RU2566756C2 - Modified polyester composition and method for obtaining thereof - Google Patents
Modified polyester composition and method for obtaining thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566756C2 RU2566756C2 RU2013127419/04A RU2013127419A RU2566756C2 RU 2566756 C2 RU2566756 C2 RU 2566756C2 RU 2013127419/04 A RU2013127419/04 A RU 2013127419/04A RU 2013127419 A RU2013127419 A RU 2013127419A RU 2566756 C2 RU2566756 C2 RU 2566756C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyester resin
- hydrocarbon
- nanoparticles
- modifier
- polyester
- Prior art date
Links
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract description 134
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 134
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 100
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 94
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 54
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 21
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229920002601 oligoester Polymers 0.000 claims description 14
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 11
- HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(C)=C HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000005843 halogen group Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 claims description 6
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 5
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 2
- 150000007519 polyprotic acids Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 2
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 12
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 12
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 abstract 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 6
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 35
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 8
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 5
- -1 aromatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 4
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 3
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRASJONUBLZVQX-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxonaphthalene Natural products C1=CC=C2C(=O)C=CC(=O)C2=C1 FRASJONUBLZVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOKGTLAJQHTOKE-UHFFFAOYSA-N 1,5-dihydroxynaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1O BOKGTLAJQHTOKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQOXUMQBYILCKR-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecene Chemical compound CCCCCCCCCCCC=C VQOXUMQBYILCKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADOBXTDBFNCOBN-UHFFFAOYSA-N 1-heptadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC=C ADOBXTDBFNCOBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC=C GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 1-nonene Chemical compound CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PJLHTVIBELQURV-UHFFFAOYSA-N 1-pentadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC=C PJLHTVIBELQURV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 2
- FQXGHZNSUOHCLO-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol Chemical compound CC1(C)C(O)C(C)(C)C1O FQXGHZNSUOHCLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GZZLQUBMUXEOBE-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethylhexane-1,6-diol Chemical compound OCCC(C)CC(C)(C)CO GZZLQUBMUXEOBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGLLSSPDPJPLOR-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbut-2-ene Chemical compound CC(C)=C(C)C WGLLSSPDPJPLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BEVWMRQFVUOPJT-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-1,3-thiazole-5-carboxamide Chemical compound CC1=NC(C)=C(C(N)=O)S1 BEVWMRQFVUOPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PFHTYDZPRYLZHX-UHFFFAOYSA-N 2-(2,5-dihydroxyphenyl)benzene-1,4-diol Chemical compound OC1=CC=C(O)C(C=2C(=CC=C(O)C=2)O)=C1 PFHTYDZPRYLZHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DSKYSDCYIODJPC-UHFFFAOYSA-N 2-butyl-2-ethylpropane-1,3-diol Chemical compound CCCCC(CC)(CO)CO DSKYSDCYIODJPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNKRHLZUPSSIPN-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(2-methylpropyl)propane-1,3-diol Chemical compound CCC(CO)(CO)CC(C)C QNKRHLZUPSSIPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 3-methylbut-1-ene Chemical compound CC(C)C=C YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDODWINGEHBYRT-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCCCC1CO XDODWINGEHBYRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LUSFFPXRDZKBMF-UHFFFAOYSA-N [3-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCCC(CO)C1 LUSFFPXRDZKBMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001337 aliphatic alkines Chemical class 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004365 benzoic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- QSAWQNUELGIYBC-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCCCC1C(O)=O QSAWQNUELGIYBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1 LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- IIRDTKBZINWQAW-UHFFFAOYSA-N hexaethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCOCCOCCO IIRDTKBZINWQAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N methylene hexane Natural products CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- FZZQNEVOYIYFPF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,6-diol Chemical compound OC1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 FZZQNEVOYIYFPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHLUYCJZUXOUBX-UHFFFAOYSA-N nonadec-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC=C NHLUYCJZUXOUBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadec-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N pentaethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCOCCO JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N pentene-2 Natural products CCC=CC QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- ZQHJVIHCDHJVII-OWOJBTEDSA-N (e)-2-chlorobut-2-enedioic acid Chemical compound OC(=O)\C=C(\Cl)C(O)=O ZQHJVIHCDHJVII-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYUWHGGWLCJJNP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dihydrophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1C=CC=CC1C(O)=O OYUWHGGWLCJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARKHCBWJALMQJO-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)cyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1C=C ARKHCBWJALMQJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEIHRCIDUUJQCQ-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(ethenyl)cyclohexane Chemical compound C=CC1CCCC(C=C)C1 PEIHRCIDUUJQCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLGOWXWFQWQIBW-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(ethenyl)cyclopentane Chemical compound C=CC1CCC(C=C)C1 HLGOWXWFQWQIBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHRUOJUYPBUZOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloropropane Chemical compound ClCCCCl YHRUOJUYPBUZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIABNQHWGHBJEE-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(ethenyl)cyclohexane Chemical compound C=CC1CCC(C=C)CC1 QIABNQHWGHBJEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC(C(O)=O)CC1 PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJDRSWPQXHESDQ-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobutane Chemical compound ClCCCCCl KJDRSWPQXHESDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRGPOXVTEQSOFU-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(ethenyl)cyclooctane Chemical compound C=CC1CCCC(C=C)CCC1 PRGPOXVTEQSOFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SPURMHFLEKVAAS-UHFFFAOYSA-N 1-docosene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC=C SPURMHFLEKVAAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATQUFXWBVZUTKO-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclopentene Chemical compound CC1=CCCC1 ATQUFXWBVZUTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 2,5-di-tert-butylbenzene-1,4-diol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1O JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(carboxymethyl)phenyl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1CC(O)=O MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 2-butyne Chemical compound CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- WZHHYIOUKQNLQM-UHFFFAOYSA-N 3,4,5,6-tetrachlorophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C(O)=O WZHHYIOUKQNLQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTXUVHFRSRTSAT-UHFFFAOYSA-N 3,5,5-trimethylhex-1-ene Chemical compound C=CC(C)CC(C)(C)C JTXUVHFRSRTSAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 3-methylpent-1-ene Chemical compound CCC(C)C=C LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWMRUAODTCVEQK-UHFFFAOYSA-N 4-methylcyclopentene Chemical compound CC1CC=CC1 FWMRUAODTCVEQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGYIQPOLYWEIQP-UHFFFAOYSA-N 5-methylnon-1-ene Chemical compound CCCCC(C)CCC=C LGYIQPOLYWEIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVHMSMOUDQXMRS-UHFFFAOYSA-N PPG n4 Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)COC(C)CO QVHMSMOUDQXMRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N Tert-Butylhydroquinone Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=CC=C1O BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHWKHLYUUZGSCW-UHFFFAOYSA-N Tetrabromophthalic anhydride Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C2C(=O)OC(=O)C2=C1Br QHWKHLYUUZGSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N but-1-yne Chemical compound CCC#C KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 229940018557 citraconic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- CFBGXYDUODCMNS-UHFFFAOYSA-N cyclobutene Chemical compound C1CC=C1 CFBGXYDUODCMNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCIYGNATMHQYCT-OWOJBTEDSA-N cyclodecene Chemical compound C1CCCC\C=C\CCC1 UCIYGNATMHQYCT-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- ZXIJMRYMVAMXQP-UHFFFAOYSA-N cycloheptene Chemical compound C1CCC=CCC1 ZXIJMRYMVAMXQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N cyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC=CC1C(O)=O IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBZSBBLNHFMTEB-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCCC(C(O)=O)C1 XBZSBBLNHFMTEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BESIOWGPXPAVOS-UPHRSURJSA-N cyclononene Chemical compound C1CCC\C=C/CCC1 BESIOWGPXPAVOS-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- URYYVOIYTNXXBN-UPHRSURJSA-N cyclooctene Chemical compound C1CCC\C=C/CC1 URYYVOIYTNXXBN-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000004913 cyclooctene Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- KXOBIEGSMPIIGE-UHFFFAOYSA-N dodec-1-ene undec-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCC=C.CCCCCCCCCCC=C KXOBIEGSMPIIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAMFXQBUQXONLZ-UHFFFAOYSA-N icos-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC=C VAMFXQBUQXONLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012690 ionic polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N mesaconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N methylfumaric acid Natural products OC(=O)C(C)=CC(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N n-decene Natural products CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N norbornadiene Chemical compound C1=CC2C=CC1C2 SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003022 phthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical compound CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- UFDHBDMSHIXOKF-UHFFFAOYSA-N tetrahydrophthalic acid Natural products OC(=O)C1=C(C(O)=O)CCCC1 UFDHBDMSHIXOKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N toluquinol Chemical compound CC1=CC(O)=CC=C1O CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003986 tuaminoheptane Drugs 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L zinc;octanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к области создания новых материалов, в частности относится к новым модифицированным полиэфирным композициям, содержащим модификаторы полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, позволяющие улучшить физико-механические характеристики конечного продукта. Изобретение также относится к новым модификаторам полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, способам их получения и применения для модификации полиэфирной композиции. Кроме того, в настоящем изобретении предложено применение модифицированной полиэфирной композиции для получения изделия, в частности композиционных материалов, в которых модифицированная полиэфирная композиция играет роль связующего.The present invention relates to the field of creating new materials, in particular, relates to new modified polyester compositions containing modifiers of a polyester resin based on nanoparticles of oxides, which can improve the physicomechanical characteristics of the final product. The invention also relates to new modifiers of a polyester resin based on nanoparticles of oxides, methods for their preparation and use for modifying a polyester composition. In addition, the present invention provides the use of a modified polyester composition to produce an article, in particular composite materials in which the modified polyester composition acts as a binder.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В настоящее время материалы на основе полиэфирных смол находят все более широкое применение в различных отраслях техники и промышленности. В частности благодаря своим превосходным физико-механическим и химическим характеристикам, полиэфирные смолы применяют в таких высокотехнологичных отраслях, как авиа- и судостроение, строительство, электроника, машиностроение. Полиэфирные смолы часто применяют для получения композиционных материалов, в частности для получения волокнистых, наполненных или слоистых армированных композитов. Требования к полиэфирным смолам постоянно ужесточаются как со стороны потребителей, так и со стороны природоохранных организаций. Так, при применении полиэфирной смолы для получения конструкционного материала, испытывающего при эксплуатации механические нагрузки, предъявляются особые требования к физико-механическим свойствам такого материала, таким как твердость, жесткость, прочность при растяжении/сжатии. С точки зрения безопасности полиэфирные смолы преимущественно не должны поддерживать горение, а также содержать токсичные легко летучие вещества, такие как стирол.Currently, materials based on polyester resins are finding wider application in various branches of technology and industry. In particular, due to its excellent physicomechanical and chemical characteristics, polyester resins are used in such high-tech industries as aircraft and shipbuilding, construction, electronics, and mechanical engineering. Polyester resins are often used to produce composite materials, in particular to produce fibrous, filled or layered reinforced composites. The requirements for polyester resins are constantly being tightened by both consumers and environmental organizations. So, when using a polyester resin to obtain a structural material that experiences mechanical stress during operation, special requirements are imposed on the physicomechanical properties of such a material, such as hardness, rigidity, tensile / compression strength. From a safety point of view, polyester resins should preferably not support combustion and also contain toxic readily volatile substances such as styrene.
