Исследование жирныех кислот подсолнечного масла и олеиновой кислоты, вступающих в реакции с фурфуриловым спиртом и фурфурилглицидиловым эфиром, страница 4

Били  поставлены  синтезы взаимодействия ЖК / ЭФУ в соотношении (1:1) и (1:3) но без катализатора, для определения степени завершенности реакций.  В качестве ЖК брались также ЖК подсолнечного масла и олеиновая кислота. Реакции проводили при 180°С. В композициях (1:1) и (1:3) К.Ч не падало ниже чем на 85 и 95% соответственно. Эпоксидное число уменьшалось пропорционально К.Ч. После того как К.Ч перестало уменьшаться, реакционную массу композиции (1:3) продолжали греть, чтобы убедиться возможно ли протекание реакции эпоксидных групп по вторичным гидроксильным. Реакцию продолжали 5 ч. при 190°С. За это время реакции содержание эпоксидных групп упало всего на 15 %, полного завершения реакции установить не удалось, поэтому реакции на этой стадии была прекращена.

Рисунок 3.2  Зависимости кислотного числа (а), кажущейся степени завершенности реакции (б) и анаморфозы кинетической кривой в рамках уравнения первого порядка. 1 – соотношение ЖК/ЭФУ – 1 : 1; 2 – 1 : 3. Символами обозначены экспериментальные данные; сплошными линиями – расчетные результаты.

Рисунок 3.3 Зависимость степени завершенности реакции с участием эпоксидных групп от времени (а) и анаморфоза кинетической кривой в координатах реакции первого порядка (б). Температура 150°С.

Все продукты наносились на подложку с целью установления их способности к пленкообразованию,  также  определялись физико – механические свойства

образовавшихся покритий, результаты приведены в таблице 3.3. 

Было установлено, что для процесса пленкообразования достаточно соотношения ЖК/ЭФУ (1:1), но только для ЖК подсолнечного масла. С олеиновой кислотой покрытие полностью не высыхало а оставалось слегка липким, и легко сдиралось. В присутствии катализатора эта композиция образовывала покрытия.   

Таблица 3.3 – Физико - механические свойства покрытий

где       ЖК_п – ЖК подсолнечного масла;   ЖК_о – олеиновая кислота;

к– катализатор.

В процессе отверждения главную роль играют фурановые кольца, однако не исключена роль двойных связей, которые вступают в реакцию по мере нарастания молекулярной массы. В суммарном итоге они также влияют на скорость высыхания покрытий. .  Покрытия с катализатором обладают большей твердостью чем без него. Это можно объяснить более высокой частотой сшивки за счет двойных связей фуранового кольца. Нелетучий  остаток у покрытий с катализатором составляет не менее 95 %. У покрытий без катализаторов сухой остаток составляет 85 – 90 %. Очевидно часть    остававшегося в свободном виде ЭФУ не успела   вступить в процесс пленкообразования. Так же было замечено, что в процессе пленкообразования играет большую роль кислород воздуха.

Образуют ли наши покрытия трехмерную сетку, определяли путем нагревания  и определения гель – фракции покрытий. При нагревании до 280 °С размягчение пленки не наблюдалось. Содержание гель – фракции после экстракции свободной пленки в толуоле составило 98 %, что свидетельствует о полноте протекания описанных выше реакций.