PL164813B1 - Sposób wytwarzania blokowych żywic epoksydowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania blokowych żywic epoksydowych przez ogrzewanie dwufenoli z małocząsteczkowymi żywicami epoksydowymi w obecności katalizatora, znamienny tym, że oligoeterodwufenole o wzorze ogólnym 2, w którym R i Ri są jednakowe lub różne i ozna- μρ czają atomy wodoru lub grupy metylowe, a m i n wynoszą 1-30, zaś suma m i n wynosi 2-31, ogrzewa się w temperaturze 140-195°C z małocząsteczkową żywicą epoksydową przy stosunku molowym ilości grup epoksydowych w żywicy do ilości grup fenolowych w oligoeterodwufenolu 1,25-2,10 z dodatkiem znanego katalizatora reakcji grup epoksydowych z grupami fenolowymi, przy czym ogrzewanie prowadzi się do praktycznie całkowitego przereagowania grup fenolowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania blokowych średniocząsteczkowych i wielkocząsteczkowych żywic epoksydowych przez ogrzewanie wobec katalizatora małocząsteczkowej żywicy epoksydowej z difenolem.

Z opisu patentowego polskiego nr 131 443 znany jest sposób wytwarzania średniocząsteczkowych i wielkocząsteczkowych dianowych żywic epoksydowych przez ogrzewanie małocząsteczkowej dianowej żywicy epoksydowej z dianem. Znane są również sposoby, w których stosuje się inne niż dian związki dwuwodorotlenowe, np. butynodiol (polski opis patentowy nr 159 584).

Nieoczekiwanie okazało się, że można otrzymać żywicę epoksydową o praktycznie dowolnie długim łańcuchu cząsteczki, jeśli z małocząsteczkową żywicą dianową będzie się ogrzewać wobec katalizatora oligomer mający wzór ogólny 2, w którym R i R1 są jednakowe lub różne i oznaczają atomy wodoru lub grupy metylowe, amin wynoszą od 1 do 30, zaś suma m i n wynosi 2-31.

Żywicę epoksydową według wynalazku otrzymuje się ogrzewając oligomer mający wzór 2, będący oligoeterodwufenolem, i małocząsteczkową żywicę epoksydową w takiej proporcji wagowej, aby na 1 mol grup fenolowych oligoeterodwufenolu przypadało 1,25-2,10 mola grup epoksydowych. Ogrzewanie składników prowadzi się przez 2-8 godzin w temperaturze 140-195°C wobec znanych katalizatorów, którymi są aminy trzeciorzędowe, np. trójetanoloamina, 2-metyloimidazol, dwumetyloanilina, lub sole litu, np. chlorek litowy do praktycznie całkowitego przereagowania grup fenolowych. Cząsteczka otrzymanej w ten sposób żywicy epoksydowej zbudowana jest z bloków oligoeterodwufenolu i bloków pochodzących z użytej małocząsteczkowej żywicy epoksydowej.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się oligoeterodwufenol o wzorze ogólnym 2, który otrzymuje się przez selektywne utlenianie 2,6-ksylenolu używając jako startera małocząsteczkowego dwufenolu o wzorze ogólnym 1, w którym R i R1 mają podane wyżej znaczenia, przy czym utlenianie prowadzi się przez przepuszczanie gazowego tlenu przez roztwór startera i 2,6ksylenolu w temperaturze pokojowej wobec kompleksów soli miedzi z aminami, a następnie wytrącenie oligoeterodwufenolu z roztworu i oczyszczenie.

Wytworzone sposobem według wynalazku żywice epoksydowe mogą mieć, zależnie od masy cząsteczkowej użytego oligoeterodwufenolu i proporcji składników, liczbę epoksydową 0,03164 813 3

0,20mol/100g i temperaturę mięknienia 70-160°C. Można je utwardzać konwencjonalnymi utwardzaczami do żywic epoksydowych.

Wytworzone według wynalazku żywice poksydowe mogą służyć do wyrobu matryc do kompozytów wzmocnionych włóknem szklanym oraz do kompozycji lakierowych.

Przykład 1.100 części wagowych oligoeterodifenolu o liczbie hydroksylowej 91 mg KOH/g i masie czsąteczkowej 1200, otrzymanego z dianu i 2,6-ksylenolu, 46 części wagowych dianowej żywicy epoksydowej o liczbie epoksydowej 0,53mol/100g i 0,73 części wagowych trójetanoloaminy ogrzewa się mieszając w temperaturze 170°C przez 8 godzin. Następnie stopioną masę wylewa się na metalową tacę i pozostawia do ostygnięcia. Otrzymuje się kruchą żywicę o liczbie opoksydowej 0,055 mol/lOOg i temperaturze mięknienia 111°C.

Przykład II. 100 części wagowych oligoeterodwufenolu o liczbie hydroksylowej 144 mg KOH/g i masie cząsteczkowej 900, otrzymanego z bis/3,5-dwumetylo-4-hydroksyfenylo/metanu i 2,6-ksylenolu, 100 części wagowych dianowej żywicy epoksydowej o liczbie epoksydowej 0,514 mol/100 g i 0,063 części wagowych 2-metyloimidazolu ogrzewa się mieszając w temperaturze 160°C. Co 2 godziny pobiera się próbkę, w której oznacza się liczbę epoksydową.

Gdy liczba epoksydowa osiągnie wartość 0,14 mol/100 g, gorącą masę wylewa się z reaktora na metalową tacę i pozostawia do ostygnięcia. Otrzymuje się kruchą jasno-żółtą żywicę o liczbie epoksydowej 0,12mol/100g i temperaturze mięknienia 76°C.

WZÓR 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania blokowych żywic epoksydowych przez ogrzewanie dwufenoli z małocząsteczkowymi żywicami epoksydowymi w obecności katalizatora, znamienny tym, że oligoeterodwufenole o wzorze ogólnym 2, w którym R i R1 są jednakowe lub różne i oznaczają atomy wodoru lub grupy metylowe, amin wynoszą 1-30, zaś suma m i n wynosi 2-31, ogrzewa się w temperaturze 140-195°C z małocząsteczkową żywicą epoksydową przy stosunku molowym ilości grup epoksydowych w żywicy do ilości grup fenolowych w oligoeterodwufenolu 1,25-2,10 z dodatkiem znanego katalizatora reakcji grup epoksydowych z grupami fenolowymi, przy czym ogrzewanie prowadzi się do praktycznie całkowitego przereagowania grup fenolowych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się oligoeterodwufenol o wzorze ogólnym 2 otrzymywany przez selektywne utlenianie 2,6-ksylenolu z dwufenolem o wzorze ogólnym 1, w którym R i R1 są jednakowe lub są różne i oznaczają atomy wodoru lub grupy metylowe, przy czym utlenianie prowadzi się przez przepuszczanie gazowego tlenu przez roztwór 2,6ksylenolu i dwufenolu w temperaturze pokojowej wobec kompleksów soli miedzi z aminami, a następnie wytrącenie oligoeterodwufenolu z roztworu i oczyszczenie.