[go: up one dir, main page]

RU2706345C1 - Polyesters for forming prepregs and method of producing same - Google Patents

Polyesters for forming prepregs and method of producing same Download PDF

Info

Publication number
RU2706345C1
RU2706345C1 RU2019119902A RU2019119902A RU2706345C1 RU 2706345 C1 RU2706345 C1 RU 2706345C1 RU 2019119902 A RU2019119902 A RU 2019119902A RU 2019119902 A RU2019119902 A RU 2019119902A RU 2706345 C1 RU2706345 C1 RU 2706345C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyesters
dichloroethane
solution
prepregs
well
Prior art date
Application number
RU2019119902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Нелюб
Алексей Сергеевич Бородулин
Александр Николаевич Калинников
Арсен Мухамедович Хараев
Рима Чамаловна Бажева
Рузана Алексеевна Хараева
Бетал Заурбекович Бештоев
Сергей Николаевич Щербин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2019119902A priority Critical patent/RU2706345C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2706345C1 publication Critical patent/RU2706345C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C08G65/4012Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • C08G65/4018(I) or (II) containing halogens other than as leaving group (X)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/20Polysulfones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to aromatic polyesters, in particular to aromatic polyethersulfonarylates, as well as to a method for production thereof. Polyesters can be used as a polymer matrix of prepregs used in aviation, space, automotive and other industries, as well as in electronics and electrical engineering. Polyesters have the following formula, in which n=1–20; m=1–30; z=1–30. Method of producing polyesters involves reacting oligosulphones based on 4,4'-dihydroxy-2,2-diphenylpropane with condensation degrees of 1–20 with equimolar mixture of terephthaloyl chloride and 1,1-dichloro-2,2-di(4-carboxyphenyl)ethylene for 1 hour in dichloroethane medium at room temperature. Polymer solution is then diluted with dichloroethane to a solution concentration of 5–10 % and held for 1 hour without stirring. After demixing, the bottom layer is poured from the reactor in the form of a transparent solution which does not contain hydrochloric triethylamine. Triethylamine hydrochloride produced in the upper layer is washed with dichloroethane and used as an independent product.
Figure 00000009
Figure 00000010
EFFECT: invention enables to obtain polyesters with high fire-, heat- and thermo-resistance, as well as mechanical characteristics.
3 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к ароматическим полиэфирам, в частности, к ароматическим полиэфирсульфонарилатам, которые могут быть использованы в качестве полимерной матрицы препрегов для применения в авиационной, космической, автомобильной и других отраслях промышленности, а также в электронике и электротехнике.The invention relates to aromatic polyesters, in particular, to aromatic polyethersulfonarylates, which can be used as a polymer matrix of prepregs for use in the aviation, space, automotive and other industries, as well as in electronics and electrical engineering.

Известны ароматические полисульфоны, полиэфирсульфоны и сополимеры, блок-сополимеры на основе различных диоксисоединений и дигалогенароматических соединений. Для увеличения эксплуатационных характеристик полисульфонов используют сополимеризацию, где в качестве сомономеров используют как смеси различных диоксисоединений, так и смеси различных дигалогенароматических соединений.Aromatic polysulfones, polyethersulfones and copolymers, block copolymers based on various dioxo compounds and dihaloaromatic compounds are known. To increase the operational characteristics of polysulfones, copolymerization is used, where both mixtures of various dioxo compounds and mixtures of various dihaloaromatic compounds are used as comonomers.

1. Хараев A.M., Микитаев А.К., Кунижев Б.И., и др. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфанарилатов на основе олигосульфонфенолфталеинов. ВМС, 1984, Б14, с. 271-274.1. Kharaev A.M., Mikitaev AK, Kunizhev BI, et al. Synthesis and some properties of block copolyisulfanarylates based on oligosulfonophenolphthaleins. Navy, 1984, B14, p. 271-274.

2. Микитаев А.К., Шустов Г.Б., Хараев A.M. и др. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонариалатов. ВМС, 1984, А1, с. 75-78.2. Mikitaev A.K., Shustov GB, Kharaev A.M. et al. Synthesis and some properties of block copolyisulfonarylates. Navy, 1984, A1, p. 75-78.

3. Kharaev A.M., Shaov A.Kh., Bazheva R.Ch. The synthesis and stabilization of polymers.

Figure 00000001
, 2013. - 300 p.3. Kharaev AM, Shaov A.Kh., Bazheva R.Ch. The synthesis and stabilization of polymers.
Figure 00000001
, 2013. - 300 p.

