RU2387634C1 - Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof - Google Patents

Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2387634C1
RU2387634C1 RU2008141593/04A RU2008141593A RU2387634C1 RU 2387634 C1 RU2387634 C1 RU 2387634C1 RU 2008141593/04 A RU2008141593/04 A RU 2008141593/04A RU 2008141593 A RU2008141593 A RU 2008141593A RU 2387634 C1 RU2387634 C1 RU 2387634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acrylates
oligo
oligooxypropylene
primary layer
hydroxyl
Prior art date
Application number
RU2008141593/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Лысенко (RU)
Сергей Николаевич Лысенко
Эльвира Гильфановна Огородова (RU)
Эльвира Гильфановна Огородова
Равиль Максумзянович Якушев (RU)
Равиль Максумзянович Якушев
Original Assignee
Государственное учреждение Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук (ИТХ УрО РАН)
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 Государственное учреждение Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук (ИТХ УрО РАН) filed Critical Государственное учреждение Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук (ИТХ УрО РАН)
Priority to RU2008141593/04A priority Critical patent/RU2387634C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387634C1 publication Critical patent/RU2387634C1/en

Links

Landscapes

  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: described are oligo oxypropylene acrylates for the primary layer of polymer coating of optical guides based on oligo oxypropylene glycol with molecular weight over 1000 and functionality of 2-3 with fractional conversion of hydroxyl groups into acrylate groups equal to 80-90%. Also described is a method for synthesis of oligo oxypropylene acrylates, involving acrylation of hydroxyl oligomer groups with acryloyl chloride without a solvent or in a medium of a dry organic solvent in the presence of an aliphatic tertiary amine at temperature 10-30°C. The method is distinguished by that, the hydroxyl-containing oligomer used is oligo oxypropylene glycol with molecular weight over 1000 and functionality 2-3 with fractional conversion of hydroxyl groups to acrylate groups equal to 80-90%.
EFFECT: obtaining oligo oxypropyelene acrylates with low viscosity and glass transition point, suitable for making the primary layer of frost-resistant low-modulus polymer coatings of optical guides.
2 cl, 2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к фотоотверждаемым безуретановым олигоэфиракрилатам, полимеры на основе которых сохраняют эластичность в широком диапазоне отрицательных температур и могут применяться для первичного слоя защитно-упрочняющего покрытия световодов. Они также могут быть использованы как активные разбавители в фотоотверждаемых композициях.The invention relates to photocurable non-urethane oligoester acrylates, the polymers based on which retain elasticity in a wide range of negative temperatures and can be used for the primary layer of a protective-hardening coating of optical fibers. They can also be used as active diluents in photocurable compositions.

В связи с расширением области применения оптических волокон к защитно-упрочняющим покрытиям предъявляются все более высокие требования. Первичный слой защитно-упрочняющего покрытия световода должен быть эластичным, то есть материал этого слоя должен иметь низкий модуль упругости и не переходить в стеклообразное либо кристаллическое состояние во всем диапазоне рабочих температур. Кроме того, фотоотверждаемая композиция должна иметь вязкость не более 10 Па·с.In connection with the expansion of the scope of application of optical fibers to protective-hardening coatings, increasingly higher demands are made. The primary layer of the protective and hardening coating of the fiber must be flexible, that is, the material of this layer must have a low modulus of elasticity and not go into a glassy or crystalline state over the entire range of operating temperatures. In addition, the photocurable composition should have a viscosity of not more than 10 Pa · s.

Известно использование для первичного слоя световодов фотоотверждаемых олигоуретанакрилатов, получаемых из гибкоцепных гидроксилсодержащих олигомеров, к концевым гидроксильным группам которых через диизоцианат прививаются молекулы гидроксиэтилакрилата [Han D.K., Seung G.K., Chang S.H. Properties of UV-curable polyurethane acrylates for primary optical fiber coating // J. of Appl. Polym. Sci. - 1992. - Vol.46 - P.1339-1351]. Наличие уретановых групп приводит к резкому увеличению межмолекулярного взаимодействия в олигомере из-за образования водородных связей. В результате возрастают температура стеклования отвержденного материала и вязкость олигоуретанакрилата в сравнении с исходным гидроксилсодержащим олигомером. Из-за большой вязкости олигоуретанакрилаты, для нанесения на волокно, разбавляют летучими растворителями либо активными разбавителями (маловязкими акрилатами), что приводит к повышению модуля упругости покрытия за счет увеличения частоты сшивки в отвержденном материале.It is known to use photocurable oligourethane acrylates obtained from flexible chain hydroxyl-containing oligomers for the primary layer of optical fibers, the hydroxyethyl acrylate molecules being grafted via diisocyanate to their terminal hydroxyl groups [Han D.K., Seung G.K., Chang S.H. Properties of UV-curable polyurethane acrylates for primary optical fiber coating // J. of Appl. Polym. Sci. - 1992. - Vol. 46 - P.1339-1351]. The presence of urethane groups leads to a sharp increase in intermolecular interaction in the oligomer due to the formation of hydrogen bonds. As a result, the glass transition temperature of the cured material and the viscosity of the oligourethane acrylate increase in comparison with the initial hydroxyl-containing oligomer. Due to the high viscosity, oligourethane acrylates, for application to the fiber, are diluted with volatile solvents or active diluents (low viscosity acrylates), which leads to an increase in the elastic modulus of the coating due to an increase in the crosslinking frequency in the cured material.

