Способ получения модифицированных эпоксидных смол

 

(11) 455979

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.02.73 (21) 1880455!23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.01.75. Бюллетень № 1

Дата опубликоьания описания 18.02.75 (51) М. Кл. С 08@ 30, 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.643(088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Пучин, М. Н. Братычак и Г. И. Елагин

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

Изобретение относится к способу получения модифицированных эпоксидных смол, способных совмещаться с другими пленкообразующими.

Известен способ получения модифицированных эпоксидных смол путем обработки гоговых смол на основе дифенолов и эпихлоргидрина жирными кислотами при 220 — 260 С в присутствии катализаторов.

Полученные смолы совмещаются с ненасыщенными соединениями при добавлении инициатора полимеризации и отверждаются при

200 С.

Целью изобретения является получение модифицированной эпоксидной смолы, хорошо совмещающейся с другими пленкообразующими, способной при термической обработке инициировать процесс радикальной полимеризации, и повышение твердости отвержденных лаковых покрытий.

Эта цель достигается тем, что в качестве органического соединения используют треталкилгидроперекись и реакцию проводят в присутствии щелочи в смешанном водно-третбутиловоспиртовом растворе.

Полученные модифицированные смолы представляют собой жидкие или твердые вещества с мол. весом 430 — 600 у. е., содержащие свободные эпоксидные и перекисные группы, стабильные при комнатной температуре и способные при нагревании до 1" †1 С раз лагаться с образованием свободных радикалов, инициирующих процесс радикальной по5 лимеризации соединений, имеющих ненасыщенные связи.

Прим ер 1. 27 г (0,048 моль) едкого кали растворяют при нагревании в 20 мл 90%-ного водного трет-бутилового спирта, охлаждают и

10 к этому раствору при температуре не выше

30 — 35 С прикапывают 10,5 г (0,103 моль)

88% -ной трет-бутилгидроперскиси.

Затем отдельно в реакторе при перемешивании нагревают до 50 С смесь 11,7 г эпоксид15 ной смолы на основе дифенилолпропана (эпоксидное число 18,8%, мол. вес. 410) и 30 мл трет-бутилового спирта. Этот раствор охлаждают и при 40 — 43 С прикалывают к нему в течение 25 — 30 мин полученный выше раствор

20 соли гидроперекиси в трет-бутпловом спирте.

По окончании .-,рибавления смесь перемешивают при 40 — 45 С еще 2 час. К охлажденной реакционной массе прибавляют по каплям при комнатной температуре 29 г 10%-ного водного

25 pBcTBQp3 UKcусной ttttc;IOTbt. Roc 7P Icpcittltttвания в течение 10 — 15 мин к смеси приливают 20 мл бензола, перемешивают 2 — 3 мин и переносят массу в делительную воронку.

Водный слой отбрасывают, органический про45ЯЦ7Я

Составигепь Б. Графини

Текред Г, Дворина

1 c, а к - 0 () . Го р о у н о в а

Корректор 3. Тарасова

- ". .ëç 28о/10 Иад P "î 2(((Тираж 495 П о,7 п н с н о е ь(,.(ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобрете ий и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типограф, я, пр. Сапунова, 2 мывают 5 раз по 10 мл водой и выдерживаю г в вакууме. Остаток сушат в вакуум-сушильно 1 !i .:2!)v п ри 50 до г!ОстоянпОГО Вес2, 1(олучают 12,. г растьоримой в ацетоне и диокс21= т-,: "-буг";шсроксизамсшепной дифс- 5 нило !11(я;72.(ово!й эпоксидной смоль(с 0,.7. ве1 (,ь .., с07! - гоб (у!О:!. Все, „Ill . !ОДи,(1н lilpoB2пных

С7!ОЛ О;1; ОДЕ; ЯIО 1 КР. !О СКОПИ ЧЕС(Н В ДИОКС21(Е) .

Длн смоль. . !2 !депо (В е ): эпокспднос число (э. ч.) Q,u, содержание акти(иного кислоро- 10 да 2,1.

П р и;i ер 2. 2,5 г,Oi-1 растворяют при наГревании В 20: л 90 /о -ИОГО ВодпОГО трет-6утилового спирта и к этому раствору при охлаждении прибавляют по ка(!лям 12 г 15 (0,093 моль) 83 о-ной трет- амилгидроперехнси.

Затем отдельно в pe2I -.орс при псрсмспгиванни нагревают до 50"С смесь 11 г эпокс;!дной смолы í2 Основе дифенило7ïðî22í2 (э. -.. 20

18,8; мол. всс 410) и 30 мл !Ост-бутапола.

