SU735606A1 - Method of preparing polyphenylquinoxalines - Google Patents
Method of preparing polyphenylquinoxalines Download PDFInfo
- Publication number
- SU735606A1 SU735606A1 SU772498645A SU2498645A SU735606A1 SU 735606 A1 SU735606 A1 SU 735606A1 SU 772498645 A SU772498645 A SU 772498645A SU 2498645 A SU2498645 A SU 2498645A SU 735606 A1 SU735606 A1 SU 735606A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- polymer
- bis
- hours
- mol
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 41
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- -1 4-cyanatobenzyl Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 125000006505 p-cyanobenzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1C#N)C([H])([H])* 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 3
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 description 2
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 2
- FUEGWHHUYNHBNI-UHFFFAOYSA-N 1-[4-(2-oxo-2-phenylacetyl)phenyl]-2-phenylethane-1,2-dione Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C(=O)C(C=C1)=CC=C1C(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 FUEGWHHUYNHBNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWNCDHYYJATYOG-UHFFFAOYSA-N 2-phenylquinoxaline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CN=C(C=CC=C2)C2=N1 QWNCDHYYJATYOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC Chemical compound COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N Ethynylbenzene Chemical compound C#CC1=CC=CC=C1 UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate group Chemical group [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007932 molded tablet Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
Изобретение относитс к способам получени термостойких полимеров, которые могут быть использованы дл производства пресс-порошков , покрытий и клеев, а также в качестве св зующих 1ФИ изготовлении разнообраз№1Х композиционных материалов и предназначено дл повь1шени деформационной теплостойкости полифенилхиноксалинов. Известные полифенилхиноксалины вл ютс перспективными высокотермостойкими полимерами , однако они имеют относительно низкую теплостойкость. Например, деформационна теплостойкость поли- 2,2- (1,4-фeнилeн)-7,7-oкcибиc- (3-фeншlxинoкcaлинa) равна 280°С, в то же врем температура начала разложени на воздухе 500°С. Известны способы повышени теплостойкости полихиноксалинов за счет образовани поперечных св зей,сшивающих линейные участки молекул полимеров.Дл получени полихиноксалинов сшитой структуры используют поликонденсацию бис (о-диаминов) с поли-а-дикарбонильными соединени ми различного химического строени 1. Использование этих строений приводит к образеванию структурированиых попихиноксалинов, отличаюшихс повышенной теплостойк{)стью. Однако полученные полимеры обладают довольно низкой термостойкостью и дл более полной реализации сшитой структуры требуют длительной термообработки Щ)и высоких температурах 0°С и выше), либо образование поперечных св зей при структурироваюш этюс полихиноксалинов сопровождаетс выделением воды, что приводит к пористости изделий из них. Описан способ синтеза полиамидохиноксалинов, сфедусматрквающий их сплшку с участием сложноэфирных и карбокс1тьных групп, содержащихс в структуре полимера и .вторичных аминогрупп в амидных группировках 2. Однако присутствие сложноэфир1шх, карбоксильные и амидиых групп значительно снижает, термическую и термоокислительную стойкость описанных линейних и сшитых полимеров. Отверждением полифенилхиноксалинов , содержащих зндоалициклические группы 13} получают полимеры, отличающиес высокой теплостойкостью. Эт;от слособ имеет ущественное преимущество перед другими спосоами , так как при отверждении полимеров в этом 373 ШучЁёйё ЖШелйютс низкомолекул рные продукты , привод щие к ббразованию густот в готовых издели х . Однако Издели , полученные Яйпймеров не могзт длительно эксплуатироватьс при температурах вЫше 280°С из-за низкой термической устойчивости а ициклических группировок. - - - - - . . Известен способ получени полифенилхиноксалинов , содержащих скрытые сшивающие группы , поликонденсациен ароматических бис-(о: -диаминов ) с бис- (одикарбонильными) соединенй ми , содержащими в качестве -заместителей ло дае сшивающие группы, нагфимер , п,п-оксибис- (п-цианрбешилом):The invention relates to methods for producing heat-resistant polymers that can be used for the production of press powders, coatings and adhesives, as well as connecting to the production of a wide variety of composite materials and is intended to increase the heat-resistance of polyphenylquinoxalines. The known polyphenylquinoxalines are promising high-temperature resistant polymers, however they have relatively low heat resistance. For example, the deformational heat resistance of poly-2,2- (1,4-phenylene) -7,7-oxyb- (3-phenylquinoxaline) is equal to 280 ° C, while the temperature of the onset of decomposition in air is 500 ° C. Methods are known for improving the heat resistance of polychinoxalines by forming cross-links that crosslink linear regions of polymer molecules. Polycondensation of bis (o-diamines) with poly-a-dicarbonyl compounds of various chemical structure 1 is used to obtain polychinoxines. The use of these structures leads to the formation of structured pykinoquinas, characterized by high