Файл: Синтез и свойства некоторых новых полимерных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 55

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

глицидиого эфира подбирались экспериментально. В основ­

ном при отверждении

ангидридом брали их 0,85

моля

на

1 моль олигомера, или

15 весовых процентов м-фенилендиа-

мина [3]. Введение ускорителя (триэтаноламина,

0,1 весо­

вая часть на 100 весовой частей олигомера) значительно

ус­

коряет процесс отверждения ангидридом и улучшает свой­ ства полученных продуктов.

Навеску олигомера нагретого до 80°С, помещали в полнмеризациоииый стакан и туда же добавляли жидкий отвердитель. Смесь тщательно перемешивали до образования гомогенной массы и помещали в термошкаф. Степень от­ верждения определяли содержанием полимера при экстрак­ ции его ацетоном.

Свойства полученных полимеров представлены в табл. 2 и на рис. 1—3.

Температура t °£

Рис. 1. Термогравиметрическая кривая полимера диглицидиого эфира 4,4'- (норбориилидеи) -дифенола

Отвердители: МФДА — 1. Малейновый ангидрид — 2

Как видно из данных таблиц и рисунков во всех случаях, олигомеры отвержденные малейновым ангидридом характе­ ризуется меньшей термостойкостью, нежели олигомеры от­ вержденные метафенилендиамином. Структура полицикли-

69


Тр /чперспурО ' °С

Рис. 2. Термогравиметрнческая кривая полимера дигницидного эфира 4,4'- диоксиднфенил-гексагидро-4,7-метилешшдан-5-нлидека

Отверднтели: МФДА — I. Малеиновый ангидрид — 2.

Ол

, f v рБ Р 0 ТуРЯ

В

Рис. 3. Термогравиметрическая кривая полимера диглнцидного эфира 4,4-диоксидифенил-декагидро-1, 4, 5, 8-диметиленнафт-2-илидена Отверднтели: МФДА — 1. Малеиновый ангидрид — 2.

70

Условия отверждения олигомеров и свойства структурированных полимеров

Олигомер на основе

Отверждающий

бисфенола

агент

Количество отверждаю­ щего аген­ та, %

 

 

 

1

л.

Й-

G-

°

=5

Я

 

га

oj а,

••S

Н

 

съ

5

g з

Н

*5

Н о

2

ч О я

С«

0 . 3 *

<U

9,5

к

с

2

ё °

 

а»

Щ Н

а

.

К

Я

я

а> е(

й

Q, qj

и

 

 

Таблица'2

1

 

t

1

 

 

СО

со

 

, 0)

 

а<

а,

 

о, §

 

 

 

g o

as е л

« о

 

®с

 

Й 5

° о

 

га

те cj

 

 

о, я

Q<Soj

 

 

<и О)

а>

в

X ^

 

е ~

с

<и д

«

3 ь*

2

^

3 5

<у сч

Я

о о

CQct а.

н S

Н Чн

 

 

 

1.

Метафенилеидиамии

 

15

7

160

99

280

370

1M°G^nXJ0H

(0,1

2

200

99

2.

рид (ускоритель

уско-

2

100—150

99

325

340

5

 

Малеиновый ангнд-

 

34

6

100

 

 

 

 

триэтаноламин)

ритель)

2

200

 

 

 

 

 

 

1.

Метафенилеидиамии

 

15

7

160

98,8

250

360

г.

 

 

 

2

200

 

 

 

 

 

2.

Малеиновый ангид-

(0,1

34

6

100

99

310

350

 

и

 

 

рид (ускоритель триэ-

уско-

2

100—150

 

 

таноламин)

ритель)

2

200

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з.

 

;

 

 

 

 

7

160

99,3

250

375

 

1.

Метафенилеидиамии

 

15

2

200

 

 

 

 

 

 

2.

Малейновын ангидрид

(0,1

34

6

100

98

350

 

 

 

 

(ускоритель триэта-

уско-

2

100—150

 

 

 

 

ноламни)

ритель)

2

200

 

 

 


ческого бисфенола

влияния на

термостойкость практически

ие оказывает. Все полимеры обладают повышенной

термо­

стойкостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

1.

W. I a c k s o n ,

Ir.

I.

C a l d w e l l .

Induslr. and

Engng. Chem.

2,246

 

 

(1963).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

M.

Ф. С о р о к и н ,

К.

А. Л я л ю ш к о . Практикум

по химии и техно­

 

 

логии пленкообразующих веществ, Издательство

«Химия», М., 1971.

3

Т.

Н. К а с т е р и и а, Л. С. К а л и н и н а . Химические методы исследо­

 

 

вания синтетических смол и пластических масс,

 

Госхнмиздат,

М.,

 

 

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Температура

размягчения определена из термомеханической

кривой

при нагрузке 100 кг/см21.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Температура

начала

разложения

определена

из

термогравиметри­

ческой кривой при

скорости подъема

температуры

5°С

мин.

