SU672859A1 - Олигомеры 2-аминоэтилвинилового эфира в качестве отвердител эпоксидных смол и способ их получени - Google Patents

Abstract

10лигомеры 2-аминозтилвинилового эфира общей формулы-,,СИ''^с-[сн^~сн4с^ *1 ^• *Х J" I ^^СНCW OCHjCHaNHt CH, » где п = 7-1'0,в качестве отвердител  эпоксидных смол., г , '2, Способ получении олигомеров 2- аминоэтилвинилового зфйра по п. 1, отличающийс  тем, 4to олйгомериэацию 2-аминоэ^илвйнш1ОВО- го эфира осуществл ют в присутствии динитрила аэодиизомасл ной кислоты в количестве 2-5% от массы мономера 'при 70-80^С в течение 40-60 ч.

Description

Изобретение относитс  к области , ХИМКИ выйокЪмбл кул рйых соединени, конкретно к полиамйнным отвёрдител м эпоксидных смол., ,

Предлагаетс  отвердитель, представлйющий co6oi олигомер 2-аминоэ илвинипово О эфира (винилового эфира этйноламйна) с концевыми нити рильньтй , и способ его получени , основанный на олигомеризации укаэанйОгб эфира в присутствии динитрила азодиизомасл ной кислоты (ДАК),по схеме

: .CjV

CH,CHOCH,CH,NH.-b | fpC-N«N-i-C. -.

CH,

CM,

CH,

,CH,i--CM+N,f CHj OCH,CH,,

Наиболее распрЬстранейНбми и универсальными отвердител ми эпоксидных смол  вл ютс  полиэт леййолиамиОд - йы (ПЭПА) , которые. получаю т из ди ю хлорэтайа и аммиака, например диэтилентриайин NHCH.jCHj,NH,,

00 триэтилентетрамин (ТЭТА) )

ел , тетраэтиленпектамин

;о Ш () 3 . Полиамины этого типа вызьгаашт энергичное отвер Дение эпоксидных композиций уже при обычных температурах. Однако они обладают целым недостатков.В частности можно указать на следующее:

