×
24.05.2019
219.017.5dc8

Результат интеллектуальной деятельности: Ароматический огнестойкий полиэфирэфиркетон и способ его получения

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002688943
Дата охранного документа
23.05.2019
Аннотация: Настоящее изобретение относится к огнестойким ароматическим полиэфирэфиркетонам. Описан ароматический огнестойкий полиэфирэфиркетон, характеризующийся строением:

Изобретение относится к огнестойким ароматическим полиэфирэфиркетонам (АПЭЭК), используемым в качестве термо-, огне-, и теплостойких конструкционных полимерных материалов.

Ароматические полиэфирэфиркетоны являются перспективными высокомолекулярными соединениями для многих отраслей современной техники. Они обладают обширным спектром таких важных свойств, как термическая, окислительная, радиационная, химическая устойчивость, высокие механические характеристики, что дает возможность к их применению в качестве конструкционных и электроизоляционных материалов при получении масло- и бензостойких изделий, в электро- и радиотехнике, в авто-, авиа- и ракетостроении. Более обширному применению указанных полимерных материалов препятствуют высокие цены и их способность к горению.

Из уровня техники известны полиэфиркетоны на основе 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана, 3,3-ди(4-оксифенил)фталида и других ароматических диоксисоединений и способы их получения в соответствии со следующими работами:

- заявка ФРГ 3700808: «Preparation of polyaryl ether ketone» («Способ получения полиариленэфиркетонов»);

- Шапошникова В.В., Салазкин С.Н., Сергеев В.А. и др. «Закономерности реакции 4,4'-дифторбензофенона с калиевым дифенолятом 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана», // Изв. АН. Сер. Химическая, 1996, №10. С. 2526-2530;

- заявка ФРГ 3901072: «Process for the preparation of polyaryl ether ketones» («Способ получения полиариленэфиркетонов»);

- заявка Японии 61-176627: «Ароматические простые полиэфиркетоны и способ их получения».

Недостатками полиэфиркетонов по указанным работам являются большая продолжительность синтеза (до 36 часов), низкие показатели термостойкости, теплостойкости, химической стойкости и высокой горючести.

Из уровня техники известна заявка США US 20050272853 А1 известны ароматические поликонденсированные полимеры и композиции на их основе.

Из уровня техники известен патент США US 8691905 В1 известна полимерная композиция, содержащая в своем составе полиамиды.

В качестве наиболее близкого аналога выступают полиэфиркетоны на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-4-оксифенил)этилена в соответствии с патентом РФ RU 2529030: «Огнестойкий ненасыщенный полиэфиркетон».

Недостатками полиэфиркетонов по изобретению являются низкие значения термических и деформационно-прочностных свойств, а также низкие значения стойкости к агрессивным средам, использование при синтезе высокотоксичного хлорбензола и длительность процесса получения полиэфиров.

Задачей настоящего изобретения является получение АПЭЭК с высокими значениями термо-, тепло-, огне-, химической стойкости и физико-механических свойств без использования хлорбензола.

Поставленная задача решается получением нового полиэфирэфиркетона следующего строения:

где m=25-100

АПЭЭК получают высокотемпературной поликонденсацией из 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина (ТБФ) и 4,4'-дифторбензофенона (ДФБФ) в среде N,N-диметилацетамида (ДМАА).

Полимеры с приведенной вязкостью ηпр=0,56-0,87 дл/г синтезируют в течение 3-х часов при 165°С в среде N,N-диметилацетамида. В данном растворителе реакция поликонденсации протекает наиболее оптимально. Синтез АПЭЭК проводится при одновременной загрузке всех исходных реагентов, при мольных соотношениях ТБФ : ДФБФ : К2СО3, равных 1,0:1,0:1,1÷1,3. ТБФ в дифенолят превращают, используя К2СО3. Оптимальным признан избыток карбоната по отношению к бисфенолу, равный 25% моль, т.е. мольное соотношение ТБФ : ДФБФ : К2СО3, равное 1,0:1,0:1,25. Концентрация раствора по бисфенолу в процессе синтеза составляет 0,375 моль/л в начале реакции поликонденсации и 0,75 моль/л в конце.

