Самоотверждающаяся смесь - SU509242A3
Код документа: SU509242A3
Описание
п - 4 или 5
где R означает преимущественно водород
или метил.
Особенио активным является соединение, в котором X - группа
СНз НзО-Си R - водород.
Соединения триглицидила представляют собой прозрачные, бесцветные или окрашенные в коричневый цвет и очень вязкие при комнатной температуре жидкости, которые не выкристаллизовываются .
Их можно легко обрабатывать при 60- 120°С вместе с отвердителями, например ангидридами дикарбоновой кислоты, такими как ангидрид фталевой кислоты или ангидрид гексагидрофталевой кислоты.
Способ получения соединений формулы I осуществляют преимущественно при азеотропном удалении воды в присутствии акцептора галогеноводорода. В качестве такого служит, например, гидроокись щелочного металла, преимущественно гидроокись натрия, взятая в эквивалентном количестве или в небольшом избытке (5-30%). В качестве эпигалогенгидрина применяют эпихлоргидрин. В соответствующем случае используют еще катализатор, например четвертичный галогенид аммония, как гидроокись тетраметиламмония, бромид тетраэтиламмония или хлорид бензилтриметиламмония .
Пример 1. В стекля.ниой аппаратуре объмомбл , снабженной мещалкой, термометром, капельной воронкой, водоотделителем для циркуляционной перегонки растворителей высокого удельного веса, обратным холодильником и вакуум-аппаратом, перемещивают в течение 30 мин при 90°С смесь 500 г 1,3-бис (5, 5-диметилгидантоинил-3) - пропан-2-ола (1,6 моль), 17 г 50%-него водного хлорида тетраметиламмония и 5328 г эпихлоргидрина (57,6 моль). Затем устанавливают при температуре бани 150-160°С сильную циркуляционную перегонку в вакууме при 50-70 торр так, что реакционная смесь имеет температуру 60°С. Затем прибавляют по каплям в течение 150 мин при сильном перемешивании 480 г 50%-ного водного раствора едкого натра (6,0 моль). При этом находящуюся в реакционной смеси воду непрерывно азеотропно отгоняют из исходной смеси, отделяют от эпихлоргидрина и удаляют. После прибавления щелочного раствора продолжают перегонку еще 60 мин при циркуляции эпихлоргидрина в данных условиях, пока не выделяются последние следы воды. Затем реакционную смесь охлаждают приблизительно до 40°С. Путем вакуум-фильтрации отделяют образовавщийся хлорид натрия. Раствор эпихлоргидрина промывают 500 мл воды. Органическую фазу концентрируют в ротационном выпарном аппарате при температуре бани 60-70°С в вакууме, получаемом с помощью водоструй- . ного насоса. Для удаления летучих в водяном пару веществ прибавляют к смеси 200 мл воды и затем полиостью отгоняют в данных условиях. Для удаления последних следов воды массу смещивают с 100 мл толуола и затем полностью концентрируют. Высущивание до постоянного веса осуществляется в ротационном выпарном аппарате при 65-70°С и 0,2 торр. Получают 770 г прозрачного слабожелтого высоковязкого при комнатной температуре соединения триглицидила (100% от вычисленного), содержание эпоксида которого
составляет 6,20 эквивалента на кг (99,2% от вычисленного).
Новый триэпоксид не выкристаллизовывается даже при выдерживании в течение 4 месяцев при 5°С при комнатной температуре. После прибавления ацетона или хлороформа через 4 месяца при этих температурах не обнаруживается склонности к кристаллизации.
Пайдено, %: общее содержание С1 1; С 54,6: Н 6,8:N 11,0.
Вычислено, %: С 54,9; Н 6,7; N 11,6.
Спектр протонного магнитного резонанса (60 Мс-Н ЯМР, в CDCls по отнощению к TMS) подтверждает наличие следующих сигналов:
6 1,38; 1,49 дублет : 12 протонов
-:
/ г
СН,
6 2,52-2,96 мультиплет : 6 протонов
6 3,05-3,20 - мультиплет : 3 протона
/
ЗхСН-СН
6 3,30-4,20 мультиплет : 11 протонов 4 1 -СНг+1х СН-0-СИ2.инфракрасный спектр (капиллярная регистрация ) показывает наличие полос поглощенпя, характерных как для гидантоинкарбонила, так и для эпоксидных групп и связи С-О-С.
Осмометрическое определение давления пара среднего молекулярного веса (Mechrolab 302 в; измерено в диоксане при 50°С) дает Мп 470 (теоретически 480). Кроме того, гель-хроматограмма в тетрагидрофуране показывает , что вещество имеет приблизительно 85% одинаковых молекул.
Пример 2. Приготовляют смесь из 54 частей полученного по примеру 1 триэпоксида с 6,2 эпоксидными эквивалентами на кг ц
46 частей ангидрида фталевой кислоты. Смесь обрабатывают при перемешивании при 120- 130°С до получения гомогенного, почти бесцветного расплава, который наливают в предварительно нагретые до 120°С алюминиевые формы. Их отверждают 2 час при 120°С п 11 час при 150°С и получают прозрачные формованные изделия со следующими механическими свойствами:
Прочность при изгибе
(VSM 77 103), КГС/ММ213-16
Прогиб (VSM 77 103), мм4,5-5,1
Поглощение воды (4 дня) при 20°С, %0,7
Пример 3. При 50°С приготовляют прозрачный , почти бесцветный расплав из 167 частей триэноксида с 6,2 эпоксидными эквивалентами на кг и 146 частей ангидрида гексагидрофталевой кислоты.