 

 


УДК. 541:64:547(281,1+565)

С. В. АБНЕРОВА, В. А. СЕРГЕЕВ, В. В. КОРШАК, Н. А. Л1АИСУРАДЗЕ, Г. Ш. ПАПАВА, П. Д. ЦИСКАРИШВИЛИ, В. К. ШИТИКОВ,

G. В. ВИНОГРАДОВА.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ. ОБРАЗОВАНИЯ РЕЗОЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ БИСФЕНОЛОВ

Изучение кинетических закономерностей и механизма реакции образования бисфенолформальдегидных резольных смол на основе полициклических бисфенолов представляет несомненный интерес. В литературе имеются сравнительно немногочисленные данные по изучению кинетических законо­ мерностей и механизма реакции взаимодействия фенолов с формальдегидом [1—3]. Особенно мало сведений! по законо­ мерностям образования бисфенолформальдегидных резоль­ ных смол [4]. Результаты этих исследовании показывают, что порядок и скорость реакции при конденсации фенола с формальдегидом зависит от условия синтеза.

Синтез бисфенолформальдегидных резольных смол отли­ чается от ранее рассмотренных случаев по температурному режиму и по химической структуре исходных бисфенолов. Наличие в остатках бисфенолов у центрального углеродного атома объемистых групп, к тому же некопланарной структу­ ры, позволяло получить бисфенолф'ормальдегидные резольньге смолы и полимеры на их основе,- обладающие ценным комплексом свойств. Поэтому исследования в этом направле­ нии вызывает интерес для получения более полного пред­ ставления о механизме и кинетических закономерностях взаимодействия формальдегида с полициклическими бисфенолами.

В настоящей работе изучены некоторые кинетические за­ кономерности образования бисфенолформальдегидных ре­ зольных смол на. основе, полициклических, бисфенолов, со-

73.

.держащих у центрального углеродного атома заместители

•норборнанового типа, а именно, 4,4’-(2-норборнилиден) дифешола (бисфенол 1), 4,4’- (гексагидро-4,7-метилениндан-5-или-

.ден) дпфенола (бисфенол II), и 4,4’(декагидро-1,4, 5,8 диме- тиленнафт-2-илиден) дифенола (бисфенол III).

Исследования проводили в условиях синтеза бисфенолформальдегидных резольных смол, методом поликонденсамии. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешал-

Рис. I. Кинетические кривые взаимодействия формальдегида

с

 

1. — 4,4/ (2-норборнилиден)

днфенолом;

 

 

2. — 4,4' (декагидро-1,

4,

5,

8-диметиле1шафт-2-илиден)

дифе-

нолом;

 

 

 

 

 

3. — 4,4'(гексагндро-4,7метнлениндан-5-илиден) дифенолом в

н-про-

пиловом спирте при 135°С

 

 

-кой, обратным холодильником

и воронкой,

загружают

t),6 моль/л бисфенола, 2,4

моль/л формальдегида

(эквимоле­

кулярное соотношение бисфенола к формальдегиду) и 15 мо­ лярных процентов аммиака в качестве катализатора. Реак­ цию проводят в растворе н-пропилового спирта. После полу­ чения прозрачного, однородного раствора из реакционной смеси по одному милилитру помещают в ампулах, запаивают и одновременно помещают в силиконовую баню. Темпера-

.74


-гуру в бане поддерживают с точностью ± 1°С с помощью контактного термометра и электрического реле. Момент вне­ сения ампул в заранее, до необходимой температуре нагре­ тую силиконовую баню, принимают за начало реакции. Ам­ пулы вынимают из бани через определенные интервалы вре­ мени и охлаждают. После вскрытия ампул количество непрореагировавшегося формальдегида определяют титрованием по сульфитному методу [5].

Степень превращения по ходу процесса определяют по количеству непрореагировавшегося формальдегида при про­ ведении реакции при 135°С (табл. 1—3).

На рис. 1, приведены кинетические кривые для взаимо­ действия формальдегида с бисфенолами I, II, III.

Таблица 1

.Изменение степени превращения по ходу процесса при взанмодействп и формальдегида с 4,4’-(2-норборнилиден) дифенолом

т время в мину­

тах

Количество I N раствора НС1 в мл, израсходо­ ванное, на тит­ рование1

Количество поглощенииго НС1 мл

Количество по­ глощенного НС1, г

Количество из­ расходованного формальдегида г231

 

30

2,05

0,35

0,012775

0.010S05

 

60

2,00

0,40

0,01460

0,01212

 

90

1,70

0,70

0,02555

0,021

120

1,50

0,90

0,03235

0,027

240

1,30

1,10

0,04015

0,03333

360

0,80

1,50

0,5475

0,04545

480

0,80

1.60

0,5840

0,04848

600

0,80

1,60

0,5840

0.04848

t

 

СЗ

 

CL

 

а

 

£-

о

-

о

1 i

 

н £

и

О а

л.

15,83

16,53

28,87

37,12

45,83

62,50

66,66

66,66

1 На титрование 1 мл реакционной смеси до начала реакции израсхо­

довался 2,40 мл 1 NIHC1.

2 х — количество израсходованного формальдегида в граммах к дан­

ному моменту.

3 а — количество формальдегида в граммах при 100%-ном протекании реакции (а = 0,07272).

75