CS231147B1 - Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže - Google Patents

Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže Download PDF

Info

Publication number
CS231147B1
CS231147B1 CS831461A CS146183A CS231147B1 CS 231147 B1 CS231147 B1 CS 231147B1 CS 831461 A CS831461 A CS 831461A CS 146183 A CS146183 A CS 146183A CS 231147 B1 CS231147 B1 CS 231147B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
organic
chromium
parts
compounds
catalytic
Prior art date
Application number
CS831461A
Other languages
English (en)
Other versions
CS146183A1 (en
Inventor
Pavel Vanek
Pavel Svoboda
Dagmar Doubravska
Ludmila Frystacka
Original Assignee
Pavel Vanek
Pavel Svoboda
Dagmar Doubravska
Ludmila Frystacka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavel Vanek, Pavel Svoboda, Dagmar Doubravska, Ludmila Frystacka filed Critical Pavel Vanek
Priority to CS831461A priority Critical patent/CS231147B1/cs
Publication of CS146183A1 publication Critical patent/CS146183A1/cs
Publication of CS231147B1 publication Critical patent/CS231147B1/cs

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

Účelem vynálezu je zlepšení technologie výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména výroby technické pryže nebo fleksibilizovaných epoxidových pryskyřic. Zlepšení spočívá ve zkrácení Soby potřebné k sírování a snížení teploty sítování. K reakční směsi, tvořené organickými karboxylovými sloučeninami, především karboxylem, končenými telechelickými polymery, a epoxidy, se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícejaderných chromitých komplexu organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem c-atomů 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, v hmotnostním poměru Obou složek 5 s 95 až 60 : 40. Tato katalytická kombinace se přidává v množství 0,2 až 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi. Po homogenizaci se materiál síťuje ve tvaru budoucího výrobku při teplotě 100 až 160 °0. Jako elektrondonorovou sloučeninu lze s výhodou použít kapalinu dobře mísitelnou s chromitým komplexem, například chinolín.