В целом, полиэфирные смолы представляют собой продукт поликонденсации полиолов и двух- или многоосновых органических кислот, либо ангидридов двух- или многоосновных органических кислот. Наиболее распространенными ингредиентами для получения являются этиленгликоль и малеиновые и фталевые кислоты и ангидриды. Также в своем составе полиэфирные смолы, как правило, дополнительно содержат агенты для регулирования вязкости, ингибиторы преждевременного отверждения, ускорители и т.д. Изначально жидкую полиэфирную смолу отверждают путем поперечного сшивания полимерных цепей с помощью веществ, легко распадающихся на свободные радикалы, например с помощью пероксидов, таких как бензоилпероксид и пероксид метилэтилкетона с получением отвержденного до конечного продукта.In general, polyester resins are a polycondensation product of polyols and dibasic or polybasic organic acids or anhydrides of dibasic or polybasic organic acids. The most common ingredients for the preparation are ethylene glycol and maleic and phthalic acids and anhydrides. Also in their composition polyester resins, as a rule, additionally contain agents for regulating the viscosity, premature curing inhibitors, accelerators, etc. Initially, the liquid polyester resin is cured by crosslinking the polymer chains with substances that readily disintegrate into free radicals, for example, with peroxides such as benzoyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide, to give a cured to the final product.
К настоящему времени предпринималось различные попытки модификации полиэфирной смолы наночастицами оксидов. В целом, большинство подобных модификаций было направлено на улучшение тиксотропного поведения и вязкости, и в общем смысле реологических характеристик смолы. Так, одним из вариантов модификации смолы являлось использование наночастиц оксидов, например оксида кремния, в качестве наполнителя.To date, various attempts have been made to modify the polyester resin with oxide nanoparticles. In general, most of these modifications were aimed at improving the thixotropic behavior and viscosity, and in the general sense of the rheological characteristics of the resin. So, one of the options for modifying the resin was the use of nanoparticles of oxides, for example silicon oxide, as a filler.
Например, из технического бюллетеня компании Evonik Degussa (DE) (http://www.aerosil.com, AEROSIL fumed silica in unsaturated polyester resins and vinyl ester resins, ТВ 54), известно применение нанодисперсного диоксида кремния (торговое наименование Аэросил) в ненасыщенных полиэфирных и винилэфирных смолах. В данном бюллетене рассматривается армирующее, загущающее и тиксотропное действие различных поверхностно-модифицированных аэросилов в стандартных полиэфирных и винилэфирных смолах. Как известно, полиэфирная смола обладает выраженными гидрофобными свойствами, притом, что наночастицы диоксида кремния являются гидрофильными, вследствие наличия на поверхности силанольных групп. Таким образом, при смешивании полиэфирной смолы с обычным немодифицированным гидрофильным аэросилом, наночастицы кремния неравномерно распределяются по объему смолы и образуют агломераты, что может привести к существенному снижению свойств продукта, полученного при отверждении. Уменьшение количества агломератов, улучшение реологических свойств и более равномерное распределение частиц в объеме может быть достигнуто за счет присоединения на поверхность частиц силановых групп, содержащих гидрофобные фрагменты, например алканы. Основным недостатком такого подхода является то, что добавление наночастиц оксида кремния в качестве наполнителя, по существу не способствует улучшению прочностных, жесткостных и других характеристик, связанных с механическими нагрузками, возникающими при эксплуатации конечных изделий.For example, from the technical bulletin of Evonik Degussa (DE) (http://www.aerosil.com, AEROSIL fumed silica in unsaturated polyester resins and vinyl ester resins, TB 54), it is known to use nanosized silica (trade name Aerosil) in unsaturated polyester and vinyl ester resins. This bulletin discusses the reinforcing, thickening and thixotropic effects of various surface-modified aerosils in standard polyester and vinyl ester resins. As you know, the polyester resin has pronounced hydrophobic properties, despite the fact that silicon dioxide nanoparticles are hydrophilic, due to the presence of silanol groups on the surface. Thus, when mixing a polyester resin with a conventional unmodified hydrophilic aerosil, silicon nanoparticles are unevenly distributed over the volume of the resin and form agglomerates, which can lead to a significant decrease in the properties of the product obtained by curing. Reducing the number of agglomerates, improving the rheological properties and a more uniform distribution of particles in the volume can be achieved by attaching silane groups containing hydrophobic fragments, for example alkanes, to the surface of the particles. The main disadvantage of this approach is that the addition of silicon oxide nanoparticles as a filler, essentially does not contribute to the improvement of strength, stiffness and other characteristics associated with mechanical stresses arising from the operation of the final product.
Аналогичные проблемы объединения наночастиц на основе оксидов и отверждаемых смол, в частности полиэфирной и винилэфирной смолы, рассмотрены в патенте США 8448885. Так, с помощью изобретения согласно патенту США 8448885 наночастицы оксида кремния, модифицированного предложено вводить без использования традиционного растворителя,Similar problems of combining nanoparticles based on oxides and curable resins, in particular polyester and vinyl ester resins, are discussed in US patent 8448885. Thus, using the invention according to US patent 8448885, modified silicon oxide nanoparticles are proposed to be introduced without using a traditional solvent.
В публикации WO 2006125736, описано применение функционализированных наночастиц различных оксидов, например, кремния и алюминия, в качестве наполнителя, имеющего красящие свойства, в различных видах полимерных смол, в том числе ненасыщенных полиэфирных смолах. В данном изобретении предложено функционализировать поверхность наночастиц через силановый фрамент. Также в описании публикации упомянуто возможное действие наполнителя на основе наночастиц, функционализированных силановым фрагментом, в качестве стабилизатора, ингибитора и компатибилизатора полиэфирной смолы.WO 2006125736 describes the use of functionalized nanoparticles of various oxides, for example, silicon and aluminum, as a filler having coloring properties in various types of polymer resins, including unsaturated polyester resins. The present invention proposes to functionalize the surface of nanoparticles through a silane fraction. The publication also mentions the possible effect of a filler based on nanoparticles functionalized with a silane moiety as a stabilizer, inhibitor and compatibilizer of a polyester resin.
В публикации WO 2008043634 предложены частицы оксида кремния, поверхностно модифицированные кремнийорганическими азотосодержащими соединениями. Также предложено их применение в смолах, в том числе полиэфирных, которые используют для получения адгезивов. Задачей данного изобретения являлось повышение трещиностойкости, устойчивости к царапинам и истиранию и термической стабильности полимера, а также обеспечение возможности использовать большие концентрации наполнителя из наночастиц оксида кремния.In WO2008043634, silica particles are proposed that are surface modified with organosilicon nitrogen-containing compounds. Also proposed is their use in resins, including polyester, which are used to produce adhesives. The objective of the invention was to increase the crack resistance, scratch and abrasion resistance and thermal stability of the polymer, as well as the ability to use large concentrations of filler from silicon oxide nanoparticles.
Таким образом, в уровне техники отсутствуют какие-либо сведения о способах улучшения физико-механических характеристик полиэфирных смол, повышение которых особенно необходимо для смол, изделия из которых применяются в качестве конструкционных материалов и испытывают сильные эксплуатационные механические нагрузки.Thus, in the prior art there is no information on how to improve the physicomechanical characteristics of polyester resins, the increase of which is especially necessary for resins, the products of which are used as structural materials and experience strong operational mechanical stresses.
Следовательно, в настоящее время все еще существует потребность в создании новых модифицированных полиэфирных композиций, позволяющих в результате отверждения получить продукты и изделия, обладающие улучшенными физико-механическими свойствами, такими как прочность на сдвиг/растяжение, твердость, жесткость, а также улучшенными химическими свойствами, такими как огнестойкость, коррозионная и влагостойкость, низкая эмиссия легколетучих веществ (например, легколетучих растворителей, таких как стирол). Кроме того, задачей настоящего изобретения являлось обеспечение удобных и простых способов получения таких модифицированных полиэфирных композиций. Еще одной задачей являлось обеспечение новых полиэфирных композиций, позволяющих получить изделия, обладающие лучшими физико-химическими характеристиками при цене, сопоставимой с немодифицированными аналогами.Therefore, at present, there is still a need for new modified polyester compositions which, as a result of curing, make it possible to obtain products and products having improved physical and mechanical properties, such as shear / tensile strength, hardness, stiffness, and improved chemical properties, such as fire resistance, corrosion and moisture resistance, low emission of volatile substances (for example, volatile solvents such as styrene). Furthermore, it was an object of the present invention to provide convenient and simple processes for the preparation of such modified polyester compositions. Another objective was the provision of new polyester compositions, allowing to obtain products with the best physico-chemical characteristics at a price comparable to unmodified analogues.
Кроме того, задачей настоящего изобретения являлось обеспечение новой полиэфирной композиции, проявляющей улучшенную связывающую способность при получении композиционных материалов.Furthermore, it was an object of the present invention to provide a new polyester composition exhibiting improved binding ability in the preparation of composite materials.