К этой смеси прибавляют 2 г бензилдиметиламина и гомогенную смесь наливают в предварительно нагретые до 100°С алюминиевые формы. Отверждение осуществляется в течение 2 час при 100°С, в течение 2 час при 120°С и в течение 11 час при 150°С. Время желатинизации 100 г пробы выщеуказанпой смеси при 100°С составляет 20 мин.
Полученные формованные изделия обладают следующими свойствами: Прочность при изгибе, кгс/мм 11- 15 Прогиб, мм4- 6
Ударная прочность при изгибе, 12- 14
см- кгс/см Механическая теплостойкость 159
по Мартенсу, °С Термическая деформация168-171
(DIN 53461), °С Поглощение воды (4 дня) при 0,5- 0,6
20°С,%
Диэлектрическая проницаемость (50 Гц)
Е„: при 23С3,6
при 130°С3,6
при 165°С3/8
Тангенс угла диэлектрических
потерь, (50 Гц):
при 23°С0,008
при 130°С0,008
при 165°С0,024
Проходное сопротивление при 3,5-10
С, см Стойкость к токам утечки Ступень КА 3с
(VDE ОЗОЗ) Дугостойкость (VDE ИЗОЗ)Ступень 4
Пример 4. Согласно примеру 3 перемешивают , обрабатывают и отверждают 100 частей полученного триэпоксида и 83 частей ангидрида гексагидрофталевой кислоты и 1,5 части бензилдиметиламина. Получают светло-желтые прозрачные формованные изделия со следующими свойствами: Прочность при изгибе, кгс/мм- 13-17 Прогиб, мм4-6
Ударная прочность при изгибе, 14-18,5 см кгс/см
Термическая деформация, °С 150 Поглощение воды (4 дня при 0,57
20°C).i%
Пример 5. Согласно примеру 3 перемешивают , обрабатывают и отверждают 85,6 г полученного триэпоксида с 5,84 эпоксидными эквивалентами на кг и 73,3 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты. Получают светло-коричневые стеклонрозрачные формованные изделия со следующими свойствами:
Прочность при изгибе, кгс/мм 10,8-12,0 Прогиб, мм4-5
Ударная прочность при изгибе, 10,5-11,75
см кгс/см Теплостойкость по Мартенсу, 158
°С
Термическая деформапия, °С 160 Поглощение холодной воды 0,56
(4 дня при 23°С), i% Поглощение кипящей воды 0,42
(1 час при 100°С), i%
Пример 6. Согласно примеру 3 перемешивают , обрабатывают и отверждают 188,0 г полученного соединения триглицидила с 5,32 эпоксидными эквивалентами на 1кг и 146,5 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты. Полученные светло-желтые прозрачные формованные изделия имеют следующие свойства: ДугостойкостьСтупень 3
Стойкость к токам утечки Ступень КА 3с Поглощение холодной воды 0,58
(4 дня при 23°С),1%
Прочность при изгибе, кгс/мм 11,25-12,48 Прогиб, мм5,1 - 5,3
Ударная прочность при изгибе, 10,3 -10,5
см кгс/см Теплостойкость по Мартенсу, 146
°С
Термическая деформация, °С 153 П р и м е р 7. Аналогично примеру 3 перемешивают , обрабатывают и отверждают 190,1 г полученной эпоксидной смолы с 5,26 эпоксидными эквивалентами на кг и 146,5 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты. Получают светлые прозрачные формованные изделия со следующими свойствами:
Прочность при изгибе, кгс/мм 10,32-11,68 Ударная прочность при изгибе, 12,75
см кгс/см Теплостойкость по Мартенсу, 147
«С
Термическая деформация, °С 153-155 Поглоп1енпе воды (4 дня пря 0,38
23°С),% Поглощение воды (1 час при 0,28
100°С),17о
Пробивная прочность (50 Гц) 205-215 (по IEC Pub 243), величина в 20 сек, КБ/СМ
Стойкость к токам утечкиКА 3с
ДугостойкостьСтупень 3
Тангенс угла диэлектрических потерь, тангенс б:
при 50°С0.0042
при 150° С0,024
Относительная диэлектрическая проницаемость Е 50 Гц при 50°С3,3
при 100°С3,4
при 130°С3,4
Относительная диэлектрическая проницаемость:
при 140°С3,5
при 150°С3,6
Специфическое проходное сопротивление (Q-CM)
при23°С5-10«
при80°С4-1015
Пример 8. Согласно примеру 3 перемешивают , обрабатывают и отверждают 92,8 г полученного триэпоксида с 5,39 эпоксидными эквивалентами на кг и 73,2 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты. Полученные формованные изделия дают следующие результаты Прочность при изгибе, кгс/мм 10,22-13,27 Прогиб, мм4,1 - 5,9
Ударная прочность при изгибе, 11,75-15,75
см-кгс/см Теплостойкость по Мартенсу, 147
°С
Термическая деформация, °С156-158
Поглощение воды (4 дня при 0,50
23°С),1% Поглощение воды (1 час 0,37
100°С),1%
Пример 9. (Сравнительный). Как указано в примере 3, получают смесь из 100 г технического триглицидилизоцианурата с 9,3 эпоксидными эквивалентами на кг и 135 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты. Обработка и отверждение осуществляются согласно примеру 3. При получении известных смесей смещивают при нагревании 100 г 1,3-дипропил-5,7диглицидилгликольурила с 41,6 г ангидрида гексагидрофталевой кислоты и отверждают в вышеуказанных алюминиевых формах 16 часов при 140°С. Результаты сравнительных испытаний указаны в следующей таблице.
Реферат
Формула
