Метил(алкил-арил)-гидротетрасиланоляты титана в качестве отвердителей эпоксидных смол

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соарталнстнческнх

Республик

<«>709629 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 051277(21) 2550570/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1501.80. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 150 1.80 (51) М, Кл.2

С 07 F 7/08

С 08 К 3/34

Государствеииый комитет

ССС P по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 547.245. .07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В О. Рейхсфельд, Д.A. Ханходжаева, Л.В. Пясецкая и Г.B. Кихеенкона

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) МЕТИЛ (АЛККЛ-,АРИЛ) ГИДРОТЕТРАСИЛАНОЛЯТЫ

ТИТАНА В КАЧЕСТВЕ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ ЭПОКСИДНЫХ

СКОЛ

Изобретение относится к новым химическим соединениям — метил(алкил-,арил)гидротетрасиланолятам титана обшей формулы

Т 1 (05iH(CH>) Pi ) к

5 где R CH ; С И ; С„Н„; С„Н9;

С Н+,, С,р Н, используемым в качестве отвердителей эпоксидных смол. 10

В качестве отвердителей эпоксиолигомерон применяются самые разнообразные вещества: амины, ангидриды кислот, полиамиды, изоцианаты эпоксиэфиров на основе льняного масла 15 (1) .

Известно использование в качестве отнердителей некоторых элементоорганических соединений, в частности соединений бора (2), эфиров титаноВой кислоты Т 1 (OC4 Нр )4 (3)

Однако подобные отвердители не обеспечивают достаточно высоких меканических свойств отвержденных продуктов, вследствие протекания 25 реакции отнерждения не в лолном объеме и с недостаточной скоростью.

Целью изобретения является сокращение времени отверждения эпоксидным смол и повышение качества отверж-gp денных продуктов.

Указанная цель достигается использованием в качестве отвердителей эпоксидных смол соединений общей формулы 1.

Предлагаемые соединения обладают понышенной термической устойчивостью.

Наличие в структуре предлагаемых соединений, связей Я1-О-Ti способствует эффективному взаимодействию с функциональными группами смол, сообщает термостабильность покрытиям на основе эпоксидных смол; наличие связи Si-Н способствует ускорению процесса образования пространственносетчатой структуры в процессе отверждения, что ведет к заметному сокращению времени отверждения.

Активность метил(алкил-,арил)гидротетрасиланолятов титана в качестве отвердителей проверялась на эпоксидной смоле с молекулярной массой

1500 при различных температурах в течение 1-24 ч при соотношении исходных веществ эпоксидная смола: органогидротетрасиланолят титана

1М:1М.

Результаты испытаний даны н табл.

1. Для сравнения приведены результаты, полученные при использовании

Ti(ОС4Нр)4 в качестве отвердителя эпоксидной смолы н идентичных ус709629

Т а блица 1

Сравнительные характе истики отвердителей эпоксидных смол

Эпоксидная смола:

Т 1 (О 1 И(СН3) 2)

Ti (0 SiH(CH3)(Cp5))

Т1(0 Р1н(СНЗ) (С Н7))

Ti f0SiH(CH>) (C Н ))

Ti (0SiM(CE>)(C H ))

Т1 (0ИН(СИ3) (С Н5)) 60,35

61,60

69,00

73,85

100+2

100+2 100т2

100+2

79,20

63,80

44,68

78,85

83,90

95,29, 1,42

24

1 00+2

20 2

50+2

100 2

100i2

100+2

20+2

25

30,34

51,18

63,73

100+2

100+2 т1 (0С,Н,) 100+2 ловиях. Эпоксидная смола, содержащая в качестве отвердителя органогидротетрасиланолят титана, легко и быстро отвер>сдается с образованием исключительно прочных, прозрачных, однородных, непроницаемых пленок, весьма стойких к действию воды и растворителей, в то время как эпоксидная смола, содержащая тетрабутоксититан быстро свертывается и не образует однородную прочную пленку.