В настоящем изобретении указанные задачи решены с помощью предложенной полиэфирной композиции, содержащей полиэфирную смолу и по меньшей мере один модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов.In the present invention, these problems are solved using the proposed polyester composition containing a polyester resin and at least one polyester resin modifier based on oxide nanoparticles.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В настоящем изобретении предложена полиэфирная композиция, содержащая полиэфирную смолу и модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц через кислород.The present invention provides a polyester composition comprising a polyester resin and an oxide nanoparticle polyester resin modifier containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the particle surface through oxygen.
Настоящее изобретение также относится к способу получения полиэфирной композиции, включающему обеспечение полиэфирной смолы и объединение указанной полиэфирной смолы с модификатором полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащим непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц.The present invention also relates to a method for producing a polyester composition comprising providing a polyester resin and combining said polyester resin with an oxide nanoparticle polyester resin modifier containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the particle surface.
Кроме того, в изобретении предложена модифицированная полиэфирная смола, содержащая модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, связанный с указанной полиэфирной смолой посредством ковалентной связи через C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу, и способ получения такой модифицированной полиэфирной смолы, включающий а) обеспечение модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу; б) конденсацию C2-C16 двух- или многоатомного спирта и С2-С20 двух- или многоосновной органической кислоты или ее ангидрида с получением олигоэфира; в) поликонденсацию полученного олигоэфира с модификатором со стадии а)In addition, the invention provides a modified polyester resin comprising an oxide nanoparticle polyester resin modifier bonded to said polyester resin via a covalent bond through a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one free hydroxyl group, and a method for producing such a modified a polyester resin, comprising a) providing a modifier of a polyester resin based on nanoparticles of oxides containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one well, a hydroxyl group; b) condensation of a C 2 -C 16 dihydric or polyhydric alcohol and a C 2 -C 20 dihydric or polybasic organic acid or its anhydride to obtain an oligoester; c) polycondensation of the obtained oligoester with a modifier from stage a)
Соответственно, в изобретении также предложен модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, выбранных из группы, состоящей из SiO2, TiO2; Al2O3, MgO; ZrO2, CeO2, ZnO; FeO, Fe2O3, Fe3O4; SnO, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц через кислород, и способ его получения, включающий взаимодействие наночастиц оксидов, с непредельным С2-С20 углеводородом, содержащим галоген.Accordingly, the invention also provides a polyester resin modifier based on nanoparticles of oxides selected from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 ; Al 2 O 3 , MgO; ZrO 2 , CeO 2 , ZnO; FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ; SnO containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the particle surface through oxygen, and a method for producing it, comprising reacting oxide nanoparticles with an unsaturated C 2 -C 20 halogen-containing hydrocarbon.
Кроме того, настоящее изобретение относится к изделиям, таким как композиционные материалы, содержащим отвержденную полиэфирную композицию, модифицированную полиэфирную смолу или модификаторы полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов согласно изобретению, а также к применению указанных полиэфирных композиций, модифицированных полиэфирных смол и модификаторов на основе наночастиц оксидов для получения таких изделий.In addition, the present invention relates to articles such as composites containing a cured polyester composition, a modified polyester resin or oxide nanoparticle polyester resin modifiers according to the invention, and also to the use of said polyester compositions, modified polyester resins and oxide nanoparticle modifiers to obtain such products.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В целом настоящее изобретение относится к новой полиэфирной композиции, содержащей полиэфирную смолу и модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, которую можно применять для получения изделий, в том числе композиционных материалов, обладающих улучшенными физико-механическими и химическими характеристиками. В частности, изделия, полученные на основе предложенной полиэфирной композиции, обладают повышенной твердостью, прочностью на разрыв/сжатие/изгиб. Кроме того, изделия, полученные на основе предложенной полиэфирной композиции, не поддерживают горение, а также не содержат легко летучих токсичных ингредиентов.In General, the present invention relates to a new polyester composition containing a polyester resin and a modifier of a polyester resin based on nanoparticles of oxides, which can be used to obtain products, including composite materials with improved physico-mechanical and chemical characteristics. In particular, products obtained on the basis of the proposed polyester composition have increased hardness, tensile / compression / bending strength. In addition, products obtained on the basis of the proposed polyester composition do not support combustion, and also do not contain easily volatile toxic ingredients.
В настоящем описании полиэфирная смола относится продукту конденсации одной или более карбоновых кислот или их производных, таких как ангидриды и эфиры с одним или более спиртом, например двух- или многоатомным спиртом.In the present description, the polyester resin refers to the condensation product of one or more carboxylic acids or their derivatives, such as anhydrides and esters with one or more alcohol, for example a di- or polyhydric alcohol.
Согласно одному из вариантов реализации, двух- или многоатомные спирты включают диэтиленгликоль и этиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль, гексаэтиленгликоль, гептаэтиленгликоль, 1,3-пропандиол, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, полипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, 2-этил-2-бутил-1,3-пропандиол, 2-этил-2-изобутил-1,3-пропандиол, 2,2,4-триметил-1,6-гександиол, 1,2-циклогександиметанол, 1,3-циклогександиметанол, 1,4-циклогександиметанол, 2,2,4,4-тетраметил-1,3-циклобутандиол, 4,4'-дигидроксибифенол, 4,4'-метилендифенол, 4,4'-изопропилиндендифенол, 1,5-дигидроксинафталин, 2,5-дигидроксинафталин, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А), бисфенол S, олиго- и полимеры указанных двух- или многоатомных спиртов, и их комбинации.In one embodiment, the di- or polyhydric alcohols include diethylene glycol and ethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, hexaethylene glycol, heptaethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butropylene, 1,3-butrene, tetra butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-isobutyl-1, 3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedi methanol, 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol, 4,4'-dihydroxybiphenol, 4,4'-methylenediphenol, 4,4'-isopropylindenediphenol, 1,5-dihydroxynaphthalene, 2,5-dihydroxynaphthalene , 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), bisphenol S, oligo- and polymers of these di- or polyhydric alcohols, and combinations thereof.
Согласно одному из вариантов реализации, карбоновая кислота может представлять собой ненасыщенную или насыщенную карбоновую кислоту. Согласно некоторым вариантам реализации ненасыщенные карбоновые кислоты включают акриловую кислоту, хлормалеиновую кислоту, цитраконовую кислота, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту, мезаконовую кислоту, метакриловую кислоту; насыщенные или ароматические карбоновые кислоты включают адипиновую кислоту, бензойную кислоту, дигидрофталевую кислоту, диметил-2,6-дикарбоновую кислоту, д-метил-глутаровую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, этилгексановую кислоту, глутаровую кислоту, гексагидрофталевую кислоту, изофталевую кислоту, о-фталевую кислоты, фталевую кислоту, пимелиновую кислоту, пропионовую кислоту, себациновую кислоту, янтарную кислоту, терефталевую кислоту, тетрахлорфталевую кислоту, тетрагидрофталевую кислоту, тримеллитовую кислоту, 1,2,4,5-бензолтетракарбоновую кислоту, 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2- циклогексан дикарбоновую кислоту, 1,3-циклогексан дикарбоновую кислоту, 1,4-циклогексан дикарбоновую кислоту, дициклопентадиен малеиновую кислоту, а также их ангидриды и производные.In one embodiment, the carboxylic acid may be an unsaturated or saturated carboxylic acid. In some embodiments, unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, chloromaleic acid, citraconic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic acid, mesaconic acid, methacrylic acid; saturated or aromatic carboxylic acids include adipic acid, benzoic acid, dihydrophthalic acid, dimethyl-2,6-dicarboxylic acid, d-methyl-glutaric acid, dodecandicarboxylic acid, ethylhexanoic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic acid, isohydrophthalic acid, isohydrophthalic acid, isohydrophthalic acid, isohydrophthalic acid, , phthalic acid, pimelic acid, propionic acid, sebacic acid, succinic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, trimellitic acid, 1,2,4,5-benzene carboxylic acid, 1,2,4-benzene-tricarboxylic acid, 1,2-cyclohexane dicarboxylic acid, 1,3-cyclohexane dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid, dicyclopentadiene maleic acid, as well as their anhydrides and derivatives.
Согласно предпочтительным вариантам реализации, карбоновая кислота или ангидрид выбрана из фталевой кислоты, изофталевой кислоты, малеиновой кислоты, фталевого ангидрида и малеинового ангидрида.In preferred embodiments, the carboxylic acid or anhydride is selected from phthalic acid, isophthalic acid, maleic acid, phthalic anhydride, and maleic anhydride.
Согласно некоторым вариантам реализации полиэфирная смола представляет собой негорючую полиэфирную смолу на основе галогензамещенного ангидрида, например антипиренового тетрабромфталевого ангидрида.In some embodiments, the polyester resin is a non-combustible polyester resin based on a halogen-substituted anhydride, such as flame retardant tetrabromophthalic anhydride.
Согласно предпочтительным вариантам реализации двух- или многоатомный спирт выбран из этиленгликоля и пропиленгликоля, 1,3-пропандиолаи 1,4-бутандиола.In preferred embodiments, the di- or polyhydric alcohol is selected from ethylene glycol and propylene glycol, 1,3-propanediol and 1,4-butanediol.
Согласно одному из вариантов реализации, полиэфирная смола содержит растворитель, например, альфа-метилстирол, винилтолуол, дивинилбензол, метилметакрилат, диаллилфталат, стирол, диметакрилат триэтиленгликоля, гидроксиэтилметакрилат, гидроксиэтилакрилат и триаллилцианурат. Согласно предпочтительному варианту реализации, полиэфирная смола не содержит стирол и иные легколетучие и токсичные растворители.In one embodiment, the polyester resin contains a solvent, for example, alpha-methyl styrene, vinyl toluene, divinylbenzene, methyl methacrylate, diallyl phthalate, styrene, triethylene glycol dimethacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate and triallyl cyanurate. According to a preferred embodiment, the polyester resin does not contain styrene and other volatile and toxic solvents.
