PL41844B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL41844B1 PL41844B1 PL41844A PL4184457A PL41844B1 PL 41844 B1 PL41844 B1 PL 41844B1 PL 41844 A PL41844 A PL 41844A PL 4184457 A PL4184457 A PL 4184457A PL 41844 B1 PL41844 B1 PL 41844B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silicic acid
- epoxy
- resins
- esters
- resin
- Prior art date
Links
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 39
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 29
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 11
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 11
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 29
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 29
- -1 hamairi Chemical class 0.000 description 16
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 9
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 8
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 7
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical class CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 125000005624 silicic acid group Chemical class 0.000 description 2
- JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N trioxidane Chemical compound OOO JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WORJRXHJTUTINR-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane;hydron;chloride Chemical compound Cl.C1COCCO1 WORJRXHJTUTINR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100256918 Caenorhabditis elegans sid-2 gene Proteins 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005727 Friedel-Crafts reaction Methods 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M Glycolate Chemical compound OCC([O-])=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 241000428199 Mustelinae Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950005228 bromoform Drugs 0.000 description 1
- BRXOKRLIIVYICJ-UHFFFAOYSA-N butoxy(trihydroxy)silane Chemical class CCCCO[Si](O)(O)O BRXOKRLIIVYICJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- ZXPDYFSTVHQQOI-UHFFFAOYSA-N diethoxysilane Chemical compound CCO[SiH2]OCC ZXPDYFSTVHQQOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC=[NH+]C=C1 AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N tribromo methane Natural products BrC(Br)Br DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Opublikowano dnia 23 grudnia 1959 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41844 KI. 39 tfijk Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin Berlin, Niemiecka Republika Demokratyczna Sposób wytwarzania estrów epoksydowych kwasu krzemowego i ich polimerów Patent tnra od dnia 12 pazdziernika 1957 r.Wiadomo, ze zwiazki dwu-i poliepoksydowe mozna otrzymac na drodze reakcji epochlorohy- diryny z dwufenólami. Znane jest równiez wy¬ twarzanie poliepoksydów z alkoholi epoksydo¬ wych i chlorku cyjaniurowego przy zastosowa¬ niu jako akceptora chlorowca wodorotlenku al¬ kalicznego albo metalu alkalicznego (patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2741607).Dwuepoksydy na bazie fenolu i trójepoksydy na bazie trójazyny imienna przeksztalcac w pro¬ dukty wysokoczasteczjcowe zarówno przez po- liaddycje zwiazków latwo przylaczajacych sie, jak tez przez dodatek malej ilosci wysokoak- tywnych katalizatorów, przy czym w zaleznosci od katalizatora mozna otrzymac przewaznie zwiazlp. liniowe i (lub) silnie usieciowane i w zwiazku z tym nierozpuszczalne. Usieciowanie albo utwardzanie moze nastapic za pomoca dwuamin, poHamairi, cyklicznych bezwodniików kwasów karboksylowych, amidów, dwu- albo polifenoli itd.