RU2712547C1 - Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon - Google Patents

Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon Download PDF

Info

Publication number
RU2712547C1
RU2712547C1 RU2018147469A RU2018147469A RU2712547C1 RU 2712547 C1 RU2712547 C1 RU 2712547C1 RU 2018147469 A RU2018147469 A RU 2018147469A RU 2018147469 A RU2018147469 A RU 2018147469A RU 2712547 C1 RU2712547 C1 RU 2712547C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bis
phthalonitrile
mixture
diluent
benzene
Prior art date
Application number
RU2018147469A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Анатольевич Булгаков
Владислав Владимирович Алешкевич
Александр Владимирович БАБКИН
Алексей Валерьевич Кепман
Виктор Васильевич Авдеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
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 университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority to RU2018147469A priority Critical patent/RU2712547C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712547C1 publication Critical patent/RU2712547C1/en

Links

Images

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
    • C08G14/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • 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
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to polymer chemistry and the technology of thermosetting polymers, specifically to a new class of active diluents for phthalonitrile resins and a thermosetting composition of a phthalonitrile binder containing said diluent. Reactive diluent for phthalonitrile resins includes a bis-benzonitrile monomer with general formula
Figure 00000019
, where X is a divalent substitute selected from the group:
Figure 00000020
, -SO2-, bivalent alkyl, aryl or oxyaryl substituents, and the cyano group is in meta- or para-position with respect to fragment X. Disclosed is a polymer mixture for producing thermosetting compositions, which includes a reactive diluent, as well as a composition for producing polymer composite materials, including said polymer mixture.
EFFECT: obtaining a new diluent for phthalonitrile monomers, a polymerizable mixture containing a diluent, and a composition containing a polymerizable mixture.
8 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области полимерной химии и технологии термореактивных полимеров, а именно к новому классу активных разбавителей для фталонитрильных смол и термоотверждаемой композиции фталонитрильного связующего, содержащей данный разбавитель.The invention relates to the field of polymer chemistry and technology of thermosetting polymers, and in particular to a new class of active diluents for phthalonitrile resins and a thermosetting phthalonitrile binder composition containing this diluent.

Уровень техникиState of the art

В известном уровне техники для изготовления полимерных композиционных материалов (ПКМ) используют различные матрицы. При этом матрицы для ПКМ на основе фталонитрильных мономеров известны как наиболее термостойкие полимерные матрицы.In the prior art for the manufacture of polymer composite materials (PCM) using various matrices. Moreover, matrices for PCM based on phthalonitrile monomers are known as the most heat-resistant polymer matrices.

Первые разработки материалов на основе фталонитрильных смол относятся к рубежу 1970-х и 80-х годов. Например, в известном из уровня техники документе US 4056560 (US NAVY, 01.11.1977), раскрывается состав и способ получения бис-фталонитрильных мономеров, способных к полимеризации с образованием термостойкого полимера (до 350°С). Полимеризация может проходить термически или в присутствии катализаторов, представляющих собой соли переходных металлов.The first development of materials based on phthalonitrile resins dates back to the turn of the 1970s and 80s. For example, in the prior art document US 4056560 (US NAVY, 11/01/1977), a composition and method for producing bis-phthalonitrile monomers capable of polymerization to form a heat-resistant polymer (up to 350 ° C) are disclosed. The polymerization can take place thermally or in the presence of catalysts, which are salts of transition metals.

Долгое время фталонитрилы не находили применения в качестве матриц для ПКМ, так как подобные мономеры обладали высокими температурами плавления (>170°С), в результате чего характеризовались узкими интервалами перерабатываемости, поскольку быстрая полимеризация начинается при температуре около 200°С: в патенте US 4587325 (US NAVY, 1986-05-06) указывается, что полимеризация фталонитрилов в присутствии аминов начинается при 200°С.For a long time, phthalonitriles were not used as matrices for PCM, since such monomers had high melting points (> 170 ° C), as a result of which they were characterized by narrow processability intervals, since fast polymerization begins at a temperature of about 200 ° C: in US Pat. No. 4,587325 (US NAVY, 1986-05-06) indicates that the polymerization of phthalonitriles in the presence of amines begins at 200 ° C.

Ранее предпринимались попытки улучшить свойства фталонитрильных матриц, создав на их основе более сложные композиции из различных фталонитрильных мономеров.Previously, attempts were made to improve the properties of phthalonitrile matrices, creating on their basis more complex compositions from various phthalonitrile monomers.

Одним из путей улучшения мономеров является их модификация, проводимая путем встраивания в молекулярную структуру мономеров фталонитрилов подвижных органических фрагментов, которые могут, например, привести к снижению температуры стеклования целевых продуктов, или к улучшению термоокислительной стабильности полимеров на основе модифицированных фталонитрилов, или обеспечению агрегатного состояния при комнатной температуре в виде вязкой жидкости или полутвердых веществ.One way to improve the monomers is to modify them by incorporating mobile organic fragments into the molecular structure of the phthalonitrile monomers, which can, for example, lead to a decrease in the glass transition temperature of the target products, or to improve the thermo-oxidative stability of polymers based on modified phthalonitriles, or to ensure the state of aggregation at room temperature as a viscous liquid or semi-solid.

Такие подходы к улучшению свойств раскрываются в патентах RU 2638307, 15.12.2017 и RU 2580927, 10.04.2016 (АО "ИНУМиТ"), в которых были заявлены модифицированные фосфорорганическими и кремнийорганическими фрагментами фталонитрилы, а также раскрыты отверждаемые композиции на основе данных мономеров.Such approaches to improving properties are disclosed in patents RU 2638307, December 15, 2017, and RU 2580927, April 10, 2016 (INUMiT JSC), in which phthalonitriles modified with organophosphorus and organosilicon fragments were declared, and curable compositions based on these monomers were disclosed.

К недостаткам этих технических решений могут быть отнесены многостадийность получения этих соединений, высокая ресурсоемкость процесса их получения, а также большое количество отходов, образующихся в ходе производства.The disadvantages of these technical solutions can be attributed to the multi-stage production of these compounds, the high resource consumption of the process of their production, as well as a large amount of waste generated during production.

Кроме того, последующие исследования фталонитрила с кремнийорганическими фрагментами по патенту RU 2580927, приведенные в источнике «Механические и физико-химические свойства связующих для полимерных композиционных материалов на основе легкоплавких фталонитрильных мономеров», Известия Академии наук, Б.А. Булгаков и др. Серия химическая, (1):287-290, 2016 показали, что данный фталонитрил обладает невысокими значениями модуля упругости.In addition, subsequent studies of phthalonitrile with organosilicon fragments according to patent RU 2580927, given in the source "Mechanical and physico-chemical properties of binders for polymer composite materials based on low-melting phthalononitrile monomers", Izvestiya Akademii Nauk, B.A. Bulgakov et al. Chemical Series, (1): 287-290, 2016 showed that this phthalonitrile has low elastic modulus values.

Иной подход, связанный с улучшением реологических свойств термоотверждаемых матриц на основе мономеров фталонитрилов с высокими температурами плавления (выше 150°С), состоит в создании термоотверждаемых композиций в виде смесей мономеров с функциональными добавками, например, пластификаторами или разбавителями.Another approach associated with improving the rheological properties of thermoset matrices based on phthalonitrile monomers with high melting points (above 150 ° C) is to create thermosetting compositions in the form of mixtures of monomers with functional additives, for example, plasticizers or diluents.

В заявке US 2016168327, 2016-06-16 раскрывается термоотверждаемая композиция на основе фталонитрильного мономера, состоящая из дифталонитрильного мономера, реактивного (моно-фталонитрила) или нереактивного пластификатора и ароматического диамина. Как указывается в данной заявке, пластификатор позволяет снизить вязкость материала до подходящего значения для требуемых условий обработки.In the application US 2016168327, 2016-06-16, a thermoset composition based on phthalonitrile monomer consisting of diphthalonitrile monomer, reactive (mono-phthalonitrile) or non-reactive plasticizer and aromatic diamine is disclosed. As indicated in this application, the plasticizer allows to reduce the viscosity of the material to a suitable value for the required processing conditions.

В частности, говорится о том, что смесь предшественников дифталонитрильного мономера и реакционноспособной монофталонитрильной смолы могут обеспечить расплав с низкой вязкостью для переработки этой смеси в изделие, волокно или пленку. Такие смеси могут быть использованы для изготовления композитов экономичными способами, такими, например, как RTM (Resin transfer molding - инжекция в закрытую форму), инфузионное формование или намоточное формование.In particular, it is said that a mixture of diphthalonitrile monomer precursors and a reactive monophthalonitrile resin may provide a low viscosity melt for processing this mixture into an article, fiber or film. Such mixtures can be used for the manufacture of composites by economical methods, such as, for example, RTM (Resin transfer molding - injection into a closed mold), infusion molding, or winding molding.

Однако, данная известная композиция отверждается при температуре 220-250°С, что затрудняет ее использование для формирования полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии, поскольку данный метод обычно используется и отлажен для получения полимерных композитных материалов на основе эпоксидных смол, вспомогательные материалы для инфузии рассчитаны для эксплуатации до 200°С, не выше.However, this known composition is cured at a temperature of 220-250 ° C, which complicates its use for the formation of polymer composite materials (PCM) by vacuum infusion, since this method is commonly used and debugged to produce polymer composite materials based on epoxy resins, auxiliary materials for infusions are designed for operation up to 200 ° C, not higher.