heat-resistant {) sty. However, the polymers obtained have a rather low heat resistance and for a more complete implementation of the crosslinked structure they require long-term heat treatment (U) and high temperatures of 0 ° C and higher) or the formation of cross-links during the structuring of polychinoxaline etuce leads to the release of water, which leads to porosity of products from them. A method for the synthesis of polyamidoquinoxalines is described, which scatters them splushka with the participation of ester and carboxyl groups contained in the polymer structure and the secondary amino groups in amide groups 2. However, the presence of ester, carboxyl and amidium groups significantly reduces the thermal and thermal-oxidative stability of the linear patterns. By curing polyphenylquinoxalines containing ido-alicyclic groups 13}, polymers with a high heat resistance are obtained. This has a substantial advantage over other methods, since during the curing of the polymers in this 373 Shukoyo, the Molecule products are low molecular weight, leading to re-formation of thicknesses in the finished products. However, the products obtained by the Yaypimer could not be operated for a long time at temperatures above 280 ° C due to the low thermal stability of cyclic groups. - - - - -. . A known method for producing polyphenylquinoxalines containing hidden crosslinking groups, polycondensation aromatic bis- (o: -diamines) with bis- (odicarbonyl) compounds containing, as -substitutes, crosslinking groups, npfimer, p, p-oxybis- (p- cyanrbesil):
Этот способ позвол ет устранить термопластичность ;n|iHBbicoKHX температурах, присущую линейным полифенилхкноксалинам. Повьгшейие теплостойкости в этом случае достигаетс бла1ч )дар1й1 рёаквд м меж- и внутримоле1 ул рной тфймёризации сшивающих групп, таких как -CN или -OCN, 1фоисход щей ири TepMoo6pa6otke полученных линейных полимеров 4. ТТреимуuiecTBOM способа «гол етс то, что с давка лине йнь1хп6лифенй сйнокШлИнОвпрЬйсхддкт без выделени каких-либо летучих продуктов.This method eliminates the thermoplasticity; n | iHBbicoKHX temperatures inherent in linear polyphenylchroxalines. In this case, better heat resistance can be achieved by taking advantage of inter1 and intramolecular cross-linking groups, such as -CN or -OCN, 1-of-the-line TepMoo6pa6otke obtained linear polymers 4. synOnCeLinGoSdDkd without isolation of any volatile products.
Однако при синтезе линейных полифе йл син6ксаПинов необходимо щзо вл ть особое вни щнйе и осторожности,так кик вьзмь кнб прежде в ём нкое С1ЁМ1ва1ше и разветвление полимеров, в результате Jero их растворы станов тс предёльнб густыми и непригодными дл переработки . Опасность преждевременного гелеобразовайкй; можно СНИЗИТЬ, если в реакции исполъзбвйь менее чистые исходные вещества, или Жрушйть стехйометрическое соотношение мономеров Однако в этом случае ухудщаютс механические свойства и термоокиспительна стойкость полимеров. Больша концентраци сшивающих групп исключает их полную конверсию в процессе отверждени из-за резйого всй|растйни стерических и диффузионных затруднений после первых же актов взаимодействи этих групп, что приводит к дефектности полимерной Сетки и бтрШаТёльно сказьшаетс на длительности работы полимера при повышенных температурах увеличени конверсии сшивающих грутш полифенилхйноксалиной приходитс проводить However, when synthesizing linear poly 6xPa polyfiles, it is necessary to be especially careful and cautious, because the knb has previously been weakly CIEM1Va1 and branched out of polymers, as a result of which Jero their solutions become preliminarily thick and unsuitable for processing. The danger of premature gelation; it is possible to LOWER if less pure substances are used in the reaction, or crush the stoichiometric ratio of monomers. However, in this case, the mechanical properties and thermal oxidative stability of the polymers deteriorate. A higher concentration of crosslinking groups eliminates their complete conversion during curing due to the rapid growth of steric and diffusion difficulties after the very first acts of interaction of these groups, which leads to the defectiveness of the polymer Mesh and the contraction of the polymer at elevated temperatures. polyphenylhynoxaline has to be carried out
термообработку при крайне высоких температурах (до 450°С) в инертнойатмосфере. Кроме того, полимеры, синтезированные на основе циансодержащих тетракетонов, имеют более высокую температуру разм гчени , чем а}алогичные полимеры, не содержащие нитрильных групп, и поэтому требуют более высоких температур переработки. Таким образом, необходимость применени специальных мономеров, сложности синтеза полимеров и необходимость формовани изделий при весьма высоких температурах ограничивают возможности широкого применени полученных полимеров.heat treatment at extremely high temperatures (up to 450 ° C) in an inert atmosphere. In addition, polymers synthesized based on cyan-containing tetraketones have a higher softening temperature than a} similar polymers that do not contain nitrile groups, and therefore require higher processing temperatures. Thus, the need to use special monomers, the complexity of polymer synthesis and the need to form articles at very high temperatures limit the widespread use of the polymers obtained.