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania no¬ wych o szerokim zastosowaniu estrów epoksy¬ dowych kwasu krzemowego i ich polimerów.Sposób wedlug wynalazku polega na prostej do przeprowadzenia reakcji jjrzeesitiryfikowania nisko wrzacych estrów alkoksylowych kwasu krzemowego z gHcydolam w obecnosci kataliza¬ torów przeestrylikowaniia na bazie alkoholanów metali, w niskiej temperaturze i pod próznia, przy czym z estru kwasu krzemowego ulegaja¬ cego przeestryfikowaniu odzyskuje sie alkohol prawie ilosciowo.Zywice epoksydowe kwasu krzemowego, otrzy¬ mywane sposobem wedlug wynalazku, róznia sie od dotychczas znanych zywic epoksydowych na bazie fenolu i trójazyn tym, ze masko czas¬ teczkowy czterofunkcyjny kwas krzemowy albo wielofunkcyjny polimer tego kwasu zawieraja organiczne reaktywne grupy zdolne do usiedo- waniia. Te grupy funkcyjne znajdujace sde wzdluz lancucha polimeru kwasu krzemowegoumozliwiaja wzajemne uiiieciowande skladowych meorganicznyah z wytworzeniem zwiazków nie¬ rozpuszczalnych, albo dzieki katalizatorom po przez mostki eterowe albo dzieki organicznym ,lub nieorganicznym srodkom utwardzajacym.Estry epoksydowe kwasu ortokrzemowego, a szczególnie polikrzemiowego mozna uwazac za ciekle, bogaite w kwas krzemowy nosniki kwasu krzemowego, które za pomoca grup epoksydo¬ wych sa ze soba usieciowane przez wiazanie chemiczne. Oprócz tego grupy epoksydowe umo¬ zliwiaja kombinacje z innymi grupami zywic, tak ze jak pokazano na przykladzie kombinacji estrów epoksydowych kwasu krzemowego z zy¬ wicami epoksydowymi trójazynowymi i fenolo¬ wymi, z zywicami fenoloformaldehydowymi i innymi zywicami, mozliwe jest ,ykrzemowainiie" pewnego szeregu organicznych grup zywic, któ¬ re polepsza ich wlasciwosci i czyni tanszymi.Przy zastosowaniu nasyconych i nienasyco¬ nych alifatycznych, aryloalifatycznych, aroma¬ tycznych, cyklicznych i heterocyklicznych alko¬ holi epoksydowych otrzymuje sie odpowiednie monomery albo polimery ostrów epoksydowych kwasów krzemowych.Wytworzenie polAmerycznych estrów epoksy¬ dowych kwasów krzemowych nastepuje np. przy zastosowaniu technicznie wytworzonych estrów czteroetylowych kwasu krzemowego (krzemian etylowy — 40) i estrów butylowych kwasu krzemowego (krzemian butylowy — 40) (Weist M. Chemiisiche Technik 6 (1954/63). Obydwa estry kwasów polikrzemowych sa ciekle i zawieraja okolo 40 ± 2% SiD2.Wysokie temperatury wrzenia polimerycznego estru kwasu krzemowego dzialaja bardzo ko¬ rzystnie w ire2kcji przeestryfikowania i zapobie¬ gaja porywaniu estru alkoksylowego kwasu krzemowego podczas oddestylowywania alko¬ holu.Jako katalizatory reakcji przeestryfikowania stosuje sie alkoholany metali alkalicznych i ziem alkalicznych, np. metylam sodowy w stezeniu Jako substancje wyjsciowe w sposobie wedlug wynalazku, do reakcji przeestryfikowania mozna stosowac estry kwasów mono- i polikrzemowe- go, których alkohole posiadaja temperature wrzenia nizsza od temperatury wrzenia alkoho¬ lu epoksydowego. Przeestayrikowanie np. czte- roetoksysilanu moze objac wszystkie cztery gru¬ py etylowe, moze ono jednak równiez dobrze nastapic tylko czesciowo i moze nastapic wy¬ miana trzech, dwóch albo jednej grupy etylo¬ wej na trzy, dtwoe albo jedna grupe epoksyalko- holowa.