1. Излишне высокую реакционную способность, ведущую к тому, что при отверждении компактных отливок и прессованных изделий экзотермическое отверждение вызывает Из-за ( , местных перегревов, ухудшающих ме;ханические свойства. .„„.,,.. 2.Летучесть, непри тньгй и р зкий запах, во многом обусловленные :п;рисутствием в ПЭПА труд но отделимых низких гомологов р да ) CHjCH NHiCn г 0,1). 3.Токсичность (пары полиаминнь х отвердителей вызьшают дерматиты). ( 4. Неравномерность отверждени  (из-за слишком высокой скорости отверждени ). 5 . Необходимость выдерживани  строго определенньж соотношений отвердитёл  и эпоксидной смолы, так ка небольшие отклонени  от требуемого соотношени  привод т к резкому ухудшению свойств отвержденной композици С расширением ассортимента и области применени  эпоксидных смол про лема создани  универсального отверди гел  все более усложн етс ,поэтому йа повестку дни в насто щее врем  поставлена задача расширени  ассорти мен;га отверждающих агентов. Цель изобретени  - получение от вердителей эпоксидных смол нового ти па сьдёр аШйхоДйОврейеннЬ Wak ные группы, TaJc и кислородсодержа1цие фрагменты и лишенных перечисленных вьш1е недостатков. . . -- л-. , Указайна  itehb достигаетс  путчем олигомёризации доступного 2-амнноэтш винилового эфира (винилового эфира этаноламина) в присутствии 2-5 вес. ДАК при температуре ТО-вО С в течени 40-60 ч. На вступивший в реакцию йонЬмер и йизкомолекулйрные олигомеры удал ютс  в вакууме при нагревании. Выход на прореагировавший виниловый эфир составл ет 97-98% при кбнверсии 20-22%. Возвращенный виниловый эфир Этаноламина без дополнительной очист ки Используетс  дл  получени  того ж олигомера в следующем цикле. Строение полученных олигомерой пс тверждаетс  ИК-спектрам.и, в; которыхрезко снижены интенсивности характеристических полос винилокси руппы при 820, 960, 1200, 1320, 3080, 3100 см-Ч Концёвые нитрильные группы дают слабую узкую полосу при 1250 ле тные колебани  С М).. Элементйый анализ (содержание С, Н, N) cboTBefCTByeT составу олигомер Полученные олигомеры 3 ) .OCHaCHjNHt где п 7--10, как отвердитеТ и эпоксидных смол обладают следующими преимуществами по сравнению с известными: 1.Умеренной, но достаточной дл  быстрого бтверждени  на холоду реакционной способностью (за счет однойремейнот о присутстви  нитрильных и эфирных группировок, понижающих основностьаминных центров). 2.Практйчёёки полной нелетучестью и отсутствием запаха (следствие высокой мЪлекул рной массы, в среднем пор дка 700). 3.Сравйитёльно низкой в зкостью при высокой молекул рной массе, высокой растворимостью в эпокснй ых смолах и раствор ющей способность по отношению к ним (за счет эфирных фрагментов) , . 4.Значительйо бо ньшим рассто нием ме гду центрами отверждени  аминными атомами азота (в 5 раз по сравнению с 1ТЭПА), что обеспечивает менее жесткое структурирование, повывает эЛас йчнЬстб отвержденных композиций , 5.Повьштенным содержанием- эфирных св зей С-0, играющих роль химических шарниров (за счет легкой деформируемости угла С-О-С), что предает дополнительную пластичность композици м без применени  специальных эфирйых пластификаторов (типа дибутилфталата ). Те же эфирные группировки за счет своей пол рности повьшгают адгезию смолы к различным поверхност м и пръчность склеив&йи. В своей совокзшйости эти преимущества обеспечивают быстрое и равнойерное отвержйение стандартной диановой смолы с одновременным повьшгением прочности, блеска и эластичности изделий . П р и м е р 1. В колбу с притертой пробкой помещали 15,8 г винилового эфира этаноламийа и 0,315 г (2 от веса мономера) ДДК,после растворбни  последнего колбу помещали в термостат и вьщерживали в течение термостат и вьщерживали в течение i 60 ч при 70 С. После окончани  реакции полимеризаци  при остаточном давлении 50 мм рт.ст. и температуре производили отгонку незаполимеризов;а шегосй мономера. Возвращено 12,2 г ИСХОДНОГО винилового эфира. Кубовый остаток промьтали смесьюсерного и петролейного эфиров в соотношении 85, 15 об .4. дл  удалений йонЬмера. После сушки в вакууме получили 3,5 г олигомерного продукта свет о-жёлто ,го цвета. Выход олигомера состава С 36,70, Н 10,07, N 3,6Z сос.тав:ил 97,5% на прореагировавший мономер при конверсии 22%.,. Пример 2. 12,2 г винилового зфира этаноламина и 0,6 г ДДК (5% от веса мономера)J в стекл нной колбе с притертой пробкой помещали в термостат при 80°С и вьщерживали 40 ч. После обработки,аналогичной дриведенной в примере 1, возвращено 9,6 г винилового эфира этаноламина и получено 2,5 г продукта следующего составаС 54,4; Н 9,73; 14,6%. Выход олигомера составл ет 96,5% на прореа гировавший мономер при конверсии 20% П р им е р 3. 450 г техническог виИйпОВбгЬ эфира этанбламина, содёржащего вКачестве примеси 2,8% воды, и 13 г ДДК (2,8% от веса эфира) . помещали в термостат в стекл нной колбе и вьодерживали 60 ч при температуре 80°С. После окончани  реакции при 50 мм рт.ст. при температуре отогнали 358 г мономера, затем в вакууйё 10мм рт.ст. при температу ре вьщёрживали еще 0,5 ч/ Получено 87,3 г отвердител , содержащего С 57,-43, Н 10,77; N 15,93, что прак тически соответствует брутто-формуле элементарного звена олигомера I-, СНг-СН/ OCHzCHjNHj ...-.-. ;(С 55.,62, Н 10,34} N. 16,1%). Выход составл ет 99% на проре агировавший мономер при конверсии 20%. Сравнительными испытани ми двутс образцов, приготовленных тщательньм смешением эпокСидйановой смолы ЭД-20 с. равными количествами (20% от еса смолы) отвердйтелей полнатилеriftoлиамина и (гийтёзи1р&ванн6го полшеризацией ВИНШ1ОВОГО эфира этаноламина, йзготовлённ1Ё к в ввде керна диаметром 20 Мм (площадь сеЧёШШ 314 мм) и высотой 20 мм и вьиержанньпс.в термо стате в течение 4 ч при 60°С, получены сЛеДзШЧйё; дайШе Г 1 . По внещнему вийу керн, отвер  денный полиэтйпёнполиамином, имеет матовый цвет. Керн, отвержденный син:теэирЬВаннь1Н отвёрдитёлём, монолитный и про зрачйый. 2. При испытан)нй образцов на сжатие контрольный керн, приготовленный из стандартных компонентов, дад, первую трещину при да1Влёнии 830 кг/см, давлен 1(Э разрзгшейИ  вьфосло скачком. Испытуемый образец дал первую трещину при давленш 1 51 СГкг/см. Давление до точки разрзтпени  поднималось плавно, что харакггёризует высокую пластичность композиции.

Claims (1)

1. 2. При испытаний образцов на сжа30 тие контрольный керн, приготовленный

   из стандартных компонентов, дал. первую трещину при давлении 830 кг/см², давление разрушениявыросло скачком. Испытуемый образец дал первую трещй33 ну при давлении 1510 кг/см². Давление до точки разрушения, поднималось плавно, что характеризует высокую пластичность композиции.

   ^: Редактор И. .Ленина Техред Л.Сердюкова Корректор 0.Цилле