Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Гуанідинвмісний поліорганосилсесквіоксан загальної формули

,

де

n = 8-14,

як отверджувач епоксидних смол.

Текст

Дивитися

Реферат: Гуанідинвмісний поліорганосилсесквіоксан загальної формули як отверджувач епоксидних смол. UA 70452 U (12) UA 70452 U UA 70452 U Корисна модель належить до кремнійорганічних сполук розгалуженої будови, а саме до суміші октаедральних поліорганосилсесквіоксанів (POSS) загальної формули: , де 5 10 15 n=8-14, як отверджувача епоксидних смол та призначена для використання в мікроелектроніці та оптиці. Відомі отверджувачі епоксидних смол на основі поліетиленполіамінів [як правило, діетилентриаміну (ДЕТА)]. Практичне застосування знайшли їх аддукти з епоксидними смолами, а також олігоаміди [1-3]. Задачею корисної моделі є синтез гуанідинвмісного поліорганосилсесквіоксану як отверджувача епоксидних смол. Поставлена задача вирішується синтезом гуанідинвмісного поліорганосилсесквіоксану загальної формули: , 1 UA 70452 U де 5 10 n=8-14, як отверджувач епоксидних смол. Як вихідна сполука для синтезу був взятий 3-гліцидоксипропілтриетоксисилан. Синтез поліорганосилсесквіоксану проводили за такою методикою. В основу вибраного методу синтезу запропонованого отверджувача поставлено реакцію гідролітичної конденсації гліцидоксипропілтриетоксисилану в тетрагідрофурані за температури 40-50 °C протягом 5 годин [4, 5]. Отриманий продукт виділяли переосадженням в гексан. Вихід кінцевого продукту становив 94 %. Отриманий продукт містить силсесквіоксановий каркас та кінцеві гуанідинові фрагменти. Середній розмір таких наночастинок становить ~ 3 нм. Отриманий POSS- епоксид обробляли еквівалентною кількістю розгалуженого гуанідинвмісного олігоетеру з кінцевими гуанідиновими фрагментами. Схему синтезу гуанідинвмісного POSS можна представити таким чином: 15 , 2 UA 70452 U де 5 10 15 20 25 n=8-14. Склад суміші синтезованого силсесквіоксану встановлений методом MALDI ToF масспектрометрії. Дані по будові вихідного POSS-епоксиду були отримані на мас-спектрометрі AUTOFLEX®IILRF20, ("Bruker Daltonics"), обладнаному азотним лазером (  = 337 нм). Як матрицю використовували 2,5-дигідроксибензойну кислоту ("Aldrich", 99 %). Зразки для досліджень отримували змішуванням розчину матриці (20 мг/мл) та розчину гуанідинвмісного POSS (POSS- ГД) (10 мг/мл) в метанолі в об'ємному співвідношенні 10:1. Визначено основні піки, які відповідають молекулярним масам 880, 980, 1100, 1200 г/моль. Будова синтезованого отверджувача гуанідинвмісного POSS підтверджується даними ІЧспектроскопії. В ІЧ-спектрі присутні смуги поглинання валентних коливань Si-O-Si зв'язків 1000-1 -1 1180 см , а також 1240-1280 (v Si-CH2), валентні коливання NH2- груп при 3400 см та -1 деформаційні коливання NH2- груп при 1650 см . Епоксидну смолу для отверднення змішували з сумішшю отверджувачів POSS-ГД та ДЕТА за кімнатної температури та розчиняли в органічному розчиннику до отримання однорідної гомогенної маси. Епоксидна смола з сумішшю запропонованого отверджувача та ДЕТА має вигляд прозорої однорідної маси. Властивості неотвердненої епоксидної композиції - відносна в'язкість по ВЗ, 10-14 сек., життєздатність - 3 години до нанесення. Отверднення проводили за 80 °C протягом 6 годин. Отверднена композиція набирає міцності через 5-7 діб в залежності від її складу. Готове покриття не розшаровується з часом. Для отриманих отверднених епоксидних композицій визначали вміст гель-фракції шляхом екстрагування ацетоном - вона становила 90 %. В таблиці 1 наведено склад епоксидної композиції для покриття з запропонованим отверджувачем гуанідинвмісним POSSTa фізикомеханічні властивості в порівнянні з відомим отверджувачем. Таблиця 1 Склад епоксидної композиції Прик. 1 Епоксидна смола Прик.2 Прик. 3 ДЕR-333 100 ДЕR-333 100 ДЕR-333 100 3 Прик. 4 ДЕR-333 100 Відомий отверджувач Е-41 UA 70452 U Продовження таблиці 1 Прик. 1 Прик.2 Прик. 3 Прик. 4 POSS-ГД* POSS- ГД POSS- ГД POSS- ГД ДЕТА ДЕТА ДЕТА Отверджувач ДЕТА 50 25 75 100 50 75 25 0 Розчинник % Етанол 20 Етанол 20 Етанол 20 Етанол 20 Фізико-механічні властивості епоксидної композиції Водостійкість, % 88 86 82 82 Адгезія, бали 1 1 1 1 Ударна міцність. 