^ Równiez ozescicwo podstawione alkilo- albo arylooksysilany, jak np. dwumetylo- dwu- epoksysilan mozna przeestryfikowac wedlug tego sposobu za pomoca glicydolu (I), 3,4 -epofesybutanolu -(1) (II) i innych, w odpowied¬ nie dwumetylcdrwuepoksydoalkoksysnany o o- gólnym wzorze (III). 0,1 — 0,5 g/mol estru kwasu krzemowego. Tem¬ peratura reakcji przeestryfikowania w kolbie reakcyjnej nie powinna mozliwie przekraczac 100°C, a reakcja przeestryfikowania powinna mozliwie przebiegac pod próznia.Z wzoru ogólnego (IV) poliestrów kwasu krze¬ mowego widoczne jest, ze mozna stosowac róz¬ ne reszty alkoholowe, i ze mozliwa jest duza ilosc kombinacji. Dzieki temu, przy niektórych estrach kwasu krzemowego, mozna wplywac w wysokim stopniu na zdolnosc do hydrolizy. Zdol¬ nosc do hydrolizy wiazania RO— Si — zalezy w duzym stopniu od rodzaju grupy RO i od stopnia polikondensacji. Staje sie ona w grupie alifatycznych estrów kwasów krzemowych bar¬ dzo szybko tym mniejsza, dim bardziej zwieksza sie w tej grupie liczba atomów wegla. Oprócz tego zdolnosc do hydrolizy zalezy w wysokim stopniu od budowy grupy RO—. Aromatyczne estry kwasu krzemowego odznaczaja sie trwa¬ loscia w wyzszych temperaturach przy równo¬ czesnie stosunkowo niskich temperaturach ze¬ stalania sie i wysokich temperaturach wrzenia.(I.) CHcfH-CH2-OH fil) a-;//-a OH CH, (III.) m -CH-(CHX~ 0 -5t -0-(CH, l-CH-CH fn^s 0 CH, ^ — 2 —R i O R-0-Si-\ i o ./?' 1 R" I O -O-Sc- I iv -O-R Jn RO—, R}0—, RnO—, RulO — moga byc reszta¬ mi róznych alkoholi.Sposób prowadzenia reakcji przeestryfikowa- nia wedlug wynalazku jesit szczególnie prosty, przy czyni alkohol z tej reakcji otrzymuje sie z powrotem ilosciowo w postaci nadajacej sde na¬ tychmiast do zastosowania.Oznaczenie tlenu w zwiazkach epoksydowych przeprowadza sie w znany sposób na dirodze miareczkowania, w którym ustala sde zuzycie kwasu solnego z roztworów kwas solny — diok¬ san, albo kwas solny — pirydyna.Kwas oiitoikrzemowy i poliestry kwasu krze¬ mowego np. glicydolu sa cieczami ruchliwymi, o niskiej lepkosci wynoszacej 20—500 cP. Za¬ wartosc SiO wynosi 18—27%.Tablica I Esfcry epoksydowe kwasu krzemowego Wlascimosci Giezar czasteczkowy Równowaznik epoksydowy Grupy epoksydowe na mol Lepkosc cP 20°C Gestosc Wspólczynnik zalamania Zawartosc St02 w procentach Zawartosc Si w procentach Diuuglicydooksy- dumetoksysilan znaleziono 259 131-136 1,04-2 6,8 1,139 1,4370 22,88 10,62 obliczono 264 132 2 - - - 22,7 10,6 Czteroglicydooksysilan znaleziono 314 87-91 3,5-3,7 20-35 1,218 1,4560- 1,4580 18,16 8,46 obliczono 320 80 4 - - - 18,75 8,75 Glicydooksypolisilan znaleziono 950-1100 105-110 9,4-10 300-500 1,463 1,463 26,94 12,55 obliczono 1080 90 12 - - - 27,8 12,9 — 3 —Estry epoksydowe kwasu krzemowego sa dob¬ rymi rozpuszczalnikami