Ароматические полиэфирсульфонкетоны



Ароматические полиэфирсульфонкетоны
Ароматические полиэфирсульфонкетоны
Ароматические полиэфирсульфонкетоны
Ароматические полиэфирсульфонкетоны
Ароматические полиэфирсульфонкетоны

 


Владельцы патента RU 2550516:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КГБУ) (RU)

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирсульфонкетонам формулы (I), где n=1-20, z=2-50, конструкционного и пленочного назначения. Изобретение позволяет повысить огне-, тепло-, термостойкость и механические характеристики ароматических полиэфирсульфонкетонов. 12 пр.

(I)

; ;

;

 

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирсульфонкетонам конструкционного и пленочного назначения.

Известны ароматические полиэфирсульфонкетоны на основе различных мономеров и олигомеров.

1. Sheng Shou-Ri, Luo Qiu-Yan, Yi-Huo, Luo Zhuo, Liu Xiao-Ling, Song Cai-Sheng. Синтез и свойства растворимых в органических растворителях ароматических полиэфиркетонов, содержащих боковые метильные группы и сульфоновые связи. Synthesis and properties of novel organosoluble aromatic poly(ether ketone)s containing pendant methyl groups and sulfone linkages. J. Appl. Polym. Sci.. 2008. 107, № 1, с.683-687.

2. Osano Keiichi, Das Sudipto, Turner Richard S. Синтез и свойства полиэфиркетонсульфонов содержащих циклогексил. Synthesis and characterization of cyclohexyl-containing poly(ether ketone sulfone)s. Polymer. 2009. 50, № 5, с.1144-1149.

3. Huang Zhen-Zhong, Yu La-Mei, Sheng Shou-Ri, Ge Wei-Wei, Liu Xiao-Ling, Song Cai-Sheng. Синтез и свойства растворимых полиэфиркетонсульфонов, содержащих простые эфирные связи и имеющих боковые группы, содержащие несколько атомов хлора. Synthesis and characterization of novel soluble poly(ether ketone sulfone)s with pendant polychloro groups. J. Appl. Polym. Sci.. 2008. 108, №2, с.1049-1054.

4. Патент РФ №2477292. Ароматические блок-сополиэфирсульфоны. Опубл. 10.03.2013. Бюл. №7.

5. Патент РФ №2476453. Ароматические блок-сополиэфиркетоны. Опубл. 27.02.2013. Бюл. №6.

Основным недостатком этих полиэфиров является их низкая огнестойкость.

По структуре и свойствам, более близкими к предлагаемым изобретениям, являются полиэфиры на основе различных диановых олигоэфиров и эквимольной смеси дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. [Патент РФ №2436762. Ароматические сополиэфирсульфонкетоны и способ их получения. Опубл. 20.12.2011]

Однако последние характеризуются невысокими механическими и термическими характеристиками, а также низкими значениями кислородного индекса.

Задачей изобретения является создание полиэфиров с повышенными характеристиками тепло-, термо-, огнестойкости, деформационно-прочностных свойств.

Задача решается получением ароматических полиэфирсульфонкетонов следующей формулы

где n=1-20; z=2-50;

; ;

;

взаимодействием олигосульфонкетонов формулы

со степенями конденсации n=1-20 с дихлорангидридом терефталевой кислоты, дихлорангидридом изофталевой кислоты, эквимольной смесью дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот или дихлорангидридом 1,1-дихлор-2,2-ди(n-карбоксифенил)этилена. Предлагаемые полиэфиры характеризуются повышенными показателями огне-, тепло-, термостойкости и деформационно-прочностных свойств.

Синтез ароматических полиэфирсульфонкетонов проводится по следующим примерам.

Пример 1. В трехгорлую колбу загружают 21,8261 г (0,01 моль) олигосульфонкетона с n=1, 100 мл дихлорэтана, 2,8 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 3,7406 г (0,01 моль) дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-(n-карбоксифенил)этилена. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл. дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-98%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=20-30, n=1).

Пример 2. В трехгорлую колбу загружают 16,4555 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=10, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,3741 г (0,001 моль) дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-(n-карбоксифенил)этилена. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-98%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=3-4, n=10).