Применение безуретановых акрилаттерминальных олигомеров должно приблизить морозостойкость покрытий к морозостойкости исходных гибкоцепных олигомеров и снять проблему вязкости отверждаемой композиции.The use of urethane-free acrylate terminal oligomers should bring the frost resistance of coatings closer to that of the original flexible chain oligomers and remove the problem of viscosity of the curable composition.

Известны безуретановые олигобутадиенакрилаты, синтезированные на основе олигобутадиенов, имеющих низкие температуры стеклования (до -90°С) и умеренную вязкость [F.Ferrero, G.Malucelli Synthesis of polybutadien-acrylates and properties of the photocured films // Progress in Organic Coatings. - 2005. - Vol.54 - P.337-343]. Для довольно большого набора синтезированных олигобутадиенакрилатов сведений по вязкости и температуре стеклования не приводится, так же как и данных по механическим свойствам отвержденных материалов. Температуры стеклования отвержденных чистых (без разбавителей) олигобутадиенакрилатов имеют большой разброс (от -35 до -73°С), не коррелируя ни с молекулярной массой, ни с функциональностью олигобутадиенакрилатов. Нет сведений о возможности их использования в полимерных покрытиях световодов.Known urethane-free oligobutadiene acrylates synthesized based on oligobutadiene having low glass transition temperatures (up to -90 ° C) and moderate viscosity [F. Ferrero, G. Malucelli Synthesis of polybutadien-acrylates and properties of the photocured films // Progress in Organic Coatings. - 2005. - Vol. 54 - P.337-343]. For a fairly large set of synthesized oligobutadiene acrylates, information on viscosity and glass transition temperature is not given, as well as data on the mechanical properties of cured materials. The glass transition temperatures of cured pure (without diluents) oligobutadiene acrylates have a wide spread (from -35 to -73 ° C), not correlating with either the molecular weight or the functionality of oligobutadiene acrylates. There is no information about the possibility of their use in polymer coatings of optical fibers.

Известны безуретановые олигоэфирдиакрилаты на основе полиэтиленгликоля - ПЭГДА с молекулярными массами от 400 до 2000 [A.Priola, G.Gozzelino, F.Ferrero, G.Malucelli Properties of polymeric films obtained from u.v. cured poly (etilene glycol) diacrylates // Polymer. - 1993. - Vol.34 - P.3653-3657; A.Priola, G.Gozzelino, F.Ferrero, G.Malucelli Investigation on the structure - property relationships for films obtained from UV curable coatings // Progress in Organic Coatings. - 1993. - Vol.22 - P.301-314]. ПЭГДА, как и исходные олигомеры полиэтиленгликоля, в основном, кристаллические вещества, и покрытия на их основе также склонны к кристаллизации.Known urethane-free oligoester diacrylates based on polyethylene glycol - PEGDA with molecular weights from 400 to 2000 [A.Priola, G. Gozzelino, F. Ferrero, G. Malucelli Properties of polymeric films obtained from u.v. cured poly (etilene glycol) diacrylates // Polymer. - 1993. - Vol. 34 - P.3653-3657; A.Priola, G. Gozzelino, F. Ferrero, G. Malucelli Investigation on the structure - property relationships for films obtained from UV curable coatings // Progress in Organic Coatings. - 1993. - Vol.22 - P.301-314]. PEGDA, like the original polyethylene glycol oligomers, mainly crystalline substances, and coatings based on them are also prone to crystallization.

Известны также безуретановые олигоэфиракрилаты на основе полипропиленгликоля - ППГДА с молекулярными массами 400, 1000 и 1200 [A.Priola, G.Gozzelino, F.Ferrero, G.Malucelli Investigation on the structure - property relationships for films obtained from UV curable coatings // Progress in Organic Coatings. - 1993. - Vol.22 - P.301-314]. ППГДА не кристаллизуются и имеют достаточно низкие температуры стеклования. Для отвержденного ППГДА с молекулярной массой 400 температура стеклования составляет -49°С. Для материалов на основе ППГДА 1000 и 1200 данных по температуре стеклования не приводится и указывается на плохую воспроизводимость результатов при их синтезе. Коммерчески доступны олигооксипропилендиакрилаты с молекулярной массой не более 800, применяемые как активные разбавители в фотоотверждаемых покрытиях. Однако малая молекулярная масса олигомера соответствует высокой концентрации акрилатных групп, что ведет к возрастанию плотности сшивок в отвержденном материале и увеличению его модуля упругости (то есть жесткости материала). Олигооксипропиленакрилаты с такими свойствами не пригодны для использования их в качестве первичного слоя защитно-упрочняющего полимерного покрытия световодов, так как не обладают достаточной эластичностью.Also known are polyurethane-based non-urethane oligoester acrylates - PPGDA with molecular weights of 400, 1000 and 1200 [A.Priola, G. Gozzelino, F. Ferrero, G. Malucelli Investigation on the structure - property relationships for films obtained from UV curable coatings // Progress in Organic Coatings. - 1993. - Vol.22 - P.301-314]. PPGDA do not crystallize and have sufficiently low glass transition temperatures. For cured PPGDA with a molecular weight of 400, the glass transition temperature is -49 ° C. For materials based on PPGDA 1000 and 1200, data on the glass transition temperature are not presented and the poor reproducibility of the results during their synthesis is indicated. Commercially available oligooxypropylene diacrylates with a molecular weight of not more than 800, used as active diluents in photocurable coatings. However, the low molecular weight of the oligomer corresponds to a high concentration of acrylate groups, which leads to an increase in the crosslink density in the cured material and an increase in its elastic modulus (i.e., material stiffness). Oligoxypropylene acrylates with such properties are not suitable for use as a primary layer of a protective-hardening polymer coating of optical fibers, since they do not have sufficient elasticity.