4. Хараев A.M., Бажева Р.Ч. Хараева P.A. Ненасыщенные олиго- и блоксополимеры: синтез и свойства. Монография. Германия.

Figure 00000001
, 2012. - 160 р.4. Kharaev AM, Bazheva R.Ch. Kharaeva PA Unsaturated oligo- and block copolymers: synthesis and properties. Monograph. Germany.
Figure 00000001
, 2012. - 160 p.

По структуре и свойствам наиболее близкими к предлагаемым полиэфирам являются ароматические полиэфиры на основе смеси дифенилолпропана и фенолфталеина с 4,4'-дихлордифенилсульфоном по патенту РФ 2394848 «Способ получения ароматических полиэфиров» Авторы: Ловков С.С., Чеботарев В.П. Опубл. 20.07.2010. Бюл. №20.The structure and properties closest to the proposed polyesters are aromatic polyesters based on a mixture of diphenylolpropane and phenolphthalein with 4,4'-dichlorodiphenylsulfone according to RF patent 2394848 "Method for producing aromatic polyesters" Authors: Lovkov SS, Chebotarev VP Publ. 07/20/2010. Bull. No. 20.

Однако, данные полиэфиры обладают невысокими показателями эксплуатационных характеристик.However, these polyesters have low performance indicators.

Задачей изобретения является создание полиэфиров с повышенными термическими и механическими характеристиками, стойкого к воздействиям различных внешних условий, а также с высокой адгезией к различным армирующим волокнам для формирования препрегов.The objective of the invention is the creation of polyesters with enhanced thermal and mechanical characteristics, resistant to various environmental conditions, as well as with high adhesion to various reinforcing fibers to form prepregs.

Задача решается получением новых ароматических полиэфиров формулы:The problem is solved by obtaining new aromatic polyesters of the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где n=1-20; m=1-30; z=1-30.where n = 1-20; m is 1-30; z = 1-30.

посредством взаимодействия эквимольной смеси дихлорангидрида терефталевой кислоты и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена с олигосульфонами на основе 4,4'-дигидрокси-2,2-дифенилпропана со степенями конденсации 1-20.through the interaction of an equimolar mixture of terephthalic acid dichloride and 1,1-dichloro-2,2-di (4-carboxyphenyl) ethylene with oligosulfones based on 4,4'-dihydroxy-2,2-diphenylpropane with degrees of condensation of 1-20.

Сущность способа заключается в том, что синтез полиэфира проводят в органическом растворителе, растворяющем сам полиэфир, но не растворяющем низкомолекулярный продукт поликонденсации (солянокислый триэтиламин), что дает возможность сразу отделить раствор полимера от твердого низкомолекулярного продукта синтеза и тем самым упрощает способ получения полиэфиров за счет исключения стадии очистки.The essence of the method lies in the fact that the synthesis of the polyester is carried out in an organic solvent that dissolves the polyester itself, but does not dissolve the low molecular weight polycondensation product (triethylamine hydrochloride), which makes it possible to immediately separate the polymer solution from the solid low molecular weight synthesis product and thereby simplifies the method of producing polyesters due to exceptions to the purification stage.

Предлагаемые полиэфиры характеризуются повышенными показателями огне-, термо-, теплостойкости, а также механических характеристик.The proposed polyesters are characterized by high rates of fire, heat, heat resistance, as well as mechanical characteristics.

Пример 1. В стеклянный реактор емкостью 25 л, снабженный механической мешалкой, загружают 670,83156 г (1,0 моль) олигосульфона с n=1 (мол. масса = 670,83156) и 5 л дихлорэтана. При перемешивании приливают 282 мл (2,0 моль) триэтиламина. После полного растворения олигомера в реакционную колбу вносят эквимольную смесь дихлорангидрида терефталевой кислоты в количестве 106,6312 г (0,50 моль) и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена в количестве 187,0261 г (0,50 моль). Реакцию проводят при комнатной температуре в течение 1 ч. Реакционную массу разбавляют 10 л дихлорэтана и выдерживают раствор полимера без перемешивания в течение 1 ч. После расслоения нижний прозрачный раствор, не содержащий солянокислого триэтиламина, сливают и используют как готовый лак - полиэфир для формирования препрегов, или полиэфир высаживают в изопропиловом спирте (изопропаноле) и без дополнительной очистки (без промывания дистиллированной водой) отфильтровывают, сушат до постоянной массы и используют по назначению.Example 1. In a glass reactor with a capacity of 25 l, equipped with a mechanical stirrer, load 670.83156 g (1.0 mol) of oligosulfone with n = 1 (mol. Mass = 670.83156) and 5 l of dichloroethane. With stirring, 282 ml (2.0 mol) of triethylamine are added. After the oligomer is completely dissolved, an equimolar mixture of terephthalic acid dichloride in an amount of 106.6312 g (0.50 mol) and 1,1-dichloro-2,2-di (4-carboxyphenyl) ethylene in an amount of 187.0261 g ( 0.50 mol). The reaction is carried out at room temperature for 1 h. The reaction mass is diluted with 10 l of dichloroethane and the polymer solution is kept without stirring for 1 h. After delamination, the lower transparent solution containing no triethylamine hydrochloride is poured and used as a ready-made polyester varnish to form prepregs, or the polyester is planted in isopropyl alcohol (isopropanol) and without further purification (without washing with distilled water) is filtered off, dried to constant weight and used as intended.

