RU2683270C1 - Fire resistant aromatic polyester - Google Patents

Fire resistant aromatic polyester Download PDF

Info

Publication number
RU2683270C1
RU2683270C1 RU2018141974A RU2018141974A RU2683270C1 RU 2683270 C1 RU2683270 C1 RU 2683270C1 RU 2018141974 A RU2018141974 A RU 2018141974A RU 2018141974 A RU2018141974 A RU 2018141974A RU 2683270 C1 RU2683270 C1 RU 2683270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aromatic polyester
resistant aromatic
polyester
fire
fire resistant
Prior art date
Application number
RU2018141974A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Сергеевич Бородулин
Александр Николаевич Калинников
Арсен Мухамедович Хараев
Рима Чамаловна Бажева
Рузана Алексеевна Хараева
Бетал Заурбекович Бештоев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2018141974A priority Critical patent/RU2683270C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683270C1 publication Critical patent/RU2683270C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to halogenated aromatic polyether ketones. Fire-resistant aromatic polyether of formula:,where n = 20–60 is described.EFFECT: obtaining fire-resistant aromatic polyesters with high heat and heat resistance, as well as high mechanical performance.1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности, к галогенсодержащим ароматическим полиэфиркетонам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками.The invention relates to macromolecular compounds, in particular, to halogen-containing aromatic polyether ketones, which can be used as structural and film materials with enhanced performance characteristics.

Известны ароматические полиэфиры на основе различных мономеров, содержащих дихлорэтиленовую группу в качестве основного или кислотного компонента.Aromatic polyesters based on various monomers containing a dichloroethylene group as the main or acid component are known.

1. Патент РФ №2529030 «Огнестойкий ненасыщенный полиэфиркетон» Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Керефова Л.Ю., Лукожев Р.В. Опубл. 27.09.2014. Бюл. №27.1. RF patent No. 2529030 “Fire-resistant unsaturated polyetherketone” Authors: Kharaev A.M., Bazheva R.Ch., Kerefova L.Yu., Lukozhev R.V. Publ. 09/27/2014. Bull. Number 27.

2. Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Лукожев Р.В., Инаркиева З.И., Барокова Е.Б. Синтез и свойства полиариленэфиркетонов на основе некоторых производных хлораля // Пластические массы. 2014. №5-6. С. 24-28.2. Kharaev A.M., Bazheva R.Ch., Lukozhev R.V., Inarkieva Z.I., Barokova E.B. Synthesis and properties of polyarylene ether ketones based on some chloral derivatives // Plastics. 2014. No. 5-6. S. 24-28.

3. Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Лукожев Р.В., Инаркиева З.И., Ошроева Р.З., Балаева С.М. Синтез полиэфиров на основе олигосульфонов, содержащих дихлорэтиленовую группу // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. 2014. Т. IV. №6. С. 62-68.3. Kharaev A.M., Bazheva R.Ch., Lukozhev R.V., Inarkieva Z.I., Oshroeva R.Z., Balaeva S.M. Synthesis of polyesters based on oligosulfones containing a dichloroethylene group // Bulletin of the Kabardino-Balkarian State University. 2014.T. IV. No. 6. S. 62-68.

4. Бажева Р.Ч., Хараев A.M., Инаркиева З.И., Бесланеева З.Л. Сополикарбонаты, содержащие дихлорэтиленовые группы в основной цепи // Пластические массы. 2017. №3-4. С. 32-35.4. Bazheva R.Ch., Kharaev A.M., Inarkieva Z.I., Beslaneeva Z.L. Copolycarbonates containing dichloroethylene groups in the main chain // Plastics. 2017. No. 3-4. S. 32-35.

5. Патент РФ №2556231 «Ароматические полиэфиры» Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Хараева Р.А. Опубл. 10.07. 2015. Бюл. №19.5. RF patent №2556231 “Aromatic polyesters” Authors: Kharaev A.M., Bazheva R.Ch., Kharaeva R.A. Publ. 10.07. 2015. Bull. No. 19.