Известен метод синтеза ПЭГДА и ППГДА путем акрилирования концевых гидроксильных групп полиэтиленгликоля или полипропиленгликоля акриловой кислотой [A.Priola, G.Gozzelino, F.Ferrero, G.Malucelli Properties of polymeric films obtained from u.v. cured poly (etilene glycol) diacrylates // Polymer. - 1993. - Vol.34 - P.3653-3657]. Синтез проводят в среде сухого органического растворителя (бензол) в присутствии стабилизатора (гидрохинон), катализатора (метансульфоновая кислота) при кипячении с азеатропной отгонкой воды. Эта реакция требует длительного кипячения смеси (11 часов), и для предотвращения полимеризации акрилатов в ходе реакции в смесь вводят большое количество стабилизатора (гидрохинона). Гидрохинон и продукты его окисления в дальнейшем будут мешать проведению фотоотверждения, а очистка олигомерного продукта от этих примесей сложна. Отмечается плохая воспроизводимость результатов при синтезе ППГДА с молекулярной массой уже 1000.A known method for the synthesis of PEGDA and PPGDA by acrylation of the terminal hydroxyl groups of polyethylene glycol or polypropylene glycol with acrylic acid [A.Priola, G. Gozzelino, F. Ferrero, G. Malucelli Properties of polymeric films obtained from u.v. cured poly (etilene glycol) diacrylates // Polymer. - 1993. - Vol. 34 - P.3653-3657]. The synthesis is carried out in a dry organic solvent (benzene) in the presence of a stabilizer (hydroquinone), a catalyst (methanesulfonic acid) while boiling with azeatropic distillation of water. This reaction requires a long boil of the mixture (11 hours), and to prevent the polymerization of acrylates during the reaction, a large amount of stabilizer (hydroquinone) is introduced into the mixture. Hydroquinone and its oxidation products will interfere with photocuring in the future, and the purification of the oligomeric product from these impurities is difficult. Poor reproducibility of the results was noted in the synthesis of PPGDA with a molecular weight of already 1000.

Если использовать ангидрид или хлорангидрид акриловой кислоты, этерификацию можно провести при температурах 0-30°С, в этом случае добавления ингибиторов радикальных реакций не потребуется.If anhydride or acid chloride is used, the esterification can be carried out at temperatures of 0-30 ° C; in this case, the addition of radical reaction inhibitors is not required.

Известен способ получения олигоэфирдиакрилатов путем взаимодействия хлорангидрида (мет)акриловой или α-хлоракриловой кислоты в среде сухого органического растворителя в присутствии третичного амина или пиридина при 5-20°С в атмосфере инертного газа с диолами общей формулы HO-R-(C≡C)n-R-OH, где n=2 или 4, R=-CH2- или -СН2-CH2- [Авторское свидетельство SU 14087934 C08G 63/52. Способ получения олигоэфиракрилатов. - БИ 2000, №25. - С.428].A known method of producing oligoester diacrylates by reacting an acid chloride of (meth) acrylic or α-chloroacrylic acid in a dry organic solvent in the presence of a tertiary amine or pyridine at 5-20 ° C in an inert gas atmosphere with diols of the general formula HO-R- (C≡C) n -R-OH, where n = 2 or 4, R = -CH 2 - or -CH 2 -CH 2 - [Copyright certificate SU 14087934 C08G 63/52. A method of producing oligoester acrylates. - BI 2000, No. 25. - S. 428].

Этот способ ограничен выбором определенных диолов.This method is limited to the selection of certain diols.

Задача изобретения - получение олигооксипропиленакрилатов с низкими значениями вязкости и температуры стеклования, пригодных для изготовления первичного слоя морозостойких низкомодульных полимерных покрытий световодов методом фотоотверждения.The objective of the invention is the production of oligooxypropylene acrylates with low values of viscosity and glass transition temperature, suitable for the manufacture of the primary layer of frost-resistant low-modulus polymer coatings of optical fibers by photocuring.

Для решения поставленной задачи предлагаются олигооксипропиленакрилаты для первичного слоя полимерного покрытия световодов на основе олигооксипропиленгликолей с молекулярной массой более 1000 и функциональностью 2-3 при степени превращения гидроксильных групп в акрилатные 80-90%. Предлагается способ получения олигооксипропиленакрилатов, включающий акрилирование гидроксильных групп олигомера хлорангидридом акриловой кислоты без растворителя или в среде сухого органического растворителя в присутствии алифатического третичного амина при температуре 10-30°С, отличающийся тем, что в качестве гидроксилсодержащего олигомера применяют олигооксипропиленгликоли с молекулярной массой более 1000 и функциональностью 2-3 при степени превращения гидроксильных групп в акрилатные 80-90%.To solve this problem, oligooxypropylene acrylates are proposed for the primary layer of the polymer coating of optical fibers based on oligooxypropylene glycols with a molecular weight of more than 1000 and a functionality of 2-3 with a degree of conversion of hydroxyl groups to acrylate 80-90%. A method for producing oligooxypropylene acrylates is proposed, which comprises acrylating the hydroxyl groups of the oligomer with acrylic acid chloride without solvent or in a dry organic solvent in the presence of an aliphatic tertiary amine at a temperature of 10-30 ° C, characterized in that oligoxyoxypropylene glycol is used as a hydroxyl-containing oligomer 2-3 functionality with a degree of conversion of hydroxyl groups to acrylate 80-90%.