Также композиции, описанные в данном документе, имеют высокую вязкость 10-50 Па⋅с, что также делает их малоподходящими для использования в процессе получения полимерных композитных материалов методом вакуумной инфузии или RTM - согласно уровню техники максимально допустимым значением вязкости для RTM и вакуумной инфузии является 0.8 Па⋅с (ASM Handbook Volume 21: Composites, Editor: D.B. Miracle and S.L. Donaldson, ASM International, 2001, глава Resin Transfer Molding and Structural Reaction Injection Molding by C.D. Rudd, University of Nottingham), а вязкость композиций согласно US 2016168327, как можно видеть из этого документа, превышает упомянутое значение.Also, the compositions described in this document have a high viscosity of 10-50 Pa · s, which also makes them unsuitable for use in the process of obtaining polymer composite materials by vacuum infusion or RTM - according to the prior art, the maximum allowable viscosity for RTM and vacuum infusion is 0.8 Pa⋅s (ASM Handbook Volume 21: Composites, Editor: DB Miracle and SL Donaldson, ASM International, 2001, chapter Resin Transfer Molding and Structural Reaction Injection Molding by CD Rudd, University of Nottingham), and the viscosity of the compositions is according to US 2016168327, as can be seen from this document, exceeds remembered value.

В заявке WO 2018175025 (М INNOVATIVE PROPERTIES СО, 2018-09-27) раскрывается реактивный разбавитель с общей формулой:WO 2018175025 (M INNOVATIVE PROPERTIES CO, 2018-09-27) discloses a reactive diluent with the general formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1, R2, R3, R4 выбраны из водорода, аллильной группы, С120 алкильной группы, арильной группы, простой эфирной группы, тиоэфирной группы, альдегидной группы, кетонной группы, сложноэфирной группы, амидной группы, нитрогруппу, вторичной и третичной аминогрупп или их комбинации.where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are selected from hydrogen, an allyl group, a C 1 -C 20 alkyl group, an aryl group, an ether group, a thioether group, an aldehyde group, a ketone group, an ester group, an amide group, a nitro group , secondary and tertiary amino groups or combinations thereof.

Также раскрывается термоотверждаемая композиция в виде смеси, содержащей дифталонитрильный мономер и указанный разбавитель.Also disclosed is a thermoset composition in the form of a mixture containing diphthalonitrile monomer and said diluent.

Как следует из описания к данной заявке, разбавитель при добавлении к многофункциональным фталонитрильным смолам уменьшает вязкость смолы, уменьшает время цикла отверждения полимеризации смолы, его введение позволяет избежать высокотемпературных пост-отверждений при температурах более 325°С.As follows from the description of this application, the diluent, when added to multifunctional phthalonitrile resins, reduces the viscosity of the resin, reduces the curing time of the resin polymerization, its introduction avoids high-temperature post-cure at temperatures above 325 ° C.

Однако, известные разбавители вшиваются в полимерную сетку только с одного конца молекулы (фталонитрильная группа), в то время как свободным остается другой конец, содержащий пластифицирующие заместители. Такая топология полимерной сетки приводит к снижению термических и термомеханических свойств матрицы за счет наличия подвижных незафиксированных фрагментов.However, known diluents are sewn into the polymer network from only one end of the molecule (phthalonitrile group), while the other end containing plasticizing substituents remains free. Such a topology of the polymer network leads to a decrease in the thermal and thermomechanical properties of the matrix due to the presence of movable unfixed fragments.

Таким образом, известные технические решения создают такие технические проблемы, как повышенная вязкость фталонитрильных композиций в температурном диапазоне от 100 до 180°С или недостаточная теплостойкость.Thus, the known technical solutions create such technical problems as the increased viscosity of phthalonitrile compositions in the temperature range from 100 to 180 ° C or insufficient heat resistance.

Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention

Технической проблемой на решение которой направлено заявляемое изобретения является устранение всех присущих известному техническому решению проблем, а также в предоставлении новых реактивных разбавителей для фталонитрильных мономеров представляющих собой бис-бензонитрилы и термоотверждаемых композиций, обладающих после отверждения повышенной теплостойкостью при температурах не ниже 400°С, но имеющих при этом до отверждения значения вязкости расплава в интервале от 100 до 180°С ниже 800 мПа⋅с, а в интервале от 120 до 180°С ниже 300 мПа⋅с.The technical problem to be solved by the claimed invention is aimed at eliminating all the problems inherent in the known technical solution, as well as in providing new reactive diluents for phthalonitrile monomers which are bis-benzonitriles and thermosetting compositions having, after curing, increased heat resistance at temperatures not lower than 400 ° C, but in this case, prior to curing, the melt viscosity values in the range from 100 to 180 ° C are below 800 mPa⋅s, and in the range from 120 to 180 ° C below 300 mPa⋅s.

Техническим результатом является получение полимеризуемых смесей на основе фталонитрильных смол с температурой плавления Тплст) ниже 50°С, а в отверждаемых композициях теплостойкость после отверждения этих композиций сохраняется выше 400°С.The technical result is to obtain polymerizable mixtures based on phthalonitrile resins with a melting temperature T pl (T article ) below 50 ° C, and in the curable compositions, the heat resistance after curing of these compositions remains above 400 ° C.

Техническая проблема решается реактивным разбавителем для фталонитрильных смол, который включает бис-бензонитрильный разбавитель с общей формулой

Figure 00000002
, где X представляет собой двухвалентный заместитель, выбранный из группы:The technical problem is solved by a reactive diluent for phthalonitrile resins, which includes a bis-benzonitrile diluent with the General formula
Figure 00000002
where X is a divalent substituent selected from the group:

Figure 00000003
, -SO2-, двухвалентных алькильных, арильных или оксиарильных заместителей, а циано-группа находится в мета-или пара-положении по отношению к фрагменту X.
Figure 00000003
, -SO 2 -, divalent alkyl, aryl or hydroxyaryl substituents, and the cyano group is in the meta or para position with respect to fragment X.

В частных воплощениях изобретения техническая проблема решается выбором одного или нескольких бис-бензонитрильных разбавителей из группы, включающей 4,4'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 3,3'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 4,4'-[бензо-1,4-диилбис(окси)]дибензонитрил, 3,3'-[бензо-1,4-диилбис(окси)]дибензонитрил, ди(4-цианофенил) фенил фосфат, ди(3-цианофенил) фенил фосфат, три(4-цианофенил) фосфат, три(3-цианофенил) фосфат, 4,4'-((пропан-2,2-диилбис(4,1-фенилен))бис(окси))дибензонитрил, 4,4'-сульфонилдибензонитрил, 3,3'-сульфонилдибензонитрил.In particular embodiments of the invention, the technical problem is solved by selecting one or more bis-benzonitrile diluents from the group consisting of 4,4 '- [benzo-1,3-diylbis (hydroxy)] dibenzonitrile, 3.3' - [benzo-1,3- diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 4,4 '- [benzo-1,4-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 3.3' - [benzo-1,4-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, di (4-cyanophenyl ) phenyl phosphate, di (3-cyanophenyl) phenyl phosphate, tri (4-cyanophenyl) phosphate, tri (3-cyanophenyl) phosphate, 4,4 '- ((propane-2,2-diylbis (4,1-phenylene) ) bis (hydroxy)) dibenzonitrile, 4,4'-sulfonyl dibenzonitrile, 3,3'-sulfonyl dibenzonitrile.

Техническая проблема также решается термоотверждаемой композицией, которая содержит полимеризуемую смесь и инициатор полимеризации, выбранный из группы, включающей диамины и бисфенолы в количестве от 1 до 20 масс. % от массы полимеризуемой смеси с температурой кипения в вакууме не менее 180°С, где полимеризуемая смесь включает, по меньшей мере, один тугоплавкий бис-фталонитрильный мономер и заявляемый разбавитель формулы при следующем соотношении компонентов, масс. %:The technical problem is also solved by the thermoset composition, which contains a polymerizable mixture and a polymerization initiator selected from the group comprising diamines and bisphenols in an amount of from 1 to 20 mass. % by weight of the polymerizable mixture with a boiling point in vacuum of at least 180 ° C, where the polymerized mixture includes at least one refractory bis-phthalonitrile monomer and the inventive diluent of the formula in the following ratio, wt. %:

Бис-фталонитрильный мономерBis Phthalonitrile Monomer 20-8020-80 РазбавительDiluent 20-80.20-80.

В частных воплощениях изобретения качестве бис-фталонитрильного мономера полимеризуемая смесь может содержать одно или несколько соединений, выбранных из группы, включающей 1,3-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 1,4-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 4,4'-{пропан-2,2-диил[(4,1-фенилен)окси]}ди(безол-1,2-дикарбонитрил), 4,4'-[[1,1'-бифенил]-4,4'-диил(окси)]ди(бензол-1,2-дикарбонитрил).In private embodiments of the invention, as the bis-phthalonitrile monomer, the polymerisable mixture may contain one or more compounds selected from the group consisting of 1,3-bis- (3,4-dicyanophenoxy) benzene, 1,4-bis- (3,4-dicyanophenoxy ) benzene, 4,4 '- {propan-2,2-diyl [(4,1-phenylene) oxy]} di (bezol-1,2-dicarbonitrile), 4,4' - [[1,1'- biphenyl] -4,4'-diyl (hydroxy)] di (benzene-1,2-dicarbonitrile).