nie tylko dla wymienio¬ nych zywic fenoloapolksydowych i trójazyno- epoksydowych lecz takze nip. dla zywic fenolo¬ wych, melaminowych i mocznikiowo-formalde- hydowych, dla nienasyconych zywic poliestro¬ wych, polimetakrylanu metylowego i innych grup zywic. Tak np. mozliwe jest rozpuszczenie calego szeregu technicznie wytworzonych sta¬ lych zywic fenoiowycih w róznych stosunkach wagowych i uzyislkanie w ten sposób lanych zy¬ wic typu zywica fenolowa — ester epoksydowy kwasu krzemowego, dajacych sie odlewac w normalnej temperaturze, i które przy zastoso- waniu katalizatorów daja sie utwardzac juz w nizszych temperaturach.Przebudowa niskoczasteczkowych wielofunk¬ cyjnych monomerów estrów epoksydowych kwa¬ su ortokrzemowego albo polifunkcyjnych poli¬ merów estrów epoksydowych kwasu krzemowe¬ go w przestrzennie usiedowane makro czastecz¬ ki jest analogiczna jak przebudowa epoksydów na bazie fenolowej przez dodanie srodków utwardzajacych wedlug zasady reakcj. addycji albo reakcji zblizonej do reakcji polimeryzacji jonowo-lancuchowej, przy czym mozliwe sa za¬ równo reakcje addycji jak i polimeryzacji. Przy zastosowaniu amin trzeciorzedowych polimery¬ zacja grup epoksydowych przebiega jak u zywic fenoloepoksyriowych przez katalitycznie pobudzo¬ na reakcje jonowo — lancuchowa (Narracott, Bnit. Plastios 26 1953,120), która to reakcja w przypadku estrów epoksydowych kwasu krze¬ mowego moze przebiegac w taki sam sposób.Równiez katalizatory Friedel — Craftsa i fluorek boru dzialaja usieciowiajaco z wytworzeniem polieteru.Tablica 2 Sklad, czas uzytkowania, maksymalna temperatura przerobu i warunki utwardzania czystych zywic epoksydowych kwasu krzemowego i kombinacji epoksydowych kwasu krzemowego z ADT, Tritri, EG-1 w stosunku 100 :100 Rodzaj epoksydu KTE KTE+ADT KTE+EG-1 KTE+Tritri Glicydooksy- polisilan Srodki utwardzajace MSA+'l£ diuumetylo' aniliny MSA MSA MSA MSA+1$ dirumetylo- aniliny Ilosc srodka utujardzajacego na 100 czesci zywicy 109 124,5 80,6 150 147 Minimalna temperatura uzytkoujania °C 40 20 20 20 40 Czas uzytkoujania temp °C czas godz. 70 2—4 70 2—4 70 4—6 50 1—2 70 2—4 Maksymalna temperatura a) przerobu b) utwardza¬ nia °C a) 100 b) 200 a) 70 b) 200 a) 100 b) 200 a) 40 b) 200 a) 70 b) 200 Warunki urwardzania temp °C czas godz.H 100 H 3 N 1U) N 15 H 70 H 3 IN 150 N 15 H 100 H 5 N 150 N 15 H 50 H 3 N 150 N 15 H 100 H 3 N 150 N 15 KTE — ester czteroglicydowy kwasu krzemowego ADT — 2-etoksy — 4,6^dwuglicydo — 1,3,5 -trójazyna Tritri — 2,4,6 — trójglicydooksy — 1,3,5 .— trójazyna EG — 1 — zywica fenoloepolksydowa, ciezar czasteczkowy 500—600 MSA — bezwodnik kwasu maleinowego oznaczenie: H — utwardzanie N — dodatkowe utwardzanie — 4 —Polimeryzacja monomerów i polimerów estrów epoksydowych kwasu krzemowego do usiecio- wanyeh w wysokim sitopniu makroczasteczek przebiega latwo z aminami trzeciorzedowymi np. z pirydyna.Poliaddycja z aminowymi srodkami utwardza¬ jacymi zalezy od rozpuszczalnosci mono i polia- min w estrach epoksydowych kwasu krzemowe¬ go. Daleko lepsza jest rozpuszczalnosc bezwod¬ ników kwasowych, które nadaja sie do utwardzania estrów epoksydowych kwasu krze¬ mowego na róznorodne masy do formowania.Przez dobranie