Способ получения пленочных материалов на основе ароматического полибензимидазола
Патент 1016321
Авторы
Способ получения пленочных материалов на основе ароматического полибензимидазола
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПОЛ5 ЧЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АРОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИБЕНЗИМИДАЗОЛА путем полийа , 10-30%-ного раствора полифениленбензимидаэола на подложку и последуюмего нагревания ее, о т ли ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения электрических свойств материала, в раствор вводят 10-50 вес . % полибис-г-малеинимида в расчете на взятый полибензимидазол. (Л
(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
1(21 ) 3302017/23-05 (22) 12.06.81 (46) 07.05.83. Бюл. Р 17 (72) Д. М. Могнонов, К. Е. Батлаев, Б. В. Ерж, A. A. Изынеев и М. В. Чер. касов (71) Институт естественных наук
Бурятского филиала Сибирского отделения AH СССР и Кемеровский научно-. исследовательские институт химической.промышленности (53) 678.675(088.8) (56) 1. Коршак В. В. Сшитые полиими-. ды. -„Высокомолекулярные соединения
A-21", 1979, )) 1, с. 161-165.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 485134, кл. С 08 J 5/18, 1973 (прототип) °.(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ
" МАТЕРИАЛОВ HA ОСНОВЕ АРОМАТИЧЕСКОГО
ПСЛИБЕНЗИМИДАЗОЛА путем полива
10-303-ного раствора полифениленбенз имидаэола на подложку и последующе. го нагревания ее, о т л и ч а юш и й- с я тем, что, с целью улучшения электрических свойств материала, в раствор вводят 10-50 вес.Ъ полибис-малеинимида в расчете на взятый полибензимидазол.
1016 321
Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, к модификации полимеров, в частности к способам получения пленочных материалов на основе ароматических полибенз имидазолов, и может быть использовано в промышленности полимерных иэделий, обладающих повышенной механической прочностью и высокой термостойкостью. .Известен способ совмещения соединений, содержащих кратные связи, с линейными высокомолекулярными соединениями через совместный раствор в общем растворителе. Введение в раствор кардового полимера (поли 15 амид, полиимид) 10-100 вес.Ъ бисакриламида анилинфлуорена или бисакриламида анилинфталеина позволяет получать однородные пленки, в дальнейшем подвергаемые термической 20 полимеризации. по кратным связям бис-акриламидов гни 250 С. При этом прочность пленочных материалов возрастает на 20-ЗОЪ f1 ).
Однако при полимериэации кардовых ненасыщенных бис-амидов в матрице линейного полимера невозможно обеспечить регулирование частоты поперечных связей, что существенно ограничивает возможность данного способа., Кроме того, повышение модуля упругости, наблюдаемое восле завершения процесса образования трехмерной сетки, приводит к значительному снижению эластичности материала.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пленок на основе полибензимидазолов, заключающийся в том, что 10-ЗОЪ-ный раствор полифениленбеызи- 4Q мидазола в амидном растворителе или концентрированной муравьиной кислоте наносят на стекло или зеркальную подложку и выдерживают при комнатной температуре в течение 0,5-1,0 ч, 45 затем помещают в термошкаф при 60300 С. Физико-механические свойства пленки на основе ароматического полибензимидазола высокие Р 2).
Недостаток способа — электрические свойства этого пленочного. мате° риала не. удовлетворительны.
Цель изобретения — улучшение электрических свойств материала, а также расширение ассортимента термостойких полимерных материалов.
Поставленная цель достигается тем, что при получении пленочных материалов на основе ароматического полибензимидазола путем полива 10ЗОЪ-ного раствора полифениленбенз- 60 имидазола в полярном органическом растворителе и последующего нагревания, вводят 10-50 вес. Ъ поли-бисмалеинимида в расчете на взятый полибензимидазол. 65
Поли-бис-малеинимид получают реакцией нуклеофильного присоединения полиамида по кратным связям избыткаН,N -бис-малеинимида нагревания пленки проводят при 180-200 С. При этом происходит термическая полимеризация. Регулирование частоты поперечных связей на матрице полиб ;нэимидазола может быть достигнуто -изменением исходного соотношения полиаяин: N,К-.бис-малеинимид.
При ме р 1. Навеску 15 г поли бензимидазола, полученного на основе 3, 3,4,4-тетрааминодифенилокI сида и дифенилизофталата, с приведенной вязкостью g> = О, б дл/г в N, N -диметилформХмиде, прочностью на разрыв. g = 55-60 МПа, относительным удлинением = 5-6Ъ,, взвешенную на аналитических весах, переносят в мерную колбу емкостью
100 мл, растворяют в очищенном, безводном N N -диметилформамиде и доводят тем же растворителем до метки. После полного растворения полимера раствор отфильтровывают на стеклянном фильтре. Затем отбирают точно откалиброванной пипеткой аликвотную часть раствора (10 мл) и ,добавляют 0,15 r (10 вес.Ъ от полибензимидазола) поли-бис-малеинимида
I полученного при соотношении N, N
-(4,4 -дифенилметан)-бис-малеинимид:
4,4 -диаминодифенилметан 1: 0,4.
После растворения последнего раствор выливают на горизонтально установленную, отполированную стеклянную. плиту, Через 3-4 ч пленку полимера снимают с подложки и нагревают в термошкафу при 180 С в течение 3-4 ч. о
0р отвержденной пленки составляет 75-80 МПа, 8 = 56Ъ.
Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той разницей, что в 10 мл аликвотной части раствора полимера растворяют (45 г (30 вес. Ъ ) поли-бис-малеинимида, полученного при том же соотношении исходных компонентов, как указано в примере 1. Полученную пленку нагревают при 1900С в течение 3-4 ч в термошкафу
-88
Пример 3. Способ осуществляют аналогично примерам 1 и 2, только поли-бис-малеинимида берут
0,75 г (50 вес. Ъ) . Полученную пленку нагревают при 200 С в течение
3-4 ч.
Gp = 85-90 МПа, 3 = 5-6Ъ.
Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что в реакцию берут
0,45 r (ЗО вес. Ъ) .-..îëè-бис-малеинимида, полученного при соотношении
1;0,1 исходных компонентов, которые названы в примере 1. Полученную
1016321
1 пленку нагревают в термошкафу при
190 С в течение 3-4 ч.
Ор = 77-80 МПа, E. = 2-3%.
Полученные пленки на основе ароматического полибензимидазола обладают электрическими свойствами более высокими, чем известные полибензимид азолы.
Электрические свойства полибензимидазолов (ПБИ) приведены в таблице. а
Электрическая прочность, ХВ/м
Удельный объем сопротивления, Ом см
ПБИ
1 ° 10"4 1 10
4,5
0,0024
Чистый г 10Р 8 10
180
5,1
Известный О, 0060
1,2 10 3 10
260
Предлагаемый 0,0030
4,8 промышленности „в качестве обмоточных электроизоляциоиных материалов позволят значительно повысить их длительную работоспособность и надежность.
Пленочные материалы иа основе аро матичеСких полибензимидазолов прк 20 использовании- на практике, в особен-. ности в иэделиях электротехнической
Составитель Л. Платонова
Редактор Н. Гунько Техред М.тейер
Заказ 3316/25 Тираж 494
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий
113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Корректор И; Коста
Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тангенс угла диэлектрических. потерь
Диэлектрическая проницаемость
Удельная поверхность сопротивления, Ом