По структуре и свойствам наиболее близкими к предлагаемому полиэфиру являются ароматические полиэфиры на основе ненасыщенных олигоэфиров с дихлорэтиленовой группой и 4,4'-дифтордифенилкетона (или 4,4'-дихлордифенилсульфона) [Патент РФ №2549181 «Ароматические полиэфиры» Авторы: Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Хараева Р.А., Лукожев Р.В. Опубл. 20.04. 2015. Бюл. №11].The structure and properties closest to the proposed polyester are aromatic polyesters based on unsaturated oligoesters with a dichloroethylene group and 4,4'-difluorodiphenyl ketone (or 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone) [RF Patent No. 2549181 “Aromatic polyesters” Authors: Kharaev AM, Ba R.Ch., Kharaeva R.A., Lukozhev R.V. Publ. 04/20. 2015. Bull. No. 11].

Однако данные полиэфиры обладают недостаточной эластичностью, что ограничивает их использование в качестве пленочных материалов.However, these polyesters have insufficient elasticity, which limits their use as film materials.

Задачей изобретения является создание полиэфира с повышенными механическими и термическими характеристиками, а также огнестойкостью, стойкостью к воздействиям различных внешних условий.The objective of the invention is the creation of polyester with improved mechanical and thermal characteristics, as well as fire resistance, resistance to various environmental conditions.

Задача решается получением нового галогенсодержащего ненасыщенного ароматического полиэфира формулы:The problem is solved by obtaining a new halogen-containing unsaturated aromatic polyester of the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n=20-60where n = 20-60

взаимодействием мономера 2,2-ди-[4,4'{1,1'-дихлор-2'-(4''-окси-3'',5''-дибромфенил)этиленил}2',6'-дибромфеноксифенилкарбонат]пропана [Патент РФ №2621351 «Мономер для получения поликонденсационных полимеров». Авторы: Бажева Р.Ч., Бажев А.З., Хараев A.M., Инаркиева З.И. Опубл. 02.06.2017. Бюл. №16] структурыthe interaction of the monomer 2,2-di- [4,4 '{1,1'-dichloro-2' - (4 '' - hydroxy-3``, 5 '' - dibromophenyl) ethylenyl} 2 ', 6'-dibromophenoxyphenyl carbonate ] propane [RF Patent No. 2621351 "Monomer for the production of polycondensation polymers". Authors: Bazheva R.Ch., Bazhev A.Z., Kharaev A.M., Inarkieva Z.I. Publ. 06/02/2017. Bull. No. 16] structure

Figure 00000002
Figure 00000002

с 4,4'-дифтордифенилкетоном.with 4,4'-difluorodiphenyl ketone.

Предлагаемый полиэфир характеризуется высокими механическими характеристиками, повышенными показателями огне-, тепло- и термостойкости.The proposed polyester is characterized by high mechanical characteristics, high rates of fire, heat and heat resistance.

Пример 1. Синтез полиэфира в диметилсульфоксидеExample 1. Synthesis of polyester in dimethyl sulfoxide

В трехгорлую коническую колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, загружают 14,6768 г (0,01 моль) 2,2-ди-[4,4{1',1'-дихлор-2'-(4''-окси-3'',5''-дибромфенил)этиленил}2',6'-дибромфеноксифенилкарбонат]пропана, 100 мл диметилсульфоксида, 100 мл толуола и при перемешивании и пропускании инертного газа поднимают температуру реакционной массы до 80°С. После полного растворения мономера добавляют 2,05 мл 9,77 н раствора NaOH, поднимают температуру до 140°С и отгоняют азеотропную смесь вода : толуол. Реакционную массу охлаждают до 80°С, добавляют 2,182 г (0,01 моль) 4,4'-дифтордифенилкетона и реакцию проводят при 170-175°С в течение 6 часов. Полимер высаждают в горячую дистиллированную воду, подкисленную щавелевой кислотой, полимер отфильтровывают, многократно промывают водой и сушат при температуре 120°С под вакуумом в течение 24 часов.14.6768 g (0.01 mol) of 2,2-di- [4,4 {1 ', 1'-dichloro- 2 '- (4' '- hydroxy-3``, 5' '- dibromophenyl) ethylene} 2', 6'-dibromophenoxyphenyl carbonate] propane, 100 ml of dimethyl sulfoxide, 100 ml of toluene and the temperature of the reaction mixture is raised with stirring and passing an inert gas up to 80 ° C. After complete dissolution of the monomer, 2.05 ml of a 9.77 N NaOH solution is added, the temperature is raised to 140 ° C. and the azeotropic mixture of water: toluene is distilled off. The reaction mass is cooled to 80 ° C, 2.182 g (0.01 mol) of 4,4'-difluorodiphenylketone are added and the reaction is carried out at 170-175 ° C for 6 hours. The polymer is precipitated in hot distilled water, acidified with oxalic acid, the polymer is filtered off, washed repeatedly with water and dried at 120 ° C under vacuum for 24 hours.

