СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИМИДОВ Советский патент 1973 года по МПК C08F2/60 

1

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 ) и неполнотой циклизации.

Известный способ получения полиимидов путем полимеризации по механизму диенового синтеза быс-малеимидов и разнообразных диенов, таких, как циклопентадиеноны, а-пироны, замещенные тиофендиоксиды 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, и-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 быс-малеимидом:

сн-со со-сн 1 -R- II

GH-COСО-СН

со-сн

-кЧ

ild-Rсо-сн

где (CH,)-, -(СН,)б-,-(СН2),о10

Для полимеризации берут 2,5-5%-ный раствор бг с-малеимида в ароматическом соединении, используемого одновременно как реагируюший компонент и как растворитель. В случае, если быс-малеимиды не растворяются в ароматических углеводородах, для полимеризации применяют смесь ароматического соединения с этиловым спиртом или хлороформом.

В качестве сенсибилизатора используют ацетофенон (концентрация 0,3 моль/л). Облучают обычно 18-60 час, в зависимости от числа метиленовых групп в быс-малеимиде. Полиамиды получают в виде тонкого желтоватого, слегка вабухшего порошка с выходом до 70% от теории в зависимости от природы б«с-малеимида и ароматического диена. Полимеры набухают и частично растворяются, в ДМФА, крезолах, серной кислоте; они

неплавки и не разлагаются до 350°С.

Высокая термостойкость полученных полиаддуктов, хорошие электрические свойства, характеризующиеся достаточно большими значениями удельного электрического сопротивления (порядка Ю ом1см), позволяют использовать полиимиды в качестве термостойких пластмасс и электроизоляционных 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 Ы,М-гексаметилен-бмс-малеимида растворяют при небольшом нагревании () в 157 мл (1,760 моль) абсолютного бензола, затем к раствору приливают 5,8 мл ацетофенюна (0,3 моль/л). Полученную смесь выливают в реакционный сосуд. Полимер образуется при ультрафиолетовом облучении реагируюш,их компонентов, при 20°С, в течение 20 час при непрерывном перемешивании магнитной мешалкой. По мере протекания реакции выпадает светложелтый осадок полимера, которые по окончании опыта отфильтровывают, тщательно очищают горячим бензолом в аппарате Сокслета и сушат до постоянного веса в вакуум-сушильнюм 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. Для элементарного звена формулы:

C2oH22N2O4.

Характеристическая вязкость растворимой части г| 0,18 определена для 1%-ного раствора полимера в лг-крезоле при 20°С.

Полимер набухает и частично растворяется в ДМФА и ж-крезоле. ИК-спектр полученного полимера содержит полосу поглощения 1780 см . Разложение полимера, определенное из данных дерИВатограммы, начинается

при 350°С.

Условия полимеризации (растворитель, концентрация бнс-малеимида, продолжительность опытов), а также данные выходов полимеров на основе бмс-малеимидов с рядом ароматических соединений представлены в табл.

Предмет изобретения Способ получения полиимидов путем полимеризации смеси бис-малеимидов и диенового компонента, отличающийся тем, что, с целью 30 расширения ассортимента термостойких полимеров, в качестве диенового компонента применяют моноциклические ароматические соединения и процесс проводят при ультрафиолетовом облучении.