U. Результаты испытаний приведены в -абл. 2. по свойствам лака на основе диметакри ловог;о эфира 4,4 -диоксифталофенона известными техническими решениями сви детельствует о преимуществе соединения 1. Самая высокая прочность пленки при изгибе по шкале гибкости 1 мм, высокий предел прочности пленки при ударе 40 кгс-см. Самая высокая твердость пленки по маятниковому прибору 0,85, приближающаяся к твердости стек ла , принимаемой за 1 при сравнении свидетельствуют о том, что диметакриловый эфир 4,4 -диоксифталофенона может быть применен в лакокрасочной про мышленности. Добавка к лаку ГФ-996 20 вес.% диметакрилата 4,4 -диоксифталофенона су щественно улучшает физико-механически показатели, кроме того, благодаря добавке увеличивается содержание нелету чих веществ в лаке с 55% до 70% (табл. l) . При сравнении показателей известных технических решений лаков ков на основе диаллилового .эфира и диметакрилата 4,4 -диоксифталофе}сона видно, что добавка соединения 1 в качестве сшивакмцего агента не ухудшает физико-механических показателей известного лака ГФ-996, ia существенно улучшает такие показатели как твердость, прочность при ударе, которые важны при эксплуата1Ц1и электроизоляционного лака (табл. 3). Добавка 20 вес.% диметакрилата 4,4-диоксифталофенона уменьшает продолжительность высыхания лаковой пленки с 40 мин до 15 мин при , что существенно :уменьшает число проходав провода. Электрическая прочность пленки модифициров.анного лака увеличивается, до 70 KB/MM,, удельное объемное conpoiтивление пленки модифицированного-ч-ла- ка при , Оя/см также увеличивает- ся с 2,8410 (для лака ГФ-996) , до 2,74-10 (для модифицирова.нного лака) . Таблица 1

Содержание нелетучих веществ

Вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при 20°С

Продолжительность высыхания лаковой пленки при 160°С, мин

Электрическая прочность пленки лака при 20±5°С, KB/мм

Твердость пленки по маятниковому прибору в условных единицах

Прочность пленки при изгибе по шкапе гибкости, мм

49-55%

180

не менее I 20

15 70

40

60 не менее

Таблица

ГОСТ . 5233-67

0,85

0,5

ГОСТ 6806-73

Прочность пленки при

Твердость пленки по маятниковоиу прибору М-1

Прочность пленки при изгибе по шкале гибкости, мм

883037а

Продолжение табл. 2

Таблица

0,87

0,33ГОСТ 5233-67

0,85

ГОСТ 6806-73