Согласно одному из вариантов реализации, полиэфирная смола содержит ингибитор полимеризации, например гидрохинон, толугидрохинон, моно-трет-бутилгидрохинон, 2,-5-ди-трет-бутилгидрохинон и т.п.In one embodiment, the polyester resin comprises a polymerization inhibitor, for example, hydroquinone, toluhydroquinone, mono-tert-butylhydroquinone, 2, -5-di-tert-butylhydroquinone, and the like.
Согласно одному из вариантов реализации, полиэфирная смола дополнительно содержит эпоксидную смолу или винилэфирную смолу.According to one implementation options, the polyester resin further comprises an epoxy resin or a vinyl ester resin.
Для отверждения полиэфирной смолы можно применять традиционные ускорители и инициаторы полимеризации, такие как органические пероксиды, например бензоилпероксид и пероксид метилэтилкетона.Conventional polymerization accelerators and initiators such as organic peroxides such as benzoyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide can be used to cure the polyester resin.
Согласно одному из вариантов реализации, наночастицы оксидов, представляют собой частицы неорганических оксидов, содержащие на поверхности свободные гидроксильные группы, включая SiO2, Al2O3, MgO; ZrO2; CeO2, TiO2; ZnO; FeO, Fe2O3, Fe3O4; SnO.According to one embodiment, the oxide nanoparticles are inorganic oxide particles containing free hydroxyl groups on the surface, including SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO; ZrO 2 ; CeO 2 , TiO 2 ; ZnO; FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ; SnO.
Согласно предпочтительному варианту реализации, наночастицы оксидов выбраны из оксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3).According to a preferred embodiment, the oxide nanoparticles are selected from silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ).
Согласно некоторым вариантам реализации размер наночастиц составляет от примерно 1 нм до примерно 1000 нм, в некоторых вариантах реализации от примерно 1 нм до примерно 500 нм, и в некоторых вариантах реализации от примерно 1 нм до примерно 250 нм, и предпочтительно от примерно 1 нанометров до примерно 100 нанометров.In some embodiments, the nanoparticle size is from about 1 nm to about 1000 nm, in some embodiments from about 1 nm to about 500 nm, and in some embodiments from about 1 nm to about 250 nm, and preferably from about 1 nanometers to approximately 100 nanometers.
Согласно некоторым вариантам реализации полиэфирная композиция может содержать дополнительные агенты, традиционно используемые для придания полиэфирной смоле требуемых свойств, такие как наполнители, армирующие материалы, антипирены, а также дополнительные вещества, регулирующие отверждение, такие как ускорители, замедлители и загустители. Неограничивающие примеры ускорителей включают нафтанат кобальта, октоат цинка, октоат кобальта и т.п.In some embodiments, the polyester composition may contain additional agents conventionally used to impart desired properties to the polyester resin, such as fillers, reinforcing materials, flame retardants, as well as additional curing agents, such as accelerators, moderators and thickeners. Non-limiting examples of accelerators include cobalt naphthanate, zinc octoate, cobalt octoate, and the like.
Модификаторы полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидовOxide Nanoparticle Polyester Resin Modifiers
В настоящем изобретении предложены новые модификаторы полиэфирных смол на основе наночастиц оксидов.The present invention provides novel modifiers of polyester resins based on oxide nanoparticles.
В одном аспекте, в настоящем изобретении предложен модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц через кислород.In one aspect, the present invention provides an oxide nanoparticle polyester resin modifier comprising unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the surface of particles through oxygen.
Согласно одному из вариантов реализации, непредельные С2-С20 углеводородные группы представляют собой остатки С2-С20 непредельных алифатических углеводородов.In one embodiment, unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups are residues of C 2 -C 20 unsaturated aliphatic hydrocarbons.
Согласно более конкретному варианту реализации, остаток С2-С20 непредельного алифатического углеводорода представляет собой С2-С20 алкен, С2-С20 алкин или С2-С20 циклоалкен. В целом, указанные непредельные С2-С20 углеводородные группы могут представлять собой любые углеводородные группы, содержащие по меньшей мере одну ненасыщенную связь. Неограничивающими примерами С2-С20 непредельных углеводородов могут служить этилен, пропилен (аллил), бутен, бутадиен, пентен, 2-пентен, гексен, гептен, октен, нонен, децен, 1-ундецен 1-додецен, 1-тридецен, 1-тетрадецен, 1-пентадецен, 1-гексадецен, 1-гептадецен, 1-октадецен, 1-нонадецен, 1-эйкозен, 1-докозен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-бутен, 3-метил-1-пентен, 2,3-диметил-2-бутен, 5-метил-1-нонен, 3,5,5-триметил-1-гексен и винилциклогексан. Неограничивающие примеры циклических С2-С20 непредельных углеводородов и включают циклобутен, циклопентен, циклогексен, циклогептен, циклооктен, циклононен, циклодецен, 2-метилциклопентен, 4-метилциклопентен, винилциклогексан, норборнадиен, дициклопентадиен, винилциклогексен, 5-винил-2-норборнен, 1,3-дивинидлциклопентан, 1,2-дивинилциклогексан, 1,3-дивинилциклогексан, 1,4-дивинилциклогексан, 1,5-дивинилциклооктан, 1-аллил-4-винилциклогексан, 1,4-диаллилциклогексан, 1-аллил-5-винилциклооктан и 1,5-диаллилциклооктан. Неограничивающие примеры С2-С20 непредельных углеводородов с тройной связью включают пропин, 1-бутин, 2-бутин, 1-пентин, 2-пентин, 3-метил-1-бутен, 1-гексин, 1-гептин, 1-октин, 1-нонин, 1-децин, а также их производные.According to a more specific embodiment, the C 2 -C 20 residue of the unsaturated aliphatic hydrocarbon is C 2 -C 20 alkene, C 2 -C 20 alkine or C 2 -C 20 cycloalkene. In general, said unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups can be any hydrocarbon groups containing at least one unsaturated bond. Non-limiting examples of C 2 -C 20 unsaturated hydrocarbons include ethylene, propylene (allyl), butene, butadiene, pentene, 2-pentene, hexene, heptene, octene, nonene, decene, 1-undecene 1-dodecene, 1-tridecene, 1 -tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosen, 1-docosen, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl -1-pentene, 2,3-dimethyl-2-butene, 5-methyl-1-nonene, 3,5,5-trimethyl-1-hexene and vinylcyclohexane. Non-limiting examples of cyclic C 2 -C 20 unsaturated hydrocarbons include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclononene, cyclodecene, 2-methylcyclopentene, 4-methylcyclopentene, vinylcyclohexane, norbornadiene, dicyclopentadiene, vinylcyclohexene-2, 5 1,3-divinylcyclopentane, 1,2-divinylcyclohexane, 1,3-divinylcyclohexane, 1,4-divinylcyclohexane, 1,5-divinylcyclooctane, 1-allyl-4-vinylcyclohexane, 1,4-diallylcyclohexane, 1-allyl-5- vinylcyclooctane and 1,5-diallylcyclooctane. Non-limiting examples of C 2 -C 20 triple bond unsaturated hydrocarbons include propine, 1-butyn, 2-butyn, 1-pentin, 2-pentin, 3-methyl-1-butene, 1-hexine, 1-heptin, 1-octin , 1-nonin, 1-decin, as well as their derivatives.
Применение данного модификатора в составе полиэфирной композиции позволяет существенно улучшить физико-химические характеристики конечного продукта, выполненного из такой композиции, в частности повысить прочность на изгиб, прочность на разрыв, прочность на сжатие и твердость по Бриннелю. В целом, полагают, что действие указанного модификатора может быть основано на взаимодействии непредельных групп с полиэфирной смолой в ходе отверждения. В частности полагают, что за счет наличия свободных кратных связей С-С, модификатор может учувствовать в реакции полимеризации, в частности радикальной или ионной полимеризации, происходящей при сшивке полиэфира с растворителем, также играющем роль сшивающего агента, с участием инициатора полимеризации, являющегося донором свободных радикалов, тем самым химически встраиваясь в структуру отвержденного полимера, обеспечивая достижение указанных преимуществ отвержденного продукта.The use of this modifier in the composition of the polyester composition can significantly improve the physico-chemical characteristics of the final product made from such a composition, in particular, to increase the bending strength, tensile strength, compressive strength and Brinell hardness. In General, it is believed that the action of the specified modifier can be based on the interaction of unsaturated groups with a polyester resin during curing. In particular, it is believed that due to the presence of free multiple C — C bonds, the modifier can participate in the polymerization reaction, in particular, radical or ionic polymerization, which occurs when the polyester is crosslinked with a solvent also playing the role of a crosslinking agent, with the participation of the polymerization initiator, which is a donor of free radicals, thereby chemically integrating into the structure of the cured polymer, ensuring the achievement of these advantages of the cured product.
В еще одном аспекте, в настоящем изобретении предложен модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну свободную реакционно-способную, предпочтительно концевую, гидроксильную группу, который связывают с полиэфирной смолой посредством ковалентной связи в ходе реакции конденсации.In yet another aspect, the present invention provides an oxide nanoparticle polyester resin modifier comprising a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one free reactive, preferably terminal, hydroxyl group that is coupled to the polyester resin via a covalent bond during the condensation reaction.
Согласно одному из вариантов реализации, C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, представляет собой остаток C2-C16 двух- или многоатомного спирта. В целом, C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, может представлять собой любой C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну свободную реакционно-способную, предпочтительно концевую, гидроксильную группу, способную вступать в реакцию конденсации (этерификации) с моно- и полиэфирными соединениями. Неограничивающие примеры C2-C16 двух- или многоатомных спиртов включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль, гексаэтилен гликоль, гептаэтиленгликоль, 1,3-пропандиол, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, полипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, 2-этил-2-бутил-1,3-пропандиол, 2-этил-2-изобутил-1,3-пропандиол, 2,2,4-триметил-1,6-гександиол, 1,2-циклогександиметанол, 1,3-циклогександиметанол, 1,4-циклогександиметанол, 2,2,4,4-тетраметил-1,3-циклобутандиол, 4,4'-дигидроксибифенол, 4,4'-метилендифенол, 4,4'-изопропилиндендифенол, 1,5-дигидроксинафталин, 2,5-дигидроксинафталин, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А), бисфенол S, олиго- и полимеры указанных двух- или многоатомных спиртов, и их комбинации.In one embodiment, the C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one hydroxyl group is a C 2 -C 16 residue of a di- or polyhydric alcohol. In general, a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group may be any C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one free reactive, preferably terminal, hydroxyl group capable of joining condensation reaction (esterification) with mono - and polyester compounds. Non-limiting examples of C 2 -C 16 dihydric or polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, hexaethylene glycol, heptaethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propylene glycol, tetrapropylene glycol, tetrapylene glycol, 1 4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-isobutyl- 1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2 2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol, 4,4'-dihydroxybiphenol, 4,4'-methylenediphenol, 4,4'-isopropylindenediphenol, 1,5-dihydroxynaphthalene, 2,5-dihydroxynaphthalene, 2 2-bis- (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), bisphenol S, oligo- and polymers of these di- or polyhydric alcohols, and combinations thereof.
