Сополиимид в качестве термостойкого материала для волокон

2 Изобретение относится к полимерной химии, в частности, новым растворхамьм сопо лттмерам, которые могут быть использованы для производства высоюопрочньвк, высокомодульнълк термостойких волокон, пленок и др.Известны ароматические полииьлипы на основе шлангипрущов нафталинтетратсарбоновой /Погодина Н.В. и др. Высокомол.соед. Б. 1989, т.3 М 1, с. 73/ и 3,31, 4,41 шарешшоксицтетратсарбоновой Лшрова Н.А. Бессонов М.И., Лайус Л.А., Рудаков А.П. ПолШщпьт-новьпй класс термостойтш полимеров. Л. Наука, 1968, с. 210/ кислот. Подимеры характеризуются высотами термическими характеристиками /рабочая тешература 25 озоос/.К недостаткам полимеров на основе указанных диангидридов относятся их низкие молекулярные массы, в связи с этим ъшзъше механические характеристики изделий, а также нерастворимость конечных подпиливал/шов в обычных органическим растворителях, что значительно затрудняет переработку их в изделия, в частности, подтучение волокон,пленок.Известны также полишмид на основе шлангу/шприца трЩтшсло/422025/-дец-7-ен 3,49,1 Отетре.карбоновой кислоты с духам/днями форт/хулы( сд/ гдеК в о О г полученные по оттностадтдшош каталитическому способу /авторское свидетельство СССР 119 671323, кл. С 08 С 71/10, 1979 авторское свидетельство СССР М 719113, кл. С 08 9 73/10, 1979/. Характеристическая вязкость полили/жидов составляет 2. . 4 дл/г. В связи с чем на их основе могут быть вьттянуты волокна, обпацанэпме высот/ли прочностными харатстеристшсаьм /б 75 МПа, Е 1 З 5 ГПа/ /Доненов Б.К., Шшайлов Г.М., Бойко Г.И. Умерзакова М.Б./ Мимические волокна. 1988, М З, с. 29/.НедостаткомПОЛИМЕРОВ ЯВЛЯЮТСЯ ИХ ВЫСОЪШЭ температуры СТЭКПОВШМЯТс 320 С в связи с этим сложность переработки в издешля, а также относительно низ кая термическая устойчивость максимальная рабочая температура 18 ОС/.Целью изобретении является повышение термической устойчивости полиимицов наоснове шланг-нитрила трщикло/4,22,О 25/дец-7-ен-34,91 Отетракарбоновой толсты,увеличение молекулярной массы ароматических подтипов на основе нафташлттетракар 2863 3основой ЛПК/ и длфенилоксицтетранарбоновой /ШО/ кислот, придания им растворимости в органтлчесъсих растворителях для высокопрочньж, высономодульъпэж термостойких во локон, гшенок. Поставленная цель достигается сопформулысополимер получают совместной полгшонденсашей шлангицрица трищлшодецентетратсарбоновой толсты /АБ/ с НТК шш ШО с шламинодткреьлллоксидом ЩАПФО/ по схемеО СО он Сд /СК/ М ж- О -о- о мха, д сгх С д д д 0Реаншн осуществляется в среде фенольных растворителей /м-, п- о-ъфезсльх, о-хлорфенол/ при температуре синтеза 17 О-18 ОС, продолжительности процесса 15 2 часа. В качестве катализаторов могут быть использованы третичные алланы приэтилашш, триоутиламша, ГПАрЦЩАР 1-у-ГШЮШШ/, кислоты Льюиса /5 С 14 тъс 14/, ряд фосфорорганических шепот Двухренилфоофоновая, фешшфооронован, ЗдщтшетгштетрагилрогларанолФозоорсновая, сульфон-аб-шгцзеъпштетрагщцэотиогштэанол-Ьфоосюновая и т.