×
17.10.2018
218.016.92fd

Способ получения полиэфиркетонов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002669793
Дата охранного документа
16.10.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения полиэфиркетонов, которые могут быть использованы в качестве суперконструкционных полимерных материалов. Способ получения полиэфиркетонов заключается в том, что проводят реакцию дигалоидпроизводного и гидроксисоединений, сомономера фенолового красного и карбоната калия в присутствии растворителя при температуре реакции 165,5°С в течение 5 часов. В качестве растворителя используют диметилацетамид. Изобретение позволяет получить полиэфиркетоны одностадийным способом. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу получения полиэфиркетонов, предназначенных для использования в качестве суперконструкционных полимерных материалов.

Среди синтетических полимеров в последние годы большое внимание уделяется полиэфиркетонам (ПЭК). Несмотря на их высокую стоимость и сложность переработки, ПЭК обладают уникальным комплексом эксплуатационных свойств: это деформационная теплостойкость, химическая, радиационная стойкость, термостойкость, огнестойкость, низкое водопоглощение, стойкость к пиролизу, сверхвысокая прочность и жесткость, термостабильность (до 350°С). Благодаря высоким физико-механическим характеристикам ПЭК нашли широкое применение в различных областях промышленности и производятся в промышленном масштабе в некоторых странах. В настоящее время основными производителями полиэфиркетонов являются Victrex Europe GmbH (Германия), Dequssa AG (Германия), Victrex USA Inc (США), Victrex plc (Великобритания), Victrex PEEK (Япония) и Julin Univtrsitat (Китай). К началу 21 века около половины мирового производства полиэфиркетонов приходилось на Европу, около 30% - на США и порядка 20% - на Китай и частично Индию.

Имеется большое количество разработок в области создания ПЭК, однако известные способы обладают рядом недостатков, таких как, многостадийность процесса синтеза, высокие температурные режимы, длительность по времени процесса синтеза, а также низкий выход продукта реакции. В связи с этим является целесообразным создание способа получения ПЭК, исключающим многие недостатки существующих аналогов.

Известны способы получения ароматических полиэфиров высокотемпературной поликонденсацией.

Получают ароматические полиэфиркетоны взаимодействием диоксисоединений с гидроокисью калия. На первой стадии проводят синтез между фенолятом и 4,4'-дихлорбензофеноном в течение 3 часов при 220-250°С в дифенилсульфоне. На второй стадии синтез проводят между олигокетоном со степенью конденсации n=20 и 4,4'-дифторбензофеноном в течение 6 часов при 250-270°С в инертной среде. Изобретением достигается удешевление ароматических полиэфиркетонов в 10 и более раз за счет использования относительно дешевого 4,4'-дихлорбензофенона. Так же известен способ получения полиэфиркетов по патенту на изобретение РФ №2388768 от 10.05.2010. Синтез полиэфиркетона протекает в безводном диметилсульфоксиде в два этапа, на первом этапе реакцией диана с 4,4'-дихлорбензофеноном (мольное соотношение 1:0,5) при концентрации раствора С=1 моль/л по диану в течение 1 часа после азеотропной отгонки воды при температуре 185°С в присутствии твердого порошкообразного KOH получают калиевый дифенолятный димер со структурой дифеноксидного аниона -O-C6H4-С(СН3)26Н4-O-С6Н4-СО-С6Н4-O-С6Н4-С(СН3)2-C6H4-O-, на втором олиго-полимерном этапе добавляют смесь 4,4'-дифторбензофенона и 4,4'-дихлорбензофенона с прокаленным и измельченным K2CO3 (мольное соотношение диан : 4,4'-дифторбензофенон : 4,4'-дихлорбензофенон : K2CO3 = 1:0,5:0,005:0,15) в безводном диметилсульфоксиде, оптимальная концентрация реакционной смеси на данном этапе в пересчете на диан составляет 0,5 моль/л, суммарное время проведения реакции 6-7 часов.

Недостатком указанных способов по изобретению являются двухстадийность процесса получения, что приводит к сложности технологического характера, а так же высокие температурные режимы синтеза полимера.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому эффекту выступает патент на изобретение РФ №2494118 от 27.09.2013 г. «Способ получения полиэфиркетонов», описывающий двустадийный процесс синтеза. На первой стадии проводят реакцию между диоксисоединением и 4,4'-дихлорбензофеноном в присутствии карбоната калия в N,N-диметилацетамиде в токе азота в течение 3 часов при температуре 165°С и на второй стадии проводят взаимодействие между образовавшимися олигомерами с концевыми феноксидными группами с 4,4'-дифторбензофеноном в течение 4 часов в тех же условиях.

Основной недостаток процесса - двустадийность синтеза полимера.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения полиэфиркетонов.

Задача решается путем одновременной загрузки дигалоидпроизводного, гидроксисоединения, сомономера фенолового красного, карбоната калия в среде растворителя диметилацетамида, при температуре реакции 165,5°С в течение 5 часов.

В качестве дигалоидпроизводного используется 4,4'-дифторбензофенон, в качестве гидроксисоединений - 4,4'-дигидрокси-2,2'-дифенилпропан, 4,4'-дигидроксибифенил, 4,4'-дигидроксибензофенон, 4,4'-дигидроксибензол, 4,4'-дигидроксидифенилсульфон.