Применение данного модификатора в составе полиэфирной смолы позволяет существенно улучшить физико-химические характеристики конечного продукта, выполненного из такой смолы, в частности повысить прочность на изгиб, прочность на разрыв, прочность на сжатие и твердость по Бриннелю. Данный модификатор включают в структуру полиэфира в ходе непосредственно получения указанного полиэфира, посредством реакции конденсации через свободную гидроксильную группу, с предварительно полученными олигоэфирами спирта и двух- или многоосновной карбоновой кислоты. Тем самым, модификатор еще до полимеризации (отверждения) присутствует в структуре полиэфирной смолы, то есть по существу является структурным элементом, полиэфира, что, как было указано выше, обеспечивает достижение неожиданно высоких физико-механических свойств конечного продукта. Кроме того, было обнаружено, что применение модификатора полиэфирной смолы с более длинной углеводородной цепью между гидроксильной группой и поверхностью наночастицы приводит к большей эластичности конечной смолы. Кроме того, применение включение в структуру полиэфирной смолы модификатора на основе наночастиц оксидов, придает ей свойства повышенной огнестойкости.The use of this modifier in the composition of the polyester resin can significantly improve the physico-chemical characteristics of the final product made of such a resin, in particular, to increase the bending strength, tensile strength, compressive strength and Brinell hardness. This modifier is included in the structure of the polyester during the direct preparation of the specified polyester, through a condensation reaction through a free hydroxyl group, with previously obtained oligoesters of alcohol and dibasic or polybasic carboxylic acid. Thus, even before polymerization (curing), the modifier is present in the structure of the polyester resin, that is, it is essentially a structural element of the polyester, which, as mentioned above, ensures the achievement of unexpectedly high physical and mechanical properties of the final product. In addition, it was found that the use of a polyester resin modifier with a longer hydrocarbon chain between the hydroxyl group and the surface of the nanoparticle leads to greater elasticity of the final resin. In addition, the use of the inclusion of a modifier based on nanoparticles of oxides in the structure of the polyester resin gives it increased fire resistance properties.
Согласно одному из вариантов реализации, полиэфирная композиция содержит полиэфирную смолу, содержащую модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, связанный с указанной полиэфирной смолой через C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.According to one embodiment, the polyester composition comprises a polyester resin comprising an oxide nanoparticle polyester resin modifier coupled to said polyester resin via a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one hydroxyl group.
Полимерная композицияPolymer composition
Согласно еще одному варианту реализации, полимерная композиция содержитAccording to another embodiment, the polymer composition comprises
- полиэфирную смолу, содержащую модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, связанный посредством ковалентной связи с указанной полиэфирной смолой через C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу;a polyester resin containing an oxide nanoparticle polyester resin modifier bonded by covalent bonding to said polyester resin via a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one hydroxyl group;
- модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц через кислород.- a modifier of a polyester resin based on oxide nanoparticles containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the surface of the particles through oxygen.
Согласно одному из вариантов реализации, полиэфирная композиция содержит от 0,01 до 15%, предпочтительно от 0,01 до 2% модификатора полиэфирной смолы, содержащего непредельные С2-С20 углеводородные группы.According to one embodiment, the polyester composition contains from 0.01 to 15%, preferably from 0.01 to 2%, a polyester resin modifier containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups.
Также было неожиданно обнаружено, что применение в составе полиэфирной композиции одновременно более двух типов модификаторов полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, например, одновременно модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, ковалентно встроенного в структуру полиэфирной молекулы посредством эфирных связей, и модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, встраивающегося в полимерную матрицу в ходе реакции полимеризации при отверждении, приводит к синергическому улучшению физико-химических свойств продукта отверждения указанной полиэфирной композиции, а также улучшенной огне и коррозионной стойкости, по сравнению как с традиционной не модифицированной полиэфирной смолой, так и с полиэфирными смолами, наполненными немодифицироваыными наночастицами оксидов, например оксидом кремния.It was also unexpectedly discovered that the use of more than two types of modifiers of a polyester resin based on nanoparticles of oxides in a polyester composition at the same time, for example, at the same time a modifier of a polyester resin based on nanoparticles of oxides covalently incorporated into the structure of a polyester molecule through ether bonds, and a modifier of a polyester resin based on oxide nanoparticles embedded in the polymer matrix during the polymerization reaction during curing, leads to a synergistic improvement in physicochemical iCal properties of the cured product of said polyester composition, as well as improved heat and corrosion resistance, compared to both the conventional unmodified polyester resin and a polyester resin filled with nanoparticles nemodifitsirovaynymi oxides such silicon oxide.
Способы получения модификаторовMethods for obtaining modifiers
В еще одном аспекте, в настоящем изобретения предложен способ получения модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну свободную реакционно-способную, предпочтительно концевую, гидроксильную группу.In yet another aspect, the present invention provides a method for producing a nanoparticle oxide polyester resin modifier comprising a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one free reactive, preferably terminal, hydroxyl group.
В целом такой модификатор может быть получен посредством любого подходящего способа, позволяющего химически присоединить углеводородный заместитель, содержащий по меньшей мере одну свободную реакционно-способную, предпочтительно концевую, гидроксильную группу, через поверхностные гидроксильные группы.In general, such a modifier can be obtained by any suitable method allowing the chemical addition of a hydrocarbon substituent containing at least one free reactive, preferably terminal, hydroxyl group, via surface hydroxyl groups.
Согласно одному из вариантов реализации, такой модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну свободную реакционно-способную, предпочтительно концевую, гидроксильную группу, может быть получен путем прививания (химического взаимодействия) к частицам оксидов через поверхностные гидроксильные группы C2-C16 углеводорода, предпочтительно C2-C16 двух- или многоатомного спирта. Указанное прививание можно осуществлять в несколько стадий.According to one embodiment, such a nanoparticle oxide polyester resin modifier containing a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one free reactive, preferably terminal, hydroxyl group, can be obtained by grafting (chemical interaction) to oxide particles through the surface hydroxyl groups of a C 2 -C 16 hydrocarbon, preferably a C 2 -C 16 dihydric or polyhydric alcohol. The specified grafting can be carried out in several stages.
В частности, на первой стадии получения необязательно проводят подготовку поверхности, например посредством методики стандартизации поверхности с целью удаления адсорбированной воды и «открывания» поверхностных гидроксильных групп. Данный метод включает обработку наночастиц оксидов воздействием повышенной температуры в атмосфере (потоке) инертного газа, либо при пониженном давлении.In particular, in the first production step, surface preparation is optionally carried out, for example by means of a surface standardization technique, in order to remove adsorbed water and “open” surface hydroxyl groups. This method involves the processing of oxide nanoparticles by exposure to elevated temperature in the atmosphere (stream) of an inert gas, or at reduced pressure.
Далее наночастицы оксидов поверхностью галогенируют, предпочтительно хлорируют, с получением галогензамещенной поверхности. Галогенирование проводят с помощью любого подходящего галогенирующего реагента, позволяющего заместить поверхностные гидроксильные групп, с получением на поверхности активных атомов хлора. Примерами таких галогенирующих агентов могут служить HCl, HBr, SOCl2, PCl3, CCl4 и т.п. Согласно другому варианту реализации, галогенирование осуществляют с использованием линкера. В частности, галогенирование с использованием линкера осуществляют с помощью дигалогензамещенного разветвленного или неразветвленного C1-C16 алкана или кремнийорганического соединения. Неограничивающие примеры таких дигалогензамещенных C1-C16 алканов включают 1,2-дихлорэтан, 1,3-дихлорпропан и 1,4-дихлорбутан и т.д. Галогенирование можно осуществлять как в газовой фазе, так и в растворе.Further, the oxide nanoparticles surface are halogenated, preferably chlorinated, to obtain a halogen-substituted surface. Halogenation is carried out using any suitable halogenating reagent to replace surface hydroxyl groups to produce active chlorine atoms on the surface. Examples of such halogenating agents are HCl, HBr, SOCl 2 , PCl 3 , CCl 4, and the like. According to another embodiment, halogenation is carried out using a linker. In particular, halogenation using a linker is carried out using a dihalogenated branched or unbranched C 1 -C 16 alkane or an organosilicon compound. Non-limiting examples of such dihalogenated C 1 -C 16 alkanes include 1,2-dichloroethane, 1,3-dichloropropane and 1,4-dichlorobutane, etc. Halogenation can be carried out both in the gas phase and in solution.
На следующей стадии осуществляют модифицирование наночастиц оксидов двух- или многоатомными спиртами, в частности путем добавления к галогензамещенным по поверхности (в том числе посредством линкера) частицам оксидов подходящего углеводородного реагента, содержащего гидроксильные группы, предпочтительно двух- или многоатомного спирта, более предпочтительно двух- или многоатомного спирта, описанного в настоящей заявке. В результате, поверхностный галоген замещается указанным углеводородным реагентом с образованием модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего на поверхности углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, способную вступать в реакцию конденсации. При этом указанный углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, связан с поверхностью наночастиц оксидов посредством ковалентной связи.At the next stage, oxide nanoparticles are modified with di- or polyhydric alcohols, in particular by adding to the halogen-substituted particles of oxides of a suitable hydrocarbon reagent containing hydroxyl groups, preferably a di- or polyhydric alcohol, more preferably di- or the polyhydric alcohol described in this application. As a result, the surface halogen is replaced by the indicated hydrocarbon reagent to form a polyester resin modifier based on oxide nanoparticles containing on the surface a hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group capable of entering into a condensation reaction. Moreover, said hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group is bonded to the surface of oxide nanoparticles via a covalent bond.