Це ью Изобретени вл етс получение полифешлхиноксалинов , способных образовывать стабильные высококонцентрированные растворы, перерабатьШатьс при температурах ниже 300°С с образованием пблимерных материалов повышенной теплостойкости и стойкости к дей- , ствию растворителей.The purpose of the Invention is to obtain polyfeschquinoxalines capable of forming stable highly concentrated solutions, process at temperatures below 300 ° C with the formation of large-sized materials of increased heat resistance and resistance to solvent action.
Дл достижени зтой цели предлагаетс поликонденсацию бис-(о-диаминов) с бис-(адикетонами ) провоДить при температуре 20200°С в течение 0,5-5 час с образованием полимеров, имеющих о-Динамичньте концевые группы, после чегок раствору полимера прибавл ют соединение, выбранное из группы, содержащей 4-циаНобензил, 4-цианатобензил, 4-этилбензил и процесс ведутпри температуре 20-150°Св течение 0,5-3 час.To achieve this goal, polycondensation of bis- (o-diamines) with bis- (adiketones) is proposed to be carried out at a temperature of 20200 ° C for 0.5-5 hours with the formation of polymers having o-Dynamic end groups, after a quick polymer solution is added A compound selected from the group containing 4-cyaobenzyl, 4-cyanatobenzyl, 4-ethylbenzyl and the process is conducted at a temperature of 20-150 ° C for 0.5-3 hours.
Синтезированщ 1е полифенйлхиноксал ины имеют общую формулуSynthesized 1-polyphenylquoxal ins have the general formula
где X - -0-, -CHj-,) - О, SOj; Аг - м- или п-фенилен, или группаwhere X is -0-, -CHj-,) - O, SOj; Ar - m- or p-phenylene, or a group
R - -CN; OCN, -С СН;R is -CN; OCN, -C CH;
п - от О до 100 (лучше от 1 до 50).n - from O to 100 (preferably from 1 to 50).