róznych bezwodników kwasów karbonowych o zmieniajacej sie zdolnosci do reakcji, rozpuszczalnosci, o róznej temperaturze topnienia otrzymuje sie rózne rodzaje srodków utwardzajacych dajacych sie odpowiednio zasto¬ sowac w zaleznosci od potrzeb.Wedlug wynalazku korzystny jest bezwodnik kwasu maleinowego, poniewaz rozpuszcza sie on bardzo dobrze w niskich temperaturach w estrach kwasu krzemowego, przy czym takie mieszaniny zywicy i srodka utwardzajacego po¬ siadaja w temperaturze pokojowej niskie lep¬ kosci i daja sie odlewac lub przerabiac. Mini¬ malna temperatura uzytkowa mieszaniny zywicy — srodka utwardzajacego zawierajacej bezwod¬ nik kwasu maleinowego wynosi 20—40°C. Reak¬ cja miedzy bezwodnikami cyklicznymi i grupa¬ mi epoksy kwasów orto i poiikrzemowego zostaje znacznie przyspieszona obecnoscia amin trzecio¬ rzedowych. Oprócz pirydyny i trzeciorzedowych amin nadaje sie równiez dwumetyloanilina, która stosuje sie w ilosci 0,5—1% w odniesieniu do estru epoksydowego kwasu krzemowego.Jak juz wspomniano mozliwa jest kombinacja estrów epoksydowych kwasu krzemowego z zy¬ wicami fenoloepoiksydowymi i trójazynoepoksy- dowymi jak równiez z innymi grupami zywic.Z tablicy 2 wynika sklad, minimalna tempera¬ tura rozpuszczalnosci, czas uzytkowania, maksy¬ malna temperatura przerobu i warunki utwar¬ dzania dla mieszanin zywic a — srodek utwar¬ dzajacy, które to mieszaniny zawieraja bezwod¬ nik kwasu maleinowego jako srodek utwardza¬ jacy z dodatkiem albo bez dodatku katalizatora, i które obejmuja zarówno czyste estry epoksydowe kwasu krzemiowego jak tez ich kombinacje z 2 — dwuetoksy — 4,6 — dwugli- cyidooksy — 1,3,5" ^trójazyna, 2,4,6 -fcrójglicy- dooksy — 1,3,5 -trójazyna, oraz zywica fenolo- epoksydowa.Tablica 3 Wlasciwosci zywic epoksydowych kwasu krzemowego i kombinacji zywic epoksydowych kwa¬ su krzemowego z zywicami trójazynowymi i fenolowymi (stosunek 100 czesci zywicy epoksy¬ dowej kwasu krzemowego na 100 czesci zywicy trój azynowej lub fenoloepoksydowej) KTE KTE + ADT KTE + EG—1 KTE + Tritri Glicydooksypolisilan Odpornosc cieplna inedlug Vicata °C 178—180 215 150 310 264 Odpornosc cieplna iredlug Martensa °C 87-90 80 75-80 97-99 102 Udarnosc (cmkg/cm2) 21-22 15—20 8—10 10—11 5-6 Wytrzymalosc na rozryiranie (kg/cm2) 350-400 470-530 450-500 6SO-640 310-320 Wytrzymalosc na zginanie (kg/cm2) 1400—1500 1200-1400 1000—1100 1120—1200 850-95 W tablicy 3 podano termiczne i mechaniczna wlasciwosci zywic epoksydowych kwasu krze¬ mowego i ich kombinacji z zywicami trójazyno- epoksydowymi i fenoloepoksydowymi, o których jest mowa w tablicy 2, i które zostaly utwardzo¬ ne wedlug danych zawartych w tej tablicy.Do kombinacji estrów epoksydowych kwasu krzemowego' z zywicami fenolowymi zastosowa¬ no produkty wytwarzane na skale techniczna (zywice VEB Piasta Erkner).Rozpuszczalnosc rezoM i nowolaków w estrach epoksydowych kwasu krzemowego jak dwugli- cydooksydwualkoksysilanie, albo czteroiglicydook- sysilanie ¦wskazuja droge do przeprowadzenia zywic fenioloformaldehydowych w zywice lane.Grupy epoksydowe reaguja z zywicami fenolo¬ wymi szczególnie przy ogrzaniu, przy czym po¬ wstaja bardzo twamde zywice, zwlaszcza gdy kondensacje prowadzi