Пример 3. В трехгорлую колбу загружают 31,7051 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=20, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,3741 г (0,001 моль) дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-(n-карбоксифенил)этилена. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Блок-сополиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-98%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=2-3, n=20).

Пример 4. В трехгорлую колбу загружают 21,8261 г (0,01 моль) олигосульфонкетона с n=1, 100 мл дихлорэтана, 2,8 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 2,0303 г (0,01 моль) эквимольной смеси дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный густой раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-98%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=20-30, n=1).

Пример 5. В трехгорлую колбу загружают 16,4555 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=10, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) эквимольной смеси дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 94-98%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=3-4, n=10).

Пример 6. В трехгорлую колбу загружают 31,7051 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=20, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) эквимольной смеси дихлорангидридов изо- и терефталевой кислот. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-98%, приведенная вязкость - 0,6-0,7 дл/г (z=2-3, n=20).

Пример 7. В трехгорлую колбу загружают 21,8261 г (0,01 моль) олигосульфонкетона с n=1, 100 мл дихлорэтана, 2,8 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 2,0303 г (0,01 моль) дихлорангидрида терефталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 97-98%, приведенная вязкость - 0,8-0,9 дл/г. (z=20-30, n=1).

Пример 8. В трехгорлую колбу загружают 16,4555 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=10, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) дихлорангидрида терефталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 97-98%, приведенная вязкость - 0,8-0,9 дл/г (z=3-4, n=10).

Пример 9. В трехгорлую колбу загружают 31,7051 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=20, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) дихлорангидрида терефталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Раствор разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 96-97%, приведенная вязкость - 0,7-0,8 дл/г (z=2-3, n=20).

Пример 10. В трехгорлую колбу загружают 21,8261 г (0,01 моль) олигосульфонкетона с n=1, 100 мл дихлорэтана, 2,8 мл (0,04 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 2,0303 г (0,01 моль) дихлорангидрида изофталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-97%, приведенная вязкость - 0,6-0,8 дл/г. (z=20-25, n=1).

В трехгорлую колбу загружают 16,4555 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=10, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) дихлорангидрида изофталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Раствор полимера разбавляют 100 мл дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-97%, приведенная вязкость - 0,6-0,7 дл/г (z=3-4, n=10).

Пример 12. В трехгорлую колбу загружают 31,7051 г (0,001 моль) олигосульфонкетона с n=20, 100 мл дихлорэтана, 0,28 мл (0,002 моль) триэтиламина и при перемешивании добавляют 0,2030 г (0,001 моль) дихлорангидрида изофталевой кислоты. Реакцию проводят при комнатных условиях в течение 1 ч. Полученный раствор полимера разбавляют 100 мл. дихлорэтана и высаждают в изопропиловом спирте. Полиэфир отфильтровывают, промывают водой от следов солянокислого триэтиламина и сушат в вакууме при 100°C в течение 48 ч. Выход - 95-97%, приведенная вязкость - 0,5-0,6 дл/г (z=2-3, n=20).

Ниже даны некоторые свойства ароматических полиэфирсульфонкетонов, полученных по примерам 1-12.

Полимеры Тс, °C ТГА, °C (2% потеря массы) КИ, % σp, МПА ε, %
Пример 1 271 386 55,0 103,2 11,3
Пример 2 266 419 56,0 109,6 9,6
Пример 3 260 441 57,5 119,0 9,0
Пример 4 243 375 50,0 99,4 15,0
Пример 5 244 406 53,5 104,0 14,7
Пример 6 240 416 53,0 106,9 14,1
Пример 7 256 390 54,0 106,0 12,2
Пример 8 250 415 54,5 110,5 11,0
Пример 9 252 421 54,5 116,6 11,4
Пример 10 223 387 53,5 86,1 16,8
Пример 11 215 398 53,0 87,6 14,4
Пример 12 217 403 54,0 93,3 13,9

Строение ароматических полиэфирсульфонкетонов подтверждено ИК-спектроскопией. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения, соответствующие простым и сложным эфирным связям, дихлорэтиленовой группе, Ar-Br-связи, а также сульфо- и кетогруппам, и отсутствуют полосы для гидроксильных групп, что подтверждает отсутствие следов олигоэфиров в полимерном образце и образование полимеров ожидаемой структуры. Результаты турбидиметрического титрования также подтверждают предлагаемую структуру. На кривых турбидиметрического титрования имеются только по одному максимуму, что подтверждает отсутствие смеси полимеров.