Синтез полимеров осуществл ют в растворител х фенольного типа или в смес х хлорированных углеводородов со спирта мн, кислота ми или фенолами. При этом на п молей бис-(О -дикарбонильнь х ) соединений берут (п+1) моль ароматических бис-(о-диаминов). Полученные в результате полифенилхиноксалины с одиаминнь ми концевыми группами обрабатывают 5 7 0 -дакарбо1щльными соединени ми и высаждаю в ацетон, низшие спирты или используют в виде лаков дл приготовлени препрегов. Дал нейшее отверждение полученных полимеров с концевыми активньгми группами проводитс в присутствии или без катализаторов при нагрев нии в инертной атмосфере. В качестве бис- (о-диаминов) используют со динени формулы ынг где X - как указано выше, В качестве бис- (а -дикарбонильных) соединений используют тетракетоны структуры где Аг - как указано выше. Блокировку концевых о- диаминных групп полифенилхиноксалинов провод т 4-цйанобензи лом, 4-цианатобензилом или 4-этш1бензилом. ; вз том в количестве, эквивалентном количеству о-диаминных групп. Пример 1. В колбу, снабженную мех нической мешалкой и вводом дл подачи инер ного газа, .загружают 2,533 г (0,011 мол ) 3,3 -4,4-тетрааминодифенкпового эфира, прили вают 25 мл м-крезола и прибавл ют 3,423 г (0,010 мол ) 1,4-бис- (фениЛглиоксалил) бензола . Перемешивание продолжают в инертной атмосфере 1 час и добавп ют 0,483 г (0,002 мол ) 4-цианобензила. После перемеши вани в течение часа образовавшийс прозрачный раствор выливают в этанол. Выпавт гай полимер отфильтровывают, сушат, раствор ют в хлороформе и пёреосаждают в этанол. Приве денна в зкость 0,57о-ного раствора полимера в м-крезоле при 25°С составл ет 0,24 дп/г. Температура разм гчени этого полимера под нагрузкой 5 кг/см ссх;тавл ет 245°С. 1 г порошкообразного полимера тиительно переме1пивают с 0.03 г хлористого цинка, прессуют таблетку при температуре 240-250°С . И удельном давлении 50 кг/см и, поместив отформованную таблетку в термошкаф, выдерживан ее 5 «шс при 250°С и 10 час при 300°С. Сшитый шлифенилх ноксалин не разм гчаетс до температурь его разложени (500°С), хот и про вл ет незначительную деформацию под нагрузкой 5 кг/см при . Полимер не раствор етс во всех атфобнрованных растворител х , включа концентрированную серную кислоту. Пример 2. В колбу, содержащую смесь 200 мл хлороформа и 20 мл этилового спирта помешают при перемешивании 24,16 г ( 0,105 моль) 33, 4,4-тетрааминодафенилового эфира и затем, в несколько приемов 34,23 г (0,100 мол ) 1,4-бис-(фештглиоксалил)бензопа. Перемешивание продолжа 2 часа и к реакционному раствору добавл ют 2,41 г (0,01025 мол ) 4-цианобензипа. После перемешивани в течение 2 час образуетс попифенилхиноксалин с концевыми ни нльными грунтами, имеющий в зкость 0,5%-1юго раствора в м-крезопе при 25°С 0,4 дл/г. Пропитав реакционным раствором стеклоткань марки.Т10/1, супгат ее в течение часа, постепенно поднима температуру до . Пблученный препрег собирают в пакет и прессуют при 280° С и удельном давлении 10 кг/см. Отформованный стеклопластик после термообработки при 300° С в течение 18 час имеет разрушающее напр жение при статическом изгибе 3900 кгс/см Пример 3. В колбу аналогично примеру 1, загружают 25 мл м-крезола, г (0,011 мол ) ЗЗ-диаминобензидина и 3,423 г (0,01 мол ) 1,4-бис(фенипглиоксалил)беНзола. После перемешивани в течение 2 час к реакционному раствору прибавл ют 0,483 г (0,00205 мол ) 4-цианобензила, В дальнейшем провод т реакцию и выдел ют полимер аналогично примеру 1. Приведенна в зкость 0,5 %-ного раствора полимера в м-крезоле при 25°С . 0,22 дл/г, температура разм. 228°С. После термообработки полимера с 5% хлористого цинка в инертной атмосфере в течение 4 час при 240°С, 4 час при 260°С и 10 час при 300°С он не разм гчаетс до температуры 400°С. Пример 4. В колбу аналогично примеру 1, помещают 25 мл м-крезола и прибавл ют смесь 3,635 г (0,015 мол ) 33 4,4-тетрааминобензофенона , 5,477 г (0,016 мол ) 1,4-бис- (фенилгпиоксалил) бензола и после перемешивани в течение 2-х час загружают 0,483 г (0,002 мол ) 4-цианобензила. Перемешивание продолжают 2 час прк комнатной температуре, а затем 1 час при 80°С. СЙразовавшийс прозрачный красно-коричневый в зкий раствор 773 выливают в этиловый спирт. Выпавший полимер отфильтровывают , сушат, раствор ют в хлороформе и переосаждают в этанол. 