В наилучших воплощениях изобретения полимеризуемая смесь может содержать от 30 до 70 масс. % бис-фталонитрильного мономераIn the best embodiments of the invention, the polymerizable mixture may contain from 30 to 70 mass. % bis-phthalonitrile monomer

В частных воплощениях техническая проблема решается композицией, которая в качестве инициатора полимеризации содержит соединение, температура кипения которого в вакууме составляет не менее 180°С. В качестве инициатора полимеризации используют по меньшей мере, одно соединение, выбранное из: 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола, 1,3-бис-(3-аминофенокси)бензола, 4,4'-диаминодифенилсульфона, 3,3-диаминодифенилсульфона, бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона, наиболее предпочтительно из 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола, или 4,4'-диаминодифенилсульфона.In particular embodiments, the technical problem is solved by a composition which, as a polymerization initiator, contains a compound whose boiling point in vacuum is at least 180 ° C. At least one compound selected from 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis- (3-aminophenoxy) benzene, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3, 3-diaminodiphenylsulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, most preferably from 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene, or 4,4'-diaminodiphenylsulfone.

Термоотверждаемая композиция представляет собой полимеризуемую смесь для получения полимерных композиционных материалов с наполнителем, в качестве которого могут быть использованы любые углеродные волокна независимо от их происхождения, стеклянные, базальтовые или арамижные волокна.A thermoset composition is a polymerizable mixture for producing polymer composite materials with a filler, which can be any carbon fiber, regardless of its origin, glass, basalt or aramizny fibers.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлены профили вязкости полимеризуемых смесей (связующих) по примеру 5 (пунктир, наиболее предпочтительный вариант) и по примеру 9.In FIG. 1 shows the viscosity profiles of polymerizable mixtures (binders) according to example 5 (dotted line, the most preferred option) and according to example 9.

На фиг. 2 представлены ИК-спектры полимеризуемых смесей (связующих), полученным по примерам 5-7, отвержденных по программе из примера 15: (1) - пример 7, (2) - пример 6, (3) - пример 5.In FIG. 2 shows the IR spectra of the polymerizable mixtures (binders) obtained in examples 5-7, cured according to the program of example 15: (1) example 7, (2) example 6, (3) example 5.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ниже представлено более детальное описание заявляемого способа, которое не ограничивает объем притязаний заявляемого изобретения, а демонстрирует возможность осуществления изобретения с достижением заявляемого технического результата. Сущность изобретения состоит в следующем.Below is a more detailed description of the proposed method, which does not limit the scope of claims of the claimed invention, but demonstrates the possibility of carrying out the invention with the achievement of the claimed technical result. The invention consists in the following.

Предложенный реактивный разбавитель - бис-бензонитрил с заявленной общей формулой

Figure 00000004
, где X представляет собой двухвалентный заместитель, выбранный из группы:The proposed reactive diluent is bis-benzonitrile with the stated General formula
Figure 00000004
where X is a divalent substituent selected from the group:

Figure 00000005
, -SO2-, двухвалентных алкильных, арильных или оксиарильных заместителей, а циано-группа находится в мета- или пара-положении по отношению к фрагменту X эффективно уменьшает вязкость любых фталонитрильных смол в тех случаях, когда ее нужно эффективно снизить для каких-то целей.
Figure 00000005
, -SO 2 -, divalent alkyl, aryl or hydroxyaryl substituents, and the cyano group is in the meta or para position with respect to fragment X, effectively reduces the viscosity of any phthalonitrile resins when it needs to be effectively reduced for some goals.

Заявленный разбавитель эффективен для термоотверждаемых композиций на основе тугоплавких бис-фталонитрильных мономеров.The claimed diluent is effective for thermosetting compositions based on refractory bis-phthalonitrile monomers.

Под тугоплавким бис-фталонитрильным мономером понимается бис-фталонитрильный мономер с температурой плавления более 150°С, содержащих, как правило, жесткий связывающий фрагмент Y и между фталонитрильными кольцами в соединениях общей формулы:By refractory bis-phthalonitrile monomer is meant a bis-phthalonitrile monomer with a melting point of more than 150 ° C, containing, as a rule, a hard binding fragment Y and between phthalonitrile rings in compounds of the general formula:

Figure 00000006
, где Y может представлять собой, но не ограничиваться следующими двухвалентными заместителями:
Figure 00000006
where Y may be, but not limited to, the following divalent substituents:

Figure 00000007
Figure 00000007

Отверждаемая композиция, как это следует из формулы изобретения, включает полимеризуемую смесь, состоящую из бис-фталонитрильного мономера и заявленного реакционного разбавителя, в качестве которого используется бис-бензонитрил с общей формулой

Figure 00000008
, где где X представляет собой двухвалентный заместитель, выбранный из группы:The curable composition, as follows from the claims, includes a polymerizable mixture consisting of a bis-phthalonitrile monomer and the inventive reaction diluent, which is used bis-benzonitrile with the General formula
Figure 00000008
where where X is a divalent substituent selected from the group:

Figure 00000009
, -SO2-, двухвалентных алькильных, арильных или оксиарильных заместителей, а циано-группа находится в мета- или пара-положении по отношению к фрагменту X, а также содержит инициатор полимеризации.
Figure 00000009
, -SO 2 -, divalent alkyl, aryl or hydroxyaryl substituents, and the cyano group is in the meta or para position with respect to fragment X, and also contains a polymerization initiator.

Заявленный бис-безонитрил ранее не использовался в качестве разбавителя фталонитрильных смол. Оказалось, что при его введении во фталонитрильные смолы их температура плавления Тплст) снижается ниже 50°С, а в отверждаемых композициях теплостойкость после отверждения этих композиций сохраняется выше 400°С.The claimed bis-nitrile was not previously used as a diluent for phthalonitrile resins. It turned out that when it is introduced into phthalonitrile resins, their melting temperature T pl (T st ) decreases below 50 ° C, and in cured compositions the heat resistance after curing of these compositions remains above 400 ° C.

Необходимо отметить, что бис-бензонитрилы ранее, также, не рассматривались в качестве сомономеров для фталонитрилов из-за низкой реакционной способности в полимеризации, поскольку их циклотримеризация проходит в жестких условиях: высокие давления (до 1000 бар) и температуры (выше 300°С) (A.R. Katritzky, С.A. Ramsden, E.F. V. Scriven, R.J.K. Taylor, Comprehensive heterocyclic chemistry III, Elsevier, 2008) или требует использования катализа соединениями редкоземельных металлоов (D. Cui, М. Nishiura, Z. Hou, Lanthanide-Imido Complexes and Their Reactions with Benzonitrile, Angew. Chemie Int. Ed. 44 (2005) 959-962; J.H. Forsberg, V.T. Spaziano, S.P. Klump, K.M. Sanders, Lanthanide(III) ion catalyzed reaction of ammonia and nitriles: Synthesis of 2,4,6-trisubstituted-s-triazines, J. Heterocycl. Chem. 25 (1988) 767-770; H. Tanaka, K. Shizu, H. Nakanotani, C. Adachi, Dual Intramolecular Charge-Transfer Fluorescence Derived from a Phenothiazine-Triphenyltriazine Derivative, J. Phys. Chem. C. 118 (2014) 15985-15994).It should be noted that bis-benzonitriles were also not previously considered as comonomers for phthalonitriles because of the low reactivity in polymerization, since their cyclotrimerization takes place under severe conditions: high pressures (up to 1000 bar) and temperatures (above 300 ° C) (AR Katritzky, C. A. Ramsden, EFV Scriven, RJK Taylor, Comprehensive heterocyclic chemistry III, Elsevier, 2008) or requires the use of catalysis by rare-earth metal compounds (D. Cui, M. Nishiura, Z. Hou, Lanthanide-Imido Complexes and Their Reactions with Benzonitrile, Angew. Chemie Int. Ed. 44 (2005) 959-962; JH Forsberg, VT Spaziano, SP Klump, KM Sanders, Lanthanide (III) ion c atalyzed reaction of ammonia and nitriles: Synthesis of 2,4,6-trisubstituted-s-triazines, J. Heterocycl. Chem. 25 (1988) 767-770; H. Tanaka, K. Shizu, H. Nakanotani, C. Adachi , Dual Intramolecular Charge-Transfer Fluorescence Derived from a Phenothiazine-Triphenyltriazine Derivative, J. Phys. Chem. C. 118 (2014) 15985-15994).

В то же время известно, что неактивные мономеры могут вовлекаться в сополимеризацию активными мономерами (M.V. Bermeshev, P.P. Chapala, Addition polymerization of functionalized norbornenes as a powerful tool for assembling molecular moieties of new polymers with versatile properties, Prog. Polym. Sci. 84 (2018) 1-46; M.L. Gringolts, M.V. Bermeshev, K.L. Makovetsky, E.S. Finkelshtein, Effect of substituents on addition polymerization of norbornene derivatives with two Me3Si-groups using Ni(II)/MAO catalyst, Eur. Polym. J. 45 (2009) 2142-2149).At the same time, it is known that inactive monomers can be involved in copolymerization by active monomers (MV Bermeshev, PP Chapala, Addition polymerization of functionalized norbornenes as a powerful tool for assembling molecular moieties of new polymers with versatile properties, Prog. Polym. Sci. 84 ( 2018) 1-46; ML Gringolts, MV Bermeshev, KL Makovetsky, ES Finkelshtein, Effect of substituents on addition polymerization of norbornene derivatives with two Me3 Si-groups using Ni (II) / MAO catalyst, Eur. Polym. J. 45 (2009 ) 2142-2149).

