Полимерные ацетали,обладающие повышенной теплостойкостью и адгезионными свойствами

 

Союз Советсник

Социалистические

Респубпин

О П И С А Н И Е ÄÄ9Z5966

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт . свид-ву— (22)Заявлено 04;07.80 (21) 2951552/23-05

1 с присоединением заявки № (21) Приоритет—

3ЪоуАЭРетеенкый комитет

СССР ию делам изобретеиик и открытий

Опубликовано 07. 05 ° 82. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07. 05. 82 (53) УЛК 678.744 .72-134.432. .."-134.453

° (088.8) 3. P. Успенская, Н. И. Тяжло, И. Н. Арх тттоэа . В. Трофимова

Н. В. Лаврова, Т. В. Князева и Г.» Н. Кузьмина

1 т

J (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНЫЕ АЦЕТАЛИ, ОБЛАДАЮЦИЕ ПОВЫШЕННОЙ

ТЕПЛОСТОЙКОСТЫ И АДГЕЗИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Изобретение относится к синтезу новых химических соединений, конкрет". но к синтезу полимерных ацеталей, обладающих теплостойкостью и адгезионными свойствами.

5 группы — поливинилбутиральфурфураль (ПВБф) ii) .

Поливинилбутиральфурфураль имеет невысокую теплостойкость и невысокие прочностные характеристики 52 3, Наиболее близким к предложенным ацеталям являются полимерные ацетали

Щ общей формулы

+сн - снф (сн -снр <сн-сн-сн -сн+

x ) y

ОН СООН О О

СН

R

Целью изобретения является повышение теплостойкости и адгезионных свойств ацеталей.

Указанные свойства определяются новой химической структурой полимерных ацеталей общей формулы

Известен полимерный ацеталь, содержащий бутиральные и фурфуральныегде х = 33-48 мол.3; у = 1"15 мол.3

z = 40-65 мол.3

R — алкил или арил с мол.мас. от 45000 до 80000.

Однако известные ацетали имеют невысокие теплостойкость,и адгези" онные свойства. (51)М. Кл.

С 08 F 216/06

С 08 F 216/38

С 08 F 220/06

3 925966 4 с СЛ2-СХЕМ (.СН2-СН+ ф СН -CH-Сп -М+ (СН -CIH CH2-С.Н+

CH СЛ

I «О»

В НС С о

НС СН где m †.— 28-35 мал.3;

n = 1-5 мол.3 р = 48-65 мол.4;

q = 4-14 молеr.: с мол. мас. от 20000 до 55000.

Пример I. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и обрат" ным холодильником, загружают 50 г сополимера, содержащего 3 мол.3 акриловой кислоты, 422 г воды и ведут растворение в течение 5-6 ч при85 С. Полученный раствор охлаждают до 20 С, загружают 15,0 г 374-ной

kCI и 1.5,6 r фурфурола. Реакцию проводят в течение 4 ч. Полученный низкозамещенный ацеталь охлаждают до 10 С, в реакционную массу добавляют 3,9 г НС1 20,6 г масляного альдегида, и реакцию ведут при постепенном подъеме температуры от 10 до 40ОС за 8 ч.

Выделившийся сополимер прс >ывают при 25-40 С до кислотности 0,0005ь (в промывных водах) и сушат при 50.60 С.

Готовый продукт имеет следующий функциональный состав, мол.l:

Бутиральные звенья 48

Фурфуральные звенья 14

Акриловая кислота 3

Винилспиртовые звенья 25

Мол.мас. полимера 20000.

Пример 2. В колбу по примеру загружают 25 г сополимера винилового спирта с акриловой кислотой(со- дерменне последней 1 мол. r) 2!! г водь>, и ведут растворение, как описано в примере 1. Далее в охлаждаемый до 20оС раствор загружают.7,5 г

HCI, 6,5 г фурфурола и ведут реакцию в течение 4 ч. Полученный ацеталь охлаждают до 10 >С, добавляют

1,85 г НС1, 6;8 г ацетальдегида и

83,8 г воды. Температуру реакционной массы за 8 ч повышают равномерно с 10 до 45ОС. Выделившийся сополимер имеет следующий функциональный состав, мол.>,"

Этилальные звенья 65

Фурфуральные звенья 4

Акриловая кислота 1

Винилспиртовые звенья 30

МИ полимера 55000.

Пример 3. В колбу по примеру. 1 загружают 50 r сополимера винилового спирта с акриловой кислотой (содержание последней 5 мол. i) и 598 r воды. Растворение ведут по примеру 1. Далее реакционную массу охлаждают до 12>С, загружают 16,1 г го.

HCl и после 15 мин перемешивания 13 г фурфурола и 19,6 г масляного альдегида.

