ХЛОРСОДЕРЖАЩИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ ПОЛИЭФИРЫ
CHLORINE-CONTAINING AROMATIC POLYESTERS

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ненасыщенным галогенсодержащим ароматическим полиэфирам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Известны ароматические полиэфиры на основе различных мономеров, содержащих дихлорэтиленовую группу в качестве основного или кислотного компонента [1. Микитаев А.К., Шустов Г,Б., Хараев A.M. Синтез и некоторые свойства блок-сополисульфонарилатов. // Высокомол.соед., 1984, 1А, Т.26. - С.75-78. 2. Хараев A.M., Кехарсаева Э.Р., Микитаев A.M. Свойства ароматических ненасыщенных полиэфиров на основе дихлорангидрида 1,1-дихлор 2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена. Пластические массы. - 1985 г., №7, - с.22. 3. Хараев A.M., Кехарсаева Э.Р. Синтез и свойства хлорсодержащих сополиарилатов. Пластические массы. - 1990 г., №1, - с.21-23].
Более близкими к предполагаемым по структуре и свойствам являются ароматические блок-сополиэфиры на основе диановых и фенолфталеиновых олигомеров и дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена [A.K. Mikitaev, A.M. Charaev, G.B. Sustov. Ungesattigte aromatische Polyester auf der Basis von Chloralderivaten als Konstruktions- und Folienwerkstoff. // Acta Polymerica. 39(1988) Nr.5. S.228-236].
Однако полимеры на их основе обладают недостаточно высокими физико-химическими свойствами.
Задачей изобретения является создание полиэфиров с повышенными термическими и механическими характеристиками, а также огнестойкостью, выдерживающих действия различных внешних условий.
Задача решается получением новых галогенсодержащих ненасыщенных ароматических полиэфиров общей формулы:
где n=30-100;
R=
взаимодействием мономера структуры (I) [Патент №2401826 (РФ). Хараев A.M., Бажева Р.Ч., Ольховая Г.Г. и др. Мономер для поликонденсации. Опубл. 20.10.2010. Бюл. №29.]
с дихлорангидридами различных кислот или 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этиленом.
Пример 1. Синтез полиэфира на основе дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена
В двухгорлую коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 8,0738 г (0,01 моль) мономера (I) с молекулярной массой 807,3814 и 100 мл 1,2-дихлорэтана. После образования гомогенного раствора добавляют 2,82 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании в реакционную колбу вносят 3,7405 г (0,01 моль) дихлорангидрида 1,1-дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)этилена. Реакцию проводят при температуре 20-25°C в течение 1 часа. Реакционную массу разбавляют 100 мл 1,2-дихлорэтана и осаждают в изопропаноле. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы.
Пример 2. Синтез полиэфира на основе дихлорангидрида терефталевой кислоты
В двухгорлую коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 8,0738 г (0,01 моль) мономера (I) с молекулярной массой 807,3814 и 100 мл 1,2-дихлорэтана. После образования гомогенного раствора добавляют 2,82 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании в реакционную колбу вносят 2,0303 г (0,01 моль) дихлорангидрида терефталевой кислоты. Реакцию проводят при температуре 20-25°C в течение 1 часа. Реакционную массу разбавляют 100 мл 1,2-дихлорэтана и осаждают в изопропаноле. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы.
Пример 3. Синтез полиэфира на основе дихлорангидрида изофталевой кислоты
В двухгорлую коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружают 8,0738 г (0,01 моль) мономера (I) с молекулярной массой 807,3814 и 100 мл 1,2-дихлорэтана. После образования гомогенного раствора добавляют 2,82 мл (0,02 моль) триэтиламина и при перемешивании в реакционную колбу вносят 2,0303 г (0,01 моль) дихлорангидрида изофталевой кислоты. Реакцию проводят при температуре 20-25°C в течение 1 часа. Реакционную массу разбавляют 100 мл 1,2-дихлорэтана и осаждают в изопропаноле. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы.
Пример 4. Синтез полиэфира на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена
В трехгорлую коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, ловушкой Дина-Старка, обратным холодильником, барбатером для подачи инертного газа, загружают 8,0738 г (0,01 моль) мономера (I) с молекулярной массой 807,3814, 50 мл диметилсульфоксида, 50 мл толуола и 2,04 мл 9,8 н раствора NaOH. Температуру реакционной массой поднимают до 140°C и синтез проводят под током инертного газа (азотом или аргоном) до полного удаления следов воды. После отгонки азеотропной смеси толуол : вода реакционную массу охлаждают до 70-80°C, добавляют 3,1803 (0,01 моль) 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена. Реакцию проводят при температуре 170-180°C в течение 6 часов. Реакционную массу разбавляют 150 мл диметилсульфоксида и осаждают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов хлора и сушат до постоянной массы.
Полимеры получаются с количественным выходом (95-98%), хорошо растворимы в хлорированных органических растворителях (дихлорэтан, хлороформ, хлористый метилен и др.), методом полива из растворов получаются прозрачные, эластичные и прочные пленки.
Некоторые свойства полиэфиров приведены ниже.
Полиэфиры
η, дл/г
Т, °C
Т<sub>тек</sub>, °C
σ<sub>р</sub>, МПа
ε<sub>p</sub>, %
КИ, %
ТГА, °C
2%
50%
Пример 1
1,33
210
327
87
15
50
398
540
Пример 2
1,30
224
360
94
9
47
410
574
Пример 3
1,12
190
315
76
19
47
383
515
Пример 4
0,84
205
340
84
24
49
415
500
Технический результат изобретения заключается в получении галогенсодержащих ароматических полиэфиров, обладающих высокими значениями кислородного индекса (высокой огнестойкостью), высокими механическими и термическими свойствами.