Ароматические полиэфиры

Настоящее изобретение относится к ароматическим полиэфирам конструкционного и пленочного назначения. Описаны ароматические полиэфиры формулы

где n=2-20; z=2-100;

R=

,. Технический результат - получение ароматических полиэфиров с высокими показателями огне-, тепло-, термостойкости и механических характеристик. 6 пр.

 

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

Ароматические полиэфиры представляют собой соединения, которые обладают повышенной огне-, тепло-, термостойкостью, а также высокими деформационно-прочностными свойствами.

Известны ароматические полиэфиры на основе различных олигомеров.

1. Хараев A.M., Микитаев А.К., Кунижев Б.И. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов. ВМС. 1984, A1, с.75-78.

2. Микитаев А.К., Хараев A.M., Шустов Г.Б. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов на основе олигосульфонфенолфталеинов. Высокомолек. соед. - 1984 г., БИ, №14, т.26. - с.271-274.

3. Kharaev A.M., Ozden S., Shaov A.H. Synthesis of blok copolyetherether ketones and investigations of their properties. J. Appl. Polym. Sci. - 2002. - Vol.85. - Is.3. - pp.485-490.

4. Ozden S., Charaev A.M., Shaov A.H The synthesis of Polyetheretherketones and investigations of their properties. J. Mater. Sci. - 1999. - vol.34. - P.2741-2744.

Основным недостатком этих полиэфиров является их низкая огнестойкость. По структуре и свойствам более близкими к предлагаемым изобретениям являются полиэфиры на основе диановых олигоэфиров и 4,4′-дифтордифенилкетона. [Патент РФ №2466151. Ароматические полиэфиры. Бюл. №31, 2012 г.]. Однако последние характеризуются невысокими механическими и термическими характеристиками, а также низкими значениями кислородного индекса.

Задачей изобретения является создание полиэфиров с повышенными характеристиками огне-, тепло-, термостойкости, а также прочностных свойств.

Задача решается получением ароматических полиэфиров следующей формулы:

где n=2-20; z=2-100;

R=

,

взаимодействием олигоэфиров формулы:

со степенями конденсации n=2-20 [Патент №2382756 РФ] с 4,4′-дихлордифенилсульфоном или 4,4′-дифтордифенилкетоном в диметилсульфоксиде. Предлагаемые полиэфиры характеризуются повышенными показателями огне-, тепло-, термостойкости и прочностных свойств.

Синтез полиэфиров на основе 4,4′-дифторбензофенона.

Пример 1. В трехгорлую коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, барбатером для подачи инертного газа, загружают 13,3353 г. (0,01 моль) олигоэфира с n=2 с молекулярной массой 1333,5321, 50 мл диметилсульфоксида, 50 мл толуола и 2,04 мл 9,8 н. раствора NaOH.

Температуру реакционной массой поднимают до 140°C и синтез проводят под током инертного газа (азота или аргона) до полного удаления следов воды. После отгонки азеотропной смеси толуолгвода реакционную массу охлаждают до 70-80°C, добавляют 2,18203 (0,01 моль) 4,4′-дифторбензофенона. Реакцию проводят при температуре 170-180°C в течение 6 часов. Реакционную массу разбавляют 150 мл диметилсульфоксида и осаждают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы.

Выход - 97%. Z=40-60.

Пример 2. Синтез проводится по примеру 1, а в качестве олигоэфира берется олигомер с n=10 (мол. масса = 5543,6458).

Выход - 96%. Z=5-10.

Пример 3. Синтез проводится по примеру 1, а в качестве олигоэфира берется олигомер с n=20 (мол. масса = 10806,15).

Выход - 96%. Z=3-6.

Синтез полиэфиров на основе 4,4′-дихлордифенилсульфона.

Пример 4. Синтез проводится по примеру 1, только в качестве дигалогенида берется 4,4′-дихлордифенилсульфон в количестве 2,8586 г. (0,01 моль).

Выход - 98%. Z=40-60.

Пример 5. Синтез проводится по примеру 4, а в качестве олигоэфира берется олигомер с n=10.

Выход - 97%. Z=5-10.

Пример 6. Синтез проводится по примеру 4, а в качестве олигомера берется олигоэфир с n=20.

Выход - 97%. Z=3-6.

Некоторые свойства ароматических полиэфиров

Пример	ηпр., дл/г	Tст., °C	КИ, %	ТГА, 2%, 0C	σр., МПа	%
1	0,86	187	40,0	398	83,3	36,6
2	0,79	180	40,5	404	84,5	35,4
3	0,75	183	41,5	409	85,1	32,1
4	0,92	179	40,5	403	79,8	31,8
5	0,90	171	40,5	410	81,6	29,7
6	0,81	170	41,0	413	82,2	28,8

Строение ароматических полиэфиров подтверждено ИК-спектроскопией. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения, соответствующие дихлорэтиленовой группе, простым эфирным связям, сульфоновым и кетоновым группам, и отсутствуют полосы для гидроксильных групп. Результаты турбидиметрического титрования подтверждают предлагаемую структуру.

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

Ароматические полиэфиры формулы

где n=2-20; z=2-100;