Description

Účelem vynálezu je zlepšení technologie výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména výroby technické pryže nebo fleksibilizovaných epoxidových pryskyřic. Zlepšení spočívá ve zkrácení Soby potřebné k sírování a snížení teploty sítování. K reakční směsi, tvořené organickými karboxylovými sloučeninami, především karboxylem, končenými telechelickými polymery, a epoxidy, se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícejaderných chromitých komplexu organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem c-atomů 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, v hmotnostním poměru Obou složek 5 s 95 až 60 : 40.
Tato katalytická kombinace se přidává v množství 0,2 až 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi. Po homogenizaci se materiál síťuje ve tvaru budoucího výrobku při teplotě 100 až 160 °0. Jako elektrondonorovou sloučeninu lze s výhodou použít kapalinu dobře mísitelnou s chromitým komplexem, například chinolín.
.231 147
231 147
Vynález řeší způsob výroby polymernich materiálů a hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže nebo flexibilizováných epoxidových pryskyřic, z organických karboxylových sloučenin, především pak z telechelických polymerů končených karboxy lovými funkčními skupinami.
Technika zpracování karboxylem končených telechelických polymerů, mezi nimiž zaujímají dominantní postavení kapalné kaučuky, není v současné době dostatečně zpracována. Perspektivními se vzhledem ke specifickým fyzikálním a chemickým vlastnostem těchto materiálů jeví zpracovatelské procesy .známé jako Liquid Injection Moulding - LIM a Reaction Injection Moulding - RIM. Efektivnímu využití těchto investičně náročných technologií brání poměrně dlouhé doby reakce karboxylových funkčních skupin se sííovacími a modifikačními polyepoxidovými složkami.
Zkrácení vulkanizačních časů se obvykle dosahuje použitím basických katalyzátorů, zpravidla terciárních aminů. Při basické katalýze mnohdy nedostačuje urychlení reakce karboxylových funkčních skupin s epoxidovými - tvorba substituovaných hydroxy©sterů, navíc dochází k souběžnému urychlení nežádoucích vedlejších étherifikačních reakcí.
Současného zvýšení katalytického účinku a selektivity reakce lze dosáhnout použitím katalyzátorů na bázi trojmocného ohromu. Komerčně dostupný je jeho organický komplex (AMC-2), jehož katalytickou aktivitu lze v případě potřeby blokovat pomocí elektrondonorových činidel, jako jsou alkoholy, aminy, amidy. Ρρ odstranění těchto činidel - například odpařením u nátěrových aplikací - se účinnost katalyzátoru obnovuje.
- 1231 147
Jinými známými katalyzátory jsou vícejaderné chromité komplexy substituované kyseliny salicylové. Jejich katalytická aktivita je poměrně vysoká, avšak jejich příprava dle AO 194 148 je relativně drahá a náročná a při reakci vykazují určitou indukční periodu.
Ke katalýze karboxylových sloučenin s epoxidovými lze rovněž použít organických chromitých komplexů připravených tavením chromitých solí s organickými kyselinami. Katalytická aktivita těchto komplexů však je v polárním prostředí značně snížena. Při použití v nepolárním prostředí je zase nevýhodou skutečnost, že komplex v práškovité konzistenci má jen omezenou rozpustnost v tomto médiu^ a tím se katalytická aktivita opět snižuje.
Uvedené nedostatky známých způsobů katalýzy reakce karboxylových sloučenin s epoxidy odstraňuje způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže nebo flexibilizováných epoxidových pryskyřic podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tpm, že ke směsi karboxylových sloučenin s epoxidovými se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícějaderných chromitých komplexů organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem C-atomů v řetězci > 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, ✓
v hmotnostním poměru obou složek 5:95 ťte 60:40 a dávkovaná v množství 0,202 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi, načež se homogenizovaný materiál síňuje ve tvaru výrobku při teplotě 100 Q& 160 °C.
Touto cestou lze získat z připravené směsi karboxylem terminovaného telechelického polymeru nebo oligomeru a polyepoxi* dové sloučeniny výrobky z technické pryže během 0,5 až 10 minut při teplotě 150 °C« Použitá katalýza přitom výrazně preferuje tvorbu hydroxyesterových vazeb před jinými, zpravidla nežádoucími reakcemi epoxidů.