sie w obecnosci przyspie¬ szaczy (dwumetyloaniliny). Daleko idace usie- ciowanie przy zastosowaniu przyspieszacza (np. 0,5—1% dwuimetyloaniiliny) jest wyraznie wi- — 5 —doczne z odpornosci na wyzsze temperatury we¬ dlug Vicata (wzrost od okolo 150 do przeszlo 310^C).Wlasciwosci zywic lanych zalezne sa równiez od budowy zastosowanych zywic fenolowych.Zywice lane powstaja przy rozpuszczaniu 0—50% zywicy fenolowej, szczególnie 20—300/0 w 100—50%, szczególnie 80—70% estru epoksydo¬ wego kwasu krzemowego. Z powodu róznej sftruktury i róznej aktywnosci rezoli albo nowo- laków konieczne sa rózne temperatury rozpusz¬ czania. Rezole rozpuszczaja sie w estrze kwasu krzemowego przez mieszanie zawartosci w tern- • peraturze okolo 80°C, szczególnie 70°C az do otrzymania klarownego roztworu. Przy nowo- lakach temperatury rozpuszczania wynosza 90—130°C, szczególnie 110—120°C. Jezeli do te¬ oretycznego równowaznika epoksydu dodac kwasnego utwardzacza, np. bezwodnika kwasu maleinowego, mozna, wówczas otrzymac zywice lane z jeszcze wyzsza zawartoscia zywicy feno¬ lowej. W tym przypadku rozpuszcza sie dodat¬ kowo np. bezwodnik kwasu maleinowego w roz¬ tworze zywica fenolowa-ester epoksydowy kwa¬ su krzemowego w temperaturze 60°C.Najkorzystniejsze temperatury utwardzania* dla zywicy lanej wytworzonej z zywicy fenolo¬ wej i estiru epoksydowego kwasu krzemowego z przyspieszaczem lub bez przyspieszacza wyno¬ sza 70—80°C, zas z dodatkiem bezwodnika kwasu maleinowego 50—70°C. Dalsze utwardzanie mo¬ ze nastapic w temperaturach powyzej 120°C, w tym przypadku najczesciej w temperaturze 150°C.Tablica 4 podaje wlasciwosci mieszanin zywi- ca-utwardzacz i zywic.Tablica 4 336 '(Nowolak) utwardzana Zywica 2061 (Nowolak) z 0,5 dwumetyloaniliny Zywica 106/11 Ch bez przyspieszacza Dwuglicydooksydwuetaksysilan , 50% Zywica106 50% Czas przebywania w naczyniu przy20°C 50 godz.Czas utwardzania przy 90^ 15 godz.Czas dodatkowego utwardzania przy200°C 20 godz.Udarnosc 10,33 cm kg/cm2 Odipornosc cieplna wedlug Vicata 197°C Czteroglicydooksysilan 50% Zywica 106 # 50% Czas przebywania w naczyniu przy20°C 12 godz.Czas utwardzania przy 90°C 13 godz.Czas dodatkowego utwardzania przy 200QC 20 godz.Udarnosc 0.5 cm kg/cm2 Odpornosc cieplna wedlug Yicaita 175°C jako przyspieszaczem CzterogMcydooksysilan 90% Zywica 2061 10% Czas przebywania w naczyniu ,przy 20QC 15 godz.Czas utwardzania przy 80°C 16 godz.Czas dodatkowego utwardzania przy 160qC 24 godz.Udarnosc 15 cm kg/cm2 Odpornosc cieplna wedlug Yicata 310°C Zywica 1002 (Rezol) z CzterogUcydooksysilan Zywica 1002 Czas przebywania w naczyniu przy 20°C Czas utwardzania przy 80°C Czas dodatkowego utwardzania przy 150qC' 24 godz.Udarnosc 19,8 cm kg/cm2 Odpornosc cieplna wedlug Yicata 250°C dwumetyloanilina (0,5%) 90% 10% 15 godz. 16 godz.Zywice epoksydowe otrzymywane sposobem wedlug wynalazku moga znalezc szerokie tech¬ niczne zastosowanie w róznych galeziach prze¬ myslu jako zywice lane, do laczenia, jako zywi¬ ce lakiernicze, jako material elektroizolacyjny iitd.Przyklad I. Wytwarzanie czteroglicydooksy- silainu przez przeestryfikowanie. 