Синтезированные на основе олигооксипропиленгликолей (лапролов) олигооксипропиленакрилаты имеют низкие значения вязкости и температуры стеклования, поэтому их можно использовать для получения первичного слоя морозостойких низкомодульных полимерных покрытий световодов методом фотоотверждения.Synthesized on the basis of oligooxypropylene glycols (laprols) oligooxypropylene acrylates have low viscosity and glass transition temperatures, therefore, they can be used to obtain the primary layer of frost-resistant low-modulus polymer coatings of optical fibers by photo-curing.

Способа получения олигооксипропиленакрилатов путем акрилирования гидроксильных групп олигомера хлорангидридом акриловой кислоты в источниках информации не выявлено. Не выявлено также и описания покрытий световодов, полученных фотоотверждением чистых (без разбавителей) олигооксипропиленакрилатов. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».A method for producing oligooxypropylene acrylates by acrylating the hydroxyl groups of an oligomer with acrylic acid chloride has not been identified in the information sources. No description was also found of coatings of optical fibers obtained by photocuring of pure (without diluents) oligooxypropylene acrylates. This allows us to conclude that the proposed solutions meet the criteria of "novelty" and "inventive step".

Методика синтезаSynthesis Method

Олигооксипропиленакрилаты получают путем взаимодействия хлорангидрида акриловой кислоты (акрилоилхлорида) с лапролами в присутствии алифатического третичного амина при температуре 10-30°С. Реакцию проводят как в среде сухого органического растворителя, так и без него. Для проведения синтеза без растворителя готовят смесь навески акрилоилхлорида с половиной навески высушенного лапрола и отдельно смесь навески очищенного амина с таким же количеством лапрола. Затем к раствору акрилоилхлорида постепенно порциями добавляют раствор амина при перемешивании в стакане с помощью механической мешалки при охлаждении стакана водой со льдом либо без охлаждения. После окончания смешения реакционную смесь выдерживают 2-4 часа при температуре 20-40°С, затем проводят удаление гидрохлорида третичного амина одним из следующих методов:Oligooxypropylene acrylates are obtained by reacting acrylic acid chloride (acryloyl chloride) with laprols in the presence of an aliphatic tertiary amine at a temperature of 10-30 ° C. The reaction is carried out both in a dry organic solvent and without it. To carry out the synthesis without a solvent, a mixture of a portion of acryloyl chloride with half a portion of dried laprol and a separate mixture of a portion of purified amine with the same amount of laprol are prepared. Then, the amine solution is gradually added in portions to the acryloyl chloride solution with stirring in a beaker using a mechanical stirrer while the beaker is cooled with water with ice or without cooling. After mixing, the reaction mixture is kept for 2-4 hours at a temperature of 20-40 ° C, then the tertiary amine hydrochloride is removed using one of the following methods:

- выделяют амин в свободном виде под действием раствора щелочи (КОН или NaOH), затем отгоняют амин из реакционной смеси,- isolate the amine in free form under the action of an alkali solution (KOH or NaOH), then the amine is distilled from the reaction mixture,

- проводят экстракцию амина в водную фазу в нейтральной или кислой среде,- carry out the extraction of the amine into the aqueous phase in a neutral or acidic environment,

- отделяют твердый гидрохлорид амина путем фильтрования (центрифугирования) реакционной смеси, разбавленной органическим растворителем, не растворяющим соль амина (ацетон, диэтиловый эфир).- solid amine hydrochloride is separated by filtration (centrifugation) of the reaction mixture diluted with an organic solvent that does not dissolve the amine salt (acetone, diethyl ether).

После очистки от гидрохлорида амина из продукта удаляют растворитель на роторном испарителе, затем удаляют остатки растворителя и воды путем вакуумирования с помощью водоструйного насоса при температуре бани 40-50°С.After purification from the amine hydrochloride, the solvent is removed from the product on a rotary evaporator, then the residual solvent and water are removed by evacuation using a water-jet pump at a bath temperature of 40-50 ° C.

Синтез может быть проведен также в среде сухого органического растворителя. В этом случае готовят растворы навесок акрилоилхлорида, третичного амина и лапрола в растворителе (например, хлороформе). Затем в стакан, снабженный магнитной мешалкой и термометром, к раствору лапрола постепенно порциями приливают растворы акрилоилхлорида и амина. После окончания смешения реакционную смесь выдерживают 2-4 часа при температуре 20-40°С. Затем из реакционной смеси удаляют растворитель на роторном испарителе на бане с температурой 50°С. Далее по вышеописанной методике.The synthesis can also be carried out in a dry organic solvent. In this case, solutions of weighed portions of acryloyl chloride, tertiary amine and laprol are prepared in a solvent (for example, chloroform). Then, in a glass equipped with a magnetic stirrer and a thermometer, solutions of acryloyl chloride and amine are gradually added in portions to the laprol solution. After mixing, the reaction mixture is kept for 2-4 hours at a temperature of 20-40 ° C. Then, the solvent was removed from the reaction mixture on a rotary evaporator in a bath at a temperature of 50 ° C. Further, according to the above method.

