×
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 81-90 из 174.
31.05.2019
№219.017.71bb

Полиэфирный нетканый материал, поглощающий в свч-диапазоне

Изобретение относится к области радиофизики, и материал предназначен для поглощения электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, причем его структура и свойства адаптированы для использования в средствах экипировки и создания элементов носимой одежды для маскировки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689624
Дата охранного документа: 28.05.2019
01.06.2019
№219.017.71d0

Способ получения высокостехиометричных наноразмерных материалов на основе 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: 0002689721
Дата охранного документа: 29.05.2019
01.06.2019
№219.017.71e3

Способ создания активной среды на основе полупроводниковых люминесцентных нанокристаллов в полимерной матрице

Использование: для создания активной среды для нано-, микро- и макроустройств. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания активной среды на основе полупроводниковых люминесцентных нанокристаллов в полимерной матрице заключается в том, что создают акрилатную твердую полимерную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689970
Дата охранного документа: 29.05.2019
08.06.2019
№219.017.75c6

Способ изготовления полупроводниковых гетероструктур с атомарно гладкими стоп-слоями ingap и inp на подложках gaas и inp

Изобретение относится к электронной и оптоэлектронной технике и может быть использовано для изготовления монолитных интегральных схем, работающих в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн, а также для изготовления вертикально-излучающих лазеров ближнего инфракрасного диапазона....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690859
Дата охранного документа: 06.06.2019
14.06.2019
№219.017.8302

Способ получения термостойких ароматических полиэфирэфир- и сополиэфирэфиркетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками

Настоящее изобретение относится к способу капсулирования термостойких ароматических полиэфирэфир- и сополиэфирэфиркетонов: где I - полиэфирэфиркетон на основе дифенилолпропана и 4,4'-дифторбензофенона, число мономерных звеньев «а» соответствует 295-320, II - сополиэфирэфиркетон на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691409
Дата охранного документа: 13.06.2019
14.06.2019
№219.017.8325

Ароматические сополиэфирсульфонкетоны и способ их получения

Изобретение относится к способу получения ароматических сополиэфирсульфонкетонов, используемых в качестве термо- и теплостойких конструкционных полимерных материалов. Способ получения ароматических сополиэфирсульфонкетонов заключается в том, что проводят высокотемпературную поликонденсацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691394
Дата охранного документа: 13.06.2019
15.06.2019
№219.017.8346

Линия мышей, трансгенных по альфа-цепи т-клеточного рецептора клеток памяти, для изучения их функциональной активности

Изобретение относится к области молекулярной биотехнологии, в частности к кассетному вектору, содержащему полноразмерную кДНК альфа-цепи Т-клеточного рецептора клеток памяти, способу получения данного вектора, а также способу получения линии мышей, трансгенных по альфа-цепи Т-клеточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691484
Дата охранного документа: 14.06.2019
06.07.2019
№219.017.a710

Устройство для исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов и способ его осуществления

Изобретение относится к устройству и способу исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов. Устройство для реализации способа исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов, состоящее из камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693738
Дата охранного документа: 04.07.2019
06.07.2019
№219.017.a716

Ароматические сополиариленэфиркетоны и способ их получения

Настоящее изобретение относится к способу получения ароматических сополиариленэфиркетонов путем реакции высокотемпературной поликонденсации на основе дифенилолпропана, дифторбензофенона, в среде диметилацетамида с использованием гидрохинона, причем введение диолов в реакционную среду происходит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693696
Дата охранного документа: 04.07.2019
06.07.2019
№219.017.a723

Способ получения сополифениленсульфидсульфонов

Изобретение относится к способу получения сополимеров полифениленсульфидсульфонов, которые могут применяться для изготовления конструкционных изделий, предназначенных для использования в электронике, электротехнике, авиакосмической технике и др. Способ получения сополифениленсульфидсульфонов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693697
Дата охранного документа: 04.07.2019
Показаны записи 81-90 из 98.
12.04.2023
№223.018.4a01

Полиэфирэфиркетонный углеволокнистый композиционный материал и способ его получения

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Полиэфирэфиркетонный углеволокнистый композиционный материал содержит наполнитель и полиэфирэфиркетон. Наполнитель представляет собой аппретированное п-толуилендиамином углеволокно. Предложен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793886
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a10

Полимерный композиционный материал на основе полиэфирэфиркетона и углеволокна и способ его получения

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Полимерный композиционный материал содержит наполнитель и полиэфирэфиркетон. Наполнитель представляет собой аппретированное смесью дигидроксибензофенона и диаминодифенилпропана углеволокно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793888
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a1a

Способ получения аппретированного стекловолокна и полиэфиримидный композиционный материал

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Способ получения аппретированных стеклянных волокон включает нанесение аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой. Аппретирующий состав содержит п-тоилудендиамин в изопропаноле....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793855
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a1c

Углеволоконный полиэфирэфиркетонный композит и способ его получения

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Углеволоконный полиэфирэфиркетонный композит содержит наполнитель и полиэфирэфиркетон. Наполнитель представляет собой аппретированное смесью дихлорбензофенона и диаминодифенилметана углеволокно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793864
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a21

Способ получения аппретированных углеродных волокон и полиэфиримидный композит

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Способ получения аппретированных углеродных волокон включает нанесение аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой. Аппретирующий состав содержит 1-метил-2,5-диаминобензол и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793866
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a25

Способ получения аппретированных стеклянных волокон и полиэфиримидный композит

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Способ получения аппретированных стеклянных волокон включает нанесение аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой. Аппретирующий состав содержит п-тоилудендиамин и полиэфирэфиркетон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793856
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a2b

Способ получения аппретированных стекловолокон и полиэфиримидные композиции

Изобретение относится к способу получения аппретированных стеклянных волокон и полимерным композициям, предназначенным для использования в качестве конструкционных полимерных материалов в аддитивных технологиях и включающим в себя полиэфиримид и стекловолокно, аппретированное п-фенилендиамином....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793880
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a3d

Способ получения аппретированных стекловолокон и полиэфиримидные композиты на их основе

Группа изобретений может быть использована в производстве конструкционных изделий в аддитивных технологиях. Способ получения аппретированных стеклянных волокон включает нанесение аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой. Аппретирующий состав содержит 4,4'-диаминодифенилпропан и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793857
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a40

Способ получения аппретированных стекловолокон и полимерные композиции на их основе

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий специального назначения в аддитивных технологиях. Предложены способ получения аппретированного стекловолокна путём нанесения аппрета, представляющего собой 1,0-3,5 масс.% олигомерного сульфона на основе 4,4'-диоксифталофенона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793859
Дата охранного документа: 07.04.2023
12.04.2023
№223.018.4a43

Способ получения аппретированного углеволокна и полиэфирэфиркетонный композит на его основе

Группа изобретений может быть использована в производстве изделий с помощью аддитивных технологий. Способ получения аппретированных углеродных волокон включает нанесение аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой. Аппретирующий состав содержит олигомерный эфирэфиркетон на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793890
Дата охранного документа: 07.04.2023
+ добавить свой РИД