Jako činidlo, schopné urychlit reakci katalyzovanou chromítými komplexy, lze použít např. ťrietyléndiamin, s výhodou však chinolín, sloužící současně jako rozpouštědlo chromitého katalyzátoru; ten je totiž v nepolárním prostředí špatně rozpustný.
231 147
Jednotlivé komponenty lze do směsi zamíchávat postupně nebo současně., Druhá z uvedených variant je výhodnější zvláště tehdy, tvoří-li složky kapalnou směs.
Pro výrobu monolitní technické pryže je nutno použít do katalyzující směsi takové elektrondonorové látky, jejichž bod varu přesahuje zvolenou teplotu sílování. Podmínka neplatí při výrobě porézních materiálů. Způsob je vhodný i pro roztokové aplikace.
Výhody způsobu zpracování podle vynálezu dokládají následující příklady.
Nejdříve byla v roztokovém uspořádání orientačně sledována účinnost katalytické kombinace podle vynálezu při katalýze reakce epoxidových pryskyřic s nízkomolekuláfcními karboxylovými kyselinami.
Byl připraven roztok obsahující 12,4 g epoxidové pryskyřice a 17,9 g ekvimolární dávku kyseliny olejové v 68 ml toluenu. Roztok byl nepřetržitě míchán a temperován parami vroucího tetrachlor metanu na teplotu 76,5 °C. Časový úbytek karboxylových a epoxidových skupin byl stanoven tiiračně a průběh byl aproximován rovnicí reakční kinětiky 2. řádu. Ke katalýze byl použit chromítý komplex kyseliny máselné a jako elektrondonor trietyléndiamin. Zjištěné hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce:
Tabulka I
příklad č. množství chromité složky množství elektrondonoru fg] rychlostní konstanta ·,
1 1 0 5,03
2 1 1 23,7
Dále byla podrobně sledována účinnost katalytické kombinace podle vynálezu při katalýze epoxidových pryskyřic s karboxylem končenými telechelickými polymery.
akrylonitrilem — číselný střed molekulové hmotnosti IL
231 147
Byla připravena směs sestávající z 1 kg radikálového karboxyly terminovaného kapalného kopolymerů butadiénu s ·* 2934 g/mol obsah karboxylových skupin c0oOHa 6,56·ÍO*4 mol COOH/g, střední číselná funkčnost fn * 1,925 - a 0,136 kg aromatické epoxidové pryskyřice - .« 481,5 g/mol} cepúxy* 6,Ο44·1Ο^ mol epoxy/gj ?n « 2,91. Ke katalýze byl použit chinolínový roztok vícejadernéhochromitého komplexu kyseliny máselné, v němž chinolín je současně médiem i elektrondonorem. Tento roztok byl označen jako roztok A. Srovnávací pokusy byly provedeny s roztokem téhož chromitého komplexu v dioktylftalátu, kde dioktylftalót je pouze médiem k usnadnění dispergace chromitého katalyzátoru· Srovnávací roztok byl označen jako roztok B·
Katalýzováná směs byla ihned sílována v měrné komoře vulkametru. Experimentálně zjištěná vulkamétrická křivka byla matematicky modelována kinetickou rovnicí 1. řádu se zpožděním (indukční periodou). Korelační analýzou byly vyhodnoceny následující charakteristiky í
- indukíní perioda tQ &ύη]
- rychlostní konstanta 1. řádu k^ [min J
- čas 95 %ní změny modulu t^ [min·]
Pomocí těchto charakteristik byly hodnoceny katalytické účinky jednotlivých směsí. Bylo provedeno:
-srovnání účinků katalytické kombinace podle vynálezu s dosud nejúčinnější katalýzou samotným Or komplexem rozpuštěným v inaktivním eolventu
- hodnocení poměru obou složek kombinace vzhledem k požadovanému účinku
-stanovení vhodného rozmezí reakčních teplot·
Stanovené charakteristiky, získané v závislosti na jednotlivých v parametrech, shrnují následující tabulky II Ctf IV.
231 147
Tabulka II - srovnání katalytického účinku roztoků A a B při vulkanizační teplotě 14C °C, kde A - katalytická kombinace dle vynálezu, B - roztok chromitého katalyzátoru v DOP a podíl chromítého kat. v A i B činí 33 hmotnostních %
3říkl. č. obsah roztoků A-B fhmodZJ indukční perioda tQ fmin] rychlostní konstanta čas 95 %ní změny modulu t95 [min]
A B A Β A '·-·’ &
3 2 1,16 1,48 0,922 0,393 4,41 9,10
4 6 0,53 0,48 2,410 1,456 1,77 2,54
5 0,6 3,30 3,72 0,437 0,239 10,15 ,16,24
6 0,2 9,81 13,67 0,149 0,051 30,0 72,2
Tabulka III - vliv složení katalytické kombinace na účinnost katalýzy při celkovém obsahu 2 hm.d./100 d. směsi a vulkanizační teplotě 140 °C
křiklo č. obsah chromitého kat aly z át ořu [%] indukční perioda tQ [min] rychlostní konstanta k^fmin] čas 95 %ní změny modulu t95 fminj
7 60 1,36 0,579 6,53
8 5 5,77 0,l«3 24,2
Tabulka IV - závislost katalýzy na teplotě při celkovém obsahu hm.d./ΙΟΟ d. směsi a podílu chromité složky 33 hm.%
íříkl. č. vulkanizační teplota [°GJ indukční perioda tQ [min] rychlostní konstant© k^ ^nin~l] čas 95 %ní změny modulu t§5 (min].
9 100 3,63 0,591 62,10
3 x/ 140 1,16 0,922 4,41
LO 160 0,76 1,231 3,21
x/ Pozn.í Použito odpovídajících hodnot z příkladu 3»
PŘEDMĚT VYNÁLEZU
231 147