Данный механизм справедлив и для заявленной термоотверждаемой композиции: активные частицы, образующиеся при полимеризации фталонитрила вовлекают бис-бензонитрилы в сополимеризацию за счет нуклеофильной атаки, а сополимеризация приводит к циклотримеризации бензонитрилов с образованием триазиновых фрагментов.This mechanism is also valid for the claimed thermoset composition: active particles formed during the polymerization of phthalonitrile involve bis-benzonitriles in the copolymerization due to nucleophilic attack, and the copolymerization leads to cyclotrimerization of benzonitriles with the formation of triazine fragments.

Таким образом, бис-бензонитрилы в качестве реактивных разбавителей вшиваются в трехмерную сетку фталонитрила обоими концами через реакцию циклотримеризации с образованием триазиновых узлов сетки. Такой механизм доказывается данными ИК-спектроскопии, полученными для связующих из примеров 5-7, отвержденных по программе из примера 15. Непрореагировавшие нитрильные группы (поглощение при 2223 см-1) присутствуют во всех образцах, что может быть связано с тем, что в циклотримеризации фталонитрильных фрагментов участвует только одна вицинальная нитрильная группа из-за стерических затруднений. Интенсивность резонансных колебаний остаточных

Figure 00000010
ниже в спектре связующего из примера 5, что указывает на почти полное участие нитрильных групп в полимеризации (см. фиг. 2).Thus, bis-benzonitriles as reactive diluents are sewn into the three-dimensional phthalonitrile network at both ends through the cyclotrimerization reaction to form triazine network nodes. Such a mechanism is proved by IR spectroscopy data obtained for binders from Examples 5-7, cured according to the program from Example 15. Unreacted nitrile groups (absorption at 2223 cm -1 ) are present in all samples, which may be due to the fact that in cyclotrimerization phthalonitrile fragments involved only one vicinal nitrile group due to steric difficulties. The intensity of the resonant oscillations of residual
Figure 00000010
below in the spectrum of the binder from example 5, which indicates an almost complete participation of nitrile groups in the polymerization (see Fig. 2).

В результате реактивный разбавитель является частью полимерной сетки и не снижает механических и термических свойств полимера, в отличие, например, от пластификаторов, пришивающихся к сетке одним концом или известного разбавителя по заявке WO 2018175025.As a result, the reactive diluent is part of the polymer network and does not reduce the mechanical and thermal properties of the polymer, unlike, for example, plasticizers sewn to the network at one end or the known diluent according to WO 2018175025.

Данный реактивный разбавитель не является пластификатором для образующегося в результате отверждения полимера, но при этом является им для неотвержденных связующих, улучшая их технологичностьThis reactive diluent is not a plasticizer for the polymer formed as a result of curing, but at the same time it is for uncured binders, improving their processability

В предложенной отверждаемой композиции также содержится инициатор полимеризации, выбранный из ароматических диаминов или бисфенолов с температурой кипения в вакууме не менее 180°С. Данное условие является необходимым и достаточным для достижения декларируемого технического результата и обусловлено тем, что при изготовлении связующего подразумевается стадия дегазации, то есть перемешивания в вакууме, проводимая при максимальной температуре 180°С. Инициатор полимеризации не должен кипеть в условиях дегазации, потому что в противном случае он будет удален из состава связующего, что снизит скорость отверждения.The proposed curable composition also contains a polymerization initiator selected from aromatic diamines or bisphenols with a boiling point in vacuum of at least 180 ° C. This condition is necessary and sufficient to achieve the declared technical result and is due to the fact that in the manufacture of the binder, a degassing stage is meant, that is, mixing in vacuum, carried out at a maximum temperature of 180 ° C. The polymerization initiator should not boil under degassing conditions, because otherwise it will be removed from the binder, which will reduce the curing rate.

Для частных воплощений изобретения возможны некоторые уточнения параметров, которые позволят получить либо дополнительные технические результаты к основному, либо улучшить этот результат.For private embodiments of the invention, some refinement of the parameters is possible, which will allow to obtain either additional technical results to the main one, or to improve this result.

Так, в качестве бис-бензонитрильного разбавителя, отвечающего общей формуле

Figure 00000011
могут быть использованы такие соединения, как 4,4'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 3,3'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 4,4'-[бензо-1,4-диилбис(окси)] дибензонитрил, 3,3'- [бензо-1,4-диилбис(окси)] дибензонитрил, ди(4-цианофенил) фенил фосфат, ди(3-цианофенил) фенил фосфат, три(4-цианофенил) фосфат, три(3-цианофенил) фосфат, 4,4'-((пропан-2,2-диилбис(4,1-фенилен))бис(окси))дибензонитрил, 4,4'-сульфонилдибензонитрил, 3,3'-сульфонилдибензонитрил. Специалистам должно быть понятно, что изобретение не ограничивается использованием только этих бис-бензонитрильных разбавителей и можно в составе композиции использовать и другие бис-бензонитрилы.So, as a bis-benzonitrile diluent, corresponding to the General formula
Figure 00000011
compounds such as 4,4 '- [benzo-1,3-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 3.3' - [benzo-1,3-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 4,4'- can be used [benzo-1,4-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 3,3'- [benzo-1,4-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, di (4-cyanophenyl) phenyl phosphate, di (3-cyanophenyl) phenyl phosphate , tri (4-cyanophenyl) phosphate, tri (3-cyanophenyl) phosphate, 4.4 '- ((propane-2,2-diylbis (4,1-phenylene)) bis (hydroxy)) dibenzonitrile, 4.4' -sulfonyl dibenzonitrile; 3,3'-sulphonyl dibenzonitrile. It will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to the use of only these bis-benzonitrile diluents, and other bis-benzonitriles may be used in the composition.

Данные соединения либо коммерчески доступны, либо могут быть достаточно просто синтезированы, например, как описано в GuipengYu, Cheng Liu, Jinyan Wang, Xiuping Li, Xigao Jian; Heat-resistant aromatic S-triazine-containing ring-chain polymers based on bis(ether nitrile)s: Synthesis and properties. Polymer Degradation and Stability (2010), 95(12), 2445-2452.These compounds are either commercially available or can be synthesized quite simply, for example, as described in GuipengYu, Cheng Liu, Jinyan Wang, Xiuping Li, Xigao Jian; Heat-resistant aromatic S-triazine-containing ring-chain polymers based on bis (ether nitrile) s: Synthesis and properties. Polymer Degradation and Stability (2010), 95 (12), 2445-2452.

В качестве бис-фталонитрильных мономеров, как указывалось, могут быть использованы любые тугоплавкие бис-фталонитрильные мономеры (имеющие температуры плавления выше 150°С). В зависимых пунктах формулы приведены такие мономеры, как 1,3-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 1,4-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 4,4'-{пропан-2,2-диилбис[(4,1-фенилен)окси]}ди(бензол-1,2-дикарбонитрил), 4,4'-[[1,1'-бифенил]-4,4'-диилбис(окси)]ди(бензол-1,2-дикарбонитрил). При этом, специалистам должно быть понятно, что изобретение не ограничивается использованием только этих бис-фталонитрильных соединений (http://www.chem.msu.ru/rus/theses/2016/2016-10-10-babkin/).As bis-phthalonitrile monomers, as indicated, any refractory bis-phthalonitrile monomers (having melting points above 150 ° C) can be used. In the dependent claims, monomers such as 1,3-bis- (3,4-dicyanophenoxy) benzene, 1,4-bis- (3,4-dicyanophenoxy) benzene, 4,4 '- {propane-2,2 -diylbis [(4,1-phenylene) oxy]} di (benzene-1,2-dicarbonitrile), 4,4 '- [[1,1'-biphenyl] -4,4'-diylbis (oxy)] di (benzene-1,2-dicarbonitrile). In this case, specialists should be clear that the invention is not limited to the use of only these bis-phthalonitrile compounds (http://www.chem.msu.ru/eng/theses/2016/2016-10-10-babkin/).

Все эти мономеры обладают температурой плавления не менее 150°С, следовательно, отвечают составу заявленной термоотверждаемой композиции и могут быть легко синтезированы в соответствии с известными технологиями, например, со способом, описанным в Liu, Cheng; Wang, Jinyan; Lin, Encheng; Zong, Lishuai; Jian, Xigao. Synthesis and properties of phthalonitrile-terminated oligomeric poly(ether imide)s containing phthalazinone moiety. Polymer Degradation and Stability (2012), 97(3), 460-468, с использованием для получения в качестве двухвалентных ароматических спиртов резорцина, гидрохинона, бисфенола А, бифенилового спирта и любых дифенолов.All these monomers have a melting point of at least 150 ° C, therefore, correspond to the composition of the claimed thermoset composition and can be easily synthesized in accordance with known technologies, for example, with the method described in Liu, Cheng; Wang, Jinyan; Lin, Encheng; Zong, Lishuai; Jian, Xigao. Synthesis and properties of phthalonitrile-terminated oligomeric poly (ether imide) s containing phthalazinone moiety. Polymer Degradation and Stability (2012), 97 (3), 460-468, using resorcinol, hydroquinone, bisphenol A, biphenyl alcohol and any diphenols as divalent aromatic alcohols.

Как уже указывалось, важно, чтобы в термоотверждаемой композиции инициатор полимеризации, выбранный из ароматических диаминов или бисфенолов, не был летучим и его температура кипения в вакууме, например, 0,1 мм. рт.ст, составляла не менее 180°С.As already indicated, it is important that the polymerization initiator selected from aromatic diamines or bisphenols in the thermoset composition is not volatile and its boiling point in vacuum, for example, 0.1 mm. Hg was at least 180 ° C.