Выход полиэфира составляет 96-97%.The yield of polyester is 96-97%.

Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в 1,2-дихлорэтане равна 0,7-0,8 дл/г. Термоокислительная стойкость: 2% потери - 390-395°С; 10% потери - 520-525°С. Прочность на разрыв - 87-88 МПа. Относительное удлинение - 45-50%. Огнестойкость: КИ=49-50%. Температура стеклования -165-167°С. Температура текучести - 320-325°С.The reduced viscosity of a 0.5% solution in 1,2-dichloroethane is 0.7-0.8 dl / g. Thermal oxidative stability: 2% loss - 390-395 ° С; 10% loss - 520-525 ° C. Tensile strength - 87-88 MPa. Relative lengthening - 45-50%. Fire resistance: KI = 49-50%. Glass transition temperature -165-167 ° С. The pour point is 320-325 ° C.

Пример 2. Синтез полиэфира в N,N-диметилацетамиде В трехгорлую коническую колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, загружаютодновременно 14,6768 г (0,01 моль) 2,2-ди-[4,4'{1,1'-дихлор-2'-(4''-окси-3'',5''-дибромфенил)этиленил}2',6'-дибромфеноксифенилкарбонат] пропана, 100 мл N,N-диметилацетамида, 100 мл хлорбензола, 2,182 г (0,01 моль) 4,4'-дифтордифенилкетона, 17,968 г К2СО3. При перемешивании и пропускании инертного газа поднимают температуру реакционной массы до 150-160°С и отгоняют азеотропную смесь хлорбензол : вода. Реакцию проводят при 170-180°С в кипящем N,N-диметилацетамиде в течение 6 часов. Полимера высаждают в дистиллированную воду, полимер отфильтровывают, многократно промывают водой и сушат при 120°С под вакуумом в течение 24 часов.Example 2. Synthesis of polyester in N, N-dimethylacetamide A 250 ml three-neck conical flask equipped with a mechanical stirrer, a Dean-Stark trap, a reflux condenser was charged simultaneously with 14.6768 g (0.01 mol) of 2,2-di- [4 , 4 '{1,1'-dichloro-2' - (4 '' - hydroxy-3``, 5 '' - dibromophenyl) ethylenyl} 2 ', 6'-dibromophenoxyphenyl carbonate] propane, 100 ml of N, N-dimethylacetamide , 100 ml of chlorobenzene, 2.182 g (0.01 mol) of 4,4'-difluorodiphenyl ketone, 17.968 g of K 2 CO 3 . With stirring and passing an inert gas, the temperature of the reaction mixture is raised to 150-160 ° C and the azeotropic mixture of chlorobenzene: water is distilled off. The reaction is carried out at 170-180 ° C in boiling N, N-dimethylacetamide for 6 hours. The polymer is precipitated in distilled water, the polymer is filtered off, washed repeatedly with water and dried at 120 ° C. under vacuum for 24 hours.

Выход полиэфира составляет 96-98%. Приведенная вязкость 0,5%-ного раствора в 1,2-дихлорэтане равна 0,8-0,9 дл/г. Термоокислительная стойкость: 2% потери - 385-387°С; 50% потери - 530-535°С. Прочность на разрыв - 85-87 МПа. Относительное удлинение -45-50%. Огнестойкость: КИ=50%. Температура стеклования -167-168°С. Температура текучести -323-325°С.The yield of polyester is 96-98%. The reduced viscosity of a 0.5% solution in 1,2-dichloroethane is 0.8-0.9 dl / g. Thermal oxidative stability: 2% loss - 385-387 ° С; 50% loss - 530-535 ° C. Tensile strength - 85-87 MPa. Relative elongation -45-50%. Fire resistance: KI = 50%. Glass transition temperature -167-168 ° С. The pour point is -323-325 ° C.

Ароматический полиэфир устойчив в разбавленных растворах минеральных кислот и щелочей.Aromatic polyester is stable in dilute solutions of mineral acids and alkalis.