Реакцию проводят.по следующему режиму: при 12 С 1,5 ч, при 12-50 С

25 3 5 чэ при 50 С 2

Полученный полимер имеет следующий функциональный состав, мол.3:

Бутиральные звенья 59

Фурфуральные звенья 8

Акриловая кислота 5

Винилспиртовые звенья 28

ММ полимера 35000.

Пример 4. В колбу по примеру

1 загружают 50 г сополимера винилового спирта с акриловой кислотой (содержание последней 3 мол.3) и 567 г воды. Растворение ведут по примеру 1.

Реакционную массу охлаждают до 18 С загружают 15,2 НС1;-. 7,4 г фурфурола и ведут реакцию в течение 4 ч.

4о Раствор охлаждают до 15 С, добавляют

13,8 г гексилового альдегида и 56,8 г воды. Реакцию ведут 10 ч при постепенном подъеме температуры до 45 С.

Выделившийся полимер имеет следующий

45 функциональный состав, мол.>;:

Гексилальные звенья 63

Фурфуральные звенья 5

Акриловая кислота 3

Винилспиртовые звенья 29

ММ полимера 45000

Пример 5 (контрольный). В колбу по примеру 1 загружают 44 г сополимера винилового спирта с акриловой кислотой (содержание посй ледней 5 мол.Ô), 557 г воды и ведут растворение при 90 G в течение 5-6 ч.

Реакционную массу охлаждают до 17оС загружают 7,7 г НС1 и 28 г масляного

5 альдегида. Реакцию ведут при постепенном подъеме температуры с 17 до

55РС в течение 10 ч. Промывку и суш" ку полимера проводят по примеру 1.

Полимер имеет следующий функциональный состав; мол.4:

Бутиральные звен -я 48

Акриловая кислота 3

Винилспиртовые звенья 49

МИ полимера 50000.

925966

Полимерные ацетали по примерам (((I

Показатели

1 2 3 . 4 5

56-69 62-64 64-65 61-62 62-64 после прогрева (3 ч при 150 С) 65-70 70-72 70-75 67-68 64

22

20 до прогрева после прогрева (3 ч при 150 ) 22

Ф

Теплостойкость :по

Мартенсу, С

69

Нерастворимая часть после прогрева,Ж ч 150 С

5 ч 150 С

28,1

0 5

79.3 68,1 73,7 63,2

Таблица 2

Полимерные ацетали

Показатели

ПВБФА (предложенные) ПВБФ

56-65,Предел прочности при сдвиге, МПа

18-22

11 "13

Прочность при статическом изгибе, МПа"

100-110

100-110

Временное сопротивление разрыву, ИПа до прогрева

Предел прочности при сдвиге (адгезия), МПа

* . Прочность при растяжении ИПа

Молекулярную массу сополимера апределяют методом седиментации и ультрафильтрации в растворителе тетрагид" рофуране при 204 С. Содержание ацетальных звеньев и акриловой кислоты определяют по стандартным методикам Я

Сравнительные характеристики предложенных полимерный ацеталей и из1О вестных f23 и Щ представлены в табл. 1 и 2 соответственно. .Т аблица1

24,6 26,3 22,1

Продолжение табл. 2

925966

Показатели

ПВБФА предложенные) ПВБФ

Относительное удлинение, l

4-15

5-12

Твердость по Бринеллю кгс/мм

10,6-11, 0

11,0-11,6

Удельная ударная вязкость по Шарни с надрезом, к гс/см

2,7

3,2

Теплостойкость, С по Вик а а по Иартенсу, С

78-90

67-71

{CH СН - { Н -СНф- уф! Н -СН-СН -СН+ (СН,-lH-СН -Cn+

2 > 21,Р1,21 к

ОН СО ОН 0 0 0 О

О,I

З ис- С

И Р

Н ЕН

Составитель В. Овчинникова

Редактор Л.Веселовская Техред 3. Фанта Корректор Л. окшан

Бокшан

Заказ 2883/7 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Как следует из табл,- 1 и 2 ацетали новой химической структуры имеют или равные или более высокие Физико-механические хагде m = 28-35 мол.3 и = 1-5 мол.4 р = 48-65 мол.3 ф = 4-14 мол.3

R — - алкил С - CS с мол. мас. от 20000 до 55000, обладающие повышенной теплостойкостью и адгезионными свойствами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

, рактеристики по сравнению с из" вестными (11 и (21..

Формула изобретения

Полимерные ацетали общей формулы

1. Поливинилацетатные пластики.

Каталог. M., НИИТЭХИИ, 1978, с.22-25

2. Авторское свидетельство СССР

1т 521289, кл. С 08 Р 216/38, 1976 (прототип).

4 3. Баландина И. А. и др. Анализ полимеризационных пластмасс. Л., "Химия", 1967, с.404, 441,