@ , @ -бисдиалкилбораты гликолей как активные разбавители эпоксидных смол
Использование: в полимерной химии как активные разбавители эпоксидных смол. Сущность изобретения: продукты a,(t) -бисдиалкилбораты гликолей (снгснЛо-ВСОНЛ выход 40,8 г (97,7%), низковязкий, светлоокрашенный. Реагент 1: трибутиловый эфир ортоборной кислоты. Реагент 2: диэлитенгликоль. Условия реакции: нагревание до 140 - 150°С с последующим повышением температуры до 180°С и отгонкой получаемого бутанола.4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
ROM Ор,  — 0-R1 — 0-В
R0 ОР, где R — алкил C1 — С6;
-(CH2CH20)12 (СН2СНО)зз,в, CCHз
2B(OR) + OH — R1 — OH-(СН2СН 0)16,72, l
С СНН3
Во OR
 — Π— R1 — Π— В
RO OR — (СНгСНгО)зСН2СНг-.
+ 2ROH (4) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873323/04 (22) 06.09,90 (46) 07.03.93, Бюл. М 9 (71) Украинский научно-исследовательский институт пластических масс (72) Л, Я. Мошинский, М. Н. Приз, Е, А. Суркова, С. С, Вейкша и Н. А. Беденко (56) Ind, and Ingin Gem. Prod. Res. and
Develop, 1962, V, 1, N 3, р. 185 — 187.
БИ N.. 16, 1980, с. 90.
Пластмассы, 1988, 17, с. 17.
Патент CLLIA N 3269960, кл, 260 — 2, 1966, РЖХ, 1989, ТН94П. (54) й, со -БИСДИАЛКИЛБОРАТЫ ГЛИКОЛEÉ КАК АКТИВНЫЕ РАЗБАBÈTÅËÈ
ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ
Изобретение относится к алкоголятам бора общей формулы I
R1 = — (CH2CH2)20, -(CH2)6, — (CH2)10, -(CH2CH20)2CH2CH2-. (CH2CH20)7, Цель изобретения — получение борорганических соединений, обладающих улуч„„5UÄÄ 1799871 А1
)s С 07 F 5/04, С 09 J 163/00. С 08 L 63/00 (57) Использование: в полимерной химии как активные разбавители эпоксидных смол. Сущность изобретения; продукты а, rl) -бисдиалкилбораты гликолей
С4Н90, ОИ9С4 В-0-(СК2СН2 20-B
С4Н90 " ОН9С4 выход 40,8 г (97,7%), низковязкий, светлоокрашенный. Реагент 1: трибутиловый эфир ортоборной кислоты. Реагент 2: диэлитенгликоль, Условия реакции: нагревание до
140 — 150 С с последующим повышением температуры до 180 С и отгонкой получаемого бутанола. 4 табл. шенными технологическими свойствами B составе эпоксидных композиций. Эта цель достигается использованием соединений формулы (1), которые можно применять в качестве активных разбавителей и отвердителей эпоксидных смол.
Предложенные соединения синтезируют путем нагрева смеси гликоля с триалкил- О боратом при 160 — 180 С с одновременной 00 отгонкой соответствующего спирта, Молярное соотношение гликоль: триалкилборат 1 а
: 2, Реакция в этом случае идет в соответствии со следующей схемой:
1799871
R1 — — (C H2 C HO)15,72.
"з
Предлагаемые соединения весьма близки по структуре к прототипу и тем не менее существенно отличаются от прототипа физико-химическими свойствами, Такие борорганические соединения на основе всех испытанных гликолей представляют собой относительно низковязкие жидкости, хорошо совместимые с эпоксидными смолами, ангидридными отвердителями и другими соединениями.
Полезность предложенных соединений заключается еще в том, что они проявляют умеренный каталитический эффект при отверждении эпоксиангидридных систем, обеспечивают улучшение технологических свойств последних, а также повышение их жизнеспособности. При этом физико-механические показатели полимерных материалов не только не ухудшаются, но в некоторых случаях заметно улучшаются деформационно-прочностные и диэлектрические показатели, Изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1. В трехгорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную капельной воронкой, мешалкой, прямым холодильником, соединенным со сборником для отгона, загружают 45,96 г (0,2 моль) трибутилового эфира ортоборной кислоты. Содержимое колбы при перемешивании нагревают до
140 — 150 С, а затем из воронки порциями вводят 10,6 r (0,1 моль) диэтиленгликоля, одновременно повышая температуру реакционной массы до 180 С и отгоняя образующийся в результате реакции переэтерификации бутанол. При 180 С реакционную массу выдерживают до полной отгонки необходимого количества бутанола (14,8 r), В результате получают 40,8 г (97,7 /о от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы 1, где
R С4Н9, R1 - (CH2CH2)20.