Альтернативно, указанный модификатор полиэфирной смолы получают путем взаимодействия гидроксильных групп наночастиц оксидов с дигалогенсодержащим C2-C16 углеводородом, предпочтительно дигалогенсодержащим C1-C16 алканом, с последующим гидролизом остаточного (свободного) галогена до гидроксильной группы. Согласно одному из вариантов реализации гидролиз проводят посредством обработки парами воды (в проточном реакторе, в газовой фазе) или основаниями в растворе (в жидкой фазе).Alternatively, said polyester resin modifier is prepared by reacting the hydroxyl groups of the oxide nanoparticles with a dihalogenated C 2 -C 16 hydrocarbon, preferably a dihalogenated C 1 -C 16 alkane, followed by hydrolysis of the residual (free) halogen to a hydroxyl group. According to one embodiment, the hydrolysis is carried out by treatment with water vapor (in a flow reactor, in the gas phase) or with bases in solution (in the liquid phase).
В еще одном аспекте, в настоящем изобретения предложен способ получения модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего непредельные C2-C20 углеводородные группы.In yet another aspect, the present invention provides a method for producing a nanoparticle oxide polyester resin modifier containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups.
В целом такой модификатор полиэфирной смолы может быть получен посредством любого подходящего способа, позволяющего химически присоединить углеводородный заместитель, содержащий свободные ненасыщенные (кратные) связи, к поверхности наночастиц оксидов, например, через поверхностные гидроксильные группы.In general, such a polyester resin modifier can be obtained by any suitable method allowing the chemical addition of a hydrocarbon substituent containing free unsaturated (multiple) bonds to the surface of oxide nanoparticles, for example via surface hydroxyl groups.
Согласно одному из вариантов реализации, такой модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий свободные непредельные С2-С20 углеводородные группы, может быть получен путем прививания (химического взаимодействия) к частицам оксидов через поверхностные гидроксильные группы галогензамещенного С2-С20 непредельного алифатического углеводорода, представляющего собой галогензамещенный С2-С20 алкен, галогензамещенный С2-С20 алкин или галогензамещенный С2-С20 циклоалкен. Указанное прививание можно осуществлять в несколько стадий. В частности сначала можно провести подготовку поверхности наночастиц оксидов, например с помощью воздействия повышенной температурой в атмосфере (потоке) инертного газа, либо при пониженном давлении.According to one implementation option, such a nanoparticle oxide polyester resin modifier containing free unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups can be obtained by grafting (chemical interaction) to the oxide particles through surface hydroxyl groups of a halogen-substituted C 2 -C 20 unsaturated aliphatic hydrocarbon, which is a halogen-substituted C 2 -C 20 alkene, a halogen-substituted C 2 -C 20 alkine or a halogen-substituted C 2 -C 20 cycloalkene. The specified grafting can be carried out in several stages. In particular, it is possible to first prepare the surface of oxide nanoparticles, for example, by exposure to an inert gas at elevated temperature in the atmosphere (flow), or at reduced pressure.
Далее, указанный галогензамещенный С2-С20 непредельный алифатический углеводород присоединяют к поверхности наночастиц оксидов посредством реакции замещения поверхностных гидроксильных групп на соответствующий галогензамещенный С2-С20 непредельный алифатический углеводород. В результате получают модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, способные вступать в реакции полимеризации.Further, said halogen-substituted C 2 -C 20 unsaturated aliphatic hydrocarbon is attached to the surface of the oxide nanoparticles by a substitution reaction of surface hydroxyl groups for the corresponding halogen-substituted C 2 -C 20 unsaturated aliphatic hydrocarbon. The result is a modifier of a polyester resin based on nanoparticles of oxides containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups capable of entering into polymerization reactions.
Способ получения полиэфирной смолыA method of obtaining a polyester resin
В еще одном аспекте, в настоящем изобретении предложен способ получения полиэфирной смолы, содержащей модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, связанный с указанной полиэфирной смолой через С2-С16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.In yet another aspect, the present invention provides a method for producing a polyester resin comprising an oxide nanoparticle polyester resin modifier coupled to said polyester resin via a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety containing at least one hydroxyl group.
В целом, полиэфирную смолу с указанным модификатором можно получить любым подходящим способом, позволяющим химически встроить модификатор в цепь полиэфира.In General, a polyester resin with the specified modifier can be obtained by any suitable method that allows you to chemically embed the modifier in the chain of the polyester.
Согласно одному из вариантов реализации, способ получения полиэфирной смолы включает следующие стадии:According to one implementation options, a method for producing a polyester resin comprises the following steps:
а) обеспечение модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего С2-С16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу;a) providing a modifier of a polyester resin based on oxide nanoparticles containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group;
б) конденсацию C2-C16 двух- или многоатомного спирта и С2-С20 двух- или многоосновной органической кислоты или ее ангидрида с получением олигоэфира;b) condensation of a C 2 -C 16 dihydric or polyhydric alcohol and a C 2 -C 20 dihydric or polybasic organic acid or its anhydride to obtain an oligoester;
в) поликонденсацию полученного олигоэфира с модификатором со стадии а)c) polycondensation of the obtained oligoester with a modifier from stage a)
Хотя, в целом, стадии б)-в) можно осуществлять одновременно, то есть осуществлять одновременную поликонденсацию двух- или многоатомного спирта, двух- или многоосновной кислоты и модификатора с получением модифицированной полиэфирной смолы, предпочтительным является последовательное осуществление стадий, то есть сначала проводят конденсацию двух- или многоатомного спирта и двух- или многоосновной органической кислоты или ее ангидрида с получением олигоэфиров и затем поликонденсацию олигоэфиров и модификатора с получением модифицированной полиэфирной смолы. Такой подход позволяет избежать некоторых нежелательных реакций, в частности нежелательной переэтерификации.Although, in general, stages b) -c) can be carried out simultaneously, that is, polycondensation of a di- or polyhydric alcohol, dibasic or polybasic acid and a modifier can be carried out simultaneously to obtain a modified polyester resin, it is preferable to carry out the stages sequentially, i.e., condensation is carried out first a di- or polyhydric alcohol and a di- or polybasic organic acid or its anhydride to obtain oligoesters and then polycondensation of the oligoesters and a modifier to obtain modifications constant polyester resin. This approach avoids some undesirable reactions, in particular undesired transesterification.
Согласно одному из вариантов реализации, содержание модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащего С2-С16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, составляет от 0,01 до 15% масс, предпочтительно от 0,01 до 2% масс.According to one implementation options, the content of the modifier of the polyester resin based on nanoparticles of oxides containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group is from 0.01 to 15% by weight, preferably from 0.01 to 2% mass
Способ получения полиэфирной композицииA method of obtaining a polyester composition
В еще одном аспекте, в настоящем изобретении предложен способ получения полиэфирной композиции, включающийIn yet another aspect, the present invention provides a method for producing a polyester composition, comprising
а) обеспечение полиэфирной смолы;a) providing a polyester resin;
б) объединение указанной полиэфирной смолы с полиэфирным модификатором полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащим непредельные С2-С20 углеводородные группы, ковалентно связанные с поверхностью частиц.b) combining said polyester resin with a polyester resin-based polyester resin modifier containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups covalently bonded to the surface of the particles.
Для целей настоящего изобретения подходит любая полиэфирная смола, способная вступать в реакцию графт-сополимеризации, с получением отвержденной полиэфирной смолы. Объединение полиэфирной смолы можно осуществлять любым подходящим способом, например путем смешивания, предпочтительно при непрерывном перемешивании в инертной среде.For the purposes of the present invention, any polyester resin capable of reacting with a graft copolymerization reaction to produce a cured polyester resin is suitable. The combination of the polyester resin can be carried out by any suitable method, for example by mixing, preferably with continuous stirring in an inert medium.
Применение и изделияApplication and Products
В еще одном аспекте, в настоящем изобретении предложено применение полиэфирной композиции согласно изобретению, модифицированной полиэфирной смолы и модификаторов полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов для получения изделий.In yet another aspect, the present invention provides the use of a polyester composition according to the invention, a modified polyester resin, and oxide nanoparticle based polyester resin modifiers for the manufacture of articles.
В целом, получение изделий осуществляют путем отверждения полиэфирной композиции или полиэфирной смолы с помощью инициатора полимеризации, подходящего для конкретного типа полиэфира.In general, the preparation of products is carried out by curing the polyester composition or the polyester resin with a polymerization initiator suitable for a particular type of polyester.
Согласно одному из вариантов реализации, изделие представляет собой композиционный материал.According to one implementation options, the product is a composite material.
Согласно более конкретному варианту реализации, указанный композиционный материал может представлять собой армированный волокнистый композиционный материал, наполненный композиционный материал, слоистый композиционный материал. При этом полиэфирная композиция или полиэфирная смола согласно настоящему изобретению играет роль связующего в указанном композиционном материале.According to a more specific embodiment, said composite material may be a fiber reinforced composite material, a filled composite material, a layered composite material. Moreover, the polyester composition or polyester resin according to the present invention plays the role of a binder in the specified composite material.
В настоящем описании армирующий материал для композиционного материала может представлять собой стекловолокно, например, стеклоткань и стекломат, углеволокно, например углеродную ткань, полиамидную ткань, полиимидную ткань и гибридные армирующие материалы.In the present description, the reinforcing material for the composite material may be fiberglass, for example, fiberglass and glass fiber, carbon fiber, for example carbon fabric, polyamide fabric, polyimide fabric and hybrid reinforcing materials.