Полученные олигооксипропиленакрилаты представляют собой жидкости бледно-желтого цвета. Степень превращения гидроксильных групп в акрилатные составляет 80-90% и определяется по характеристической полосе поглощения в ИК-спектре 1200 см-1 (колебания по одинарной связи С-O в акрилатном карбоксиле, связанном с вторичным спиртовым остатком СН2=СН-С(O)-O-СН(СН3)-. Калибровка проводится по ИК-спектрам растворов втор-бутилакрилата различной концентрации в лапроле.The oligooxypropylene acrylates obtained are pale yellow liquids. The degree of conversion of hydroxyl groups to acrylate is 80-90% and is determined by the characteristic absorption band in the IR spectrum of 1200 cm -1 (vibrations of the single C — O bond in acrylate carboxyl associated with the secondary alcohol residue CH 2 = CH — C (O ) -O-CH (CH 3 ) - Calibration is carried out according to the IR spectra of solutions of sec-butyl acrylate of various concentrations in laprol.

Динамическую вязкость полученных олигомеров определяют на ротационном вискозиметре «Реотест 2.1» с рабочим узлом конус-плита при температуре 30°С (ГОСТ 25276-82). Температуру стеклования определяют методом дифференциальной сканирующей калориметрии на модуле DSC 822е Mettler Toledo.The dynamic viscosity of the obtained oligomers is determined on a rotational viscometer "Reotest 2.1" with a working unit cone-plate at a temperature of 30 ° C (GOST 25276-82). The glass transition temperature is determined by differential scanning calorimetry on a DSC 822 e Mettler Toledo module.

Полимеры получают путем УФ-облучения тонкого слоя синтезированного олигомера в присутствии фотоинициатора. Готовят эквимолярную смесь бензофенона и трибутиламина. К навеске олигоксипропиленакрилата добавляют 6 мас.% приготовленной смеси, перемешивают. Небольшое количество фотоотверждаемой композиции помещают в зазор между двумя стеклами, покрытыми силоксановым антиадгезивом. Толщина зазора составляет 100 мкм. В качестве источника УФ-излучения используют ртутную лампу типа ПРК-2 мощностью 1000 Вт. Расстояние от лампы до образца - 12 см. Плотность потока УФ-излучения в диапазоне 320-400 нм, падающего на образец, составляет 81-83 вт/м2 (измерена с помощью прибора ДАУ-81). Минимально необходимое время облучения пленок составляет 6 минут. Оценку степени завершенности реакции фотополимеризации проводят методом ПК-спектроскопии на спектрометре IFS66/S (Bruker).Polymers are prepared by UV irradiation of a thin layer of synthesized oligomer in the presence of a photoinitiator. An equimolar mixture of benzophenone and tributylamine is prepared. To the weighed portion of oligoxypropylene acrylate add 6 wt.% Of the prepared mixture, mix. A small amount of the photocurable composition is placed in the gap between two glasses coated with a siloxane release agent. The thickness of the gap is 100 μm. As a source of UV radiation using a mercury lamp type PRK-2 with a capacity of 1000 watts. The distance from the lamp to the sample is 12 cm. The flux density of UV radiation in the range of 320-400 nm incident on the sample is 81-83 W / m 2 (measured using a DAU-81 device). The minimum required exposure time for films is 6 minutes. The degree of completion of the photopolymerization reaction is assessed by PC spectroscopy on an IFS66 / S spectrometer (Bruker).

Температуру стеклования пленок определяют методом дифференциальной сканирующей калориметрии на модуле DSC 822е Mettler Toledo. Предел прочности, относительное удлинение при разрыве и модуль упругости отвержденных пленок определяют по ГОСТ 18299-72.The glass transition temperature of the films is determined by differential scanning calorimetry on a DSC 822 e Mettler Toledo module. The tensile strength, elongation at break and the elastic modulus of the cured films are determined according to GOST 18299-72.

Пример 1. Синтез олигооксипропилендиакрилата (ППГДА 1052) на основе лапрола 1052 (полипропиленгликоль с Mn=1050, с двумя концевыми ОН-группами на молекулу).Example 1. Synthesis of oligooxypropylene diacrylate (PPGDA 1052) based on laprol 1052 (polypropylene glycol with M n = 1050, with two terminal OH groups per molecule).

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 1052 - 10 гLaprol 1052 - 10 g

Акрилоилхлорид - 2,18 гAcryloyl chloride - 2.18 g

Триэтиламин - 2,37 гTriethylamine - 2.37 g

Синтез проводили по описанной методике. Для очистки от гидрохлорида триэтиламина к реакционной смеси добавляли 23 мл 1 М водного раствора КОН, перемешивали, из полученной эмульсии отгоняли триэтиламин с водой до достижения температуры кипения 100°С. К оставшейся в перегонной колбе эмульсии добавляли 7 мл ацетона, в делительной воронке отделяли верхний органический слой, промывали его дистиллированной водой, снова отстаивали в делительной воронке и собирали нижний слой. Удаляли воду вакуумированием на водоструйном насосе при температуре бани 40°С.The synthesis was carried out according to the described method. To remove triethylamine hydrochloride, 23 ml of a 1 M aqueous KOH solution was added to the reaction mixture, stirred, and triethylamine with water was distilled off from the resulting emulsion to reach a boiling point of 100 ° С. 7 ml of acetone was added to the emulsion remaining in the distillation flask, the upper organic layer was separated in a separatory funnel, washed with distilled water, again defended in a separatory funnel, and the lower layer was collected. Water was removed by evacuation on a water-jet pump at a bath temperature of 40 ° C.

