Способ получения полибензимидазолов Советский патент 1986 года по МПК C08G73/18 

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к способам получения полигетероциклических полимеров, которые могут быть использованы в промьгашеннос ти полимерных изделий, в частности связующих для пластмасс и стеклопластиков, а также клеев, покрытий, пленочных материалов, работающих в аг- .рессивных средах и при высоких темпе ратурах.

Цель изобретения -.упрощение технологии процесса-и повышение прочностных показателей конечного продукта. .

Пример 1. Смесь из 1,1514 г (0,005 моль) 3, З , 4,4 -тетраамино- дифенилоксида, 2,2222 г (0,005 моль инитродифенилсебацината растворяют в 25 мл М-метил-2-пирролидона (N-MTI) при комнатной температуре при перемешивании в токе инертного очищенно таза, затем температуру, поднимают до 120°С за 0,5-1,0 ч и выдерживают при .этой температуре в течение 7ч. Реакционный раствор разделяют на 2 ч Из первой части полимер вьщеляют из реакционной смеси осаждением в 5%-ны раствор карбоната аммония, выпавший преполимер отфильтровыйают, промывают водой, ацетоном и сушат в вакуум- сушильном шкафу при 65-70 С. Выход преполимера почти количественный. Полученный преполимер растворим в концентрированной серной и муравьино кислотйх, амидных растворителях. Вяз кость 0,5%-ного раствора преполимера в муравьиной кислоте при 20°С равна, 6,42 дл/г, в - равна 1,67 дл/г Вторую часть реакционного раствора

N

преполимера выпивают на подложку при комнатной температуре, далее помещают в термошкаф с регулируемой температурой и с подачей в него инертного очищенного газа и выдерживают в нем 60-2ЙО°С постепенным подъемом температуры в течение 4 ч с образованием полибензимидазольной (ПБИ) пленки. ПБИ на холоду растворим в серной и муравьиной кислотах N-МП, диметилацетамиде. Приведенная вязкость меняется незначительно и составляет 6,61 дл/г в муравьиной кислоте при 20 С, 1,73 дл/г в HjSO при . Данные элементного анализа Най,цено,%.: С 73,01; Н 6,63; 15,41.

N

N 5

C2.,H,,

6,71:

0

Вычислено,%: с 73,30; Н 15,54.

Мол.м. ПБИ равна 60 000- 70 000, h 166 -194.

Неориентированная пленка ПБИ имеет следующие физико-механические характеристики: (JP 1200- 1500 КГС/СМ2, п 12-18%, пленка очень прочная и эластичная, при многократных перегибах не ломается (табл.2,-пример 5).

Примеры 2-12. Примеры реакций полигетероконденсации между ароматическими тетрааминами и другими динитродифениловыми эфирами дикар- боновых кислот проводятся аналогично примеру 1. .

I

Условия проведения реакции,

ментный состав и свойства ПБИ.на основе других динитродифениловых эфиров дикарбоновых кислот приведены в табл. 1 и 2.

ю

н

оо CTi

eg о

- t

ш - vt сч

го со

чО vO

in о

г го оо ш

m го

гч со

со го

ЧГ Ю

см г«- о

чО О

оо О 1Л

г г- г

ю г

ю

1Л

со

со

со

vO

м

го

(N

У1 оо

I

чО

о f о

1Л со

II

чО Ш

о о ю см

го

о о

rvl чО

in

-

4D

t

rJ

о

TI

и

и

as о

зГ о

CJ

ж о

I

о I

ы

о

;СО

о I

о I

о I

о I

in

vO

-

i .

v у

(0 W I

a: s s:

PI . и I

I

Xex

Ct,V

сr

Известные ПБИ

Дифенилизо- 2,0-3,0 600-700 5-8 фталат

Дифенилте--. 0,6-1,2 150-225 1-3(хруп)

рефталат

н

Дифенил-2,5- 1,06 150-225 1-3(хруп) дихлортере- фталат

Предлагаемые ПБИ

Динитроди- 6,61 1200-1500 12-18

фенилсеба- цинат

Динитроди- 7,73 1300-1600 10-15

фенилади- пинат

Динитроди- 3,78 800-1000 8-10

фенилизо- фталат

Динитроди- 3,45 800-900 5-8

фенил-2,5дихлортерефталат

Динитроди- 11,65 1300-1500 10-15 фёнилсебацинат

.

ание: р,кгс/см2 - разрушающее напряжение

при растяжении; fp относительное удлинение при разрыве; р , дл/г - приведенная вязкость полимера в НСООН при , С,% 0,5 г/дл.

Таблица 2