д. шолотьи. В результате получены с вьшодслиу 98-9976 и степенью шлицизахллл 97-9996, высокомолекулярные щ/ 19 .4 О дл/г, растворимые в оргашлчесюос растворителях сопоштампы, устойчивые на воалухе до 32000, температура стекловантля 3001. З 1 ОС. Положительным отличием сополиимтлцов на основе шлангиприцов ароматических и шлщикличесшх тетракарбоновьж кислот, подгученньш в одну стадию в фенольных раство рителях, являются их высокие молекулярные массы //1/1,9-4 О дл/г, высокая степеньшщцизагим 97-99, хорошая растворимость /40 г сополииъщца в 100 г ДМСО/, в результате чего непосредственно из реанщлошчого раствора или из алмдньш растворителей могут быть отлиты пленки или вытянуты высокопрочные, выоокомодульше волокна с рабочей температурой 220-25000. Предложенное изобретение иллюстрируется слепуюшугми примерами. А Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником итрубной для ввода инертного газа, поместили 13,7 г АБ /0,05 моль/, 13,4 г НГН /0,05 моль/, 20 г /0,1.моль/ ДАЛФО, пргшшти 105 мл фенола и 3,6 мл трибутилашша. колбу с реашлионньлл раствором погрузили в баню с температурой 17000. смесь при этой температуре выдерживала в течение 0,5 часа. Затем обратный холодишьник заменили на прямой для отгонки вьщетгющейся при шшэации воды и в реашмошую смесь добавляли 105 мл фенола. По истечении 1,5 часа смесь разбавляли 660 мл фенола. Из раствора полимера вытянули волокна с прочностью б 90 нг/ш 2, удлинением 5 1 О, модуль Юнга в 1 ооо нг/ммг 2. Выход сополииъшда 98. /1/з 2 дл/г /в лмоои, тсзоос.Найдено, Вычислено, С 71,43 . С 71,72 Н 3,88 Н 3,45 м- 6,40 ф 6,44 ШС-спекгр пошлмера характеризуется наличием полос поглощения в области 1720, 1780Пример 2. К навеска 13,7 /0,05 моля/ АБ, 15,5 г /0 О 5 моля/ ДФО, 20 г /0,1 моля/ ДАЩО шхшаратурное оформление подобно примеру 1/ прилили 120 мл м-крезола и 1,8 г триренилалша. При температуре 18000 смесь вьщернхивалпа в течение 20 минут. Затем, после замены обратного холощлльнтлш на прямой, прилили 120 мл подогретого до 180 С м-крезола. По истечении 1,5 часов смесь разбавили 660 мл м-гсреэола. Непосредственно из реашшог-гного раствора вытянули волокна с 680 кг/шлг, 2 13, Е 110 О нг/м. Заход сополимера 98,7, / /2/ 3,8 дл/г /в ШЮОД Тс 285 С.ПЕ-спектр сополимера характеризуется наличием полос поглощения в области 1720, 1780 и 1380 см 1, соответствующим поглощении) имица, полосы поглощения, характеризующие ащшше группы, отсутствуют.Пример З. Формование волокон из исследуемых гомо- и оополиилкллцов проводили мокрым способом иэ соответствующих растворов полимеров в фенольных растворителях /мкреэол, фенол, п-хллорфенол и их смеси/. Содержание полиьлера в прядильном растворе составляет 4 мас.. В качестве осадительной ванны использовали сгшрто-гликолевые смеси /5050 объеш-плх/ при комнатной температуре. Пластифлъсадмонное вытягивание волокна осуществляли на воздухе при расстоянии между Приемыш дисками 6,5 см. Раствор псшшлера подавали со скоростью 8310 з м/с в осадительную ванну. Длина пути нити в осадительной ваш-те 70. 90 см. Кратность гшастщиъшхмоньъш вытяняек доходила до 1,3. Кратность фишьерной вьггткки составляла 2,5 ЗЗ. Полученное волокно пропускали через промывочные ванны дистиллированная вода/ при температуре 5000 и затем сушили впри 80 С в течение 10. . .12 часов. Дополнительное термлическое вытягивание волокон на термограддлентном утюге проводили при температурах, превьшдающих то на 1 о 12.Механические характеристик волокон определят/л на приборе УМИВ-З при базовойдлине образца 1,5 см в режиме постоянной скорости десерт/нашли 8,З 310 Полученные волокна растворимы в ЩЮО, фенольных растворителях, устойчивы на воздухе до 320. . .40 ОС, с температурой стеклования 280 .З 1 ОС, характеристической вязкостью 1,94,0 дл/г, прочностью 6080 кг/М, удлинением 515, модулем Юнга 700150 О кг/ммг. Прочность используемого в промышленности аримица-Т равна 65 .87 кг/ъллг, удли нение 8, модуль Юнга 1500 кг/ш. Однако ариълиц-Т нерастворим и неплавок, что ос