Имеется большое количество таких инициаторов, которые могут быть использованы для реализации заявленного изобретения, например, такие, как

Figure 00000012
There are a large number of such initiators that can be used to implement the claimed invention, for example, such as
Figure 00000012

Пригодные для осуществления заявленных изобретений инициаторы полимеризации доступны коммерчески, в частности в abcr GmbH, ACES Pharma, Merck KGaA, Ambinter Stock Screening Collection, Aurora Building Blocks, Aurora Screening Library, Sigma Aldrich.Polymerization initiators suitable for carrying out the claimed inventions are commercially available, in particular from abcr GmbH, ACES Pharma, Merck KGaA, Ambinter Stock Screening Collection, Aurora Building Blocks, Aurora Screening Library, Sigma Aldrich.

Однако, изобретение не ограничивается данными инициаторами, использованными нами из-за их доступности, что должен понимать специалист.However, the invention is not limited to these initiators used by us because of their availability, which a specialist should understand.

Возможны для некоторых случаев реализации изобретения также изменения содержания компонентов в отверждаемой композиции в рамках заявленных интервалов содержания компонентов, что позволяет варьировать ширину технологического интервала и параметры (температуру и время) отверждения. При увеличении содержания бис-фталонитрильного мономера в полимеризуемой смеси сужается интервал температур, в котором возможна переработка связующего, но при этом увеличивается скорость полимеризации, что важно в некоторых случаях, например, при формовании деталей методом инжекции в форму при высоком давлении (High pressure resin transfer molding) или при прессовании.Changes in the content of components in the curable composition within the claimed intervals of the content of components are also possible for some cases of the invention, which allows you to vary the width of the technological interval and the parameters (temperature and time) of curing. With an increase in the content of bis-phthalonitrile monomer in the polymerisable mixture, the temperature range narrows, in which the binder can be processed, but the polymerisation rate increases, which is important in some cases, for example, when molding parts by injection into a mold at high pressure molding) or when pressing.

Измерение вязкости производилось на реометре MCR 302 в соответствии с ГОСТ Р 57950-2017.The viscosity was measured on a rheometer MCR 302 in accordance with GOST R 57950-2017.

Температуру стеклования связующих определяли на дифференциальном сканирующем калориметре NETZSCH DSC 204 Phoenix в соответствии с ГОСТ Р 55135-2012.The glass transition temperature of the binders was determined on a NETZSCH DSC 204 Phoenix differential scanning calorimeter in accordance with GOST R 55135-2012.

Теплостойкость полимеров определяли методом термомеханичекого анализа в соответствии с ГОСТ 32618.2-2014. За теплостойкость принимали значение температуры стеклования полимера.The heat resistance of polymers was determined by thermomechanical analysis in accordance with GOST 32618.2-2014. The glass transition temperature of the polymer was taken as heat resistance.

Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами выполнения, которые не являются единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by specific examples of execution, which are not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.

Пример 1.Example 1

Получали ди(4-цианофенил) фенил фосфат. 1 г (0,008 моль) безводного бромида калия и 6.32 г (0,08 моль) пиридина добавили в раствор 9.52 г (0,08 моль) 4-цианофенола в 50 мл сухого толуола и перемешивали при 70°С в течение 30 минут в атмосфере аргона. Затем добавили по каплям 8.44 г (0,04 моль) фенил дихлорфосфата. Смесь перемешивали при 70°С в течение 24 ч в атмосфере аргона. После этого реакционную смесь охладили, отфильтровали от гидрохлорида пиридина и промыли фильтрат водой (3×30 мл). Водный слой промыли толуолом (3×10 мл) и объединенную органическую фракцию сушили над сульфатом натрия. После этого раствор упарили с использованием роторного испарителя и сушили при 80°С в течение 2 часов при давлении 5 мм ртутного столба. Желтоватое твердое вещество было получено с выходом 95% (14.25 г).Di (4-cyanophenyl) phenyl phosphate was obtained. 1 g (0.008 mol) of anhydrous potassium bromide and 6.32 g (0.08 mol) of pyridine were added to a solution of 9.52 g (0.08 mol) of 4-cyanophenol in 50 ml of dry toluene and stirred at 70 ° C for 30 minutes in the atmosphere argon. Then, 8.44 g (0.04 mol) of phenyl dichlorophosphate was added dropwise. The mixture was stirred at 70 ° C. for 24 hours under argon. After that, the reaction mixture was cooled, filtered from pyridine hydrochloride and the filtrate was washed with water (3 × 30 ml). The aqueous layer was washed with toluene (3 × 10 ml) and the combined organic fraction was dried over sodium sulfate. After that, the solution was evaporated using a rotary evaporator and dried at 80 ° C for 2 hours at a pressure of 5 mm Hg. A yellowish solid was obtained in 95% yield (14.25 g).

Элементный анализ. Вычислено для C20H13N2O4P: С 63.84, Н 3.48, N 7.44, Найдено С 63.81, Н 3.53, N 7.40Elemental analysis. Calculated for C 20 H 13 N 2 O 4 P: C 63.84, H 3.48, N 7.44. Found C 63.81, H 3.53, N 7.40.

Пример 2.Example 2

Получали ди(3-цианофенил) фенил фосфонат.0,13 г (0,0008 моль) безводного иодида калия и 8.08 г (0,08 моль) триэтиламина добавили в раствор 9.52 г (0,08 моль) 3-цианофенола в 40 мл сухого тетрагидрафурана и перемешивали при кипячении в течение 30 минут в атмосфере аргона. Затем добавили по каплям 8.44 г (0,04 моль) фенил дихлорфосфата. Смесь перемешивали при 60°С в течение 12 ч в атмосфере аргона. После этого реакционную смесь охладили, отфильтровали от гидрохлорида триэтиламина и промыли фильтрат водой (3×30 мл). Водный слой промыли толуолом (3×10 мл) и объединенную органическую фракцию сушили над сульфатом натрия. После этого раствор упарили с использованием роторного испарителя и сушили при 80°С в течение 2 часов при давлении 5 мм ртутного столба. Желтоватое твердое вещество было получено с выходом 97% (13.93 г)Di (3-cyanophenyl) phenyl phosphonate was obtained. 0.13 g (0.0008 mol) of anhydrous potassium iodide and 8.08 g (0.08 mol) of triethylamine were added to a solution of 9.52 g (0.08 mol) of 3-cyanophenol in 40 ml dry tetrahydrafuran and stirred at the boil for 30 minutes in an argon atmosphere. Then, 8.44 g (0.04 mol) of phenyl dichlorophosphate was added dropwise. The mixture was stirred at 60 ° C. for 12 hours under argon. After this, the reaction mixture was cooled, filtered from triethylamine hydrochloride and the filtrate was washed with water (3 × 30 ml). The aqueous layer was washed with toluene (3 × 10 ml) and the combined organic fraction was dried over sodium sulfate. After that, the solution was evaporated using a rotary evaporator and dried at 80 ° C for 2 hours at a pressure of 5 mm Hg. A yellowish solid was obtained in 97% yield (13.93 g)

Элементный анализ. Вычислено для C20H13N2O3P: С 66.67, Н 3.64, N 7.77, Найдено С 66.45, Н 3.78, N 7.80Elemental analysis. Calculated for C 20 H 13 N 2 O 3 P: C 66.67, H 3.64, N 7.77. Found C 66.45, H 3.78, N 7.80

Пример 3.Example 3

Получали ди(3-цианофенил) фенил фосфат. 10.32 г (0,08 моль) хинолина добавили в раствор 9.52 г (0,08 моль) 3-цианофенола в 50 мл сухого диметилацетамида и перемешивали при 100°С в течение 10 минут в атмосфере аргона. Затем добавили по каплям 8.44 г (0,04 моль) фенил дихлорфосфата. Смесь перемешивали при 100°С в течение 6 ч в атмосфере аргона. После этого реакционную смесь охладили и вылили в 100 мл воды. Водный раствор экстрагировали хлористым метиленом (3×30 мл) и объединенную органическую фракцию сушили над сульфатом натрия. После этого раствор упарили с использованием роторного испарителя и сушили при 80°С в течение 2 часов при давлении 5 мм ртутного столба. Желтоватое твердое вещество было получено с выходом 91% (13.65 г).Di (3-cyanophenyl) phenyl phosphate was obtained. 10.32 g (0.08 mol) of quinoline was added to a solution of 9.52 g (0.08 mol) of 3-cyanophenol in 50 ml of dry dimethylacetamide and stirred at 100 ° C for 10 minutes in an argon atmosphere. Then, 8.44 g (0.04 mol) of phenyl dichlorophosphate was added dropwise. The mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours under argon. After that, the reaction mixture was cooled and poured into 100 ml of water. The aqueous solution was extracted with methylene chloride (3 × 30 ml) and the combined organic fraction was dried over sodium sulfate. After that, the solution was evaporated using a rotary evaporator and dried at 80 ° C for 2 hours at a pressure of 5 mm Hg. A yellowish solid was obtained in 91% yield (13.65 g).