В конце синтеза, реакционная смесь разбавляется отогнанным в ходе получения АПЭЭК диметилацетамидом, что приводит к экономии растворителя, упрощению стадии выделения полимера, удешевлению стоимости полиэфира и лучшей очистке конечного продукта от ионных примесей.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез ароматического полиэфирэфиркетона из 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина, 4,4'-дифторбензофенона и карбоната калия при мольных соотношениях 1,0:1,0:1,1.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, ловушкой Дина-Старка и приспособлением для ввода газообразного азота, загружают 47,546 г (0,075 моль, 100%) ТБФ, 16,365 г (0,075 моль, 100%) ДФБФ, 11,403 г (0,0825 моль, 110%) карбоната калия, 200 мл N,N-диметилацетамида, включают подачу газообразного азота. Температуру поднимают до 165°С, отгоняя воду в виде азеотропной смеси с ДМАА. После полной отгонки воды, температура отгоняющихся паров принимает постоянное значение, выдерживают в течение 3-х часов. Смесь разбавляют в горячем состоянии отогнанным в ходе реакции ДМАА и осаждают полимер, прикапывая к подкисленной 5%-й соляной кислотой воде при интенсивном перемешивании. Осадок полиэфирэфиркетона отфильтровывают, промывают водой от галоген-ионов и N,N-диметилацетамида и сушат при 75°С 2 часа, при 150°С 3 часа, при 175°С 4 часа. Выход продукта составляет 95% от теоретического, приведенная вязкость - 0,56 дл/г. Характеристики АПЭЭК приведены в таблице 1.

Пример 2. Синтез ароматического полиэфирэфиркетона из 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина, 4,4'-дифторбензофенона и карбоната калия при мольных соотношениях 1,0:1,0:1,2.

Синтез и выделение АПЭЭК проводят в соответствии с примером 1, однако избыток карбоната калия составляет 20%, соответственно, его в колбу загружают 12,439 г (0,09 моль, 120%). Выход продукта составляет 97% от теоретического, приведенная вязкость - 0,68 дл/г. Характеристики АПЭЭК приведены в таблице 1.

Пример 3. Синтез ароматического полиэфирэфиркетона из 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина, 4,4'-дифторбензофенона и карбоната калия при мольных соотношениях 1,0:1,0:1,25.

Синтез и выделение АПЭЭК проводят в соответствии с примером 1, однако, избыток карбоната калия составляет 25%, соответственно, в колбу загружают 12,957 г (0,09375 моль, 125%). Выход продукта составляет 96% от теоретического, приведенная вязкость - 0,87 дл/г. Характеристики АПЭЭК приведены в таблице 1.

Пример 4. Синтез ароматического полиэфирэфиркетона из 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина, 4,4'-дифторбензофенона и карбоната калия при мольных соотношениях 1,0:1,0:1,3.

Синтез и выделение АПЭЭК проводят в соответствии с примером 1, однако, избыток карбоната калия составляет 30%, соответственно, его в колбу загружают 13,475 г (0,0975 моль, 130%). Выход продукта составляет 95% от теоретического, приведенная вязкость - 0,85 дл/г. Характеристики АПЭЭК приведены в таблице 1.

АПЭЭК из раствора в хлороформе и метиленхлориде методом полива дают прозрачные пленки с коричневатым оттенком.

Строение ароматических полиэфирэфиркетонов подтверждено ИК-спектроскопией. На ИК-спектрах имеются полосы поглощения, соответствующие простым эфирным связям (930, 1015, 1045 см-1), колебаниям карбонильной группы лактонного цикла остатков ТБФ (1750, 1780 см-1), арил-бром-связи (1000, 1080 см-1) и диарилкетогруппам (1600, 1650 см-1), отсутствуют полосы для гидроксильных групп, что подтверждает образование полимеров ожидаемой структуры.

Ниже, в таблице 1 в колонках указаны значения величин, полученных для примеров АПЭЭК при следующих условиях.