Пример 2. Синтез олигооксипропилендиакрилата (ППГДА 2102) на основе лапрола 2102 (полипропиленгликоль с Mn=2100, с двумя концевыми ОН-группами на молекулу).Example 2. Synthesis of oligooxypropylene diacrylate (PPGDA 2102) based on laprol 2102 (polypropylene glycol with M n = 2100, with two terminal OH groups per molecule).

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 2102 - 10 гLaprol 2102 - 10 g

Акрилоилхлорид - 1,09 гAcryloyl chloride - 1.09 g

Трибутиламин - 2,17 гTributylamine - 2.17 g

Синтез проводили по описанной методике. После кристаллизации гидрохлорида трибутиламина смесь разбавляли 40 мл диэтилового эфира и фильтровали через стеклянный фильтр. Из фильтрата отгоняли эфир на водяной бане с температурой 50°С, затем вакуумировали на водоструйном насосе или роторном испарителе для удаления остатков эфира.The synthesis was carried out according to the described method. After crystallization of tributylamine hydrochloride, the mixture was diluted with 40 ml of diethyl ether and filtered through a glass filter. Ether was distilled off from the filtrate in a water bath at a temperature of 50 ° С, then it was evacuated using a water-jet pump or rotary evaporator to remove ether residues.

Пример 3. Синтез олигооксипропилендиакрилата (ППГДА 1052) на основе лапрола 1052.Example 3. Synthesis of oligooxypropylene diacrylate (PPGDA 1052) based on laprol 1052.

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 1052 - 10 гLaprol 1052 - 10 g

Акрилоилхлорид - 2,17 гAcryloyl chloride - 2.17 g

N-метилморфолин - 2,37 гN-methylmorpholine - 2.37 g

Синтез проводили по описанной методике. К реакционной смеси добавляли 7 мл ацетона и 10 мл воды, взбалтывали в делительной воронке и отстаивали. Отделяли верхний слой, промывали его 30 мл воды и отстаивали в делительной воронке. Собирали нижний органический слой и сушили, как в примере 1.The synthesis was carried out according to the described method. 7 ml of acetone and 10 ml of water were added to the reaction mixture, shaken in a separatory funnel and settled. The upper layer was separated, washed with 30 ml of water and defended in a separatory funnel. The lower organic layer was collected and dried as in Example 1.

Пример 4. Синтез олигооксипропилендиакрилата (ППГДА 2102) на основе лапрола 2102.Example 4. Synthesis of oligooxypropylene diacrylate (PPGDA 2102) based on laprol 2102.

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 2102 - 10 гLaprol 2102 - 10 g

Акрилоилхлорид - 1,09 гAcryloyl chloride - 1.09 g

Тетраметилэтилендиамин - 1,04 гTetramethylethylenediamine - 1.04 g

Синтез проводили по описанной методике. К реакционной смеси при перемешивании добавляли 10%-ный раствор соляной кислоты до тех пор, пока не началось быстрое расслоение эмульсии. В делительной воронке отделяли органический слой, промывали его водным раствором NaHCO3, затем водой. Отстаивали в делительной воронке до расслоения, собирали нижний органический слой и сушили, как в примере 1.The synthesis was carried out according to the described method. A 10% hydrochloric acid solution was added to the reaction mixture with stirring until a rapid separation of the emulsion began. The organic layer was separated in a separatory funnel, washed with an aqueous solution of NaHCO 3 , then with water. Settled in a separatory funnel until separation, collected the lower organic layer and dried, as in example 1.

Пример 5. Синтез олигооксипропилентриакрилата (ППГТА 4503) на основе лапрола 4503 (полипропиленгликоль с Mn=4500, с тремя концевыми ОН-группами на молекулу) в растворе.Example 5. Synthesis of oligooxypropylene triacrylate (PPGTA 4503) based on laprol 4503 (polypropylene glycol with M n = 4500, with three terminal OH groups per molecule) in solution.

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 4503 - 20 гLaprol 4503 - 20 g

Акрилоилхлорид - 1,62 гAcryloyl chloride - 1.62 g

Тетраметилэтилендиамин - 1,77 гTetramethylethylenediamine - 1.77 g

Хлороформ - 20 млChloroform - 20 ml

Синтез проводили по описанной методике. Из реакционной смеси удаляли растворитель на роторном испарителе на бане с температурой 50°С. Смесь разбавляли ацетоном, фильтровали через стеклянный фильтр, из фильтрата удаляли ацетон на роторном испарителе при вакуумировании водоструйным насосом.The synthesis was carried out according to the described method. The solvent was removed from the reaction mixture on a rotary evaporator in a bath at a temperature of 50 ° C. The mixture was diluted with acetone, filtered through a glass filter, acetone was removed from the filtrate on a rotary evaporator under vacuum by a water-jet pump.

Пример 6. Синтез олигооксипропилентракрилата (ППГТА 5003) на основе лапрола 5003 (полипропиленгликоль с Mn=5000, с тремя концевыми ОН-группами на молекулу).Example 6. Synthesis of oligooxypropylene triacrylate (PPGTA 5003) based on laprol 5003 (polypropylene glycol with M n = 5000, with three terminal OH groups per molecule).

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 5003 - 20 гLaprol 5003 - 20 g

Акрилоилхлорид - 1,54 гAcryloyl chloride - 1.54 g

Триэтиламин - 1,68 гTriethylamine - 1.68 g

Синтез проводили по описанной методике. Реакционную смесь разбавляли 35 мл ацетона и центрифугировали для осаждения гидрохлорида триэтиламина. Сливали раствор с осадка и удаляли ацетон на роторном испарителе, как в примере 5.The synthesis was carried out according to the described method. The reaction mixture was diluted with 35 ml of acetone and centrifuged to precipitate triethylamine hydrochloride. The solution was drained from the precipitate and acetone was removed on a rotary evaporator, as in example 5.