Пример 1. В трехгорлую колбу вместимостью 0,5 л, снабженную стеклянным затвором, мешалкой, прямым холодильником и отводом для подачи инертного газа, загружают 33 г (0,15 моль) 4,4'-дифторбензофенона, 24 г (0,105 моль) 4,4'-дигидрокси-2,2'-дифенилпропана, 16 г (0,045 моль) фенолового красного, 23 г (0,165 моль) карбоната калия и 220 мл диметилацетамида. Смесь при перемешивании нагревают до 165,5°С и ведут реакцию при медленном отгоне воды в виде смеси с диметилацетамидом. После полной отгонки воды с реакционной смеси синтез проводят при температуре 165,5°С в течение 5 часов. Полученную смесь разбавляют 50 мл диметилацетамида, отделяют от побочных продуктов реакции и высаждают в подкисленную щавелевой кислотой дистиллированную воду. Полученный белый порошок промывают 5 раз горячей дистиллированной водой и сушат при 170°С в вакуумной печи в течение 8-12 часов. Полученный сополимер имеет следующие характеристики: ηприв = 0,49 дл/г (найдено при 25°С в 1%-ном диметилацетамидном растворе), Тст = 155°С.

Пример 2. Синтез и выделение сополимера ведут как в примере 1, но загрузка реагентов следующая: 33 г (0,15 моль) 4,4'-дифторбензофенона, 20 г (0,105 моль) 4,4'-дигидроксибифенила, 16 г (0,045 моль) фенолового красного, 23 г (0,165 моль) карбоната калия и 220 мл диметилацетамида. ηприв = 0,48 дл/г, Тст = 171°С.

Пример 3. Синтез и выделение сополимера ведут как в примере 1, но загрузка реагентов следующая: 33 г (0,15 моль) 4,4'-дифторбензофенона, 22 г (0,105 моль) 4,4'-дигидроксибензофенона, 16 г (0,045 моль) фенолового красного, 23 г (0,165 моль) карбоната калия и 220 мл диметилацетамида. ηприв = 0,37 дл/г, Тст = 152°С.

Пример 4. Синтез и выделение сополимера ведут как в примере 1, но загрузка реагентов следующая: 33 г (0,15 моль) 4,4'-дифторбензофенона, 12 г (0,105 моль) 4,4'-дигидроксибензола, 16 г (0,045 моль) фенолового красного, 23 г (0,165 моль) карбоната калия и 220 мл диметилацетамида. ηприв = 0,37 дл/г, Тст = 159°С.

Пример 5. Синтез и выделение сополимера ведут как в примере 1, но загрузка реагентов следующая: 33 г (0,15 моль) 4,4'-дифторбензофенона, 26 г (0,105 моль) 4,4'-дигидроксидифенилсульфона, 16 г (0,045 моль) фенолового красного, 23 г (0,165 моль) карбоната калия и 220 мл диметилацетамида. ηприв = 0,35 дл/г, Тст = 174°С.

Структуры:

Технический результат - одностадийный способ получения полиэфиркетонов предназначенных для использования в качестве суперконструкционных полимерных материалов.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 90.
10.03.2013
№216.012.2df4

Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано для изоляции и оболочек кабелей и проводов, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция включает поливинилхлоридную композицию - И 40-13 А и содержит в качестве антипирена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477295
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.10.2013
№216.012.7616

Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной технике и, в частности, к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженными горючестью, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495890
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.11.2013
№216.012.8642

Электроизоляционная композиция

Изобретение может быть использовано в кабельной технике для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности. Электроизоляционная композиция включает суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, дифенилолпропан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500048
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a62

Электроизоляционная полимерная композиция

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, выделением дыма в условиях горения и тления, предназначенных для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501108
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.04.2014
№216.012.bba6

Суперконцентрат и композиционные материалы на его основе

Изобретение относится к экологически чистым и экономически эффективным слоистосиликатным полимерным суперконцентратам и композиционным материалам на его основе и может быть использовано при создании качественных конструкционных изделий в автомобилестроении, кабельной, строительной и других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513766
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.05.2015
№216.013.490f

Полипропиленовая композиция

Изобретение относится к полипропиленовым композициям, используемым для получения изделий литьем под давлением. Композиция содержит гомополимер полипропилена, блок-сополимер пропилена и этилена, сополимер этилена и винилацетата и минеральный наполнитель. Сочетание компонентов в определенном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550210
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.49cd

Высоконаполненная поливинилхлоридная композиция

Изобретение относится к поливинилхлоридным электроизоляционным композициям, применяемым в кабельной промышленности для производства изоляции, предназначенной для кабельно-проводникой продукции. Электроизоляционная композиция содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550400
Дата охранного документа: 10.05.2015
27.07.2015
№216.013.65a1

Нанокомпозитный полиамидный материал, обладающий повышенными барьерными свойствами

Изобретение относится к нанокомпозитному полиамидному материалу, используемому в упаковочной пленке, обладающей достаточно высокими прочностными и барьерными свойствами. Нанокомпозитный полиамидный материал содержит полиамид и наполнитель - слоистый силикат, в качестве которого используется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557570
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.09.2015
№216.013.7fd2

Полимерная композиция

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, предназначенным для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, обладающих улучшенными барьерными свойствами. Композиционный материал получают путем модификации полиэфира модифицирующим композитом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564319
Дата охранного документа: 27.09.2015
27.09.2015
№216.013.7fd8

Полимерная композиция

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата, предназначенным для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок. Полимерная полиэтилентерефталатная композиция включает полиэтилентерефталат и модифицирующий композит, который в свою очередь имеет в своем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564325
Дата охранного документа: 27.09.2015
+ добавить свой РИД