Спектр применения изделий из полиэфирных композиций и полиэфирных смол очень широк и включает, но не ограничивает ими, применение строительстве, в качестве конструкционных материалов для стен, внутренней и внешней отделки, крыш, полов и т.д., применение в судостроении, в качестве элементов корпусов судов различных классов, а также в качестве покрытий для защиты обшивок судов и декоративной отделки, применение в автомобилестроении, вагоностроении, машиностроении и авиастроении, в качестве конструкционных элементов корпусов. Кроме того, полиэфирную композицию или полиэфирную смолу согласно изобретению можно применять в химической промышленности для изготовления труб, емкостей, аппаратов и других устройств, подвергающихся действию агрессивных сред. А также возможно применение в электротехнической промышленности в качестве электрической изоляции трансформаторов, обмоток электродвигателей, генераторов, кабелей, электронных плат, пускорегулирующих устройств, элементов линий электропередач.The range of applications of products from polyester compositions and polyester resins is very wide and includes, but is not limited to, the use of construction as structural materials for walls, interior and exterior decoration, roofs, floors, etc., use in shipbuilding, as elements ship hulls of various classes, as well as coatings for protecting ship linings and decorative finishes, applications in the automotive industry, carriage building, mechanical engineering and aircraft construction, as structural elements of hulls. In addition, the polyester composition or polyester resin according to the invention can be used in the chemical industry for the manufacture of pipes, containers, apparatuses and other devices exposed to aggressive environments. It is also possible to use transformers, electric motor windings, generators, cables, electronic boards, ballasts, power line elements as electrical insulation in the electrical industry.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬEXPERIMENTAL PART
Характеристика исходного сырья для синтеза смолыCharacterization of the feedstock for the synthesis of resin
Перечень исходных компонентов (сырья) для синтеза композиции и смолы представлен в Таблице 1.The list of starting components (raw materials) for the synthesis of the composition and resin are presented in Table 1.
Перед процессом получения исходные компоненты должны проверяют по основным показателям на соответствия требованиям действующих стандартов или технических условий. Перечень подобных показателей представлен в Таблице 1.Before the process of obtaining, the initial components should be checked according to the main indicators for compliance with the requirements of current standards or specifications. A list of such indicators is presented in Table 1.
Внешний вид
Содержание основного веществаSpecific gravity
Appearance
The content of the main substance
Содержание основного веществаMelting temperature
The content of the main substance
Содержание основного веществаMelting temperature
The content of the main substance
Содержание основного вещества
Скорость полимеризацииSpecific gravity
The content of the main substance
Polymerization rate
Содержание эпоксидных группAppearance
Epoxy Content
Общее описание технологического процесса синтеза полиэфирной смолы и полиэфирной композицииGeneral description of the process for the synthesis of polyester resin and polyester composition
Технологический процесс, в целом, состоял из следующих стадий:The technological process, as a whole, consisted of the following stages:
1) Подготовка и загрузка исходного сырья;1) Preparation and loading of feedstock;
2) Обеспечение модификаторов полиэфирной смолы;2) Providing polyester resin modifiers;
3) Конденсация этиленгликоля с малеиновым и фталевым ангидридами с получением олигоэфиров и поликонденсация полученных олигоэфиров с модификатором на основе наночастиц оксидов, содержащих C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу;3) Condensation of ethylene glycol with maleic and phthalic anhydrides to obtain oligoesters and polycondensation of the obtained oligoesters with a modifier based on nanoparticles of oxides containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group;
4) Объединение полиэфирной смолы со стадии 3) с ТГМ-3 и модификатором полиэфирной смолы основе наночастиц оксидов, содержащим непредельные С2-С20 углеводородные группы;4) Combining the polyester resin from step 3) with TGM-3 and a polyester resin modifier based on nanoparticles of oxides containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups;
5) Слив готовой полиэфирной композиции в тару.5) Drain the finished polyester composition in a container.
1) Подготовка и загрузка исходного сырья1) Preparation and loading of raw materials
Перед загрузкой сырья в варочный аппарат промывали горячим щелочным раствором, затем сушили. Сырье проверяли на соответствие нормам, перечисленным в соответствующих стандартах.Before loading the raw materials into the cooking apparatus, they were washed with a hot alkaline solution, then dried. The raw materials were checked for compliance with the norms listed in the relevant standards.
2) Обеспечение модификаторов2) Providing modifiers
ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИКАТОРА 1 (модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу, способную вступать в реакцию конденсации(этерификации)).OBTAINING MODIFIER 1 (oxide nanoparticle based polyester resin modifier containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group capable of entering into a condensation (esterification) reaction).
Синтез модификатора 1 проводили в 3 стадии. В качестве наноночастиц оксида использовали оксид кремния (Аэросил A300 от компании Evonik).The synthesis of modifier 1 was carried out in 3 stages. Silicon oxide (Aerosil A300 from Evonik) was used as oxide nanoparticles.
Подготавливали поверхность Аэросила путем термообработки при температуре 120°C-250°C для удаления физически-сорбированной воды. Отсутствие физически-сорбированной воды контролировали на ИК и ЯМР (твердотельный). Далее, в газовом проточном реакторе осуществляли хлорирование с помощью хлористого водорода (HCl). После окончания хлорирования включали режим удаления непрореагировавших низкомолекулярных реагентов и летучих продуктов реакции с поверхности. Время применения режима, в данном случае, составило 4 часа.The Aerosil surface was prepared by heat treatment at a temperature of 120 ° C-250 ° C to remove physically sorbed water. The absence of physically sorbed water was monitored by IR and NMR (solid state). Further, in a gas flow reactor, chlorination was carried out using hydrogen chloride (HCl). After the end of chlorination, the regime of removal of unreacted low molecular weight reagents and volatile reaction products from the surface was switched on. The time for applying the regime, in this case, was 4 hours.
Затем проводили замещение активного поверхностного галогена на остаток, содержащий свободную гидроксильную группу. В реакционную камеру порциями подавали этиленгликоль. Температуру реакции поддерживали не ниже температуры кипения этиленгликоля для получения в реакторе концентрации, достаточной для смещения равновесия процесса в сторону продуктов реакции. В результате получали модификатор в виде олигоэфира аэросила и этиленгликоля, содержащий на конце гидроксильную группу, доступную к дальнейшей конденсации.Then, the active surface halogen was replaced by a residue containing a free hydroxyl group. Ethylene glycol was fed in portions into the reaction chamber. The reaction temperature was maintained not lower than the boiling point of ethylene glycol to obtain a concentration in the reactor sufficient to shift the equilibrium of the process towards the reaction products. As a result, a modifier was obtained in the form of an aerosil oligoester and ethylene glycol containing at the end a hydroxyl group available for further condensation.
ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИКАТОРА 2 (модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы)OBTAINING MODIFIER 2 (a modifier of a polyester resin based on oxide nanoparticles containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups)
В качестве наноночастиц оксида использовали оксид кремния (Аэросил A300 от компании Evonik).Silicon oxide (Aerosil A300 from Evonik) was used as oxide nanoparticles.
Подготавливали поверхность Аэросила путем термообработки при температуре 120°C-250°C для удаления физически-сорбированной воды. Отсутствие физически-сорбированной воды контролировали на ИК и ЯМР (твердотельный). Далее, в реактор при 50°C вводили аллилхлорид. Реакцию проводили в течение 30 минут, после чего понижали давление в системе для удаления жидкого аллил-хлорида. В результате получали модификатор в виде аэросила, содержащего на поверхности аллильный заместитель с ненасыщенной связью, доступный для дальнейшей реакции полимеризации при отверждении смолы.The Aerosil surface was prepared by heat treatment at a temperature of 120 ° C-250 ° C to remove physically sorbed water. The absence of physically sorbed water was monitored by IR and NMR (solid state). Further, allyl chloride was introduced into the reactor at 50 ° C. The reaction was carried out for 30 minutes, after which the pressure in the system was reduced to remove liquid allyl chloride. As a result, a modifier was obtained in the form of an aerosil containing an unsaturated bond allyl substituent on the surface, available for further polymerization reactions during resin curing.
Для получения полиэфирной композиции использовали реагенты в следующих количествах:To obtain the polyester composition used reagents in the following quantities:
3) Конденсация этиленгликоля с малеиновым и фталевым ангидридами с получением олигоэфиров и поликонденсация полученных олигоэфиров с модификатором на основе наночастиц оксидов, содержащих C2-C16 углеводородный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.3) Condensation of ethylene glycol with maleic and phthalic anhydrides to obtain oligoesters and polycondensation of the obtained oligoesters with a modifier based on nanoparticles of oxides containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment containing at least one hydroxyl group.
Синтез полиэфира проводили в варочном аппарате (реакторе), изготовленном из нержавеющей стали. Ректор снабжен комбинированной мешалкой из нержавеющей стали с числом оборотов 40-50 об/мин и рубашкой.The synthesis of polyester was carried out in a cooking apparatus (reactor) made of stainless steel. The rector is equipped with a combined stainless steel mixer with a speed of 40-50 rpm and a jacket.
По окончании загрузки этиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов температуру реакционной смеси поднимали до 140-145°C и создавали вакуум 5-10 мм рт.ст. Первую пробу на кислотное число отбирали при температуре 145-150°C, а в последующем каждые 1-1,5 часа. После первого отбора пробы в реактор загружали необходимое количество модификатора 1.Upon completion of the loading of ethylene glycol, maleic and phthalic anhydrides, the temperature of the reaction mixture was raised to 140-145 ° C and a vacuum of 5-10 mm Hg was created. The first acid value sample was taken at a temperature of 145-150 ° C, and then every 1-1.5 hours. After the first sampling, the required amount of modifier 1 was loaded into the reactor.
Затем непрерывно в течение 2-3 часов температуру в аппарате поднимали до 180-190°C, при вакууме 5-10 мм рт.ст. Контроль в процессе синтеза контролировали по кислотному числу. При кислотном числе 44-47 мг KОН/гпэ реакционную смесь охлаждали до 160°C и загружали гидрохинон. Далее еще охлаждали и добавляли эпоксидную смолу ЭД-20 в количестве 0,3-0,6% от расчетного количества ТГМ-3. Добавляли ТГМ-3 из расчета 55 вес.ч ТГМ-3 на 45 вес.ч полученного полиэфира и модификатор 2 из расчета 0.5% (масс). Объединение производили при непрерывном перемешивании реакционной смеси и в атмосфере азота.Then, continuously for 2-3 hours, the temperature in the apparatus was raised to 180-190 ° C, at a vacuum of 5-10 mm Hg. Control during the synthesis was controlled by acid number. At an acid number of 44-47 mg KOH / gpe, the reaction mixture was cooled to 160 ° C and hydroquinone was charged. Then it was still cooled and the epoxy resin ED-20 was added in an amount of 0.3-0.6% of the calculated amount of TGM-3. TGM-3 was added at the rate of 55 parts by weight of TGM-3 at 45 parts by weight of the obtained polyester and modifier 2 at the rate of 0.5% (mass). The combination was carried out with continuous stirring of the reaction mixture and in nitrogen atmosphere.