315 g czteroetoksysilanu ogrzewa sie w kolbie z trzema szyjkami o objetosci 1000 cm3 zaopa¬ trzonej w kapilare do destylacji prózniowej (rurka z chlorkiem wapniowym), termometr i kolumne do frakcjionowanej destylacji typu Wiedmera z nasadzona chlodnica Liebiga z 490 g glicydolu do temperatury 40°C, przy czym na¬ stepuje rozpuszczenie sie skladników. Po doda¬ niu katalizatora (250 mg metylanu sodowego) — 6 —mieszanine ogrzewa sie dalej. Przy temperatu¬ rze wynoszacej 70°C w kolbie i cisnieniu 100 torrów nastepuje przeestryfnkowainie czteroety- lowego estru kwasu krzemowego z glicydoiem, . przy czym oddestylowuje alkohol etylowy w temperaturze wrzenia 35—37°C (Kp 100).Odbieralnik chlodzi sie za pomoca mieszaniny alkoholu i suchego lodu. Pod koniec reakcji wzrasta powoli temperatura mieszaniny reak¬ cyjnej. Gdy ternperatura wewnatrz kolby osiag¬ nie 90°C (przerywa sie reakcje, wazy sie ilosc alkoholu etylowego i dla kontroli oznacza jego wspólczynnik zalamania. Nastepnie bez dalszego ogrzewania odciaga sie z mieszandny reakcyjnej lotne skladniki przy cisaiieniu 2—3 torrów.Czteroglicydooksyisilan zadaje sie na zimno kil¬ koma kroplami wody, a w celu zobojetnienia katalizatora wprowadza sie gazowy dwutlenek wegla. Po wysuszeniu estru bezwodnym siercza- nem sodowym i nastepnie po odsaczeniu otrzy¬ muje sie czteroglicydooksysilan w postaci kla¬ rownej, wodnistej cieczy. Produktu nie mozna destylowac bez rozkladu przy cisnieniu 1—2 tor¬ rów.Wytwarzanie czteroglicydooksysilanu przez przeestryflkowanie Naumzka Czteroglicydooksysilan Glicydol Metylan sodowy Mol 1,5 6,6 0,0046 Gram 315 490 0,25 Ml 340 460 Wartosci analityczne czteroglicydooksysilanu znaleziono Si02 18,6 Si 8,46 obliczono 18,75 8,75 Stosunek molowy czteroetoksysiilanu do glicy- dolu 1 :4,4 Wydajnosc czteroglicydooksysilanu 473 g = 98% Wydajnosc destylatu 268 g n20 = 1,3688, co od¬ powiada ilosci alkoholu etylowego 262 g = 95% teoretycznej wydajnosci alkoholu.Wlasciwosci czterogHcydooksysdlanu 314 znaleziono Ciezar czasteczkowy w baromoformie Ciezar równowaznika epo¬ ksydowego grupy epoksydowe/mol lepkosc w cP/20°C gestosc d20 wspólczynnik zalamania 20°C obliczono 320 90,5 3,5 20 1,217 1,4572 80 4 — — — Przyklad II. Wytwarzanie dwuglicydooksydwuetoksysilanu na drodze przeestryfikowania Wytwarzanie nastepuje wedlug przepisu z przykladu I.Nairazka Czteroetoksyisilan Glicydol Metylan sodowy Mol 2 4 0,0046 Gram 420 296 0,25 Ml 455 260 Wartosci analityczne dmuglicydooksydinuetoksysilanu znaleziono Si02 22,88 Si 10,62 obliczono 22,7 10,6 Stosunek molowy czteroetoksyisilanu do glicy- dóiu 1 :2 wydajnosc dwuiglicydcoksydwuetoksy- silanu 490 g = 93%. Wydajnosc destylatu 198 g n2o = 1,3741, co odpowiada ilosci alkoholu etylo¬ wego 178 g = 96,5% teoretycznej wydajnosci al¬ koholu.Wlasciwosci dwuglicydooksydwuetoksysilanu znaleziono Ciezar czasteczkowy ciezar równowaznika epo¬ ksydowego grupy epoksydowe/mol lepkosc w cP/20°C gestosc d* wspólczynnik zalamania 20°C 259 131,3 1,97 6 1,139 1,4370 obliczono 264 132 2 — — — — 7 —Przyklad III. Wytwarzanie glieydooksyposiianu na drodze przeestryfikowania.Wytwarzanie nastepuje wedlug przepisu z przykladu I.