Полученный в верхнем слое солянокислый триэтиламин можно промыть дихлорэтаном и использовать как самостоятельный продукт.The triethylamine hydrochloride obtained in the upper layer can be washed with dichloroethane and used as an independent product.

Свойства полученного полиэфира даны в таблице.The properties of the obtained polyester are given in the table.

Примеры 2-4. Синтезы проводят как в примере 1, только в качестве исходных олигомеров берут олигомеры с степенями конденсации n=5 (мол. масса = 2440,98), n=10 (мол. масса = 4653,67), n=20 (мол. масса = 9078,05).Examples 2-4. The syntheses are carried out as in example 1, only oligomers with degrees of condensation n = 5 (mol. Mass = 2440.98), n = 10 (mol. Mass = 4653.67), n = 20 (mol. Mass) are taken as starting oligomers = 9078.05).

Figure 00000004
Figure 00000004

Ароматические полиэфиры устойчивы в разбавленных растворах минеральных кислот и щелочей. Строение ароматических полиэфиров подтверждено ИК-спектроскопией и турбидиметрическим титрованием. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения для простой и сложноэфирной связей и отсутствуют полосы для ОН-групп, что подтверждает полноту прохождения поликонденсационного процесса. На кривых турбидиметрического титрования имеются только по одному максимуму, что подтверждает образование статистического сополимера, а не смеси полимеров.Aromatic polyesters are stable in dilute solutions of mineral acids and alkalis. The structure of aromatic polyesters is confirmed by IR spectroscopy and turbidimetric titration. The IR spectra have absorption bands for simple and ester bonds and no bands for OH groups, which confirms the completeness of the polycondensation process. On the curves of turbidimetric titration, there is only one maximum, which confirms the formation of a statistical copolymer, and not a mixture of polymers.

Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента ароматических полиэфиров, обладающих высокой тепло- и термостойкостью, повышенными значениями кислородного индекса, высокими механическими свойствами, а также в упрощении способа получения полиэфиров за счет исключения стадии очистки.The technical result of the invention consists in expanding the range of aromatic polyesters having high heat and heat resistance, increased oxygen index values, high mechanical properties, and also in simplifying the method of producing polyesters by eliminating the purification step.

Claims (6)

1. Полиэфиры для формирования препрегов формулы:1. Polyesters for the formation of prepregs of the formula:
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
где n=1-20; m=1-30; z=1-30.where n = 1-20; m is 1-30; z = 1-30. 2. Способ получения полиэфиров по п. 1, заключающийся в том, что проводят взаимодействие олигосульфонов на основе 4,4'-дигидрокси-2,2-дифенилпропана со степенями конденсации 1-20 с эквимольной смесью дихлорангидрида терефталевой кислоты и 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена в течение 1 ч в среде дихлорэтана при комнатной температуре, отличающийся тем, что раствор полимера разбавляют дихлорэтаном до концентрации раствора 5-10%, выдерживают раствор в течение 1 ч без перемешивания и после расслоения из реактора выливают не содержащий солянокислого триэтиламина нижний прозрачный раствор полимерного лака - полиэфира, готового для применения - формирования препрегов, а полученный в верхнем слое солянокислый триэтиламин можно промыть дихлорэтаном и использовать как самостоятельный продукт.2. The method of producing polyesters according to claim 1, which consists in the interaction of oligosulfones based on 4,4'-dihydroxy-2,2-diphenylpropane with degrees of condensation 1-20 with an equimolar mixture of terephthalic acid dichloride and 1,1-dichloro -2,2-di (4-carboxyphenyl) ethylene for 1 h in dichloroethane at room temperature, characterized in that the polymer solution is diluted with dichloroethane to a solution concentration of 5-10%, the solution is kept for 1 h without stirring and after separation hydrochloric acid-free is poured from the reactor of triethylamine lower transparent varnish solution polymer - polyester, ready for use - forming prepregs, and the obtained upper layer hydrochloride, triethylamine may be washed with dichloroethane and used as a standalone product. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что высаженный в изопропанол полиэфир для формирования препрегов без предварительного промывания дистиллированной водой сушат до постоянной массы и используют по назначению.3. The method according to p. 2, characterized in that the polyester deposited in isopropanol to form prepregs without preliminary washing with distilled water is dried to constant weight and used as intended.
RU2019119902A 2019-06-26 2019-06-26 Polyesters for forming prepregs and method of producing same RU2706345C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119902A RU2706345C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Polyesters for forming prepregs and method of producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119902A RU2706345C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Polyesters for forming prepregs and method of producing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2706345C1 true RU2706345C1 (en) 2019-11-18

Family

ID=68580007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119902A RU2706345C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Polyesters for forming prepregs and method of producing same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2706345C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2830631C1 (en) * 2024-04-04 2024-11-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method of producing polyarylate-polysulphone block copolymers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2394848C1 (en) * 2009-04-09 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Институт пластмасс имени Г.С. Петрова" Method of producing aromatic polyesters
RU2477292C1 (en) * 2011-08-03 2013-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) Aromatic block copolyester sulphones
EP2440597B1 (en) * 2009-06-08 2013-10-16 Basf Se Segmented polyarylene ether block copolymers
RU2497841C1 (en) * 2012-04-06 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Unsaturated block copolyester sulphones

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2394848C1 (en) * 2009-04-09 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Институт пластмасс имени Г.С. Петрова" Method of producing aromatic polyesters
EP2440597B1 (en) * 2009-06-08 2013-10-16 Basf Se Segmented polyarylene ether block copolymers
RU2477292C1 (en) * 2011-08-03 2013-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) Aromatic block copolyester sulphones
RU2497841C1 (en) * 2012-04-06 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Unsaturated block copolyester sulphones

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2830631C1 (en) * 2024-04-04 2024-11-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method of producing polyarylate-polysulphone block copolymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU876663A1 (en) Method of producing polyarylates
RU2466151C1 (en) Aromatic polyesters
RU2436762C2 (en) Aromatic copolyester-sulphone ketones and synthesis method thereof
RU2466152C1 (en) Aromatic polyesters
Southan et al. Side chain thiol-functionalized poly (ethylene glycol) by post-polymerization modification of hydroxyl groups: synthesis, crosslinking and inkjet printing
US8158742B2 (en) Deoxybenzoin-based anti-flammable polyphosphonate and poly(arylate-phosphonate) copolymer compounds, compositions and related methods of use
RU2706345C1 (en) Polyesters for forming prepregs and method of producing same
RU2318804C1 (en) Unsaturated oligoether sulfones for polycondensation
RU2697085C1 (en) Fire-resistant aromatic polyether sulphones
RU2752626C1 (en) Aromatic polyesters
Kirchberg et al. Unexpected performance of iron (iii) chloride in the polymerization of renewable 2, 3-butanediol and the depolymerization of poly (ethylene terephthalate)
RU2706343C1 (en) Polyesters for composite materials and method for production thereof
RU2445304C1 (en) Halogen-containing aromatic oligoethers
RU2703555C1 (en) Structural aromatic polyesters and method for production thereof
RU2605554C1 (en) Polycondensation monomer
US3398121A (en) Novel polyesters derived from alpha-(p-acyloxyphenyl) cumic acids or derivatives thereof
RU2629191C1 (en) Fire-resistant block-copolyester sulfon carbonates
RU2683268C1 (en) Aromatic polyesters
Fenoglio et al. The effect of the t‐butyl substituent on polymer properties in homopolymer systems
RU2688943C1 (en) Aromatic fire-resistant polyether ether ketone and method of its production
RU2504558C1 (en) Fire-resistant block copolyester sulphones
RU2480486C1 (en) Method of producing aliphatic and aliphatic-aromatic polyesters
RU2515987C1 (en) Aromatic block-copolyethers
RU2779763C1 (en) Halogen-containing aromatic copolyester sulfide sulfones
RU2549180C2 (en) Aromatic polyester sulphoketones

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200831

Effective date: 20200831

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220126

Effective date: 20220126

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220204

Effective date: 20220204

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220207

Effective date: 20220207