4) Сливали готовую полиэфирную композицию в тару.4) Poured the finished polyester composition into containers.
Физико-механические характеристикиPhysical and mechanical characteristics
Физико-механические характеристики измеряли согласно ГОСТ 4647-80 «Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи», ГОСТ 11262-80 «Пластмассы. Метод испытания на растяжение. Относительное удлинение при разрыве», ГОСТ 4670-91 «Пластмассы. Определение твердости. Метод вдавливания шарика», ГОСТ 11262-80 «Пластмассы. Метод испытания на растяжение. Прочность при разрыве» ГОСТ 4648-71 «Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. Изгибающее напряжение при разрушении, относительно немодифицированной смолы ПН-609-21 м» (ГОСТ 27952-88). Результаты физико-механических испытаний приведены в Таблице 3.Physico-mechanical characteristics were measured according to GOST 4647-80 “Plastics. Method for determining Charpy impact strength ”, GOST 11262-80“ Plastics. Tensile test method. Elongation at break ”, GOST 4670-91“ Plastics. Hardness test. Ball indentation method ”, GOST 11262-80“ Plastics. Tensile test method. Tensile strength ”GOST 4648-71“ Plastics. Static bending test method. Bending stress at failure, relative to unmodified resin PN-609-21 m "(GOST 27952-88). The results of physical and mechanical tests are shown in Table 3.
Как видно из данных испытаний, приведенных в Таблице 3, характеристики модифицированной полиэфирной смолы, содержащей модификатор 1, а также полиэфирной композиции, содержащей полиэфирную смолу с модификатором 1 и модификатор 2, существенно превосходят характеристики традиционной полиэфирной смолы. Таким образом, применение модификаторов согласно настоящему изобретению позволяет получить изделия, обладающие значительно превосходящими характеристиками, при сохранении сопоставимой массы изделия и стоимости.As can be seen from the test data shown in Table 3, the characteristics of the modified polyester resin containing modifier 1, as well as the polyester composition containing a polyester resin with modifier 1 and modifier 2, significantly exceed the characteristics of a traditional polyester resin. Thus, the use of modifiers according to the present invention allows to obtain products with significantly superior characteristics, while maintaining a comparable product weight and cost.
Claims (28)
модификатор полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, выбранных из SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, CeO2, TiO2, ZnO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 и SnO, содержащий непредельные С2-С20 углеводородные группы, выбранные из остатка С2-С20 алкена, С2-С20 алкина или С2-С20 циклоалкена, ковалентно связанные с поверхностью указанных наночастиц через кислород.1. The polyester composition used as a binder, containing a polyester resin containing a modifier based on nanoparticles of oxides selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and SnO containing a C 2 -C 16 hydrocarbon fragment having at least one hydroxyl group and bonded via said C 2 -C 16 hydrocarbon fragment to a polyester resin; and
a modifier of a polyester resin based on nanoparticles of oxides selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and SnO containing unsaturated C 2 - C 20 hydrocarbon groups selected from the residue C 2 -C 20 alkene, C 2 -C 20 alkyn or C 2 -C 20 cycloalkene covalently bonded to the surface of said nanoparticles via oxygen.
а) обеспечение полиэфирной смолы, содержащей модификатор на основе наночастиц оксидов, выбранных из SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, CeO2, TiO2, ZnO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 и SnO, содержащий C2-C16 углеводородный фрагмент, имеющий по меньшей мере одну гидроксильную группу, и связанный посредством указанного C2-C16 углеводородного фрагмента ковалентной связью с указанной полиэфирной смолой;
б) объединение указанной полиэфирной смолы с модификатором полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, выбранных из SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, CeO2, TiO2, ZnO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 и SnO, содержащим непредельные С2-С20 углеводородные группы, выбранные из остатка С2-С20 алкена, С2-С20 алкина или С2-С20 циклоалкена, ковалентно связанные с поверхностью указанных наночастиц через кислород.8. A method of obtaining a polyester composition comprising
a) providing a polyester resin containing a modifier based on nanoparticles of oxides selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and SnO, containing a C 2 -C 16 hydrocarbon moiety having at least one hydroxyl group and bonded by said C 2 -C 16 hydrocarbon moiety to said polyester resin;
b) combining said polyester resin with a polyester resin modifier based on nanoparticles of oxides selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and SnO containing unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon groups selected from the residue C 2 -C 20 alkene, C 2 -C 20 alkyn or C 2 -C 20 cycloalkene, covalently bonded to the surface of said nanoparticles via oxygen.
а) обеспечение модификатора полиэфирной смолы на основе наночастиц оксидов, выбранных из SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, CeO2, TiO2, ZnO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 и SnO, содержащего C2-C16 углеводородный фрагмент, имеющий по меньшей мере одну гидроксильную группу;
б) конденсацию С2-С16 двух- или многоатомного спирта и С2-С20 двух- или многоосновной органической кислоты или ее ангидрида с получением олигоэфира;
в) поликонденсацию полученного олигоэфира с модификатором со стадии а).14. A method of obtaining a modified polyester resin, comprising
a) providing a polyester resin modifier based on oxide nanoparticles selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and SnO containing C 2 -C 16 hydrocarbon fragment having at least one hydroxyl group;
b) condensation of a C 2 -C 16 dihydric or polyhydric alcohol and a C 2 -C 20 dihydric or polybasic organic acid or its anhydride to obtain an oligoester;
c) polycondensation of the obtained oligoester with the modifier from stage a).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127419/04A RU2566756C2 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Modified polyester composition and method for obtaining thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127419/04A RU2566756C2 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Modified polyester composition and method for obtaining thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013127419A RU2013127419A (en) | 2014-12-27 |
RU2566756C2 true RU2566756C2 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=53278309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013127419/04A RU2566756C2 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Modified polyester composition and method for obtaining thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566756C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2737375C2 (en) * | 2019-04-25 | 2020-11-27 | Александр Сергеевич Сойкин | Modified polymer composition and a method for production thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237689C2 (en) * | 1998-04-20 | 2004-10-10 | Дау Глобал Текнолоджиз Инк. | Polymeric composite and method for its preparing |
WO2008043634A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Evonik Degussa Gmbh | Surface-modified, structurally modified fumed silicas |
RU2458080C2 (en) * | 2006-08-25 | 2012-08-10 | Ренссилэйер Политекник Инститьют | Method of producing polyester-based nanocomposites |
-
2013
- 2013-06-17 RU RU2013127419/04A patent/RU2566756C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237689C2 (en) * | 1998-04-20 | 2004-10-10 | Дау Глобал Текнолоджиз Инк. | Polymeric composite and method for its preparing |
RU2458080C2 (en) * | 2006-08-25 | 2012-08-10 | Ренссилэйер Политекник Инститьют | Method of producing polyester-based nanocomposites |
WO2008043634A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Evonik Degussa Gmbh | Surface-modified, structurally modified fumed silicas |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2737375C2 (en) * | 2019-04-25 | 2020-11-27 | Александр Сергеевич Сойкин | Modified polymer composition and a method for production thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013127419A (en) | 2014-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Akbari et al. | Surface chemistry of halloysite nanotubes controls the curability of low filled epoxy nanocomposites | |
CN102731803B (en) | Reinforced composite | |
US5688867A (en) | Low VOC unsaturated polyester systems and uses thereof | |
JP7239524B2 (en) | High heat-resistant resin composite containing chemically modified cellulose microfibers | |
Jelić et al. | Design of halloysite modification for improvement of mechanical properties of the epoxy based nanocomposites | |
Wang et al. | Synthesis and characterization of soy polyol-based polyurethane nanocomposites reinforced with silylated palygorskite | |
JP2011519986A (en) | Reactive resins based on unsaturated polyesters, radical curable vinyl compounds and carbon nanotubes | |
RU2566756C2 (en) | Modified polyester composition and method for obtaining thereof | |
JP2002220473A (en) | Production method for cured-resin fine powder | |
MX2014000026A (en) | Resins, resin/fibre composites, methods of use and methods of preparation. | |
Xu et al. | Effects of hyperbranched poly (ester‐silane) as a coupling agent on the mechanical behavior of glass bead filled epoxy resin | |
WO2014191308A1 (en) | Composite composition containing a polycyclic ether polypol | |
JP2021021017A (en) | Unsaturated polyester resin composition and composite material containing unsaturated polyester resin composition | |
Shang et al. | Improving the interfacial property of carbon fibre/epoxy resin composites by grafting amine‐capped cross‐linked poly‐itaconic acid | |
CN101331176A (en) | Reinforced Composite | |
Su et al. | Synthesis of modified silica spheres used for the preparation of dual ultraviolet‐and thermo‐cured epoxyacrylate/silica composites | |
JP5885053B1 (en) | Molding material for heat compression molding and molded product thereof | |
Stephy et al. | Application of UPR in marine applications | |
EP0814107B1 (en) | Low VOC unsaturated polyester systems and uses thereof | |
JP2021088683A (en) | Radical-polymerizable resin composition, composite material and cured product | |
Fakhari et al. | Bio-Based Hybrid Polymers from Vinyl Ester Resin and Modified Palm Oil: Synthesis and Characterization | |
AU2006303876B2 (en) | Reinforced composite material | |
AU2014201093B2 (en) | Reinforced composite material | |
Ghafghazi et al. | Preparation, characterization and study of the morphological, mechanical and thermal properties of epoxy/urethane interpenetrating polymer networks nanocomposites | |
JPS62227948A (en) | Molding resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190618 |