Растворимый сополиимид в качестве термостойкого пленочного материала

Растворимый сополиимид в качестве термостойкого пленочного материала

Реферат

 

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно к растворимым сополиимидам, которые могут быть использованы в качестве термостойкого пленочного материала в машиностроении, электротехнической и других отраслях техники. Изобретение позволяет синтезировать растворимый сополиимид общей формулы где n m 7,3 5,8, с приведенной вязкостью 2,0 2,2 дл/г в качестве термостойкого пленочного материала. Температыра разрыва под нагрузкой 20 и 500 кг/см² составляет 300 и 580°С соответственно. 2 табл.

Изобретение относится к полимерной химии, а именно к новым растворимым сополиимидам на основе ароматических диаминов и диангидридов нафталинового ряда, которые могут быть использованы в качестве термостойких, устойчивых к воздействию агрессивных сред материалов для получения пленок, волокон, связующего для стеклопластиков, в качестве пазовой изоляции. Цель изобретения синтез новых растворимых сополиимидов, устойчивых к разрывным напряжениям при повышенных температурах. Поставленная цель достигается новым соединением сополиимидом на основе диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты, диангидрида перилентетракарбоновой кислоты (ДПТК), 4,4'-диаминодифениламин-2-сульфокислоты общей структурной формулы с приведенной вязкостью 2,0 2,2 дл/г и соотношением n m от 7,3 до 5,8. Сополиимиды получают взаимодействием 4,4'-диаминодифениламин-2-сульфокислоты со смесью диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты с диангидридом перилентетракарбоновой кислоты при соотношении диангидридных компонентов от 90:10 до 85:15 мас. в смеси N-метилпирролидона, 10 мас. воды, 36 мас. уксусной кислоты и 2,5 мас. NaOH при 80^оС в течение 5 ч. Получают полимер с мол. мас. 100 120 тыс. растворимый в N-метилпирролидоне, диметилсульфоксиде, диметилацетамиде, диметилформамиде. Из полученных растворов можно отлить пленки, прочность на разрыв которых составляет 100 110 МПа, относительное удлинение при разрыве 15% Сопоставительный анализ с известными сополинафтоиленимидами показал, что заявляемые сополиимиды отличаются от известных химическим строением диангидридной компоненты, а именно наличием периленовых фрагментов в сочетании с фрагментами диангидрида нафталинтетракарбоновой кислоты, и обладают по сравнению с прототипом более высокой температурной областью работоспособности пленочных изделий на их основе при нагрузке. П р и м е р 1. 2,790 г (0,01 моль) 4,4'-диаминодифениламин-2-сульфокислоты, 0,4 г (0,01 моль) NaOH 2,414 г (0,009 моль) диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты (n) и 0,3680 г (0,001 моль) диангидрида перилентетракарбоновой кислоты (m) при соотношении n m, равном 7,3, помещают в колбу, снабженную термостатирующей рубашкой, обратным холодильником и механической мешалкой. Приливают 10 мл N-метилпирролидона, 3,6 мл уксусной кислоты и 1 мл воды и реакцию проводят при 80^оС. Через 5 ч нагрев прекращают и полимер высаживают в ацетон. В ИК-спектре полиимида присутствуют следующие сигналы, см^-1: 1680 (карбонил шестичленного имидного цикла), 1500 (ароматическое кольцо). Найдено, С 60,82; Н 2,50; N 7,20. Вычислено, C 61,64; H 2,97; O 21,3; N 7,99; S 6,09. Характеpистическая вязкость полиимида 2,12 дл/г. Температурная область работоспособности пленочных материалов на основе данного сополимера при воздействии физико-механических нагрузок приведена в табл. 2. П р и м е р ы 2 и 3. Полимеры получают в смеси N-метилпирролидона с 36 мас. уксусной кислоты, 10 мас. воды и 2,5 мас. NaOH по методике примера 1. Время реакции 5 ч. Свойства полиимидов приведены в табл. 1. Сопоставительный анализ термомеханических характеристик заявляемого сополиимида и прототипа представлен в табл. 2. Таким образом, введение в состав сополимера 10 15 мас. периленовых фрагментов приводит к значительному повышению температуры разрыва пленки при физико-механическом воздействии.

Формула изобретения

Растворимый сополиимид общей формулы где n m 7,3-5,8, с приведенной вязкостью 2,0-2,2 дл/г (0,5%-ный раствор в диметилсульфоксиде, 20^oC) в качестве термостойкого пленочного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3