Пример 7. Синтез олигооксипропилендиакрилата (ППГДА 3502) на основе лапрола 3502 (полипропиленгликоль с Mn=3500, с двумя концевыми ОН-группами на молекулу).Example 7. Synthesis of oligooxypropylene diacrylate (PPGDA 3502) based on laprol 3502 (polypropylene glycol with M n = 3500, with two terminal OH groups per molecule).

Компоненты брали в следующих количествах.The components were taken in the following quantities.

Лапрол 3502 - 20 гLaprol 3502 - 20 g

Акрилоилхлорид - 1,27 гAcryloyl chloride - 1.27 g

Триэтиламин - 1,39 гTriethylamine - 1.39 g

Синтез проводили по описанной методике. Далее, как в примере 6.The synthesis was carried out according to the described method. Further, as in example 6.

Результаты испытаний полученных олигооксипропиленакрилатов и отвержденных полимерных пленок приведены в таблицах.The test results of the obtained oligoxypropylene acrylates and cured polymer films are shown in tables.

Предлагаемое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом и аналогами.The proposed solution has the following advantages compared to the prototype and analogues.

1. Простота процесса синтеза и возможность получения олигооксипропиленакрилатов с большими (более 1000) молекулярными массами и функциональностью 2-3.1. The simplicity of the synthesis process and the possibility of producing oligooxypropylene acrylates with large (more than 1000) molecular weights and a functionality of 2-3.

2. Синтезированные олигооксипропиленакрилаты имеют низкие значения вязкости, поэтому их можно использовать для получения первичного слоя морозостойких низкомодульных покрытий световодов без добавления разбавителей.2. The synthesized oligooxypropylene acrylates have low viscosity values, so they can be used to obtain the primary layer of frost-resistant low-modulus coatings of optical fibers without the addition of diluents.

3. Полимеры, полученные фотоотверждением олигооксипропиленакрилатов, характеризуются низкими значениями температуры стеклования и модуля упругости (менее 10 МПа). Величину модуля можно варьировать, изменяя либо молекулярную массу исходного олигооксипропиленгликоля, либо его функциональность.3. The polymers obtained by photo-curing oligooxypropylene acrylates are characterized by low glass transition temperature and elastic modulus (less than 10 MPa). The magnitude of the module can be varied by changing either the molecular weight of the original oligooxypropylene glycol or its functionality.

4. Доступность лапролов, используемых в синтезе. Эти олигомеры с различной молекулярной массой и функциональностью производятся в промышленных масштабах.4. Availability of laprols used in the synthesis. These oligomers with varying molecular weights and functionality are produced on an industrial scale.

Таблица 1Table 1 Свойства исходных олигооксипропиленгликолей и олигооксипропиленакрилатов, синтезированных на их основеProperties of the starting oligooxypropylene glycols and oligooxypropylene acrylates synthesized based on them ОлигомерOligomer Температура стеклования, °СGlass transition temperature, ° С Динамическая вязкость по ГОСТ 25276-82, Па·сDynamic viscosity according to GOST 25276-82, Pa · s ОлигооксипропиленгликолиOligooxypropylene glycols Лапрол 1052Laprol 1052 -72-72 0,170.17 Лапрол 2102Laprol 2102 -71-71 0,30.3 Лапрол 3502Laprol 3502 -70-70 0,650.65 Лапрол 4503Laprol 4503 -70,5-70.5 0,570.57 Лапрол 5003Laprol 5003 -71-71 0,650.65 ОлигооксипропиленакрилатыOligooxypropylene acrylates ППГДА 1052PPGDA 1052 -73-73 0,210.21 ППГДА 2102PPGDA 2102 -72-72 0,360.36 ППГДА 3502PPGDA 3502 -71-71 1,161.16 ППГТА 4503PPGTA 4503 -70-70 0,70.7 ППГТА 5003PPGTA 5003 -70-70 0,620.62

Таблица 2table 2 Свойства отвержденных олигооксипропиленакрилатовProperties of cured oligooxypropylene acrylates Отвержденный олигомерCured oligomer Напряжение при разрыве, МПаBreaking stress, MPa Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% Модуль упругости, МПаModulus of elasticity, MPa Температура стеклования, °СGlass transition temperature, ° С ППГДА 1052PPGDA 1052 1,031,03 1313 8,58.5 -55-55 ППГДА 2102PPGDA 2102 0,70.7 2525 3,33.3 -58-58 ППГДА 3502PPGDA 3502 0,850.85 7070 1,61,6 -64-64 ППГТА 4503PPGTA 4503 0,530.53 5555 1,41.4 -65-65 ППГТА 5003PPGTA 5003 0,810.81 5555 2,62.6 -65,5-65.5

Claims (2)

