Способ получения полиимидов

Способ получения полиимидов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I I> 4482 0 I

Со1ов Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1916979/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.74. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 27.10.75 (51) М. Кл. С 08g 20/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 678.675(088,8) (72) Авторы изобрстспия

В. В, Коршак, Ю. Е, Дорошенко и Т. А. Огнева (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИМИДОВ матической тетракарбоновой кислоты N, N диарилдиимидов ароматических тетракарбоновых кислот.

Реакция осуществляется в расплаве по сле5 дующей схеме:

11

N — Аг

С

11

A1 — МН

20 где R — двухвалентный ароматический илп алифатический остаток, например — 1,ск,1,—

R — четырехвалентный ароматический остаток, Изобретение относится к области производства термостойких полимеров.

Известен способ получения полиимидов путем поликонденсации диаминов и диимидов тетракарбоновых кислот.

Диимиды тетракарбоновых кислот, например пиромеллитовой, характеризуются высокой температурой плавления, это исключает их применение при поликонденсации в расплаве. Кроме того, они имеют низкую реакционную способность и плохую растворимость в органических растворителях. В связи с этим их можно использовать только в реакции с алифатическигли и жирноароматическими диаминами, что приводит к получению полиимидов недостаточно высокой термостойкости.

Для упрощения технологии и повышения термостойкости полимеров предложен способ получения полиимидов, предусматривающий использование в качестве производного аро0

11 и Н2Х В NH2+ t1AI N 8

", 1:, 0 0 11

II II 0

I1 tI

0 0

448201

С-С х

Х Х

Потери веса, %

16 23

14 20 25

3 13 100 где Х=Н, ОН, ОСНа, ОСяНа, С1, Вг, J.

Для получения смеси полиимидов смесь диаминов и диимидов нагревают в инертной атмосфере при температуре 20 †4 С (в зависимости от температуры плавления реагентов), одновременно удаляя в токе инертного газа выделяющийся амин Ar — КН . Смесь нагревают от 1 до 10 час. Получаемая вспененная масса полиимида после охлаждения может быть использована в качестве пресспорошка.

При необходимости процесс поликонденсации может быть прерван на стадии образования олигомерных продуктов, характеризующихся плавностью или растворимостью в органических растворителях. Эти продукты могут быть использованы в качестве связующих для слоистых пластиков и других целей.

Применяемые N,N -диарилдиимиды устойчивы к гидролизу в обычных условиях. В связи с тем, что поликонденсационная вода в проТемпература, С 300 350

Пример 2. В конденсационную пробирку загружают смесь 0,5 г 4,4-диаминодифенилоксида и 1,08 r N,N -бис-(n-метоксифенил) пиромеллитимида. Смесь постепенно нагревают в токе азота до 300 С и выдерживают при этой температуре 4 час. В процессе поликонденсации отгоняют образующийся п-анизидин.

Получают полиимид с выходом 0,92 r (97%).

В ИК-спектре полимера наблюдается интенсивное поглощение в области 1720 см —, а

Температура, С 300 350

Потери веса, % 0 2

По данным термомеханических испытаний на приборе Цейтлина при нагрузке 1,6 кг/см, Температура, С 450 500

Относительная деформация, % 0 1

Пример 3. В конденсационную пробирку загружают смесь 0,75 г 4,4-диаминодифенилоксида и 1,62 г N, N -бис-(о-метоксифенил)пиромеллитимида. Смесь постепенно нагрецессе имидизации не выделяется, предлагаемый способ позволяет упростить технологию изготовления термостойких формованных изделий.

5 Пример 1. В конденсационную пробирку загружают смесь 0,5 r 4,4 -диаминодифенилоксида и 1,3 г N,N — бис — (о-метоксифенил)диимида 3,3,4,4 - дифенилоксид тетракарбоновой кислоты.

l0 Смесь постепенно нагревают в тока азота до

250 С и выдерживают при этой температуре

3 час. В процессе поликонденсации отгоняют образующийся о-анизидин. Получают полиимид с выходом 1,16 r. Полимер размягчается (5 при 270 С и может быть переработан методом горячего прессования. В ИК-спектре полимера наблюдается интенсивное поглощение в области 1720 см —, а также поглощение при 1780 и 1880 см —, что свидетельствует об имидной

20 структуре полимера. Элементный состав полимераа соответствует рассчитанному.

Найдено, %: С 70,11; Н 3,28; N 5,79.

Вычислено для C23H14NzOe> %: С 70,6;

Н 2,97; N 5,9.

25 Согласно данным динамического термогравиметрического анализа на воздухе (4,5 /мин), потери веса полимера составляют:

400 450 500 также поглощение при 1780 см — и 1380 см — .

Элементный соста в полимера соответствует

30 рассчитанному.

Найдено, %: С 68,76; Н 8,11; N 7,81.

Вычислено для Ся Н оИяОа, %: С 69,1;

Н 2,64; N 7,88.

35 Согласно данным динамического термогравиметрического анализа на воздухе (4,5 /мин), потери веса полимера составляют:

400 450 475 500 относительная деформация полимера при различных температурах составляет:

550 600 660

4о вают в токе азота до 300 С и выдерживаю. при этой температуре 3 час. В процессе поликонденсации отгоняют образующийся о-анизидин. Получают полиимид с выходом 1,39 г

448201 мера. Элементный состав соответствует рассчитанному.

Найдено, %. .С 69,64; Н 3,21; N 7,27.

Вычислено для С НщХзОа, /о. С 69,1;

5 Н 2,64; N 7,33.

Согласно данным динамического термогравиметрического анализа в атмосфере гелия (5 /мин), потери веса полимера составляют:

800 900

600 700

33 43 45 46

600 650

500

550

450

Температура, С

Относительная деформация,,г, 4 20 100

Предмет изобретения

Составитель Л. Платонова

Редактор Л. Герасимова Техред О. Гуменюк Корректор О. Тюрина

Заказ 2343/12 Изд. № 1290 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва,,>К-35, Раушская наб., д 415

Типография, пр. Сапунова, 2 (97%). Полиимид подвергают дополнительной термообработке при 330 С в вакууме (остаточное давление 1 10 — мм рт. ст.) в течение

1 час. В ИК-спектре полимера наблюдается интенсивное поглощение в области 1720см —, а также поглощение при 1780 и 1380 см —, что свидетельствует об имидной структуре полиТемпература, C 450 500 550

Потери веса,, 0 5 17

По данным термомеханических испытаний на приборе Цейлина при нагрузке 1,6 кг/смз, Способ получения полиимидов путем поликонденсации диаминов и производных ароматических тетракарбоновых кислот, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии получения полимерных продуктов, 15 относительная деформация полимера при различных температурах составляет; в качестве производных ароматических тетракарбоновых кислот используют N,N -диарилдиимиды ароматических тетракарбоновых кислот.