Термогравиметрический анализ (ТГА) проведен на воздухе на дериватографе «Perkin-Elmer» при скорости подъема температуры 5°С в минуту. Температуры стеклования (Тстекл.) определены методом дифференциальной сканирующей калориметрии («Perkin-Elmer»). Приведенные вязкости (ηприв) определены для 0,5%-ных растворов АПЭЭК в ДМАА. Прочность на разрыв (σр) определена на лопатках тип 5 по ГОСТ 11262-80. Огнестойкость оценена по кислородному индексу (КИ) на образцах тип 5 по ГОСТ 21793-76. Испытания на водопоглощение проводились по ГОСТ 4650-80 (СТ СЭВ 1692-79) Пластмассы. Метод определения водопоглощения.

Как видно из приведенных данных, большинство из предложенных составов по термостойкости, температуре стеклования, приведенной вязкости, водопоглощению и разрывной прочности выгодно отличаются от прототипа.

Технический результат изобретения заключается в получении ароматических полиэфирэфиркетонов, обладающих высокими значениями кислородного индекса (высокой огнестойкостью), высокими механическими и термическими свойствами, низким водопоглощением за счет использования бисфенола 3,3',5,5'-тетрабромфенолфталеина.


Ароматический огнестойкий полиэфирэфиркетон и способ его получения
Ароматический огнестойкий полиэфирэфиркетон и способ его получения
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 174.
01.08.2019
№219.017.bb18

Способ активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект и устройство для его осуществления

Изобретение относится к системам защиты акваторий от подводных диверсантов и других подводных объектов. Предложен способ активной защиты акватории ударно-волновым воздействием на подводный объект, включающий электродинамическое инициирование излучателем ударно-волнового импульса сжатия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696048
Дата охранного документа: 30.07.2019
02.08.2019
№219.017.bbb6

Применение ксенона, иммобилизированного в носителе в средстве для повышения резистентности организма к гипоксии

Изобретение относится к неотложной медицине, и может быть использовано для для повышения резистентности организма к гипоксии. Для этого используют средство в форме газа ксенона, иммобилизированного в носителе, причем указанное средство дополнительно содержит смесь препаратов, состоящую из:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696100
Дата охранного документа: 31.07.2019
10.08.2019
№219.017.bdc9

Способ подводной подледной сейсморазведки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области морской геофизики и может быть использовано для проведения подводной многомерной сейсмической разведки на акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года. Способ подводной подледной сейсморазведки заключается в автоматической расстановке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696820
Дата охранного документа: 06.08.2019
12.08.2019
№219.017.be84

Устройство для подводной подледной сейсмической разведки

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения подводной многомерной сейсмической разведки на акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года. Устройство для подводной подледной сейсмической разведки содержит контейнер, установленный на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696816
Дата охранного документа: 06.08.2019
16.08.2019
№219.017.c0ac

Способ физического осаждения тонких пленок металлов из газовой фазы

Изобретение относится к способу физического осаждения из газовой фазы, полученной с помощью электронно-лучевого испарения, тонкой пленки, состоящей из кристаллитов серебра, и может быть использовано для изготовления устройств, требующих качественных тонких пленок металлов, в сферах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697313
Дата охранного документа: 13.08.2019
17.08.2019
№219.017.c0ea

Способ получения прозрачной высоколегированной er:иаг - керамики

Изобретение относится к области получения высоколегированного ионами эрбия прозрачного керамического материала со структурой иттрий-алюминиевого граната (Еr:ИАГ) для использования в качестве лазерного материала в медицине и оптической связи. Способ включает измельчение полученного методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697561
Дата охранного документа: 15.08.2019
17.08.2019
№219.017.c11e

Способ получения мало агломерированного наноразмерного прекурсора для синтеза твердых растворов иттрий-алюминиевого граната с оксидами редкоземельных элементов

Изобретение относится к технологии получения соединений сложных оксидов со структурой граната, содержащих редкоземельные элементы, которые могут быть применены в технологии синтеза оптических керамических материалов лазерного качества при создании активных тел твердотельных лазеров различной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697562
Дата охранного документа: 15.08.2019
02.09.2019
№219.017.c5f6

Способ криоконсервации биологических объектов при одновременной гомогенной нуклеации кристаллов льда и клатрата ксенона

Изобретение относится к области криоконсервации биообъектов, таких как клетки, ткани, органы. Способ криоконсервации биообъекта путем сочетания охлаждения и давления клатратообразующим инертным газом в закрытом объеме содержит этап добавки к исходному раствору, в котором размещен биообъект,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698903
Дата охранного документа: 30.08.2019
07.09.2019
№219.017.c854