Технический результат изобретения состоит в получении ароматических полиэфиров с высокими показателями огне-, тепло-, термостойкости и механических характеристик.

Ароматические полиэфирсульфонкетоны формулы

где n=1-20; z=2-50;
; ;
;



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полигидроксиэфирам. Описан полигидроксиэфир на основе 3,3/-диаллил-4,4/-диоксидифенилпропана общей формулы: , где n=70-180.

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирам конструкционного и пленочного назначения. Описаны ароматические полиэфиры формулы: где R=, n=2-20; z=2-50.

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам. Описаны ароматические полиэфиры формулы где n=2-20; z=2-100; ; .

Настоящее изобретение относится к полиариленэфиркетонам блочного строения. Описаны полиариленэфиркетоны формулы ,где n=1-20; m=2-50.

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к блок-сополиэфирам. Описаны ароматические блок-сополиэфиры формулы где n=1-20; m=2-50; z=2-30.

Настоящее изобретение относится к огнестойким блок-сополиэфиркетонам. Описаны огнестойкие блок-сополиэфиркетоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-100.

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам, применяемым в качестве огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфирсульфоны представляют собой соединения формулы: где n=1-20, m=1-40, z=1-100. Полученные блок-сополиэфирсульфоны обладают высокой тепло-, термо- и огнестойкостью, а также высокими механическими характеристиками.
Изобретение относится к способам получения полиэфиркетонов высокотемпературной поликонденсацией. Способ заключается в том, что на первой стадии проводят реакцию между диоксисоединением и 4,4'-дихлорбензофеноном в присутствии карбоната калия в N,N-диметилацетамиде в токе азота в течение 3 часов при температуре 165°С и на второй стадии проводят взаимодействие между образовавшимися олигомерами с концевыми феноксидными группами с 4,4'-дифторбензофеноном в течение 4 часов в тех же условиях.

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим блок-сополиэфиркетонам, которые могут найти применение в качестве конструкционных и пленочных материалов.

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно простых полиэфиров - полигидроксиэфиров, которые можно использовать в качестве термостойких покрытий.

Изобретение относится к полигидроксиэфирам. Описан полигидроксиэфир на основе 3,3/-диаллил-4,4/-диоксидифенилпропана общей формулы: , где n=70-180.

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирам конструкционного и пленочного назначения. Описаны ароматические полиэфиры формулы: где R=, n=2-20; z=2-50.

Настоящее изобретение относится к тонкодисперсному порошку полиарилэфиркетона для использования в качестве конструкционного материала в процессе послойного создания трехмерных объектов.

Изобретение относится к способу получения полимеров, содержащих в основной цепи между фенильными ядрами простые эфирные связи, кето- группы и кетоксимные фрагменты.

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, а именно к ароматическим полиэфирсульфонкетонам. Описаны ароматические полиэфирсульфонкетоны формулы где n=1-20; z=2-100; ; ; ; .

Настоящее изобретение относится к блок-сополиэфирам. Описаны ароматические блок-сополиэфиры формулы где ; , n=1-20; m=20-50; z=2-50.

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам. Описаны ароматические полиэфиры формулы: где , n=2-20; z=2-100.

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам. Описаны ароматические полиэфиры формулы где n=2-20; z=2-100; ; .

Настоящее изобретение относится к полиариленэфиркетонам блочного строения. Описаны полиариленэфиркетоны формулы ,где n=1-20; m=2-50.

Изобретение относится к термостойкому проводу или кабелю с высокими рабочими характеристиками, предназначенному для использования в требующихся или экстремальных условиях, например при бурении скважин или разработке месторождений, в промышленных, военных аэрокосмических, морских областях, а также автомобильном, железнодорожном и общественном транспорте.

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим полиэфирам блочного строения. Описаны ненасыщенные блок-сополиэфирсульфоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-l00.
Наверх