Таким образом, соединения формулы 1 сокращают время отверждения смол и способствуют увеличению веса сухого остатка после экстракции аце„тоном, Соединения формулы 1 получают !5 путем взаимодействи я метил (алкил-, арил) гидроацетоксисиланов с эфи» рами ортотитановой кислоты в абсолютном толуоле при температуре кипения реакционной смеси. 20

Этим методом получены метил(алкиларил) гидротетрасиланоляты титанакристаллические или жидкие вещества с различной вязкостью (в зависимости от характера заместителей 25 у атома кремния).

Пример. (Метил-фенил) гидротетрасиланолят титана ЧХ.

К смеси 3,40 г (0,01 г моль) тетрабутоксититана и 10 мл абсолютного толуола медленно добавляют

7,28 г (0,04 r.моль) метилфенилацетоксисилана при эффективном перемешивании реакционной массы в токе сухого аргона при комнатной температуре. Через 1 ч постепенно температуру повышают и доводят жидкость до кипения, кипятят 2 ч.

Отгоняют смесь толуола с бутилацетатом, воскообразную густую массу подвергают сушке под вакуумом ro постоянного веса. Остаток в реакционной колбе 5,83 r (98%) является метилфенилгидротетрасиланолятом титана.

Результаты элементного анализа приведены в табл. 2. ИК- спектры показывают наличие Tl-О связи в области 915-925 и 510-525 см

81-СН9 1259,800; Si-С 900-700см

- (, -(Si-СЬН 1429,1130,1090 см; Si

1090-10 ; Si-Н 2300-2100 см лналогично были получены остальные соединения.

709629 о

1 С4 сей

xOv

О 4С Е о я Ы

4С Е 1

CQ 444 !4\ е44 ч и о

Х 1

Ц !

1 а

ОЪ lA Г ОЪ 1- и1 Л4 М

О\ОЪ СОCO WP W 0 с с ь с М с с оо оо оо оо

ЧЭ CO 0 0

Ъ оо а Оъ ло

Ъ ч л м л

О 0 с

\О 10

О 4 LP

Ь

ОЪ ОЪ а 01 о с с

С0 1 ю-Ч Р4 сп ю а

CO Ch аСО а Р4

Я) ОЪ 1-. Л4 с с с а Ф л (ч

Мm 1 Ф

СЧ Л а л с с

С0 С0

СЧ CO ав с

CO 1

Ц

6)

44! л

Д 4 а

О ОЪ

N 0 ct

О л О СЧ О

Ю

М0 М С0 а С0

Ch 01 О О ОЪ о

°, 4

3

О о

° м

Е" е о

4: О 144 !

С М

4 VO оее

ОЪ M ао с

W CO

СЧ N

1.- СЧ

Л ОЪ с л м м

СO M

Л4 с с

М < 4 л

Ц

64

t6.

o, (Ч

О

1Ч М

r o

Ъ

1 С0

hJ СЧ а а

CO ОЪ с с

4 О л л а сч м сч

Ъ Ф Й

Г4 (4 л < o с

o л м

СЧ

Я4

ОЪ о

Л4

Ю.

С 4

,У

М -1

С0 Ю

О ч ъ с оо л ч (Ч с4 а м с с

10 Ю Ф й

О1

1-- C0 с ло (М (М

1 (v) л

ОЪ О

10 м 0

ОЪ

Ю. tA

С Ъ

СЧ Ф

C0 M ч.) л с ъ оо л 4 а т4 ! ч о с ! м

Ill а

М Л4

ОЪ Р4 с с сп о л N (Ч 1-СЧ л

° . с

Ю Ф аа

ch м л о с ъ

ОЪ О л сч

709629

Формула изобретения

Составитель O. Минаева

Редактор Т. Девятко Тех ед Н.Бабурка

Ко ектор Н. Задерновская

Заказ 8699/3 1 Тираж 495

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мсскна 1:-33 Раншская яаб. и.

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Метил (алкил-,арил) гидротетрасиланоляты титана общей формулы xi (ойн(сн )к)„ где Н-СИ ; С И ; С Н, С„ И ; С И

Ь 5 в качестве отвердителей эпоксидных смол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2733222, кл. 260-18, опублик. 1956.

2. Благонраврва А.A,×åïoìíÿùèé А.И.

Лаковые эпоксидные смо.ы. М., Химия, 1970, с. 55.

3. Папен A.Ì. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы. ГХИ, 1962, с. 659 .