SU1694581A1

SU1694581A1 - 1,3-Ди-[2'-(2"-метил-4",5"-эпоксициклогексил)-4'-метилен-1',3'-диоксолил]-5,5-диметилгидантоины как модификаторы эпоксидных клеевых композиций холодного отверждени

Info

Publication number: SU1694581A1
Application number: SU894767354A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Егорович Батог; Константин Николаевич Лиходед; Татьяна Владимировна Савенко; Татьяна Алексеевна Кулик; Юрий Сергеевич Кочергин
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт пластических масс
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к гетероциклическим соединени м, в частности к 1,3-ди-{2 . ( -эпоксициклогексилИ -метилен-1 ,з -диоксолил -5,5-диметилгидантоину и 1,3- -(2 -метил-4 ,5 -эпоксициклогексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-диметилги- дантоину, которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждени . Цель - вы вление соединений, обладающих полезными свойствами. Получение ведут эпоксидированием 35-45%-ной водной надуксусной кислотой продуктов конденсации тетрагидробензальдегида с тетраолом на основе 1,3-диглицидил-5,Е-диметилги- дантоина в присутствии органических оснований . Выхед продуктов 85%. Брутто-ф-ла дл первого соединени С25Нзб№Ов, дл второго С2 Н4с№08. 1 табл. сл

Description

Изобретение относитс к синтезу новых циклоалифатических смол, в частности к 1.3-ДИ-С2 -{2 -алкил-4 ,5 -эпоксициклогек- сил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-диме- тилгидантоинам общей формулы

СН3

сн,

СНг-CH-CHj-N N-CH2-CH-СНг

IIс i

О О

чснхо

где R - Н или метил,

которые могут найти применение в качестве модификаторов эпоксидных клеевых композиций холодного отверждени .

Целью изобретени вл етс получение новых соединений, используемых в качестu /и сн

fr

ве модификаторов эпоксидных клеевых композиций и позвол ющих получить полимерные материалы, сочетающие повышенные адгезионную и когезионную прочность с теплостойкостью.

Пример. 1,3-ди- 2 -(3 -4 -эпокси- циклогексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил}- 5,5-диметилгидантоин.

К 128 мае.ч. (1 моль) 1,3-диглицидил-5.5- диметилгидантоина добавл ют 384 мае.ч. дистиллированной воды и 0,128 мае.ч. серной кислоты. Смесь нагревают до 90-95°С и выдерживают при перемешивании 2-4 ч до тех пор, пока анализ на содержание эпоксидных групп не даст отрицательный результат . Затем раствор концентрируют при пониженном давлении при той же температуре до исчезновени следов воды. ПолучаOs

о ел

00

ю ко

260 мае.ч. (94%) прозрачного высоков з20

го вещества желтого цвета с пд 1,5070.

Найдено, %: ОН-групп 22,45.

CnHzoNaOe

Вычислено, %: ОН-групп 24,64.

Полученный тетраол раствор ют в 2600 мл толуола, добавл ют 207,25 мас.ч. (1,88 моль) тетрагидробензальдегида, 2,6 мас.ч. n-толуолсульфокислоты и конденсируют при перемешивании в течение 5-6 ч при 110-115°С. Полученный раствор циклоаце- тгл эпоксидируют 380 мас.ч. 45%-ной над- уксусной кислоты в присутствии 38 мас.ч. ацетата натри . Температура эпоксидиро- вани 30-35°С, выдержка при этой темпера- туре 3 ч. Органический слой отдел ют, п юмывают один раз дистиллированной водой , затем 15%-ным раствором NaOH до рН 7 и снова дистиллируют водой до рН 7. Рас- тиоритель отгон ют, продукт вакуумируют при 120°С и 1-2 мм.Нд в течение часа. Получают 387 мае. ч. (88%) высоков зкого прозрачного вещества желтоватого цвета с эпоксидным числом 15,91%.

Вычислено дл С25Нзб№Ов эпоксидное число- 17,48%.

Найдено: С 60,90; Н 7,41; N 5,55.

С25Нзб№Ов

Вычислено: Н 7,32; С 60,98; N 5,69.