Элементный анализ. Вычислено для C20H13N2O4P: С 63.84, Н 3.48, N 7.44, Found С 63.77, Н 3.49, N 7.42Elemental analysis. Calculated for C 20 H 13 N 2 O 4 P: C 63.84, H 3.48, N 7.44, Found C 63.77, H 3.49, N 7.42

Пример 4.Example 4

Получали ди(4-цианофенил) бутил фосфат.10.00 г (0,18 моль) гидроксида калия добавили в раствор 9.52 г (0,08 моль) 4-цианофенола в 60 мл сухого диметилсульфоксида и перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут в атмосфере аргона. Затем добавили по каплям 8.44 г (0,04 моль) бутил дихлорфосфата. Смесь перемешивали при комнатной температуре (22°С) в течение 24 ч в атмосфере аргона. После этого реакционную смесь охладили, отфильтровали от осадка и вылили в 150 мл 0.01% раствора соляной кислоты. Водный раствор экстрагировали толуолом (3×30 мл) и объединенную органическую фракцию сушили над сульфатом натрия. После этого раствор упарили с использованием роторного испарителя и сушили при 80°С в течение 2 часов при давлении 5 мм ртутного столба. Желтоватое твердое вещество было получено с выходом 94% (13.50 г).Di (4-cyanophenyl) butyl phosphate was obtained. 10.00 g (0.18 mol) of potassium hydroxide was added to a solution of 9.52 g (0.08 mol) of 4-cyanophenol in 60 ml of dry dimethyl sulfoxide and stirred at room temperature for 30 minutes in the atmosphere argon. Then, 8.44 g (0.04 mol) of butyl dichlorophosphate was added dropwise. The mixture was stirred at room temperature (22 ° C.) for 24 hours under argon. After this, the reaction mixture was cooled, filtered from the precipitate and poured into 150 ml of a 0.01% hydrochloric acid solution. The aqueous solution was extracted with toluene (3 × 30 ml) and the combined organic fraction was dried over sodium sulfate. After that, the solution was evaporated using a rotary evaporator and dried at 80 ° C for 2 hours at a pressure of 5 mm Hg. A yellowish solid was obtained with a yield of 94% (13.50 g).

Элементный анализ. Вычислено для C18H17N2O4P: С 60.68, Н 4.81, N 7.86, Найдено С 60.73, Н 4.87, N 7.79Elemental analysis. Calculated for C 18 H 17 N 2 O 4 P: C 60.68, H 4.81, N 7.86. Found C 60.73, H 4.87, N 7.79

Пример 5.Example 5

В открытую алюминиевую емкость объемом 3 л, снабженную механической мешалкой, поместили 150 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 350 г бис(4-цианофенил) фенилфосфата. Емкость нагрели до 170°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 100°С, добавили 50 г 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 100°С в течение 10 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=-2°С.150 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 350 g of bis (4-cyanophenyl) phenylphosphate were placed in a 3 L open aluminum container equipped with a mechanical stirrer. The tank was heated to 170 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 100 ° C, 50 g of 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added and stirred at 100 ° C for 10 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = -2 ° C was obtained.

Пример 6.Example 6

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 250 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 250 г бис(3-цианофенил) фенилфосфата. Емкость нагрели до 170°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 110°С, добавили 50 г 1,3-бис-(3-аминофенокси)бензола и перемешивали при 110°С в течение 15 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=7°С.250 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 250 g of bis (3-cyanophenyl) phenylphosphate were placed in a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer. The tank was heated to 170 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 110 ° C, 50 g of 1,3-bis- (3-aminophenoxy) benzene was added and stirred at 110 ° C for 15 minutes. After this, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 7 ° C was obtained.

Пример 7.Example 7

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 350 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 150 г бис(4-цианофенил) фенилфосфата. Емкость нагрели до 185°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 120°С, добавили 50 г 1,4-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 120°С в течение 15 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=24°С350 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 150 g of bis (4-cyanophenyl) phenylphosphate were placed in a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer. The tank was heated to 185 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 120 ° C, 50 g of 1,4-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added and stirred at 120 ° C for 15 minutes. After this, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and received a green glassy mass with T article = 24 ° C

Пример 8.Example 8

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 150 г 4,4'-(1,4-фениленбис(окси))дифталонитрила и 350 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дибензонитрила. Емкость нагрели до 120°С для расплавления реактивного разбавителя, после чего включили перемешивание и дождались растворения фталонитрильного мономера после чего выключили нагрев, остудили смесь до 100°С и добавили 100 г бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона и перемешивали при 100°С в течение 10 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=8°С150 g of 4.4 '- (1,4-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 350 g of 4.4' - (1,3-phenylenebis (hydroxy)) dibenzonitrile were placed in a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer. The container was heated to 120 ° C to melt the reactive diluent, after which stirring was turned on and the phthalonitrile monomer was dissolved, then the heating was turned off, the mixture was cooled to 100 ° C and 100 g of bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone was added and stirred at 100 ° C for 10 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and received a green glassy mass with T article = 8 ° C

Пример 9.Example 9

В открытую алюминиевую емкость объемом 3 л, снабженную механической мешалкой, поместили 250 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 250 г 4,4'-(1,4-фениленбис(окси))дибензонитрила. Емкость нагрели до 160°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 120°С, добавили 100 г бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона и перемешивали при 120°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=13°С.250 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 250 g of 4.4' - (1,4-phenylenebis (hydroxy)) dibenzonitrile were placed in an open 3 liter aluminum container equipped with a mechanical stirrer . The tank was heated to 160 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 120 ° C., 100 g of bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone was added and stirred at 120 ° C. for 30 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 13 ° C was obtained.

Пример 10.Example 10

В открытую алюминиевую емкость объемом 3 л, снабженную механической мешалкой, поместили 350 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 150 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дибензонитрила. Емкость нагрели до 170°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 120°С, добавили 100 г бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона и перемешивали при 120°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=23°С.350 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 150 g of 4.4' - (1,3-phenylenebis (hydroxy)) dibenzonitrile were placed in an open 3 liter aluminum container equipped with a mechanical stirrer . The tank was heated to 170 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 120 ° C., 100 g of bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone was added and stirred at 120 ° C. for 30 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 23 ° C was obtained.

Пример 11.Example 11

В открытую алюминиевую емкость объемом 3 л, снабженную механической мешалкой, поместили 250 г 4,4'-[[1,1'-бифенил]-4,4'-диилбис(окси)]ди(бензол-1,2-дикарбонитрила) и 250 г бис(4-цианофенил) бутил фосфата. Емкость нагрели до 150°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 90°С, добавили 10 г 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 90°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст =0°С.250 g of 4.4 '- [[1,1'-biphenyl] -4,4'-diylbis (hydroxy)] di (benzene-1,2-dicarbonitrile) was placed in an open 3 liter aluminum container equipped with a mechanical stirrer and 250 g of bis (4-cyanophenyl) butyl phosphate. The tank was heated to 150 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 90 ° C, 10 g of 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added and stirred at 90 ° C for 30 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 0 ° C was obtained.

Пример 12.Example 12

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 200 г 4,4'-{пропан-2,2-диилбис[(4,1-фенилен)окси]}ди(бензол-1,2-дикарбонитрила) и 300 г 4,4'-сульфонилдибензонитрила. Емкость нагрели до 180°С для для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев, остудили смесь до 140°С и добавили 20 г бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона и перемешивали при 140°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=17°СIn a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer, 200 g of 4.4 '- {propane-2,2-diylbis [(4,1-phenylene) oxy]} di (benzene-1,2-dicarbonitrile) and 300 g 4,4'-sulfonyldibenzonitrile. The container was heated to 180 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off, the mixture was cooled to 140 ° C and 20 g of bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone was added and stirred at 140 ° C for 30 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 17 ° C was obtained.

Пример 13.Example 13

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 150 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 250 г 4,4'-((пропан-2,2-диилбис(4,1-фенилен))бис(окси))дибензонитрила и 100 г бис(4-цианофенил) фенилфосфата. Емкость нагрели до 170°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 130°С, добавили 50 г 1,3-бис-(3-аминофенокси)бензола и перемешивали при 130°С в течение 15 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=18°С.150 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 250 g of 4.4' - ((propane-2,2-diylbis (4, 1-phenylene)) bis (hydroxy)) dibenzonitrile and 100 g of bis (4-cyanophenyl) phenylphosphate. The tank was heated to 170 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 130 ° C, 50 g of 1,3-bis- (3-aminophenoxy) benzene was added and stirred at 130 ° C for 15 minutes. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 18 ° C was obtained.

Пример 14.Example 14

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 150 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 150 г 4,4'-[бифенил-4,4'-диилбис(окси)]дифталонитрила и 200 г три(4-цианофенил) фосфата. Емкость нагрели до 190°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 150°С, добавили 25 г 3,3'-диаминодифенилсульфона и перемешивали при 150°С в течение 45 минут в вакууме. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую стеклообразную массу с Тст=24°С.150 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (oxy)) diphthalonitrile and 150 g of 4.4' - [biphenyl-4,4'-diylbis (oxy) were placed in a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer ] diphthalonitrile and 200 g of tri (4-cyanophenyl) phosphate. The container was heated to 190 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 150 ° C., 25 g of 3,3′-diaminodiphenyl sulfone was added and stirred at 150 ° C. for 45 minutes in vacuo. After that, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green glassy mass with T article = 24 ° C was obtained.