Строение ароматического полиэфира подтверждено ИК-спектроскопией. Рентгенофазовый анализ показал аморфность полимера.The structure of aromatic polyester is confirmed by IR spectroscopy. X-ray phase analysis showed amorphous polymer.

Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента огнестойких ароматических полиэфиров, обладающих повышенной тепло- и термостойкостью, а также высокими показателями механических характеристик.The technical result of the invention consists in expanding the range of fire-resistant aromatic polyesters with high heat and heat resistance, as well as high rates of mechanical characteristics.

Claims (3)

Огнестойкий ароматический полиэфир формулы:Flame retardant aromatic polyester of the formula:
Figure 00000003
Figure 00000003
где n=20-60.where n = 20-60.
RU2018141974A 2018-11-28 2018-11-28 Fire resistant aromatic polyester RU2683270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141974A RU2683270C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Fire resistant aromatic polyester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141974A RU2683270C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Fire resistant aromatic polyester

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683270C1 true RU2683270C1 (en) 2019-03-27

Family

ID=65858700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141974A RU2683270C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Fire resistant aromatic polyester

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683270C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182838A (en) * 1978-02-28 1980-01-08 General Electric Company Polycarbonate compositions having improved flame retardance and improved water vapor transmission
RU2549181C1 (en) * 2013-09-17 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Aromatic polyethers
RU2629749C1 (en) * 2016-05-30 2017-09-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fireproof block copolyetherketone carbonates
RU2653058C1 (en) * 2017-12-26 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Flame resistant aromatic polyethersulfone
RU2669564C1 (en) * 2017-12-05 2018-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ингушский государственный университет" (ФГБОУ ВО ИнгГУ) Halogen-containing aromatic polyesters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182838A (en) * 1978-02-28 1980-01-08 General Electric Company Polycarbonate compositions having improved flame retardance and improved water vapor transmission
RU2549181C1 (en) * 2013-09-17 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Aromatic polyethers
RU2629749C1 (en) * 2016-05-30 2017-09-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fireproof block copolyetherketone carbonates
RU2669564C1 (en) * 2017-12-05 2018-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ингушский государственный университет" (ФГБОУ ВО ИнгГУ) Halogen-containing aromatic polyesters
RU2653058C1 (en) * 2017-12-26 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Flame resistant aromatic polyethersulfone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tang et al. Novel blue-emitting carboxyl-functionalized poly (arylene ether nitrile) s with excellent thermal and mechanical properties
JP5910493B2 (en) Film, resin composition and polymer
Yu et al. Novel thermally stable and organosoluble aromatic polyamides with main chain phenyl-1, 3, 5-triazine moieties
RU2413713C2 (en) Polycondensation monomer
CN106589348B (en) The polyarylether and preparation method thereof of main chain containing double benzene base fluorenes and triaryl s-triazine structure
RU2466152C1 (en) Aromatic polyesters
RU2653058C1 (en) Flame resistant aromatic polyethersulfone
RU2669564C1 (en) Halogen-containing aromatic polyesters
RU2697085C1 (en) Fire-resistant aromatic polyether sulphones
RU2683270C1 (en) Fire resistant aromatic polyester
Vibhute et al. Synthesis and characterization of new cardo polyesters
RU2683268C1 (en) Aromatic polyesters
RU2621352C2 (en) Block-sopoliefirsulfon wth dichloroethylene groups
RU2710365C1 (en) Aromatic copolyester-sulphone ketones of high fire-resistance
RU2645333C1 (en) Aromatic polyesters
RU2680596C1 (en) Unsaturated aromatic polyester
RU2659222C1 (en) Aromatic polyestersulfon
RU2643033C1 (en) Halogen-containing block- copolyetherketone sulfones
RU2610540C1 (en) Block copolyester sulphones with dichloroethylene groups in main chain
RU2787165C1 (en) Halogen-containing aromatic copolyester ketones
RU2550516C2 (en) Aromatic polyester sulphone ketones
Berti et al. Preparation and characterisation of novel random copoly (arylene ether–thioether ketone) s containing 2, 2-bis (4-phenylene) propane units
RU2702104C1 (en) Oligosulfones for polycondensation
RU2702099C1 (en) Halogen-containing oligosulfones for polycondensation
RU2698714C1 (en) Aromatic chlorine-containing copolyester-sulphone ketones and a method for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200831

Effective date: 20200831

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220126

Effective date: 20220126

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220204

Effective date: 20220204

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220207

Effective date: 20220207