Характеристика полученного продукта представлена в табл. 1.
Пример 2. В трехгорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную капельной воронкой, мешалкой и обратным холодильником, загружают 29,16 (0,2 моль) триэтилбората.
Содержимое колбы при перемешивании нагревают до 50" С, а затем также при перемешивании из воронки порциями вводят 11,8 г (0,1 моль) гексаметиленгликоля.
По окончании прибавления реакционную массу нагревают до 70 + 5 С и выдерживают при этой температуре и перемешивании
2 ч, Затем обратный холодильник переключают на прямой и при постоянном перемешивании постепенно поднимают
50 температуру до 170"С, отгоняя необходимое количество этанола. В результате получают 31,0 г (97,5/ . от теории) низковязкого светлоокрашен ного продукта формулы 1, где
R — -С2Н5; R1 — — (СН2)2, Характеристика продукта представлена в табл. 1.
Пример 3, В условиях примера 2 из
20,76 г (0,2 моль) триметилового эфира ортоборной кислоты и 15,0 г (0,1 моль) триэтиленгликоля получают 28,8 r (98,1/ от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы I, R — — СНз, R1 — -(СНг СН20)2 — СН2СН2-.
Характеристика продукта представлена в табл. 1.
Пример 4, B условиях примера 2 из
20,76 г (0,2 моль) триметилового эфира ортоборной кислоты и 17,4 г(0,1 моль) декаметиленгликоля получают 30,9 r (97,3 / от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы I, где R — - СНз, R1- -(СН2)1О-, Характеристика продукта представлена в табл. 1.
Пример 5. В условиях примера 1 из
46,0 r (0,2 моль) трибутилового эфира ортоборной кислоты и 19,4 г(0,1 моль) триэтиленгликоля получают 49,6 г (98.0 / от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы 1, где R — -C4Hg-.
R1 — — (С Н2С Н20)ЗС Н2С Н2-.
Характеристика продукта представлена в табл, 1.
Пример 6. В условиях примера 2 из
29,16 г (0.2 моль) триэтилового эфира орто-борной кислоты и 54,6 г(0,1 моль) полиоксиэтиленгликоля (ПЭГ-500) получают 73,4 г (98,4 / от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы I, где
R C2H5 R1 — (СН2СН20)12.
Характеристика продукта представлена в табл. 1.
Пример 7, В условиях примера 1 из
54,36 г (0.2 моль) н-триамилового эфира ортоборной кислоты и 32,6 г (0,1 моль) полиоксиэтиленгликоля (ПЭГ-300) получают 68,3 г (98,5% от теоретического) низковязкого светлоокрашенного продукта формулы!, где
R — -н — С5Н11, R1 — — (СН2СН20)7.
Характеристика продукта представлена в табл, 1, Пример 8. В условиях примера 1 из
46,0 г (0,2 моль) трибутилового эфира ортоборной кислоты и 98,7 (0,1 моль) полиоксипропиленгликоля (Лапрола 1002) получают
129.9 г (98,7/ от теоретического) средневязкого продукта формулы I, где R — -С4Н».
1799871 где R — C — Св-алкил:
Т а б ли ц а 1 физико-хииииеские свойства х, lJ-бисдиалкилборатов гликолей
Найдено
Продукт ло лримеру
Брутто-формула
Вичислено
J в,2 с ер
Нол. м.