Пример 15.Example 15

Отверждали полученные связующие. Для этого 250 г свзяующего помещали в стеклянный реактор объемом 2 л, включали вакуум (0,1 мм. рт.ст.) и нагревали связующее до температуры 110-180°C после чего дегазировали в течение 15-30 минут и выливали в металлическую форму. Форму помещали в печь, после чего выдерживали 12 часов при 180°C. После этого смолу извлекали из формы, нагревали до 330°C (10°C/час) пост-отверждали при 330°C в течение 8 часов.The resulting binders were cured. To do this, 250 g of binder was placed in a 2 L glass reactor, the vacuum was turned on (0.1 mm Hg) and the binder was heated to a temperature of 110-180 ° C, then degassed for 15-30 minutes and poured into a metal mold . The mold was placed in an oven, after which it was held for 12 hours at 180 ° C. After that, the resin was removed from the mold, heated to 330 ° C (10 ° C / h) post-cured at 330 ° C for 8 hours.

Сравнительный пример 1.Comparative example 1.

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 500 г 1,3-бис (3,4-дицианофенокси)бензола, 500 г бис(3-(3,4-дицианофенокси)фенил)фенилфосфата. Реактор отвакуумировали (1 мм. рт.ст.) и нагрели до 190°С до расплавления компонентов связующего, после чего включили перемешивание. После того, как смесь стала гомогенной, в реактор добавили 40 г 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 160°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлический поднос, обработанный антиадгезивом, и дали остыть. Получили аморфную стеклообразную массу зеленого цвета Тст=67°С. Вязкость расплава при 180°С η150°C=600 мПа⋅с. При измерении вязкости наблюдалась медленная кристаллизация расплава.A 500 g 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and 500 g bis (3- (3,4-dicyanophenoxy) phenyl) phenyl phosphate were placed in a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer. The reactor was evacuated (1 mmHg) and heated to 190 ° C until the binder components melted, after which stirring was switched on. After the mixture became homogeneous, 40 g of 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added to the reactor and stirred at 160 ° C. for 30 minutes. After this, the mixture was poured onto a metal tray treated with a release agent and allowed to cool. Received an amorphous glassy mass of green T article = 67 ° C. Melt viscosity at 180 ° C η 150 ° C = 600 mPa⋅s. When measuring viscosity, a slow crystallization of the melt was observed.

Сравнительный пример 2.Comparative Example 2

В стеклянный реактор объемом 2 л, снабженный механической мешалкой, поместили 700 г 1,3-бис (3,4-дицианофенокси)бензола, 300 г бис(3-(3,4-дицианофенокси)фенил)фенилфосфата. Реактор отвакуумировали (1 мм. рт.ст.) и нагрели до 190°С до расплавления компонентов связующего, после чего включили перемешивание. После того, как смесь стала гомогенной, в реактор добавили 40 г 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 160°С в течение 30 минут. После этого смесь вылили на металлический поднос, обработанный антиадгезивом, и дали остыть. Получили аморфную стеклообразную массу зеленого цвета с вкраплениями кристаллической фазы. Тпл=165-185°С. Вязкость при 180°С η150°C составила 1120 мПа⋅с.In a 2 L glass reactor equipped with a mechanical stirrer, 700 g of 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene, 300 g of bis (3- (3,4-dicyanophenoxy) phenyl) phenyl phosphate were placed. The reactor was evacuated (1 mmHg) and heated to 190 ° C until the binder components melted, after which stirring was switched on. After the mixture became homogeneous, 40 g of 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added to the reactor and stirred at 160 ° C. for 30 minutes. After this, the mixture was poured onto a metal tray treated with a release agent and allowed to cool. Received an amorphous glassy mass of green with interspersed crystalline phase. Mp = 165-185 ° C. The viscosity at 180 ° C η 150 ° C was 1120 mPa⋅s.

Сравнительный пример 3.Comparative example 3.

В открытую алюминиевую емкость объемом 3 л, снабженную механической мешалкой, поместили 400 г 4,4'-(1,3-фениленбис(окси))дифталонитрила и 100 г бис(4-цианофенил) фенилфосфата. Емкость нагрели до 180°С для расплавления компонентов, после чего включили перемешивание и выключили нагрев. Смеси дали остыть до 100°С, в результате чего смесь кристаллизовалась. Повторный нагрев до 170°С привел к расплавлению смеси, после чего в нее добавили 50 г 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола и перемешивали при 170°С в течение 5 минут. После этого смесь вылили на металлическую плиту, дали остыть и получили зеленую аморфную массу с обильными вкраплениями кристаллической фазы, Тпл=160-185°С.400 g of 4.4 '- (1,3-phenylenebis (hydroxy)) diphthalonitrile and 100 g of bis (4-cyanophenyl) phenylphosphate were placed in a 3 L open aluminum container equipped with a mechanical stirrer. The tank was heated to 180 ° C to melt the components, after which stirring was turned on and heating was turned off. The mixture was allowed to cool to 100 ° C, as a result of which the mixture crystallized. Reheating to 170 ° C led to the melting of the mixture, after which 50 g of 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene was added to it and stirred at 170 ° C for 5 minutes. After this, the mixture was poured onto a metal plate, allowed to cool and a green amorphous mass was obtained with abundant inclusions of the crystalline phase, T mp = 160-185 ° C.

Пример 16. Отверждали связующие, полученные в примерах 5-14 и сравнительных примерах 1-3. Для этого 50 г связующего помещали в круглодонную колбу объемом 250 мл, снабженную механической мешалкой и выходом на вакуумный насос. Связующие расплавляли при температуре 120-180°С в зависимости от вязкости расплава, после перемешивали под вакуумом (до 0,1 мм. рт.ст.) в течение 15 минут. После этого смесь выливали в сборную металлическую форму с размером рабочей камеры 10 мм × 10 мм × 2 мм, форму закрывали и нагревали до 180°С со скоростью 2°С/мин, после чего выдерживали при 180°С/мин в течение 12 часов. Затем форму собирали, извлекали пластины полимера и помещали их в печь для пост-отверждения. Пост-отверждение проводили при максимальной температуре 375°С в течение 8 часов.Example 16. Cured binder obtained in examples 5-14 and comparative examples 1-3. For this, 50 g of the binder was placed in a 250 ml round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer and outlet to a vacuum pump. The binders were melted at a temperature of 120-180 ° C, depending on the viscosity of the melt, after which they were stirred under vacuum (up to 0.1 mm Hg) for 15 minutes. After that, the mixture was poured into a prefabricated metal mold with a working chamber size of 10 mm × 10 mm × 2 mm, the mold was closed and heated to 180 ° C at a rate of 2 ° C / min, and then kept at 180 ° C / min for 12 hours . The mold was then assembled, the polymer plates removed and placed in a post-curing oven. Post-cure was carried out at a maximum temperature of 375 ° C for 8 hours.

В таблице 1 приведены свойства композиций, полученных в примерах 5, 9, 11-13 и сравнительных примерах 1-3, а на фиг. 1 приведен профиль вязкости связующего по примеру 5 (пунктир, наиболее предпочтительный вариант) и по примеру 9.Table 1 shows the properties of the compositions obtained in examples 5, 9, 11-13 and comparative examples 1-3, and in FIG. 1 shows the viscosity profile of the binder according to example 5 (dotted line, most preferred option) and according to example 9.

Как следует из представленных данных, заявленный разбавитель эффективно выполняет свои функции, заявленная композиция с использованием данного разбавителя после отверждения обладает теплостойкостью выше 400°С, а значения вязкостей расплавов лежат ниже 800 мПа⋅с в интервале от 100 до 180°С, что позволяет рассматривать их в качестве связующих для формования полимерных композиционных материалов эффективными безавтоклавными инжекционным методами.

Figure 00000013
As follows from the data presented, the claimed diluent effectively performs its functions, the claimed composition using this diluent after curing has heat resistance above 400 ° C, and the values of the melt viscosities are below 800 mPa⋅s in the range from 100 to 180 ° C, which allows us to consider them as binders for molding polymer composite materials by efficient autoclave-free injection methods.
Figure 00000013

Claims (10)

