Сополиамидоимид в качестве материала для термочувствительных элементов

 

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к полимерам гетероцепной структуры, и может быть использовано в машиностроении, например для изготовления термореле, датчиков систем пожаротушения. Изобретение позволяет синтезировать сополиамидоимид на основе диангидрида трициклодецентетракарбоновой кислоты и дигидразидов изофталевой и дифенилоксиддикарбоновой кислот новой химической структуры общей формулы ОС ОС со ccf N-NH-C -CXNH Г ОС СОО01 ч /- /-ч 4м xN NH-C-(o)-04Oyc-Nl-H L где n:m (60-80):(20-40), с вязкостью т/, равной 0,75-0,85 дл/г (0,5%-ный раствор в диметилсульфоксиде, 20°С), в качестве материала для термочувствительных элементов . Пленки на основе сополиамидоимида толщиной менее 70 мкм характеризуются углом формоизменения, превышающим, в отличие от известных полиамидоимидов, 40°. 2 табл., 1 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 08 G 73/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

"IO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР зоесоюзндя.йапю- TEKvllBM

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

N I N-NH-C C NH

ОС СО

0с

С) фь.

Ф (21) 4610303/05 (22) 14.10.88 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Институт химических наук АН КазССР и

Ленинградский кораблестроительный инст и тут (72) Ю.А.Дубицкий, А.В.Остапенко, В.В.Ляпунов и Б.А.Жубанов (53) 678.675 (088.8) (56) Жубанов Б.А., Архипова И.А., Алмабеков

О.А. Новые термостойкие гетероциклические полимеры. Алма-Ата: Наука, 1979, с.

93 — 98. (54) СОПОЛИАМИДОИМИД В КАЧЕСТВЕ

МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к полимерам гетероцепной структуры, и может быть использовано в машиностроении, например для изготовления термореле, датчиков систем пожаротушения. Изобретение позволяет синтезировать сополиамидоиИзобретение относится к химии высокомолекулярных соединений..а именно к полимерам гетероцепной структуры, и может быть использовано в машиностроении, например для изготовления термореле, датчиков систем пожаротушения.

Целью изобретения является синтез сополиамидоимида новой химической структуры общей формулы

0С СО

ОС СО t1

5U, 1677044 А1 мид на основе диан гидрида трициклодецентетракарбоновой кислоты и дигидраэидов изофталевой и дифенилоксиддикарбоновой кислот новой химической структуры общей формулы

С0 0

N I И- ЧН-С 0 0 0 С-NH

ОС СО и где n:m = (60 — 80):(20 — 40), с вязкостью (), равной 0,75 — 0,85 дл/г (0,5 -ный раствор в диметилсульфоксиде, 20 С), в качестве материала для термочувствительных элементов. Пленки на основе сополиамидоимида толщиной менее 70 мкм характеризуются углом формоизменения, превышающим, в отличие от известных полиамидоимидов, 40 . 2 табл., 1 ил.

f ос со |2 о н-нн-сОо © с-нн

ОС СО tt1 где и:m = (60 — 80):(20 — 40), с вязкостью (y), равной 0,75 — 0,85 дл/г (0,5%-ный раствор в диметилсульфоксиде, 20 С), в качестве материала для термочувствител ь н ых элементов.

Пример 1. Смесь 0,01 моль (2,74 г) диангидрида трициклодецентетракарбоновой кислоты, 0,007 моль (1,36 г) дигидраэида изофталевой кислоты (дигидразид 1) и

1677044

0,003 моль (0,86 г) дигидраэида дифенилоксиддикарбоновой кислоты (дигидразид II) заливают 10 мл диметилацетамида. ПолуЧенную реакционную смесь интенсивно и ремешивают при 20 С в колбе, снабженн и мешалкой и обратным холодильником.

