Полиимид

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и}} 5I3996

Сок}з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.07.74 (21) 2040748/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 01.10.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР (51) М. Кл. - С 08G 73/10 б } 7}}р, 6?8З(088.$) 1 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. А. Архипова, Б. А. джубанов и Л. В. Ким

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук АН Казахской ССР (54) ПОЛИИМИД

Со, Со

NH+ НС1+ SO

Со,, gNH+ $0С1 С10С

НО0С

Изобретение относится к области получения полиимидных порошков, используемых для изготовления пластмасс.

Известны полиимиды, полученные на основе производных тримеллитовой кислоты — тримеллитового анпидрида, его хлорангидрид.

iB результате взаимодействия этих мономеров с диаминами или диоксипроизводными в растворе полярных растворителей образуются полимеры, содежащие в цепи наряду с циклическими имидными группировками амидные

Реакцию проводят, нагревая тримеллитимид в растворе 10-кратного избытка (в молях) тионилхлордида на водяной бане в течение 3 ч при 70 С. Избыток тионилхлорида затем отгоняют, получая хлорантидрид тримеллитимида, который после промывки холодным бензолом без дополн}ительной очистки идентифицируется как индивидуальное вещество: т. пл.

152 — 153 С. или эфирные связи которые по }прочности намного уступают имидным и снижают термоустойчивость, полимерной молекулы.

Предлагается новый полиимид, в цепи ко5 торого отсутствуют ампдные и эфирные связи, с использованием в качестве исходного мономера нового производного тримеллитовой кислоты — хлорангидрида тримеллитимида.

Исходный мономер получается }путем обыч1О ного хлорирования тримеллитимида тионилхлоридом

Найдено. %. С 51,54; Н 2,08; С116,80; Х 6,44.

С Н Мс оз.

Вычислено, % . .С 51,53; Н 1,95; С1 16,94;

25 N 6, 68.

Выход 850 (от теоретически возможного)

ИК-спектр вещества содержит характеристичес}кие полосы незамещенного имидного ци}кла при 1380, 1720 и 1780, 3220 см вЂ, что подтверж30 дает его строение.

513996

Мономер способен к гомополиконденсации,по схеме

СО, C0

СО go

СО НП (!

МН с

О Q0C

СО 1!

СО.

СО

Составитель Л. Платонова

Тсхред 3. Тараненко

Корректор А. Степанова

Редактор T. Девитко

Заказ 1781/10 Изд. № 1518 Тираж 630 11одиисное

LIHI4HIIli Государственного комитета (овета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушскан наб., д. 4 5

Типография, ир. Сапунова, 2 где п=3 — 30.

Поликонденсацию хлорангидрида тримеллитимида проводят в расплаве в растворе (в присутствии акцептора НС1 или без него), нагревая мономер в токе инертного газа в течение нескольких часов. Степень поликонденсации рассчитана по количеству выделившегося НС1.

В оптимальных условиях степень поликонденсации составляет около 100%. Химическое строение полимера доказано элементарным анализом и ИК-спектром.

Найдено, %: С 61,12; С1 Нет; Н 1,91.

С9Н3МОз.

Вычислено, %: С 62,42; С1 0,00; Н 1,93.

ИК-спектр полимера свидетельствует о том, что полимерная цепь содержит N-замещенные циклы (наличие полос при 1720 и 1780 см — и отсутствие полосы,при .3200 — ). Для сравнения снят ИК-спектр N-бензоилфталимида моделирующего структурное звено полимера.

Спектр полученного полимера подобен спектру модели, Hо менее разрешен.

Степень конденсации равна 3 — 30. Зная молекулярный вес мономера (210), можно вычислить молекулярный вес полимера, который колеблется в разных опытах приблизительно в интервале 1000 — 7000. Определ ить молекулярный вес методом светорассеяния невозможно, так как необходимые для вычисления характеристической вязкости по уравнению МарксаКуна-Хаувинка (q) =К М В а значения К и а,для полиимида не установлены.

Переработка полиимида возможна на стадии олигомера или путем .высокотемпературного прессования полимерного, порошка.

Пример 1. Навеску хлорангидрида триметиллитимида (1 г) помещают в колбу, снабженную вводом для инертного газа, и нагревают на сплаве Вуда при 310 С в токе аргона.

Выделяющийся при поликонденсации НС1 улавливают в сменных гловушках, заполненных титрованным раствором NaOH. Результаты количественного определения НС1 показывают, что поликонденсация протекает с высокой скоростью и через 30 мин реакция при этой

5 температуре практически заканчивается. Степень завершенности при этом составляет 0,96.

Выход полимера приблизительно 100% (на прореагировавший мономер) . Полимер представляет собой серый нерастворимый.и неплавкий порошок. Результаты определения его теплостойкости по термомеханическим кривым показывают, что изменение деформации невелико при нагревании его до 460 С. Термическая устойчивость этого полимера, найденная по

Г5 пересечению касательных к термогравиметрической кривой,:составляет 350 С.

П р» ер 2. Навеску хлорангидрида тримеллитимида (1 г) поликонденсируют àíàлогично примеру 1 при 240 С в течение 6 ч. В

20 результате получают полимер со степенью поликонденсации 0,70, растворимый в концентрированном H2SO4. Приведенная вязкость

1% -н ого р а створ а 0,47.

П р и м ер 3. Навеску хлорангидрида тримеллитимида нагревают в 10 мл раствора диметилформамида, содержащего 0,5 г триэтиламина, взятого в качестве акцептора, при

150 С в течение 8 ч. После этого реакционный раствор высаживают водой, получая полимер

30 в виде желтоватого осадка с приведенной вязкостью 0,15 (для 1 %-ного раствора в концентрированной H2SO4). Полученный растворимый олигомер может быть подвергнут дальнейшей поликонденсации.

Формула изобретения

Полиимид формулы

45 где п=З вЂ” 30, с молекулярным весом 1000 — 7000 для изготовления термостойких пластмасс.