1 г порошкообразного полимера смачивают 2 мл iO-Horo спиртового раствора бензолсульфокислоты , тщательно растирают и сушат. После термообработки в инертной атмосфере при 280-300° С в течение 20 час полимер не раствор етс во всех апробированных растворител х и не разм гчаетс до 400°С. Пример 5. В колбу аналогично примеру 1, помешают 25 мл м-крезола, 2357 г (0,011 мол ) ЗЗ-Диаминобензидина и 3,423 г (0,01 мол ) 1,4-бис-(фенилглирксалил) бензола. Перемешивание продолжают 2 час и k реакиконному раствору прибавл ют 0,468 г (0,002 мол ) 4-этйнилбензш1а. После перемешивани реакционного раствйри в течение 2 час при комнатной температуре и 0,5 час при 100120°С , полимер выдел ют аналогично примеруI- ; Л , Термообработка полимера в инертной атмосфере при 300-400С в теч№ие 12 час приводит к образованию материала, не разм гчающегос под нагрузкой 5 кг/см д6 температуры 400°С. Реакционный раствор полимера используют в качестве кле . П р им ер 6. В колбу аналошчно примеру 1, помешают 2,416 г (ОД) 105 мол ) 3,3, 4,4-тетрааминодифенииового эфира, 25 мл мкрезола , 3,423 г (0,01 мол ) 1,4-бис-(фешшглиоксапил )|5ензола и, шеле перемешивани в тече ние часа, 0,251 г (0,001 мол ) 4-цианатобензила . Провод т реакцию и выдел ют полимер аналогично примеру I. Полученный полимер , содержащий концевые цианатные группы, разметчаетс при 285°С. Посл термообработки полимера, содержащего 1% хлористого цинка, при 300° С в течение 6 час получают материал, ие разм гчающийс до 400°С. Незначительна дeфopмiaI под .нагрузкой 5 кг/см наблюдалась щ« 370° С. Предлагаемый способ имеет р д сзгщественны преимуществ перед способом. Так, дл синтеза основной цепи попифешшхиноксалинов по предлагаемому способу не требуютс специальные исходные соединени , а расход «дикарбониль ных соединений невелик и составл ет в оггтимальнь1х случа х 4-7% от. веса исход ных мономеров. Поликонденсаци обычных аром тических тетрааминов с ароматическими бис-(а дикетонами) проходит комнатной температуре в доступных органических растворител х з 2-4 час с количественным вfыxoдoм. Реакционные растворы стабильны ври хранении длительно врем . Использование заданного избытка тетраамина позвол ет получать молекулы линейных полифенштхиноксалинов необходимой длины, оп редел юшей в дальнейшем длину линейных частков между узлами полимерной сетки, и как следствие, термомеханические и физические свойства . Предлагаемый способ позвол ет синтезировать полифенилхиноксалины с актавнь1ми концевыми группами и мол. в. до 50000 (предпочтительно 5000-25000, приведенна BH3kocTb 0,5%-ным раствора в м-крезоле при 25° С 0,20 ,6 дл/г). Низка температура плавлени таких полимеров позвол ет перерабатывать их в издели при температурах более низких, чем температуры переработки обычных линейных полифенилхиноксалинов. Дальней1иа же тримеризаци активных концевых групп в процессе термообработки отформованного издели позвол ет получить сшитые полифенилхиноксалины, не плав щиес до температуры их разложени . Этот цроцесс не сопровождаетс выделением летучих продуктов и проводитс при 250350°С в присутствии или без катализаторов. В качестве катализаторе тримеризации могут использоватьс протонные кислоты, кислоты Льюиса , органичес ие амины, металлоорганические и комплексные соединени кобальта, железа, никел , титана, алюмини , цинка, олова и др. . При изготовлении слоистых пластиков пропитку армирующих материалов обычно провод т растворами полифенилхиноксалинов 8-12%ной концентрации, так как более концентрированные растворы имеют очень высокую в зкость. Дл достижени требуемого насоса св зующего необходима многократна пропитка. Применение дл изготовлени слоистых пластиков синтезированных по предлагаемому способу полифенилхиноксалинов с концевыми нитрильныМи , циаматными и этииильными группами позвол ет увеличить кощентрацию пропитывающего раствора до 50-60%, улучшить качество щюпитки наполнителей и у1фостить технологию получени готовых изделий. Таким образом, гфедлаггюмый способ приводит к получению голифенилхиноксалинов, перерабатываемых щ)и температурах более низких (менее 300°С), чем температуры переработки известных аналогов (40d°C и выше), и дасле термообработки в относительно м гких услови х (250-350°С по сравнению с 400450° С дл известнь1х полифенилхииоксалинов) образующих материаль повышенной теплостойкости и стойкости к