Способ получения малоагломерированных высокостехиометричных наноразмерных порошков прекурсора на основе иттрий-алюминиевого граната с катионами редкоземельных элементов

Изобретение относится к технологии получения соединений сложных оксидов со структурой граната, содержащих редкоземельные элементы, которые могут быть применены в технологии синтеза оптических керамических материалов лазерного качества при создании активных тел твердотельных лазеров различной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699500
Дата охранного документа: 05.09.2019
02.10.2019
№219.017.cd29

Комплекс вооружения для стрельбы с плеча

Изобретение относится к пусковым установкам. Комплекс вооружения для стрельбы с плеча включает в себя транспортно-пусковой контейнер с управляемой ракетой и прицельно-пусковое устройство. Прицельно-пусковое устройство содержит оптический прицел, лазерный излучатель, систему стабилизации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701629
Дата охранного документа: 30.09.2019
Показаны записи 91-98 из 98.
20.04.2023
№223.018.4eee

Аппретированное углеродное волокно и полиэфирэфиркетонный композит на его основе

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий специального назначения в аддитивных технологиях. Предложены аппретированное углеродное волокно, где аппрет представляет собой смесь 0,5–1,0 масс.% бис(4-аминофенил)сульфона и 3,5–3,0 масс.% полиэфирэфиркетона на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793913
Дата охранного документа: 07.04.2023
21.05.2023
№223.018.68db

Люминесцентный способ определения тербия с нолицином

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам люминесцентного определения тербия. Способ включает перевод тербия в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R) нолицином в соотношениях Тb:R=1:1 при рН=5,9±0,1, интенсивности люминесценции комплексов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794672
Дата охранного документа: 24.04.2023
21.05.2023
№223.018.68dc

Люминесцентный способ определения тербия с нолицином

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам люминесцентного определения тербия. Способ включает перевод тербия в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R) нолицином в соотношениях Тb:R=1:1 при рН=5,9±0,1, интенсивности люминесценции комплексов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794672
Дата охранного документа: 24.04.2023
23.05.2023
№223.018.6f33

Биоразлагаемый материал

Изобретение относится к области создания биоразлагаемых композиционных материалов, предназначенных для изготовления изоляционных оболочек металлических жил проводов, используемых в кабельной промышленности. Описан биоразлагаемый материал на основе термопластичного крахмала, отличающийся тем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741986
Дата охранного документа: 01.02.2021
31.05.2023
№223.018.746a

Способ получения аппретированных углеродных волокон и полимерный композиционный материал

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий в аддитивных технологиях. Предложены способ получения аппретированного углеродного волокна путём нанесения аппрета, представляющего собой 1-метил-3,4-диаминобензол 1,0-3,5 мас.%, на углеволокно из раствора с массовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796448
Дата охранного документа: 23.05.2023
01.06.2023
№223.018.74e1

Способ получения аппретированных углеволокон и наполненный ими полиэфиримидный композит

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий в аддитивных технологиях. Предложены способ получения аппретированного углеродного волокна путём нанесения аппрета, представляющего собой смесь п-фенилендиамина 1-4 мас.% и олигофениленсульфона на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796405
Дата охранного документа: 23.05.2023
01.06.2023
№223.018.74e7

Способ получения аппретированных стеклянных волокон и полимерный композиционный материал

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий специального назначения в аддитивных технологиях. Предложены способ получения аппретированного стекловолокна путём нанесения аппрета, представляющего собой 3,4-толуилендиамин 1,0-3,5 мас.%, на стекловолокно из раствора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796406
Дата охранного документа: 23.05.2023
01.06.2023
№223.018.74f6

Способ получения аппретированных углеволокон и полимерные композиции на их основе

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий в аддитивных технологиях. Предложены способ получения аппретированного углеродного волокна путём нанесения аппрета, представляющего собой смесь аморфного эфирэфиркетона 1,0-3,5 мас. % и 1,3-бис(аминоформил)бензола 3,5-1,0 мас....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796404
Дата охранного документа: 23.05.2023
+ добавить свой РИД