П р и м е р 2. 1. 42 -метил-4 ,5 -эпоксициклогексил}-4 -метилен-1 ,з -диок- схэлил -5.5-диметилгидантоин.

260 мас.ч. (0,94 моль) тетраола, получен- но го согласно примеру 1, раствор ют в 2600 мл толуола, добавл ют 234 мас.ч. (1,88 моль) метилтетрагидробензальдегида и далее процесс ведут аналогично примеру 1.

В этих услови х получают 478 мас.ч. (92 . %) высоков зкого прозрачного вещества желтого цвета с эпоксидным числом 15,31%. Вычислено дл С27Над№08 эпоксидное число 16,54%,.

Найдено: С 62,52; Н 7,75; N 5,44.

С2 Н4о№Ов

Вычислено: С 62,31; Н 7,69; N 5,38.

Строение полученных соединений подтверждаетс анализом их ИК-спектров. В спектрах отсутствуют частоты поглощени , характерные дл двойной св зи в цикле (1600-1670 см ) и обнаружены частоты поглощени (800-820 см ), характерные дл эпоксидных групп в циклогексеновом кольце .

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, композиции, включающие в качестве модификатора предлагаемое соединение (примеры 3, 4), значительно (в 1,5-2,0 раза) превосход т .композиции с прототипом в составе (пример 5) по уровню когезионной прочности ( Ей Јр ) и не уступают по адгезионным характеристикам и теплостойкости.

Применение предлагаемого соединени как модификатора клеевых композиций холодного отверждени позвол ет, значительно расширить их ассортимент и области использовани .

Формул а( изобретени

1,3-ди-{2 -(21 -алкил-4и ,5 -эпоксицикло- гексил)-4 -метилен-1 ,3 -диоксолил -5,5-ди- метилгидантоины общей формулы

СН3

au-d-c-o i i

СН2- CH-CHi-N H-CR.-CHIIY/l I

V1

tii

с

0

V

fc

где R - водород или метил,

как модификаторы эпоксидных клеевых

композиций холодного отверждени .

Рецептура, мае.г.

Эпоксидна смола ЭД-20 (ГОСТ 1G5S78M

Отвердитель УП-583Д (ТУ 6-05-2М-331-82)

8080

20,2 20,2

зо

20,2

Композиции готовили простым механическим смешением компонентов непосредственно перед применением в соответствии с рецептурой. Режим отверждени композиций по примерам , С/ч: (20Ј5)/1о8.

Claims

Формула изобретения

1,3-ди-[2 * -(2¹ -алкил-4 ,5-ЭПОКСИЦИКЛОгексил)-4' -метилен-1',3 ’-диоксолил]-5,5-диметилгидантоины общей формулы си, снз-с-с-о .

³ I I си₂—сн-сн,-и Н-СН.-СН—СИ, 1*1 ¹ \ f ¹ » 1 ¹ где R - водород или метил, как модификаторы эпоксидных клеевых композиций холодного отверждения.

Свойства Композиции по примерам 3 1 ⁵ 5 Рецептура, мае.г. Эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 1058784) 80 80 30 Отвердитель УП-583Д (ТУ 6-05-241-331-82) 2G,2 20,2 20,2 Предлагаемое соединение по примерам 1 20 - - 2 - 2G - Прототип - - 20 Предел прочности при равномерном отрыве,(Тро, МПа, клеевых соединений ч стали, определенный при с, °C (ГОСТ 14760-69) 20 34,2 зо,б 29,6 80 9,3 9,0 7,3 125 6,5 7,0 4,2 Предел прочности при сдвиге, беде, МПа, при с,°C (ГОСТ 14759-69) 20 23,2 22,1 19,3 80 6,3 9,0 7,2 125 6,2 7,5 3,8 Прочность при растяже- нии,Ср , МПа 59,7 '63,2 39,3 Модуль упругости, Е , ГПа 1,31 1Λ2. о,33 Удлинение при разрыве, 5,7 6,1 2,5

* В пленочных образцах на динамометре типа Поляни. Композиции готовили' простым механическим смешением компонентов непосредственно перед применением в соответствии с рецептурой. Режим отверждения композиций по примерам 3~5, ^С/ч: (20£5)/1б8.

Составитель' Г. Жукова Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид £

Заказ 4127 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101