действцю растворителей. Этот iqjouecc проходит без выделени летучих продуктов и приводит к получению изделий, способных длительно работать в весьма жестких температурных услови х. Полимеры, синтезированные по предлагаемому способу, раствор ютс в доступных оргагаческих растворител х с образованием высококонцентрированных растворов, обеспечивающих качественную пропитку наполнителей и упрощающих технологию изготовлени композиционных материалов.Synthesis of polymers is carried out in phenol type solvents or in mixtures of chlorinated hydrocarbons from alcohols, acids, or phenols. At the same time on the p moles of bis- (O-dicarbonyl x) compounds take (n + 1) mol of aromatic bis- (o-diamines). The resulting polyphenylquinoxalines with single terminal groups are treated with 5 7 0 -carboxylic compounds and precipitated into acetone, lower alcohols or used as varnishes to prepare prepregs. The resulting curing of the obtained polymers with terminal active groups was carried out in the presence or absence of catalysts when heated in an inert atmosphere. As bis (o-diamines), from the dinene of the formula Yng is used where X is as indicated above, tetraketones of the structure are used as bis (a-dicarbonyl) compounds where Ar is as described above. The blocking of the terminal o-diamine groups of polyphenylquinoxalines is carried out with 4-cyanobenzyl, 4-cyanatobenzyl or 4-ethylobenzyl. ; in an amount equivalent to the number of o-diamine groups. Example 1. To a flask equipped with a mechanical stirrer and an inertia gas inlet, 2.533 g (0.011 mol) of 3.3 -4.4-tetraamino-diphenkene ether are charged, 25 ml of m-cresol are added and 3.423 g are added ( 0.010 mol) 1,4-bis- (phenylglyoxalyl) benzene. Stirring is continued in an inert atmosphere for 1 hour and 0.483 g (0.002 mol) of 4-cyanobenzyl is added. After stirring for an hour, the resulting clear solution was poured into ethanol. The polymer is filtered off, dried, dissolved in chloroform and reprecipitated in ethanol. The viscosity of a 0.57% polymer solution in m-cresol at 25 ° C is 0.24 dp / g. The softening point of this polymer under a load of 5 kg / cm ccx; pressure 245 ° C. 1 g of powdered polymer is mixed with 0.03 g of zinc chloride, and the tablet is pressed at a temperature of 240-250 ° C. And the specific pressure of 50 kg / cm and, placing the molded tablet in a heating cabinet, kept it 5 "shs at 250 ° C and 10 hours at 300 ° C. The crosslinked shlifenilx noxalin does not soften to its decomposition temperature (500 ° C), although it exhibits a slight deformation under a load of 5 kg / cm at. The polymer does not dissolve in all approved solvents, including concentrated sulfuric acid. Example 2. In a flask containing a mixture of 200 ml of chloroform and 20 ml of ethyl alcohol, 24.16 g (0.105 mol) of 33.4,4-tetraamino-phenophenyl ether are stirred in and then, in several doses, 34.23 g (0.100 mol) 1 , 4-bis- (festglioksalil) benzopa. Stirring is continued for 2 hours and 2.41 g (0.01025 mol) of 4-cyanobenzip is added to the reaction solution. After stirring for 2 hours, popiphenylquinoxaline is formed with terminal nil soils, having a viscosity of 0.5% -1 of its solution in m-crepop at 25 ° C 0.4 dl / g. After saturating the glass brand. T10 / 1 with the reaction solution, feeding it for an hour, gradually raise the temperature to. The irradiated prepreg is collected in a bag and pressed at 280 ° C and a specific pressure of 10 kg / cm. Molded fiberglass after heat treatment at 300 ° C for 18 hours has a breaking stress during static bending 3900 kgf / cm Example 3. In a flask similar to example 1, 25 ml of m-cresol are loaded, g (0.011 mol) GF-diaminobenzidine and 3.423 g (0.01 mol) 1,4-bis (phenipglyoxalyl) benzole. After stirring for 2 hours, 0.483 g (0.00205 mol) of 4-cyanobenzyl was added to the reaction solution. Further, the reaction was carried out and the polymer was isolated as in Example 1. The reduced viscosity of a 0.5% polymer solution in m- cresol at 25 ° C. 0.22 dl / g, temp. 228 ° C. After heat treatment of the polymer with 5% zinc chloride in an inert atmosphere for 4 hours at 240 ° C, 4 hours at 260 ° C and 10 hours at 300 ° C, it does not soften to a temperature of 400 ° C. Example 4. In a flask as in Example 1, 25 ml of m-cresol are placed and a mixture of 3.635 g (0.015 mol) 33 of 4,4-tetraaminobenzophenone, 5.477 g (0.016 mol) of 1,4-bis (phenylgioxalyl) benzene and after stirring for 2 hours, load 0.483 g (0.002 mol) of 4-cyanobenzyl. Stirring is continued for 2 hours at room temperature, and then for 1 hour at 80 ° C. The formed clear red-brown viscous solution 773 is poured into ethyl alcohol. The precipitated polymer is filtered off, dried, dissolved in chloroform, and reprecipitated in ethanol. 