Растворимый полиалканимид для изготовления пленочных материалов, устойчивых при нагревании до 300 градусов, и способ его получения

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАНПатент США Не 3624030, кл. 260-78, 1971.И.С. ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ МА(73) Инстиутхимических наук им. А.Б.Бектур 0- ТЕРИАЛОВ, УСТОЙЧИВЫХ ПРИ НАГРЕва НАН РК ВАНИИ ДО 300, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕ(57) Изобретение к полимерной химии, а именно к новому растворимому полиал канимиду формулыс молекулярной массой 40-60 тыс и может быть использовано в качестве растворимого, способного перерабатываться литьем под давлением, устойчивого к воздействию агрессивных сред, термостойкого материала для получения пленок,волокон, связующих для стеклопластиков.Способ получения растворимого полиалканимида осуществляют взаимодействием эквимольных количеств 1,12-додекаметилендиамина и диангидрида 7 оксифенилтрициклодец-7-ен-тетракарбоновой кислоты в среде растворителя - смеси состава, мас. ММ - диметилацетамид или М - метилпирролидон - 70-90, вода 10-30.Изобретение относится к полимерной химии, а именно к новому растворимому полиалканимиду формулыНовый полиалканимид может быть использован в качестве растворимого,способного перерабатываться литьем под давлением, устойчивого к воздействию агрессивных сред термостойкого материала для получения пленок, волокон, свяЗУЮЩИХ ДЛЯ СТСКЛОПЛЗСТИКОВ.Технический результат изобретения состоит в повышении растворимости полиалканимидов, придании им способности перерабатываться в пленочные изделия из раствора и снижении температуры размягчения, а также в упрощении способа синтеза таких полиалканимидов.Это достигается синтезом полиалканимида формулы (1).Полиалканимид получают взаимодействием эквимольных количеств 1,12 додекаметилендиамина и диангидрида 7-ексифенилтрициклодец-7-ен тетракарбоновой кислоты, в среде растворителя-смеси следующего состава, мас./оПроцесс ведут при 30-70 С в течение 2-4 часов. Выход 99,2-99,8 Уо.Получают полимер с молекулярной массой 40-60 тыс., растворимый в диметилфдормамиде, диметилацетамиде, метилпирролидоне, диметилсульфоксиде,тетрахлорэтане, хлороформе, трикрезоле. Из полученных растворов можно отлить пленки. После прогрева воздухом при 120 С в течение 1,5-2 часов прочность пленок составляет 90-1 10 МПа, относительное удлинение при разрыве 25-30.Предлагаемый полиалканимид отличается химическим строением дианидридной компоненты, а именно наличием 7-оксифенилтрициклодеценового фрагмента и обладает, по сравнению с известным полиалканимидом повышенной растворимостью в органических растворителях, способностью перерабатываться в пленочные изделия из раствора, более низкой температурой размягчения. Пленочные изделия из предлагаемого полиалканимида устойчивы при нагреве на воздухе до 360 С за счет образования сшитых структур при 26 О-280 С. Температура размяг ЧСНИЯ, ОПРВДСЛЯЮЩЗЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ переработки полиалканими 3528да, находится в пределах от 110 до при нагрузке 100 кг/см 2 до 130 С при нагрузке 10 кг/см 2.Способ получения нового полиалканимида одностадиен и по сравнению с прототипом проще, протекает при более низких температурах (30-70 С) в другом растворителе, представляющем смесь диметилацетамида или метилпирролидона с 10-30 мас. воды, диангидрид добавляют только после полного растворения диамина в смешанном растворителе, а не одновременно.Способ иллюстрируется следующими примерами2 г /0,01 м/1,12-додекаметилендиамина помещают в колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником и заливают 10 г растворителя, содержащего 9 г /90 мас./ диметилацетамида и 1 г / 10 мас./ воды. Полученную смесь перемешивают в течение часа при комнатной температуре до полного растворения диамина. Затем порциями в течение 20 мин. добавляют 3,66 г /001 м/ диангидрида 7 оксифенилтрициклодец-7-ен тетракарбоновой кислоты. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 70 С синтез ведут 2 часа. Из полученного раствора полиалканимида отливают пленку с прочностью на разрыв 110 МПа, удлинением при разрыве 25. Молекулярная масса полимера 60 тыс., выход 99,8, температура начала разложения полимера 36 ОС. ИК-спектр полимера содержит полосы поглощения при 1780, 1720, 1380 см характерные для имидного цикла. Степень имидизации 96, полимер растворим в полярных апротонных растворителях, тетрахлорэтане, хлороформе, трикрезоле.Молекуляр- Прочность Степень ная масса, на разрыв, имитыс. МПа дизации, Ох - примеры приведены для сравнения.Смесь 2 г /0,О 1 м/ 1,12-додекаметилендиамина и 3,66 г /0,01 м/ 7 оксифенилтрициклодец-7-ен тетракарбоновой кислоты заливают 10 г растворителя, содержащего 9 г /90 мас./ диметилацетамида и 1 г / 10 мас./ воды. Полученную реакционную смесь нагревают при перемешивании до 70 С в колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником. Процесс ведут четыре часа. Полного растворения мономеров не происходит, образуется нерастворимый в органических растворителях и серной кислоте продукт, не размягчающийся при нагревании до 320 С и разлогающийся при этой температуре. Варьирование содержания воды в реакционной смеси от 10 до 30 мас., температуры процесса от 30 до 70 С а также замена диметилацетамида на метилпирролидон не приводит к образованию растворимого алканимида при одновременной загрузке мономеров.2 г /001 м/ 1,12-додекаметилендиамина помещают в колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником и заливают 10 г растворителя, содержащего 9 г /90 мас./о/ метилпирролидона и 1 г / 10 мас./ воды. Полученную смесь перемешивают в течение часа при комнатной температуре до полного растворения диамина. Затем порциями в течение 20 мин. добавляют 3,66 г /0,О 1 мас./о/ диангидрида 7-оксифенилтрициклодец-7-ен тетракарбоновой кислоты. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 70 С, синтез ведут 2 часа. Из полученного раствора полиалканимида отливают пленку с прочностью на разрыв 100 МПа, удлинением при разрыве 25. Молекулярная масса полимера 50 тыс., выход 99,2. Температура начала разложения 360 С, степень имидизации 97. ИК-спектр полимера содержит полосы поглощения при 1780, 1720, 1380 см-, характерные для имидного цикла. Полимер растворим в полярных апротонных растворителях, тетрахлорэтане хлороформе, трикрезоле.Таким образом, предлагаемый полиалканимид в сравнении с известным характеризуется повышенной растворимостью во многих органических растворите лях, образует из растворов пленки, обладающие термостойкостью и высокой