Claims (2)

1. Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyeaterovými vazbami, zejména technické pryže nebo flexibilizováných epoxidových pryskyřic, z organických karboxylových sloučenin, především pak z telechelických polymerů končených karboxylovými funkčními skupinami, vyznačený tím, že ke směsi takových karboxylových sloučenin s epoxidovými se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícejaderných chromítých komplexů organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem uhlíkových atomů v řetězci > 4, zejména kyseliny máselné, isomáselné, olejové, nebo aromatických, zejména kyseliny diisopropylsalieylové, a z organických elektrondonorových sloučenin, jako jsou aminy, zejména terciární, v hmotnostním poměru obou složek v v
5í9560:40 a dávkovaná v množství 0,2 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi, nače^ se výsledná směs po homogenizaci a tváření sílu je při teplotě 100|ťL60 °C.
2. Způsob výroby technické pryže podle bodu 1, vyznačený tím, že organickou elektrondonorovou sloučeninou je kapalina dobře mísitelná s chřomitým komplexem, s výhodou chinolín.
Vytiskly Moravské tiskařské sévody, provoz 12, Leninova 21, Olomouc
CS831461A 1983-03-03 1983-03-03 Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže CS231147B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS831461A CS231147B1 (cs) 1983-03-03 1983-03-03 Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS831461A CS231147B1 (cs) 1983-03-03 1983-03-03 Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS146183A1 CS146183A1 (en) 1984-02-13
CS231147B1 true CS231147B1 (cs) 1984-10-15

Family

ID=5349052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS831461A CS231147B1 (cs) 1983-03-03 1983-03-03 Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231147B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS146183A1 (en) 1984-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1041696A (en) Latent catalysts for promoting reaction of epoxides with phenols and/or carboxylic acids
US12065540B2 (en) Thiol-containing composition
EP0708791B1 (en) Compatible blends of epoxy resins and epoxidized polydienes
IE812095L (en) Coating compositions
US6527976B1 (en) Epoxy-, melamine- and isocyanate cured oxygen scavenging compositions and methods of preparing the same
US3607982A (en) Hydroxylated block copolymers of butadiene and isoprene
AU554338B2 (en) Polyurethane catalyst
EP0133779A2 (en) Improved control of transformations within polymers and products thereof
US4129549A (en) Method of grafting a polymer to filler materials
ATE128723T1 (de) Polysiloxandispersion, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung.
IE41255B1 (en) A process for the production of cross-linked plastics
US3551518A (en) Grafted copolymers
ATE71116T1 (de) Verfahren zum herstellen von homo- sowie copolymerisaten des ethens durch phillipskatalyse.
CS231147B1 (cs) Způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže
Hawthorne et al. Polymerization of vinyl monomers on mineral surfaces; a novel method of preparing reinforcing fillers
US2568950A (en) Latices from alkali metal catalyzed polymers
Wang et al. Kinetics of epoxidation of hydroxyl-terminated polybutadiene with hydrogen peroxide under phase transfer catalysis
Efendiev Complexing polymer sorbents and metal polymer complex catalysts with specially designed structure of active centres
AU1827588A (en) Catalyst obtained from a carboxylic acid and a tin bischelate useful for elastomer compositions
JPH0415270B2 (cs)
US2921921A (en) Resinous products from epoxidized polybutadienes and polymercaptans
DE1645144C3 (de) Verfahren zur Polymerisation eines Alkenoxyds mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen je Molekül
US3434990A (en) Accelerating the cure rate of carboxylated polybutadiene-aziridinyl compound mixtures with lithium oleate
JPH01156316A (ja) ウレタンポリマー
JP3923552B2 (ja) エポキシ化ブロック共重合体組成物