1 g of the powdered polymer is moistened with 2 ml of iO-Horo alcohol solution of benzenesulfonic acid, triturated and dried. After heat treatment in an inert atmosphere at 280-300 ° C for 20 hours, the polymer does not dissolve in all tested solvents and does not soften to 400 ° C. Example 5. In a flask as in Example 1, 25 ml of m-cresol, 2357 g (0.011 mol) of ZZ-Diaminobenzidine and 3.423 g (0.01 mol) of 1,4-bis (phenylglyrxalyl) benzene will be placed. Stirring is continued for 2 hours and 0.468 g (0.002 mol) of 4-ethynylbenzene 1 is added to the acid solution. After stirring the reaction solution for 2 hours at room temperature and 0.5 hours at 100-120 ° C, the polymer was isolated as in Example I-; L, Heat treatment of the polymer in an inert atmosphere at 300-400 ° C for 12 hours leads to the formation of a material that does not soften under a load of 5 kg / cm D6 temperature of 400 ° C. The reaction solution of the polymer is used as an adhesive. Example 6, In a flask analogously to Example 1, 2.416 g (OD) 105 mol) 3.3, 4,4-tetraaminodiphenic ether, 25 ml of mcresol, 3.423 g (0.01 mol) 1,4-bis- (feschglyoxapyl) | 5 benzene and, after stirring for an hour, 0.251 g (0.001 mol) of 4-cyanatobenzyl. The reaction is carried out and the polymer is isolated as in Example I. The resulting polymer, containing terminal cyanate groups, is marked at 285 ° C. After heat treatment of the polymer containing 1% zinc chloride, at 300 ° C for 6 hours, a material that does not soften to 400 ° C is obtained. Insignificant deformation under a load of 5 kg / cm was observed at 370 ° C. The proposed method has several advantages over the method. Thus, for the synthesis of the main chain of popish shhinoksalins, the proposed method does not require special starting compounds, and the consumption of "dicarbonyl compounds" is small and amounts to 4-7% of in optimal cases. initial monomer weights. Polycondensation of conventional aromatic tetraamines with aromatic bis (and diketones) takes place at room temperature in available organic solvents for 2-4 hours with a quantitative yield. The reaction solutions are stable and stored for a long time. The use of a given excess of tetraamine makes it possible to obtain molecules of linear polyphenshthinoxalines of the required length, further determining the length of linear portions between the nodes of the polymer network, and, as a consequence, their thermomechanical and physical properties. The proposed method makes it possible to synthesize polyphenylquinoxalines with active end groups and mol. at. up to 50000 (preferably 5000-25000, BH3kocTb 0.5% solution in m-cresol at 25 ° C 0.20, 6 dl / g). The low melting point of such polymers allows them to be processed into products at temperatures lower than the processing temperatures of conventional linear polyphenylquinoxalines. Further trimerization of the active end groups during the heat treatment of the molded product allows to obtain cross-linked polyphenylquinoxalines that do not melt to the temperature of their decomposition. This process is not accompanied by the release of volatile products and is carried out at 250,350 ° C, with or without catalysts. Proton acids, Lewis acids, organic amines, organometallic and complex compounds of cobalt, iron, nickel, titanium, aluminum, zinc, tin, etc. can be used as a trimerization catalyst. In the manufacture of laminated plastics, the impregnation of reinforcing materials is usually carried out with solutions of polyphenylquinoxalines of 8-12% concentration, since the more concentrated solutions have a very high viscosity. Repeated impregnation is required to achieve the desired binder pump. The use of polyphenylquinoxalines with terminal nitrile, ciamate and ethylene groups synthesized