СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИБЕНЗИМИДАЗОЛОВ Советский патент 1973 года по МПК C08G73/18 

1

Изобретение относится к области производства термостойких полимеров.

Известен способ получения полибензимидазолов путем поликонденсации ароматических тетрааминов ,и дифенилового эфира дикарбоновых кислот, например терефталевой, в расплаве в токе инертного газа.

Цель изобретения - придание полимерам огнестойкости и самозатухающих -свойств.

Для этого В качестве исходного дифенилювого эфира применяют дифениловый эфир 2,5-дихлортерефталевой кислоты.

Введение в молекулу полимера, в основную цепь, атомов хлора придает полимерам повышенную растворимость, огнестойкость и пламягасящие свойства.

Полибензимидазолы, содержащие в основной цепи макромолекулы два атома хлора, устойчивы на воздухе до 380-400°С, в токе .инертного газа (в аргоне) -до 480-500°С. Потеря в весе на воздухе при 400°С для полибензимидазола, полученного на основе 3,3; 4,4-тетраам-инодифен-илметана и дифенилового эфира 2,5-дихлортбрефталевой кислоты составляет 7,5% за 2 час, а ла основе 3,3-диаминобензидина - 2,5% за то же время. Содержание хлора в полученных полимерах составляет 15-19%, что придает полибензимидазолам самозатухающие свойства и увеличивают в значительной степени их огнестойкость и негорючесть.

Полученные полимеры растворимы на холоду в концентрироваиных сер,ной и муравьиной

кислотах и при нагревании - полностью или частично амидных растворителях, диметилсульфоксиде.

Пример I. Смесь 2,142 г (0,01 моль) 3,3-диаминобензидина и 3,872 г (0,01 моль)

дифен.илового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты расплавляют в токе инертного очищенного газа при 220-230°С в течение 0,25 час, затем температуру поднимают до 280°С в течение 1,5-2,0 час и выдерживают

при этой температуре 8,0 час. Выход полимера почти количественный, приведенная вязкость полибензимидазола в концентрированной муравьиной кислоте при 20°С равна 1,15. Полимер на холоду растворим в серной и муравьиной кислотах, частично в диметилсульфоксиде, при нагревании частично во всех амидных растворителях. Полимер обладает негорючестью (в пламени открытой горелки тлеет, но ие горит) и самозатухаемостью.

Пример 2. Смесь 2,302 г (0,01 моль) 3,34,4-тетрааминодифенилового эфира и 3,872 г (0,01 моль) дифенилового эфира 2,5дихлюртерефталевой кислоты .расплавляют в токе очищенного инертного газа при 220-

230°С в течение 0,25 час, затем температуру

поднимают до 280°С в течение 1,5-2,0 час и выдерживают при этой температуре 8 час. Полимер растворим на холоду в серной и муравкиной кислотах, диметилсульфоксиде, и частично при Н1агревани-и, полностью в амидных растворителях. Приведен«ая вязкость полимера Б концентрированной муравьиной кислоте при 20°С равна 1,06. (Полимер не горит в пламени открытой горелки, а тлеет).

Пример 3. Смесь 2,783 г (0,01 моль) 3,34,4-тетрааминодифенилсульфона и 3,872 г (0,01 моль) дифенилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты расплавляют в токе очищенного инертного газа при 220-230°С в течение 0,25 час, затем температуру иоднимают до 280°С в течение 1,5 час « выдерживают пр.и этой температуре 8 час. Выход полимера почти количественный, приведенная вязкость 0,5%-ного раствора полимера в концентрированной муравьиной кислоте 1,02. Полимер на холоду растворим в серной и муравьиной кислотах, ди.метилсульфоксиде, сульфолане и частично во всех а.мйдных растворителях, а при нагревании растворим полностью. Полимер негорюч (в пламени открытой горелки тлеет, но не горит), самозатухаем.

Пример 4. Смесь 2,283 г (0,01 моль) 3,ЗЧ,4-тетрааминодифенилметана и 3,872 г (0,01 моль) дифенилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты расплавляют в токе очищенного инертного газа при 220-230°С в течение 0,2 час, затем поднимают температуру до 280°С в течение 1,5-2,0 час и выдерживают смесь при этой температуре 8 час в токе инертного газа и 1,0 час под вакуумом (1 мм рт. ст.). Выход полимера шочти количественный, приведенная вязкость полимера в муравьиной кислоте при 20°С равна 1,53. Полимер растворим на холоду в серной и муравьиной кислотах, частично в амидных растворителях и диметилсульфоксиде, при нагревании в диметилсульфоксиде полностью. Полимер обладает негорючестью и самозатухаемостью. Пример 5. Смесь. 1,151 г (0,005 моль) 3,34,4-тетрааминодифенилоксида, 1,141 г. (0,005 моль) 3,34,4-тетрааминодифенилметана и 3,872 г (0,01 моль) дифенилового эфира 2,5-дихлортерефталевой кислоты расплавляют в токе инертного очищенного газа при 220- 230°С, затем поднимают температуру до 280°С .в течение 1,5-2,0 час и выдерживают при этой температуре 8 час. Приведенная вязкость полимера в концентрированной муравьиной кислоте 1,25. Полимер растворим на холоду в серной, муравьиной кислотах, диметилсульфоксиде, частично во всех амидных растворителях; при нагревании растворим в N-метилпирролидоне. Полимер обладает негорючестью и огнестойкостью.

Предмет изобретения

Способ получения полибензимидазолов путем поликонденсации ароматических тетрааминов и дифеннловых эфиров дикарбоновых кислот в расплаве в токе инертного газа, отличающийся тем, что, с целью придания полимерам огнестойкости и самозатухающих свойств, в качестве исходного дифенилового эфира применяют дифениловый эфир 2,5-дихлортерефталевой кислоты.