ПОCJIB pаCTВО е((H. 7 BCC i Cу!0.7bi C ICCB C,ICIB:il охла кда!От и и ней при персмсппива:: ш и

40 — 45 С в течение 25 — 30 мин ир;-Гкапывают

ПРИГОтОЗЛЕГП!ь!Й ВЫШЕ раетВОр СОЛИ TpCI -аМИЛ- 25 гидроперекиси. Реакционную массу перемешиB2Ioг при 40 — 45=С еще 2,0 час, нейтрализуют

27 г 10 /о-ного водного p2cTBора уксусной к(гслоты и p2262Bля(01 20 !.; бензоча. Выдсля(от и очищают целсвои продукт:(о примеру 1. з0

Получают !2.1 г растворимой в ацетоне и диоксане трет-амилпероксизамещенной дифенилолпропаиовой эпоксидной смолы с мол. весом 430. Для смолы найдено (в %): э. ч. б,2; содержание активного кислорода 1,1. 35

П р и м ер 3. Из 1,9 КОН и 73 - 88%-пой трет- бутилгидроперекиси готовят по примеру 1 раствор соли трет-бутилгидроперекиси в

15 мл 90%-ного водного трет-бутано-!2. 40

Затем отдельно в трехгорлом реакторе растворяют при бО С 11,3 г смолы па основе

ДB!ô -BlI.|10. !17pO .апа (э. ",. 3,5; >foJI. Bcc 55-0)

30 KIJI TpPT-6$TBII0 72, 1(Охлах денному твору при 40 — 43 С в течение 25 — 30 м!н (ipil- 45 ливают раствор соли гидроперекиси. Реакционную массу пере дешивают и"ië !0 — 45"C сщс

2,0 час, охлаждают и нейтрализуют 20,-! г

10%-ного водного раствора уксусной кис; огы.

Остальную обработку реакционно I смеси, вы- 50 деление и очистку целевого продукта 1(ро,одят по примерам 1 и 2.

Получа!от 12,5 г растворимой в ацетоне и диоксане трет-бутилпероксизамещснной дифенилолпропановой эпоксидной смолы с мол.ве- 55

cu:1 000. Для смолы найдено (в "/о): э. l. 3,7; содержание активного кислорода 1,9.

Пример 4. Готовят раствор соли гидроперекиси из 1,5 г КОН, 5,9 г 88%-ной трет-бутилгидроперекиси и !О мл 90",/о-ного водного т Ост-бутанола.

Затем отдслыго при 50 С растворяют 5,5 Г эпоксидной смолы на основе рсзорцина (э.

22,5; мол. Вес. 350) в !5 мл трет-буганолс.

1(этому раствору при 40 — 43=С прибавляют в течение 30 — 40 мин раствор соли трет-бутилгидроперекиси. Содержимое реактора перемепивают при той же температуре еще 2,5 час, охлаждают и нейтрализуют 1б,2 г 10%-ного водного раствора уксусной кислоты. Дальнейшую обработку реакционной смеси, выделение и очистку целевого продукта проводя но примерам 1 — 4.

Получают 5,0 г растворимой в ацетоне и диоксане трет-бутилпероксизамешспной резорциновой эпоксидной смолы с мол. весом 540.

Для смолы найдено (в %): э. ч. 8 2; содержание акгивного кислорода 2,5.

Полученные модифицированные эпоксидные смолы используют для приготовления лаковых композиций, которые представляют собой

75%-пые растворы смол в смеси метилового спирта с диоксаном (соотношение 2: 1).

После отверждения при 145 — 150 С в течение

2 час получают лаковые покрытия с высокой твердостью. Модифицированные эпоксидные смолы хорошо совмещаются с ненасыщенным полиэфирным лаком и после отверждения ооразуют покрытия с твердостью 0,82, нерастворимые в ацетоне. Такие композиции не требуют применения инициатора, ускорителя и пара(рина и могут с успехом использоваться для получения лаков и эмалей по металлу.

Предмет изобретения

Способ получения модифицированных эпоксидных смол путем обработки готовых смо7 на основе дифенолов и эпихлоргидрина органическими соединениями при нагревании В присутствии катализаторов, о г л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения смолы с улучшенной совместимостью с другими пленкообразующими, способной при термической обработке инициировать процесс радикальной 110лимеризации, и повышения твердости отвержденных лаковых покрытий, в качестве органического соединения используют трет-алкилгидроперекись и реакцию проводят в присутствии щелочи в смешанном водно-трет-бутиловоспиртовом растворе.