Способ получения пленочных материалов на основе ароматического полибензимидазола
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