1. Олигооксипропиленакрилаты для первичного слоя полимерного покрытия световодов на основе олигооксипропиленгликолей с молекулярной массой более 1000 и функциональностью 2-3 при степени превращения гидроксильных групп в акрилатные 80-90%.1. Oligooxypropylene acrylates for the primary layer of polymer coating of fibers based on oligooxypropylene glycols with a molecular weight of more than 1000 and a functionality of 2-3 with a degree of conversion of hydroxyl groups to acrylate 80-90%. 2. Способ получения олигооксипропиленакрилатов, включающий акрилирование гидроксильных групп олигомера хлорангидридом акриловой кислоты без растворителя или в среде сухого органического растворителя в присутствии алифатического третичного амина при температуре 10-30°С, отличающийся тем, что в качестве гидроксилсодержащего олигомера применяют олигооксипропиленгликоли с молекулярной массой более 1000 и функциональностью 2-3 при степени превращения гидроксильных групп в акрилатные 80-90%. 2. A method of producing oligooxypropylene acrylates, comprising acrylating the hydroxyl groups of an oligomer with acrylic acid chloride without a solvent or in a dry organic solvent in the presence of an aliphatic tertiary amine at a temperature of 10-30 ° C, characterized in that oligoxyoxypropylene glycol is used as a hydroxyl-containing oligomer with more than 1000 and 2-3 functionality with a degree of conversion of hydroxyl groups to acrylate 80-90%.
RU2008141593/04A 2008-10-20 2008-10-20 Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof RU2387634C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141593/04A RU2387634C1 (en) 2008-10-20 2008-10-20 Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141593/04A RU2387634C1 (en) 2008-10-20 2008-10-20 Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2387634C1 true RU2387634C1 (en) 2010-04-27

Family

ID=42672578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008141593/04A RU2387634C1 (en) 2008-10-20 2008-10-20 Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387634C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9322991B2 (en) 2014-02-03 2016-04-26 Corning Incorporated Primary coating compositions with reinforcing polymer
US9505655B2 (en) 2013-05-17 2016-11-29 Corning Incorporated Optical fiber coating compositions with non-curable reinforcing agents
US9505880B2 (en) 2013-06-04 2016-11-29 Corning Incorporated Synthesis of polyfunctional polyol acrylates
US9891379B2 (en) 2014-11-14 2018-02-13 Corning Incorporated Optical fiber coating compositions with acrylic polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.Priola, G.Gozzelino, F.Ferrero, G.Malucelli "Investigation on the structure - property relationship for films obtained from UV curable coatings" Progress in organic Coatings, 1993, v.22, p.301-314. G.Malucelli "Synthesis of poly (propylene-glycol-diacrylates) and properties of the photocured networks", Journal of Applied Polymer, v.65, Issue 3, p.491-497, 07.12.1998. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9505655B2 (en) 2013-05-17 2016-11-29 Corning Incorporated Optical fiber coating compositions with non-curable reinforcing agents
US9505880B2 (en) 2013-06-04 2016-11-29 Corning Incorporated Synthesis of polyfunctional polyol acrylates
US9322991B2 (en) 2014-02-03 2016-04-26 Corning Incorporated Primary coating compositions with reinforcing polymer
US9891379B2 (en) 2014-11-14 2018-02-13 Corning Incorporated Optical fiber coating compositions with acrylic polymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2678326B1 (en) Monomers and polymers for functional polycarbonates and poly (ester-carbonates) and peg-co-polycarbonate hydrogels
KR101765971B1 (en) Photocrosslinkable polyrotaxane, composition comprising the photocrosslinkable polyrotaxane, crosslinked body derived from the composition, and methods for producing same
EP0406057B1 (en) Process for preparing coatings by electromagnetic curing, new radio-curable compositions, and new carbonates
JP6606195B2 (en) Compound, curable composition, cured product, optical member and lens
Hu et al. Synthesis and characterization of novel renewable castor oil-based UV-curable polyfunctional polyurethane acrylate
RU2387634C1 (en) Oligo oxypropylene acrylates for primary layer of polymer coating of optical guides and synthesis method thereof
JP4315145B2 (en) Urethane bond-containing diol (meth) acrylate compound, production method thereof, and polymer thereof
ES2804199T3 (en) Silicone compatible compounds
Wei et al. Fabrication of castor oil-based hyperbranched urethane acrylate UV-curable coatings via thiol-ene click reactions
CN111032704A (en) Cured product, optical component, lens, compound, and curable composition
JP2007046041A (en) Cyclodextrin compound containing photo cross-linking group, method for producing the same and adsorbent containing the compound
KR20160143702A (en) Bicarbazole compound, photo-curable composition, cured product thereof, curable composition for plastic lens, and plastic lens
CN117304222B (en) Preparation of polysiloxane block modified acrylate polyimide material
JP2008274239A (en) Hyper branched polycarbonate and its manufacturing method
JP2018138646A (en) Polymerizable compound and curable resin composition containing the same, and method for producing polymerizable compound
KR20100086480A (en) Radiation curable compositions
CN109957083A (en) A kind of manufacturing method of unsaturated polyol and photocurable polyurethane and they prepared therefrom
Cui et al. Facile method to prepared photoinitiated cationic curable plant oil and its enhancement on the impact strength of cycloaliphatic diepoxide
TWI729486B (en) Crosslinkable compositions having a low viscosity for coatings and materials having a high refractive index and having a high heat deflection temperature
KR20060053248A (en) Diol(meth)acrylate compound containing urethane bond, method of the preparation thereof, and polymer thereof
TWI740469B (en) Crosslinkable compositions having a low viscosity for coatings and materials having a high refractive index and having a high heat deflection temperature
CN110621707A (en) Self-repairing functional polyethylene compound and preparation method thereof
KR101965194B1 (en) Fluoro monomer and oligomer compounds, photopolymerized composition, and hydrophobic film using the same
JP4452037B2 (en) New alicyclic vinyl ether
ES2886165T3 (en) Recyclable cross-linked diene elastomers comprising furanyl groups and precursors thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101021