1,420
1,424
1, 423
1, 427
1, 426
417,82
317,74
293,62
31 7, 62
505,62
745,62
693,62
392, 4
300,8
258, 2
300,6
48! 9
702,3
655, 2
1089,5
1981,7
56,8 10,2 4,9
51,6 9, 7 6,2
39,1 8,0 7,1
50,9 9,8 6,3
57,0 9,9 4,0
50,2 9,0 2,3
57 3 10 1 2 8
60,0 10,0 1,3
59,1 9,0 0,56
57, 44 с,, Н,„ОВВе
С,„Н„О, В
Слз Не„О,В, С;е Н1, Ов Ве
Сге Н,„одбд
Св НВБО. 7 Вд
СО„Н„О„ВД
Сз сН.10 1,то,!г d В.с
С уч з971 0id, Г Br
10, 53
5,17
6, 79
52,87
40,87
52,89
10,07
8,17
7,35
6,80
4,27
2,89
3,11
1,66
0,94
10,07
10,гЕ
57,02
51,50
58,8ã
61, 11
61, 51
1,431
1,430
1,438
1,440
9,12
10,38
10,50
10,42
1299,36
2290,02
Характеристика продукта представлена в табл. 1.
Пример 9. В условиях примера 1 из
46,0 г (0,2 моль) трибутилового эфира ортоборной кислоты и 197,9 г (0,1 моль) полиок- 5 сипропиленгликоля (Лапрола 2002) получают 224,0 г (97,8% от теоретического) средневязкого продукта формулы I, где R— — С4Н9, R3 — — (СН2СНО)33,8, СН 3
Характеристика и родукта и редставлена в табл, 1.
Разбавляющую способность полученных а,гс7 -бисдиалкоксиборатов гликолей 15 характеризовали величиной вязкости смеси эпоксидной смолы ЭД-20 с соответствующим борпроизводным при разных температурах. Измерение величины вязкости полученных смесей производили на виско- 20 зиметре Хепплера. Полученные данные приведены в табл, 2.
Как свидетельствуют данные табл. 2, предлагаемые Q, м -бисдиалкилбораты гликолей обладают хорошим разбавляю- 25 щим эффектом, а известное соединение оказывает незначительное разбавляющее действие.
Модифицирующее действие предложенных разбавителей на физико-механиче- 30 ские, диэлектрические и теплофизические свойства полимерных материалов было изучено при отверждении эпоксиангидридных композиций, содержащих 15 — 20% разбавителя, 35
Состав эпоксикомпозиций приведен в табл. 3, Все композиции отверждали при нагревании, Характеристика свойств полученных при этом полимеров приведена в табл.4, Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что предлагаемые соединения хорошо разбавляют смолы, обладают ускоряющим действием при отверждении, сохраняя а в некоторых случаях и улучшая комплекс физико-механических, диэлектрических и теплофизических свойств полимеров на их основе.
Формула изобретения а, (d) -Бисдиалкилбораты гликолей общей формулы:
R3 — — (СН2СН2)20: — (CH2)8; -(CH2)3O: — (СН2СН20)!2, — (CHzCH20)zCH2CH2 —. (СН2СН20)7. (СН2ГНО)38, 2, 1
ССНН3 — (СН2СНО)33,8, -(СН2СН20)лСН2СН2 —. сн как активные разбавители эпоксидных смол.
1799871
Таблица 2
Характеристика вязкости смеси эпоксидной смолы ЭД вЂ” 20 с 20 7, а, в — бисдиалкилбората
Таблица 3
Состав зпоксикомпозиций и их реакционная способность
Таблица4
Характеристика свойств полимеров на основе композиций, представленных з. табл.3
Композиция
Показатель
) 10, 11 j 12 13 j 14 (15; j 16 17 j 18 j 19 j 20 j 21 22
48 53
Ударная вязкость, кдж/мз
10,3
Теплостойкость по йартенсу, С о.
68 70 66 68
tt(tll О !з s II e в tI е t2 ™т ру
1,4 ° 10 1,0 10 9,6 10 3,5 1С 4,2 10 7,1 1С 6,8 10 2,5 10 7,1 10 1,1 10 9,8 10 1,1 10 1,2 10
2,7.10 3,6 10 1, 7 10 1,4 10 1,7.1С 8,0-10 1,2 10 2,9 10 7,1.10 7,3 10 3,6.10 2,6 10 1,5 10
iI tI !з ;t tI tO tt « tl tI 6 комнатная
150
Редактор Т.Пигина
Заказ 1137 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
/ ч разрушавшее напряжение при растяжении, Nla
Удельное объенное электрическое сопро" тивление, Ом м, при температуре, С:
50 52
8,6 10,1
40 42 44 39 15 23 30 37 42
122 50 . 55 55 57 42 59 55 71 56
Составитель М,Приз
Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева
