*

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

применение

Патент СССР

:

Номер патента:		196304
Класс(ы) патента:
Номер заявки: 1039865/23-5
Дата подачи заявки: 26.11.1965
Дата публикации: 19.11.1967

:


Заявитель(и):

Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова

Автор(ы):

Н. Д. Негодяев, 3. В. Пушкарева, H. С. Фришберг и Л. К. Масасина

Патентообладатель(и):

Суть изобретения:

Изобретение относится к способу получения эпоксидных смол на основе модифицированных фенолформальдегидных смол.

Известно получение эпоксидных смол путем эпоксидирования аренфенолформальдегидных смол эпихлоргидрином в присутствии щелочи при нагревании.

По предлагаемому способу эпоксидированию подвергают фенолформальдегидную смолу, модифицированную карбазолом или его производными, что расширяет сырьевую базу эпоксидных смол, а также частично решает проблему использования ненаходящего в промышленности применения компонента каменноугольной смолы - карбазола. В качестве модифицированной фенолформальдегидной смолы могут быть использованы 9-метил-, 9-этил-, 9-н-пропил-, 9-н-бутил-, 9-н-амил-, 9-н-аллил-, 9-цианэтил-, 9-пропионилкарбазолфенол - формальдегидные смолы.

Пример 1.
Смесь 60 г 9-цианэтилкарбазола, 90 г фенола, 50 мл 37%-ного формалина и 6 мл соляной кислоты уд. вес 1,18 нагревают на кипящей водяной бане при перемешивании 2 час. Выпавшую смолу промывают 2 - 3 раза горячей водой и растворяют в 450 мл 10%-ного раствора NaOH. К щелочному раствору смолы прибавляют 120 мл эпихлоргидрина и реакционную массу нагревают на кипящей водяной бане 2 час. Выпавшую эпоксидную смолу декантацией отделяют от жидкости и растворяют в 800 мл хлороформа. Хлороформный раствор промывают водой до нейтральной реакции и отсутствия ионов хлора. После отгонки хлороформа и сушки смолы под вакуумом при температуре 140 °С в течение 4 час получают 160 - 170 г смолы с содержанием эпоксидных групп 9,5 - 10% и температурой размягчения 75 - 85 °С (определена по методу кольца и шара). При совмещении 100 вес. ч. смолы с 35 вес.ч. малеинового ангидрида при температуре 80 - 90 °С образуется компаунд, сохраняющий в течение нескольких минут жидкотекучие свойства. При дальнейшем нагревании компаунд переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Непродолжительность времени, в течение которого компаунд сохраняет жидкотекучие свойства (малая жизнеспособность смеси), затрудняет его применение в качестве клеев горячего отверждения.

Смола растворяется в органических растворителях (например, в смеси растворителей № 646 и ацетона в соотношении 7: 3) с образованием мутноватого опалесцирующего раствора.

При введении в раствор 5 вес. ч. диэтилентриамина на 100 вес. ч. смолы получают лак, который после нанесения на металлическую подложку высыхает в тонком слое до отсутствия отлипа за 8 час при окружающей температуре. Полностью отвержденное покрытие приобретает твердость, блеск и удовлетворительную адгезию к углеродистым слоям. При испытании адгезии методом решетчатого надреза до 20% поверхности теряет адгезию.

Пример 2. 28 г 9-цианэтилкарбазола, 65 г фенола, 40 мл фррмалина и 5 мл соляной кислоты уд. вес. 1,18 нагревают на кипящей водяной бане при перемешивании в течение 2 час. Выпавшую смолу после промывки горячей водой растворяют в 300 мл эпихлоргидрина и к раствору смолы при 90 - 92 °С в течение 1 час прибавляют 80 мл 30%-ного раствора NaOH. После двухчасовой выдержки реакционной массы при перемешивании и температуре 90 - 92 °С избыток эпихлоргидрина отгоняют в виде азеотропа с водой, эпоксидную смолу растворяют в хлороформе и промывают водой от неорганических ионов. После отгонки хлороформа и сушки смолы под вакуумом при 140 °С в течение 4 час получают 110 - 120 г смолы с содержанием эпоксидпых групп 14 - 14,5% и т. размягч. 30 - 40 °С (метод кольца и шара).

При совмещении 100 вес. ч. смолы с 37 вес. ч. малеинового ангидрида при температуре 80 - 90 °С образуется компаунд, сохраняющий в течение 20 - 30 мин жидкотекучие свойства. При дальнейшем нагревании компаунд переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Компаунд был опробован в качестве клея горячего отверждения. При испытании клеевого соединения стандартным методом отрыва «грибков» установлено, что прочность на отрыв находится в пределах 200 - 250 кг/см2.

Смола легко растворяется в органических растворителях, например в растворителе № 646, с образованием прозрачного раствора. При введении в раствор 7 вес. ч. диэтилентриамина на 100 вес. ч. смолы получают лак, который после нанесения на металлическую подложку высыхает в тонком слое до отсутствия отлипа за 10 час при окружающей температуре. Полностью отвержденное покрытие приобретает твердость, блеск и удовлетворительную адгезию к углеродистым сталям. При испытании адгезии методом решетчатого надреза адгезию теряет до 8% поверхности.
Пример 3.
Вместо 9-цианэтилкарбазола берут 9-метил-, 9-этил-, 9-н-пропил-, 9-аллил-, 9-н-бутил- и 9-изоамилкарбазол или другие производные в тех же весовых соотношениях, что и в примере 2, и по методике примера 2 получают эпоксидную смолу. Смолу растворяют в толуоле, толуольный раствор промывают водой для удаления неорганических ионов, затем толуол отгоняют. После сушки смолы под вакуумом при 140 °С в течение 4 час получают 110 - 120 г смолы с содержанием эпоксидных групп 14 - 14,5% и т. размягч. 50 - 60 °С (по кольцу и шару).

Формула изобретения

Способ получения эпоксидных смол путем конденсации модифицированной фенолформальдегидной смолы с эпихлоргидрином при нагревании в присугствии щелочи, отличающийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы эпоксидных смол, в качестве модифицированной фенолформальдегидной смолы применяют фенолформальдегидную смолу, модифицированную карбазолом или его производными.

*



к оглавлению