59 59 59 59 КГс см Міцність на згин, 1 2 2 1 по ШГ-1 мм Відомий отверджувач ДЕТА Етилцелозольв 30 90 1 59 1 *POSS-ГД-суміш з n=8-14 5 Як видно з даних таблиці 1 за фізико-механічними властивостями отримане покриття з запропонованим отверджувачем POSS-ГД знаходиться на рівні покриття з відомим отверджувачем. В таблиці 2 представлено залежність міцності адгезійного з'єднання при рівномірному відриві та рівномірному зрушенні від вмісту POSS-ГД та ДЕТА. Таблиця 2 Залежність міцності адгезійного з'єднання при рівномірному відриві та рівномірному зсуві від вмісту POSS-ГД та ДЕТА. Склад отверджувача, % POSSГД: ДЕТА 100/0 75/25 50/50 25/75 0/100 10 15 Вміст гель-фракції, % 91 93 95 97 98 Адгезійна міцність при відриві, σ0, МПа 35 35 35 35 20 Як видно з таблиці 2, при вмісті POSS-ГД в суміші з ДЕТА понад 25 % зміна зазначених адгезійних характеристик є незначною. Для дослідження дезінфікуючої та бактерицидної активності отвердненої композиції для покриття використовували два штами бактерій Чеської (ССМ), Американської (АТСС) та Української колекції мікроорганізмів (УКМ) та деякі ізоляти, які на даний час підтримуються у навчально-методичній лабораторії мікробіологічного профіля кафедри біології НаУКМА, зокрема: Escherichia coli HB 101. Результати дослідження бактерицидної активності покриття за прикладом 4 таблиці 1 по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli HB 101 та грампозитивної бактерії Staphylococcus aureis CCM 209 отвердненого покриття представлені в таблиці 3. 20 4 UA 70452 U Таблиця 3 Бактерицидна активність отвердненої композиції по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli НВ 101 та грампозитивної бактерії Staphylococcus aureis CCM 209 Контроль повтори Доби культивування 1 1д 7д + + + + + + Ріст тест культур у середовищі Staphylococcus aureis Escherichia coli 4 7 4 7 1 × 10 1 × 10 1 × 10 1 × 10 повтори повтори повтори повтори 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 +++ +++ + + + + + + + + + + + + +++ +++ + + + + + + + + + + + + Примітка: в таблиці наведені зведені дані, після висіву культур на 3-х чашках Петрі; "-" - ріст мікроорганізмів відсутній; "+"- поодинокі колонії; "+++" - суцільний ріст. 5 10 15 Як видно, отримана отверднена композиція проявляє бактерицидні та бактеріостатичні властивості по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli НВ 101 та грампозитивної бактерії Staphylococcus aureis CCM 209. Джерела інформації: 1. Chemistry and technology of epoxy resins / Ed. B.Ellis-London-Glasgow-New York-TokyoMelbourne-Madras: Blackie Academic & Professional-1993.-332 p. 2. Зайцев Ю.С., Кочергин Ю.С., Пантер М.К., Кучер Р.В. Эпоксидные олигомеры и клеевые композиции. - К.: Наук, думка, 1990.-200 с. 3. Srivastava А.К., Pragyan Mohan. Synthesis, reactions, and properties of modified epoxy resins // J. Mater. Sci.-Rev.Macromol.Chem.Phys.-1997. - C. 37, №4. - P.687-716. 4.Zhang Z., Liang G., Lu T. Synthesis and Characterization of Cage Octa(aminopropilsilsesquioxane) //Journal of Applied Polymer Science.-2004.-103, №4-P.2608-2614. 5 Frank J.F, Wydham K.D. Amin and ester-substituted silsesquioxanes: synthesis, characterization and use as a core for starburst dendrimers // Chem.Commun.,-1998-P.323-324 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Гуанідинвмісний поліорганосилсесквіоксан загальної формули , де 5 UA 70452 U n = 8-14, як отверджувач епоксидних смол. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Guanidine-containing polyorganosilsesquioxane as curative of epoxy resins

Автори англійською

Vortman Maryna Yakivna, Lemeshko Valentyna Mykolaivna, Ivanova Tamara Savivna, Vakuliuk Polina Vasylivna, Striutskyi Oleksandr Vasyliovych, Klymenko Nina Serhiivna, Batoh Oleh Petrovych, Shevchenko Valerii Vasyliovych

Назва патенту російською

Гуанидинсодержащий полиорганосилсесквиоксан как отвердитель эпоксидных смол

Автори російською

Вортман Марина Яковлевна, Лемешко Валентина Николаевна, Иванова Тамара Саввична, Вакулюк Полина Васильевна, Стрюцкий Александр Васильевич, Клименко Нина Сергеевна, Батог Олег Петрович, Шевченко Валерий Васильевич

МПК / Мітки

МПК: C08G 59/50, C07F 7/02, C07F 7/21

Мітки: смол, поліорганосилсесквіоксан, епоксидних, отверджувач, гуанідинвмісний

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-70452-guanidinvmisnijj-poliorganosilseskvioksan-yak-otverdzhuvach-epoksidnikh-smol.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гуанідинвмісний поліорганосилсесквіоксан як отверджувач епоксидних смол</a>

Подібні патенти