1. Реактивный разбавитель для фталонитрильных смол, характеризующийся тем, что включает бис-бензонитрильный мономер с общей формулой
Figure 00000014
где X представляет собой двухвалентный заместитель, выбранный из группы:
1. A reactive diluent for phthalonitrile resins, characterized in that it includes a bis-benzonitrile monomer with the General formula
Figure 00000014
where X is a divalent substituent selected from the group:
Figure 00000015
-SO2-, двухвалентных алкильных, арильных или оксиарильных заместителей, а цианогруппа находится в мета- или пара-положении по отношению к фрагменту X, Y представляет собой фенокси-, 4-цианофенокси-, 3-цианофенокси-, н-бутокси-.
Figure 00000015
-SO 2 -, divalent alkyl, aryl or hydroxyaryl substituents, and the cyano group is in the meta or para position with respect to fragment X, Y is phenoxy, 4-cyanophenoxy, 3-cyanophenoxy, n-butoxy.
2. Разбавитель по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве бис-бензонитрильного мономера он содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, включающей 4,4'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 3,3'-[бензо-1,3-диилбис(окси)]дибензонитрил, 4,4'-[бензо-1,4-диилбис(окси)]дибензонитрил, 3,3'-[бензо-1,4-диилбис(окси)]дибензонитрил, ди(4-цианофенил) фенил фосфат, ди(3-цианофенил) фенил фосфат, три(4-цианофенил) фосфат, три(3-цианофенил) фосфат, 4,4'-((пропан-2,2-диилбис(4,1-фенилен))бис(окси))дибензонитрил, 4,4'-сульфонилдибензонитрил, 3,3'-сульфонилдибензонитрил.2. The diluent according to claim 1, characterized in that, as a bis-benzonitrile monomer, it contains one or more compounds selected from the group consisting of 4,4 '- [benzo-1,3-diylbis (hydroxy)] dibenzonitrile, 3 , 3 '- [benzo-1,3-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 4.4' - [benzo-1,4-diylbis (oxy)] dibenzonitrile, 3.3 '- [benzo-1,4-diylbis (hydroxy)] dibenzonitrile, di (4-cyanophenyl) phenyl phosphate, di (3-cyanophenyl) phenyl phosphate, tri (4-cyanophenyl) phosphate, three (3-cyanophenyl) phosphate, 4.4 '- ((propan-2 , 2-diylbis (4,1-phenylene)) bis (hydroxy)) dibenzonitrile, 4,4'-sulfonyldibenzonitrile, 3,3'-sulfonyldibenzonitri . 3. Полимеризуемая смесь для получения термоотверждаемых композиций, характеризующаяся тем, что включает, по меньшей мере, один тугоплавкий бис-фталонитрильный мономер с температурой плавления выше 150°С и разбавитель в соответствии с п. 1 при следующем соотношении компонентов, масс. %:3. A polymerizable mixture to obtain thermoset compositions, characterized in that it includes at least one refractory bis-phthalonitrile monomer with a melting point above 150 ° C and a diluent in accordance with paragraph 1 in the following ratio of components, mass. %: Бис-фталонитрильный мономерBis Phthalonitrile Monomer 20-80 20-80 Разбавитель Diluent 20-80                                     20-80
4. Смесь по п. 3, характеризующаяся тем, что в качестве бис-фталонитрильного мономера она содержит соединение, выбранное из группы, включающей 1,3-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 1,4-бис-(3,4-дицианофенокси) бензол, 4,4'-{пропан-2,2-диил[(4,1-фенилен)окси]}ди(безол-1,2-дикарбонитрил), 4,4'-[[1,1'-бифенил]-4,4'-диил(окси)]ди(бензол-1,2-дикарбонитрил).4. The mixture according to p. 3, characterized in that as a bis-phthalonitrile monomer it contains a compound selected from the group consisting of 1,3-bis- (3,4-dicyanophenoxy) benzene, 1,4-bis- (3 , 4-dicyanophenoxy) benzene, 4,4 '- {propan-2,2-diyl [(4,1-phenylene) oxy]} di (bezol-1,2-dicarbonitrile), 4,4' - [[1 , 1'-biphenyl] -4,4'-diyl (hydroxy)] di (benzene-1,2-dicarbonitrile). 5. Смесь по п. 3, характеризующаяся тем, что полимеризуемая смесь содержит от 30 до 70 масс. % бис-фталонитрильного мономера.5. The mixture according to p. 3, characterized in that the polymerized mixture contains from 30 to 70 mass. % bis-phthalonitrile monomer. 6. Термоотверждаемая композиция для получения полимерных композиционных материалов, характеризующаяся тем, что она содержит полимеризуемую смесь по п. 3 и инициатор полимеризации, выбранный из группы, включающей диамины и бисфенолы в количестве от 1 до 20 масс. % от массы полимеризуемой смеси с температурой кипения в вакууме не менее 180°С.6. Thermoset composition for producing polymer composite materials, characterized in that it contains a polymerizable mixture according to claim 3 and a polymerization initiator selected from the group comprising diamines and bisphenols in an amount of from 1 to 20 mass. % by weight of the polymerizable mixture with a boiling point in vacuum of at least 180 ° C. 7. Композиция по п. 6, характеризующаяся тем, что в качестве инициатора полимеризации содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола, 1,3-бис-(3-аминофенокси)бензола, 4,4'-диаминодифенилсульфона, 3,3'-диаминодифенилсульфона, бис[4-(4-аминофенокси)фенил]сульфона, наиболее предпочтительно из 1,3-бис-(4-аминофенокси)бензола, или 4,4'-диаминодифенилсульфона.7. The composition according to p. 6, characterized in that as the polymerization initiator contains at least one compound selected from 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis- (3-aminophenoxy ) benzene, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, most preferably from 1,3-bis- (4-aminophenoxy) benzene, or 4.4 '-diaminodiphenylsulfone. 8. Композиция по п. 6, характеризующаяся тем, что представляет собой композицию связующего для получения полимерных композиционных материалов.8. The composition according to p. 6, characterized in that it is a binder composition for producing polymer composite materials.
RU2018147469A 2018-12-29 2018-12-29 Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon RU2712547C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147469A RU2712547C1 (en) 2018-12-29 2018-12-29 Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147469A RU2712547C1 (en) 2018-12-29 2018-12-29 Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712547C1 true RU2712547C1 (en) 2020-01-29

Family

ID=69624880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147469A RU2712547C1 (en) 2018-12-29 2018-12-29 Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712547C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113201302A (en) * 2021-05-06 2021-08-03 黑龙江省科学院石油化学研究院 Diamino bisphthalonitrile modified epoxy resin adhesive and preparation method thereof
RU2767683C2 (en) * 2020-09-09 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (МГУ) Protective coating based on fluorine-containing phthalonitrile oligomers for polymer composite materials

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580927C1 (en) * 2014-10-24 2016-04-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Organosilicon fragment modified phthalonitrile monomer, method for production thereof, binder based theron and prepreg
KR101701881B1 (en) * 2015-11-11 2017-02-02 주식회사 엘지생활건강 Functional composition for surface modification
KR20170054062A (en) * 2015-11-09 2017-05-17 주식회사 엘지생활건강 Composition for surface modification
KR20170090112A (en) * 2016-01-28 2017-08-07 주식회사 엘지생활건강 Composition for dyeing
WO2018017502A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-25 Spirosure, Inc. Respiratory monitor for determining no and n02
KR20180051136A (en) * 2016-11-08 2018-05-16 주식회사 엘지생활건강 Composition for surface modification

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580927C1 (en) * 2014-10-24 2016-04-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Organosilicon fragment modified phthalonitrile monomer, method for production thereof, binder based theron and prepreg
KR20170054062A (en) * 2015-11-09 2017-05-17 주식회사 엘지생활건강 Composition for surface modification
KR101701881B1 (en) * 2015-11-11 2017-02-02 주식회사 엘지생활건강 Functional composition for surface modification
KR20170090112A (en) * 2016-01-28 2017-08-07 주식회사 엘지생활건강 Composition for dyeing
WO2018017502A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-25 Spirosure, Inc. Respiratory monitor for determining no and n02
KR20180051136A (en) * 2016-11-08 2018-05-16 주식회사 엘지생활건강 Composition for surface modification

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767683C2 (en) * 2020-09-09 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (МГУ) Protective coating based on fluorine-containing phthalonitrile oligomers for polymer composite materials
CN113201302A (en) * 2021-05-06 2021-08-03 黑龙江省科学院石油化学研究院 Diamino bisphthalonitrile modified epoxy resin adhesive and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sini et al. Toward elucidating the role of number of oxazine rings and intermediates in the benzoxazine backbone on their thermal characteristics
Thirukumaran et al. Synthesis and characterization of novel bio-based benzoxazines from eugenol
Liu et al. High performance benzoxazine monomers and polymers containing furan groups
Agag Preparation and properties of some thermosets derived from allyl‐functional naphthoxazines
RU2712547C1 (en) Reactive thinner of phthalonitrile resins and thermosetting composition based thereon
Zhang et al. An anomalous trade-off effect on the properties of smart ortho-functional benzoxazines
Zhang et al. Synthesis and copolymerization of benzoxazines with low-dielectric constants and high thermal stability
US10683261B2 (en) Phthalonitrile compound
Rao et al. A new thermo set system based on cardanol benzoxazine and hydroxy benzoxazoline with lower cure temperature
Han et al. Phthalonitrile resins derived from vanillin: synthesis, curing behavior, and thermal properties
Bulgakov et al. Dual‐curing thermosetting monomer containing both propargyl ether and phthalonitrile groups
KR101959463B1 (en) Phthalonitrile compound
Xi et al. Synthesis and properties of a novel high temperature pyridine‐containing phthalonitrile polymer
EP3299404B1 (en) Phthalonitrile resin
Chen et al. Synthesis and properties of high temperature phthalonitrile polymers based on o, m, p-dihydroxybenzene isomers
JP2009161504A (en) Phosphorus-based oxazine compound and method for producing the same
Ren et al. An m‐phenylenediamine‐based benzoxazine with favorable processability and its high‐performance thermoset
US4970276A (en) Phenolic triazine copolymers based on pure cyanato novolacs
Liu et al. Propargylamine: an attractive amine source for designing high-performance benzoxazine resins with low polymerization temperatures
JP2018168085A (en) Cyanate compound, resin composition, cured product, prepreg for structural material, sealing material, fiber-reinforced composite material and adhesive
Velez‐Herrera et al. Low temperature polymerization of novel, monotropic liquid crystalline benzoxazines
CN106699748A (en) Norbornene group capping benzoxazine oligomer and preparation method thereof
RU2695606C1 (en) Phthalonitrile binder composition for polymer composite materials, a method for production thereof, a method of producing a polymer composite material and a material obtained using said method
Xiong et al. Synthesis and properties of a novel bismaleimide resin containing 1, 3, 4‐oxadiazole moiety and the blend systems thereof with epoxy resin
JPH04178358A (en) Aromatic diamine compound, bismaleimide compound and curable resin composition and resin using these compounds and preparation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210126