Способ получения полиимидов

 

324349

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07.1Х.1970 (№ 1474782/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.11!.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23.И11 1973

М. Кл. С 08g 27/00

Комитет по делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

УДК 678.747,5(088.8) Лвторы изобретения

Б. А. Жубанов, 3, Г. Аккулова и И. И. Никитина

Казахский государственный университет им. С. М. Кирова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИМИДОВ

СН-CO CO- CH

I;H- СО СО- CH

Изобретение относится к области получения термостойких материалов, которые могут быть использованы в качестве пластмасс и электроизоляционных материалов.

Известный способ получения полиимидов на основе диангидридов тетракарбоновых кислот и диаминов характеризуется двухстадийностью, высокой температурой второй стадии процесса (до 350"С) и неполнотой циклизации.

Известный способ получения полиимидов путем полимеризации по механизму диенового синтеза бис-малеимидов и разнообразных диенов, таких, как циклопентадиеноны, а-пироны, замещенные тиофен диоксиды при 150 — 200 С, не обеспечивает расширения ассортимента термостойких полимеров.

С целью расширения ассортимента термостойких полимеров, предлагается способ получения полиимидов путем полимеризации смеси бис-малеимидов и моноциклических ароматических соединений, например бензола, толуола, этилбензола, п-ксилола, изопропилбензола. Для осуществления процесса при комнатной температуре применяют ультрафиолетовое облучение; процесс проходит в одну стадию.

Схема образования полиимидов показана на примере полимеризации бензола с бис-малеимидом:

С0-CÍ С0

К-, I I I 1 - R

C0 — CH C0

2de R=-(CH ),;, -(CHg) —, -(CHg)gpДля полимеризации берут 2,5 — 5%-ный раствор бис-малеимида в ароматическом соединении, используемого одновременно как реаги15 рующий компонент и как растворитель. В случае, если бис-малеимиды не растворяются в ароматических углеводородах, для полимеризации применяют смесь ароматического соединения с этиловым спиртом или хлороформом.

20 В качестве сенсибилизатора используют ацетофенон (концентрация 0,3 моль/л). Облучают обычно 18 — 60 час, в зависимости от числа метиленовых групп в бис-малеимиде.

Полиамиды получают в виде тонкого яел25 товатого, слегка н абухшего порошка с выходом до 70% от теории в зависимости от природы бис-малеимида и ароматического диена.

Полимеры набухают и частично растворяются в ДМФЛ, крезолах, серной кислоте; они

30 неплавки и не разлагаются до 350 С, 374349

Продолжительность опыта, Концентрация бис-малеимида в ароматическом диене, вес.

Вьгсод, %

Растворитель

Исходные компоненты час хлороформ; 30%+ ароматический диен, 70%

N, N -этилен-оас-малеимид эензол бтилбензол изопропилбензол

73

2,5

2,5

2,5

20 ароматический диен

N, N -гексаметилен-бис-малепмид бензол толуол п-ксилол этилбензол изопропилбензол

56

39

43

38

27

26

18

5

2,5

2,5

2,5

N, N-дикаметилен-бис-малеимид бензол изопропилбензол

2,5

2,5 этиловый спирт

30%+ароматический диен, 70", Предмет изобретения

Составитель Платонова

Техред Л. Грачева Корректор Е Талалаева

Редактор Г. Полехова

Заказ 2335/3 Изд. № 586 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Высокая термостойкость полученных полиаддуктов, хорошие электрические свойства, характеризующиеся достаточно большими значениями удельного электрического сопротивления (порядка 10 4 ом/см), позволяют использовать полиимиды в качестве термостойких пластмасс и электроизоляционн ых материалов.

Образование полиимидов по механизму диенового синтеза доказано данными приведенных вязкостей (0,08 — 0,30), данными элементарного анализа и инфракрасной спектроскопии и значением приведенной вязкости.

Пример. 7,6 г (0,025 моль) N,N -гексаметилен-бис-малеимида растворяют при небольшом нагревании (40С) в 157 мл (1,760 моль) абсолютного бензола, затем к раствору приливают 5,8 мл ацетофен она (0,3 моль/л). Полученную смесь выливают в реакционный сосуд. Полимер образуется при ультрафиолетовом облучении реагирующих компонентов, при 20 С, в течение 20 час при непрерывном перемешивании магнитной мешалкой. По мере протекания реакции выпадаСпособ получения полиимидов путем полимеризации смеси бис-малеимидов и диенового компонента, отличающийся тем, что, с целью ет светложелтый осадок полимера, которы по окончании опыта отфильтровывают, тщательно очищают горячим бензолом в аппарате

Сокслета и сушат до постоянного веса в вакуум-сушильном шкафу при 60 С. Получают

5,45 г полимера, выход 56%, Элементарный анализ:

Найдено, %; С 67,40; Н 6,28; N 7,94, Вычислено, %; С 67,79; Н 6,21; N 7,90.

10 Для элементарного звена формулы:

С20Н22Х204.

Характеристическая вязкость растворимой части (т)) =0,18 определена для 1%-ного раствора полимера в м-крезоле при 20 С.

15 Полимер набухает и частичного растворяется в ДМФА и м-крезоле. ИК-спектр полученного полимера содержит полосу поглощения

1780 см — . Разложение полимера, определенное из данных дериватограммы, н ачинается

20 при 350 С.

Условия полимеризации (растворитель, концентрация бис-малеимида, продолжительность опытов), а также данные выходов полимеров на основе бис-малеимидов с рядом ароматиче25 ских соединений представлены в табл. расширения ассортимента термостойких полимеров, в качестве диенового компонента применяют моноциклические ароматические соединения и процесс проводят при ультрафиоле30 тоном облучении.