« Nawazka Krzemian etylowy 40 Glicydol Metylan sodowy Mol 0,5 6,4 0,0046 Gram 372 473,6 0,25 Ml 335 445 Wartosci analityczne clicydooksypolisilanu znaleziono | obliczono SiQ2 26,94 Si 12,55 27,8 12,9 Stosunek molowy krzemianu etylowego 40 g gUcydoflu 1 :12,8.Wydajnosc glicydooksypolisiianu 510 g = 94,5% Wydajnosc destylatu 265 g n20 = 1,3683, co od¬ powiada ilosci alkoholu etylowego wynoszacej 260 g = 94,3% ilosci teoretycznej.Wlasciwosci glicydooteypcilisilanu znaleziono Ciezar czasteczkowy w bro- moformie Ciezar równowaznika epo¬ ksydowego Grupy epoksydowe/mol lepkosc w cP/20°C gestosc d4 wspólczynnik zalamania 20°C 1,463 970 obliczono 1080 105 . 9J 290 1,31 90 12 — — PL
Claims (1)
1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzaniia estrów epoksydowych kwa¬ su krzemowego i ich polimerów, znamienny tym, ze odpowiednie estry kwasu krzemowego, które sa zestryflkowane niskowrzacym alkoho¬ lem przeestryfikowuje sie w niskiej temperatu¬ rze w prózni z glicydolem, jego homologami i pochodnymi w obecnosci katalizatora prze- estryfikowania. Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin Zastepca: inz. mgr Adolf Towpik, rzecznik patentowy RSW „Prasa" W-wa, Okopowa 58/72. Zam. 95/A. Pap. druk. sat. ki. III 70 g. 100 egz. PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL41844B1 true PL41844B1 (pl) | 1959-02-15 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101824133B (zh) | 水性聚氨酯改性环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN101679630A (zh) | 多支链三聚氰胺聚合物 | |
| US3383360A (en) | Diepoxide ethers of azophenolic compounds and resins therefrom | |
| JPH04233935A (ja) | エポキシド網目構造の製造用熱硬化性組成物、それらの製造方法およびそれらの使用 | |
| US3846442A (en) | Glycidyl hydantoin compounds | |
| CA1222521A (en) | Triglycidyl compounds of aminophenols | |
| Rocks et al. | Curing kinetics and thermomechanical behaviour of co‐anhydride cured aminoglycidyl epoxy resins | |
| ES2861552T3 (es) | Uso de una composición de éteres de bis-anhidrohexitol de baja viscosidad como diluyente reactivo para composiciones reticulables de resinas, adhesivos, revestimientos y matrices para materiales compuestos | |
| US4102866A (en) | Method of making glycidyl ethers of novolak resins | |
| CA1152531A (en) | Curable epoxide resin mixtures | |
| GB2138425A (en) | Curing polyepoxide resin binders in high density syntactic foam forming compositions | |
| Reyes et al. | Synthesis of tri‐aryl ether epoxy resin isomers and their cure with diamino diphenyl sulphone | |
| US3798242A (en) | N,n'-diglycidyl-dicarboxylic acid dianilides | |
| PL41844B1 (pl) | ||
| JPH0521925B2 (pl) | ||
| JPS62257924A (ja) | トリスフエノ−ルおよびジシクロペンタジエンより製造されるエポキシ樹脂 | |
| JPH04279624A (ja) | メソゲングリシジルエステル類 | |
| Park et al. | Thermal properties and fracture toughness of epoxy resins cured by phosphonium and pyrazinium salts as latent cationic initiators | |
| US3351673A (en) | Process for preparing composite epoxide resins | |
| US3931058A (en) | Polyglycidyl compounds, processes for their manufacture and use | |
| US3386924A (en) | Curing polyepoxy compounds with tetrahydrotricyclopentadienylene diamine | |
| JPH04323214A (ja) | ノボラック型樹脂、その製造法、エポキシ樹脂、樹脂組成物及びその硬化物 | |
| CN102260403A (zh) | 一种用于电子封装材料和覆铜板的阻燃环氧树脂及其合成方法 | |
| CN102037045A (zh) | 衍生自非种子油基链烷醇酰胺的环氧树脂及其制备方法 | |
| JPH04255714A (ja) | 多官能エポキシ樹脂及びその製造方法 |