С нтез ведут 2 ч. Из полученного вязкого раствора полигидразидокислоты отливают пленку, которую затем термически имидизуют в вакууме, не снимая со стекла, в следующем режиме: 0,5 ч при 100 С, 0,5 ч при

1 0 С, 0,5 ч при 200 С, 0,5 ч при 250 С и

0 5 ч при 300 С. После полного остывания и енка снимается со стекла, Характеристич ская вязкость полимера 0,8 дл/г. Вязкостн е характеристики полимера определяют по стандартной лабораторной методике в д метилсульфоксиде при 20 С на вискозиетре типа Убеллоде (использовали 0,5 ный раствор полимера).

Степень поликонденсации полимеров определяют методом кондуктометрическог титрования концевых гидразидных групп

0,01 н, раствором HCI на кондуктометре

ОК-102-1 (Венгрия). В качестве растворителя для навесок анализируемых полимеров используют смесь м-креэоп-этанол (4:1), Определение температуры начала разложения г роводят на дериватографе 0-1000 (Венгрия), Температуру размягчения определяфт на приборе для термомеханических

Испытаний типа весов Каргина. Физико-химические свойства сопопиамидоимида приведены в табл. 1, ИК-спектр полимера содержит полосы йоглощения при 1780, 1720, 1380 и 740 см характерные для имидного цикла.

Элементный анализ:

Найдено, : С 62,06; Н 3,76, N 12,14.

Вычислено, : С 62,14; Н 3,74; N 12,18.

Величину угла формоизменения опре. деляют, используя образцы полимерных пленок размером 60 х 20 х 0,05 мм на установке, изображенной на чертеже.

При.этом образец 1 полимерной пленКи закрепляют в вертикальном положении зажимами 2, справа от него располагают транспортир 3, а слева источник 4 тепла спирального типа, соединенный с источником 5 тока. Отметка транспортира 90 находится на одном уровне в горизонтальном направлении с источником 4 тепла. При нагреве источника 4 тепла, удаленного от образца на 10 мм, до 40 С происходит локальный изгиб образца на уровне источника тепла. При этом незакрепленный конец обраэца переходит в положение 1а или 1б r. зависимости от состава сополиамидоимида.

Угол формоизменения.определяется по показанию транспортира, После остывания

5 ис1очника тепла и полимерного образца последний принимает исходное положение.

Максимальный угол формоизменения, указанный в табл. 1, наблюдается в интервале температур 35-45 С, 10 Наблюдаемый эффект формоиэменения является полностью обратимым, долговечность образцов в режиме термоциклирования выше 10 циклов. После проведения

10 .циклов свойства образцов полностью

15 сохраняются, однако дальнейшие испытания не проводились вследствие продолжительностии и трудоемкости (1 цикл — 3 — 5 мин), Увеличение толщины пленки более

70 мк приводит к резкому снижению угла

20 формоиэменения. Зависимость угла формоиэменения от толщины пленки иллюстрируют данные, приведенные в табл, 2 (сополиамидоимид, полученный в соответствии с примером 1), 25 Пример ы 2 — 7. Сополиамидоимид получают по методике примера 1. Состав и физико-химические свойства полимеров приведены в табл. 1. Примеры 6 и 7даны для сравнения.

30 Примеры 8 и 9 — контрольные, характеризуют известные полиамидоимиды.

Приведенные в табл,,1 данные свидетельствуют о том, что сополиамидоимид новой химической структуры проявляет, в

35 отличие от известных полиамидов, формоиэменение более 40О, вследствие чего может быть использован в качестве термочувствительных элементов, контакторов, термореле и др.

40 Формула изобретения

Сополиамидоимид общей формулы

0С C0 0 0 ! N-NH-Ñ О 0 0 С NH

Г

00 где n m = (60 — 80):(20 — 40), с. вязкостью (ф равной 0 75 — 0,85 дл/г (0,5 -ный раствор в диметипсульфоксиде, 20 С), в качестве Naтериала для термочувствительных злемен55 тов.

1677044

Таблица 1

Таблица 2

Составитель А . Чеснокова

Редактор М. Циткина Техред M.Моргентал Корректор M. Øàðoøè

Заказ 3082 Тираж 297 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101