according to the proposed method for the manufacture of laminated plastics allows increasing the concentration of the impregnating solution up to 50-60%, improving the quality of the wrinkle of fillers and improving the production technology of finished products. Thus, the hydroflame method results in the production of goliphenylquinoxalines, processed u) and temperatures lower (less than 300 ° C) than the processing temperatures of the known analogues (40d ° C and higher) and thermal treatment under relatively mild conditions (250-350 ° C compared with 400,450 ° C for limestone polyphenylchioxalines) forming materials of increased heat resistance and resistance to solvents. This iqjouecc passes without isolating volatile products and results in products that can work for a long time in very harsh temperature conditions. The polymers synthesized by the proposed method are dissolved in the available organic solvents to form highly concentrated solutions that provide high-quality impregnation of fillers and simplify the manufacturing technology of composite materials.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772498645A SU735606A1 (en) | 1977-06-16 | 1977-06-16 | Method of preparing polyphenylquinoxalines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772498645A SU735606A1 (en) | 1977-06-16 | 1977-06-16 | Method of preparing polyphenylquinoxalines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU735606A1 true SU735606A1 (en) | 1980-05-25 |
Family
ID=20714284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU772498645A SU735606A1 (en) | 1977-06-16 | 1977-06-16 | Method of preparing polyphenylquinoxalines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU735606A1 (en) |
-
1977
- 1977-06-16 SU SU772498645A patent/SU735606A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3705131A (en) | Polymers of polyphenylene type and method of producing the same | |
| JPS63199227A (en) | Production of anhydrous polymer | |
| US4567240A (en) | Ethynyl terminated ester oligomers and polymers therefrom | |
| Teasley et al. | Synthesis and Characterization of Poly (oxy-1, 3-phenylenecarbonyl-1, 4-phenylene) and Related Polymers | |
| JPS59130829A (en) | Manufacture of difunctional polyphenylene ethers | |
| US4507462A (en) | Low molecular weight aromatic polymers with biphenylene end groups | |
| US4375536A (en) | Polyphenylquinoxalines containing pendant phenylethynyl and ethynyl groups | |
| KR102124607B1 (en) | Polyether polyols, methods for the manufacture, and use thereof | |
| US3341495A (en) | Ferrocene polymers | |
| SU735606A1 (en) | Method of preparing polyphenylquinoxalines | |
| KR20190026132A (en) | Anion-exchange membrane based on polyether ether ketone copolymer and manufacturing method thereof | |
| US4873295A (en) | Novel polyether sulfone imide copolymers | |
| US6235864B1 (en) | Non-strinking siloxane polymers | |
| JPS58164537A (en) | Preparation of polyphenol derivatives, derivatives, use for polymer and copolymer and prepared copolymer | |
| Wang et al. | Intramolecular cyclization of 2, 2'-dibenzoylbiphenyl units as a new route to increase the rigidity and solvent resistance in poly (arylene ethers) | |
| Strukelj et al. | Synthesis and characterization of novel poly (aryl ether pyridyltriazine) s | |
| JP2595925B2 (en) | Thermosetting polyarylate resin | |
| US3642696A (en) | Method of preparing polybenzimidazole-amides | |
| Itoya et al. | New high-pressure synthesis of aliphatic poly (benzoxazoles) from a bis (o-aminophenol) and aliphatic dinitriles | |
| US3532646A (en) | Piperazine-containing polymers | |
| Tang et al. | Recyclable heterogeneous palladium-catalyzed Heck coupling polycondensation of bis (acrylamide) s with aromatic diiodides towards polycinnamamides | |
| US3635892A (en) | Thermostable heterocyclic polymers consisting of poly 2-quinoxalinones and similar cyclic compounds and their process of manufacture | |
| Hong et al. | New preparation method of poly (amide‐imide) s using direct polycondensation with thionyl chloride and their characterization | |
| US4142037A (en) | Readily curable fluorocarbon ether bibenzoxazole polymers | |
| Cheng et al. | New soluble aromatic polyamides from non-symmetrical extended diacid containing a phthalazinone moiety |