SU608817A1

SU608817A1 - Полифениленсульфиды с повышенной механической прочностью дл конструкционных материалов и способ их получени

Info

Publication number: SU608817A1
Application number: SU762375286A
Authority: SU
Inventors: Василий Владимирович Коршак; Михаил Михайлович Тепляков; Ирина Анатольевна Хотина
Original assignee: Ордена Ленина Институт Элементоорганических Соединений Ан Ссср
Priority date: 1976-06-24
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1978-05-30

Description

Известные полимеры могут быть использованы в качестве конструкционных материалов, однако, физико-механические характеристики их невысоки.

Целью изобретени вл етс получение полифениленсульфидов указанной общей формулы с повышенной механической прочностью, которые могут быть использованы дл конструкционных материалов.

Предлагаемые полимеры получают конденсацией этилкетал 4,4-диацетилдифенилсульфида с этилкеталем общей формулы

ОС jHs

J),H5

СН,

где R имеет указанные значени , в среде органического растворител при 15-200°С, в присутствии кислотного катализатора с последующей термообработкой полученного форполимера при 360-380°С.

В качестве кислотного катализатора могут быть использованы хлористый водород или л-толуолсульфокислота.

В качестве растворител могут быть использованы бензол, хлорированные ароматические или алифатические углеводороды.

Образование полифениленовой структуры подтверждаетс данными элементного анализа и ИК-спектроскопии.

В ИК-спектрах присутствуют полосы при 880 , характеризующие 1,3,5-замещенное бензольное дро. Полосы при 780 и 830 см относ тс к монозамещению и 1-, 4-замещению бензольного дра соответственно.

Пример 1. В колбу, снабженную мещалкой , системой дл ввода и вывода сухого хлористого водорода, загружают 1,77 г (0,0025 моль) диэтилового кетал 4,4-диацетилдифенилсульфида и 0,63 г (0,0032 моль) диэтилового кетал ацетофенона, раствор ют в 12 мл сухого бензола и при температуре 15-20°С через реакционный раствор пропускают ток НС1 в течение 25 мин. Образующийс форполимер осаждают этиловым спиртом , промывают раствором соды, затем водой до нейтральной реакции, спиртом, сущат в вакуум-сущильном шкафу при .

Выход форполимера 1,6 г.

Форполимер растворим в хлороформе, бензоле , частично в толуоле.

Приведенна в зкость в хлороформе 0,23 дл/г; растворимость в толуоле - 1,6 г/л, в СНС1з 200 г/л.

Среднечисловой молекул рный вес, определенный эбулиоскопически в хлороформе 11300. Температура текучести, определенна на пластометре , лежит в интервале 160-180°С.

Найдено, %: С 78,9; Н 4,5; S 9,91.

Вычислено, %: С 77,6; Н 4,83; S 10,1.

1 г полученного таким путем полимера помещают в конденсационную пробирку и нагревают в течение 4 ч при температуре 370°С.

По данным ТГА интенсивна потер в весе при нагревании на воздухе начинаетс при 500°С.

Форполимер можно перерабатывать методом прессовани . 0,85 г форполимера помещают в пресс-форму. Образец нагревают до 370°С, закрывают пресс-форму, выдерживают 20 мин и прессуют при 30 кг/см. Не снима давлени , охлаждают образец. Получают черный , твердый, блест щий брусок, имеющий удельную ударную в зкость 2 кг-см/см и прочность на изгиб 380 кг/см. При определении текучести на пластометре полимер не разм гчаетс до 500°С.

Пример 2. В трехгорлую колбу загружают 1,77 г (0,0025 моль) диэтилового кетал 4,4 - диацетилдифенилсульфида и 0,56 г (0,0025 моль) диэтилового кетал л-этилацетофенона в 10 мл сухого бензола. Реакцию провод т как описано в примере 1. При этом получают 1,7 г полимера.

Приведенна в зкость в хлороформе 0,25 дл/г.

Температура текучести, определенна на пластометре, 160-180°С; растворимость в толуоле 10 г/л, в СНС1з 200 г/л.

Свойства полученного полимера приведены в таблице.

Пример 3. В трехгорлую колбу загружают 1,77 г (0,0025 моль) диэтилового кетал 4,4 - диацетилдифенилсульфида, 0,63 г (0,0032 моль) диэтилового кетал ацетофенона , 15 мл дитолилметана и 0,2 г л-толуолсульфокислоты и при интенсивном перемешивании нагревают при 180-200°С в течение 3 часов. Полученный полимер обрабатывают, как в примере 1.

Получают 1,4 г полимера.

Приведенна в зкость в хлороформе 0,08 дл/г; растворимость в толуоле 3 г/л, в СНС1з 200 г/л.

Пример 4. В трехгорлую колбу загружают 1,77 г (0,0025 моль) диэтилового кетал 4,4 - диацетилдифенилсульфида и 0,56 г (0,0025 моль) диэтилового кетал ацетофенона , 12 мл сухого бензола и пропускают сухой НС1 в течение 12 мин. Полимер обрабатывают как в примере 1.

Свойства полимера приведены в таблице.

Пример 5. Через смесь 1,77г (0,0025моль) диэтилового кетал 4,4-диацетилдифенилсульфида , 0,56 г (0,0025 моль) диэтилового кетал ацетофенона и 12 мл сухого бензола пропускают сухой НС1 в течение 10 мин. Полимер обрабатывают как в примере 1.

Свойства полимера приведены в таблице.

Таким образом получены новые, не описаиные в литературе, полифениленсульфиды, которые за счет введени в основную цепь сульфидного мостика, обладают улучшенной растворимостью , более высокими механическими и термомеханическими свойствами по сравнению с известными полифениленовыми полимеСвойства полимеров

Вычислено дл элементарного звена. Определено эбулиоскопически.

рами аналогичной структуры, но не содержащимн сульфидного мостика: удельна ударна в зкость 2 кг-см/см, прочность на изгиб 380 кг/см, устойчивы до 500°С.

Новые полифениленсульфиды с повышенной механической прочностью могут использоватьс дл конструкционных материалов.

Claims

Формула изобретени 1. Полифениленсульфиды общей формулы
2. Способ получени соединений по п. 1, отличающийс тем, что провод т конденсацию этилкетал 4,4-диацетилдифенилсульфида с этилкеталем общей формулы

10

мол . веса 1500-12000, где R-Н, СпНгп+ь

т 1-2,

с повышенной механической прочностью конструкционных материалов.

где R имеет указанные значени , в среде органического растворител при 15- 200°С, в присутствии кислотного катализатора с последующей термообработкой полученного форполимера при 360-380°С.
3. Способ по п. 2, отличающийс тем, что в качестве кислотного катализатора используют хлористый водород, /г-толуолсульфокислоту .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №416369, кл. С 08G 61/10, 1974.