Способ получения полиэфиримидов Советский патент 1978 года по МПК C08G73/16 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРИМИДОВ СН-. CHi СНз СНз R, СНэ СНз - ВгСНзБгвг Я, -0-с«„,ь СНт Вг Ъг CHj Вг а также двухвалентные органические радикалы, характеризуемые следующе формулой . где X выбран из группы двухвалентн радикалов -с,, -с- ,-0-,-s-, где m - 1 или О, У - целое число о 1 до 5 . В качестве диамина используют с динение формулы Н Н г N-R-N , I I Н Н где R. радикал, выбранный из группы ароматических углеводород ных радикалов о -2:8 галогенсодержащих производных таких со динений; полидиорганосилоксановых циклоалкиленовых радикалов С имеющих конечные алкиленовые группы С S двухвалентных радикалов формулы где Q - выбран из группы, состояще из -о-, 1- гхГ где X - целое число от -Х-до 5, а m - 1 или О. Основные катализаторы можно выб рать из группы, состоящей из щелоч ных металлов, соединений ш.елочных металлов, щелочноземельных металло и соединений щелочноземельных мета лов . В качестве щелочных металлов ис пользуют литий, натрий, цезий, руб дий, калий и т.д. Также, могут быт использованы такие соединения щело ных металлов, как гидроокиси, окис гидриды, карбонаты, амиды, карбокс латы и т.д. В качестве основных ка лизаторов могут быть использованы щелочные амониевые фосфаты. Могут быть использованы такие щелочнозем ные металлы и их соединения, как м ний, кальций, барий, стронций, бер ий, а также их окиси, карбонаты, гидриды, карбоксилаты и т.д. Количество основного катализатора может меняться от 0,001 до 1,0 вес.I, а более предпочтительно использовать от 0,01 до 0,05 вес.% (от веса бисэфирфталимида и диамина). В качестве диаминов используют -фенилендиамин,П -фенилендиамин, 4,4-диаминодифенилпропан, 4,4-диаминодифенилметан, бензидин, 4,4-диаминодисульфид, 4,4 -диаминодифенилсульфон, 4, 4 -диаминод{гфенилэфир, 1,5-диаминонафталин, 3,3-диметилбензидин, 3,3-диметоксибензидин, 2,4 - -бис- (в-амино-трет.бутил)-толуол, бис- (П -ji-амино-трет. бутилфенил) -эфир, бис-(n-JЗ-мeтил-0-aминoпeнтил)-бензол, 1,3-диамино-4-изопропилбензол, 1,2- -бис-(3-аминопропокси)-этан, П -ксилилендиамин ,rv -ксилилендиамин , 2 , 4-диамино.голуол, 2 , б-диаминотолуол, бис- -(4-аминоциклогексил)-метан, 3-метилгептаметилендиамин, 4,4-диметилгептаметилендиамин, 2,11-додекандиамин, 2,2-диметилпропилендиамин, октаметилендиамин, 3-метоксигексаметилендиамин, 2,5-диметилгексаметилендиамин, 2,5-диметилгептаметилендиамин, 3-метилгептаметилендиамин, 5-метилнонаметилендиамин, 1,4-циклогексадиамин, 1,12-октадекадиамин, бис- -(3-аминопропил)-сульфид, N -метил- -бис-{3-аминопропил)-амин, гексаметилендиамин, гептаметилендиамин, нонаметилендиамин, декаметилендиамин, бис-(3-аминопропил)-тетраметилдисилоксан, бис-(4-аминобутил)-тетраметилдисилоксан и т.д. Для получения дифеноксидов щелочных металлов можно использовать следующие соединения: 2,2-бис-(2-гидроксифенил)-пропан, 2,4-дигидроксидифенилметан, бис-(2-гидроксифенил)- -метан, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)- -пропан, 1,1-бис-(4-гидроксифенил)этан, 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-пропан , 2 , 2-бис- (4-гидроксифенил) пентан, 3,3-бис-(4-гидроксифенил)пентан, 4,4- -дигидроксибисфенил, 4/4-дигидрокси- -3,З -5,5 тетраметилбисфенил, 2,4-дигидроксибензофенон, 4,4-дигилроксидифенилсульфон-, 2 ,4-ДИгидроксидифенилсульфон, 4,4-дигидроксидифенилсульфоксид, 4,4-дигидроксидифенилсульфид, гидрохинон, резорцинол, 3,4-дигидроксидифенилметан, 4,4-дигидроксибензофенон, 4,4-дигидроксидифенилэфир. Способ осуществляют следующим образом. Смесь,состоящую из эквимолярных количеств ароматического бисимида (бисэфирфталимид), и органического диамина, нагревают до расплавленного состояния. Отгонкой при перемешивании из расплава смеси удаляют моноорганический амин или органический диамин. В зависимости от типа ароматических бисэфирфталимидов и органических диаминов, температуры перехода в сте лообразное состояние полученного полиэфиримида, диапазона температур ки пения моноорганического амина, степе ни перемешивания и т.д., реакцию про водят при температуре от 200 до 400 предпочтительно от 220 до 300 с. Соотношение между количеством добавляе мого катализатора и количеством смеси, не является существенным. Предпочтительно катализатор вводят в смесь перед тем, как смесь перейдет в состояние расплава. Используют пониженное давление порядка от 10 до 60 торр во время проведения реакции, обеспечивающее удаление моноорганического амина и образование полиэфиримида. Время реакции от 2 до 4 ч и более, в зависимости от степени пе ремешивания, температуры полимеризационной смеси, температуры расплава, типа реагентов и т.д. Хотя эквимолярные количества орга нического диамина и ароматического бисэфирфталимида позволяют обеспечить получение полиэфиримида, характеризуемого высоким молекулярным весом, в определенных случаях может быть использован избыток органическо го диамина для получения полиэфирими да с концевыми a Инoгpyппaми. Полученный полиэфиримид имеет следующую формулу NR 0-Rl-Oгде а и R имеют вышеуказанные значения, и имеет характеристическую вязкость в диметилформамиде при 25 С от 0,1 до 0,3 дл/г. Такие полиимидь; могут быть армированы нитями из углерода, кремнезема, стекловолокна и т.д., причем их количество может изменяться от 30 до на 100 вес.ч. полиэфиримии м е р 1. Смесь из 3,4199 вес.ч. 2,2-бис-(4-N-фенилфталимид-4- -оксифенил)-пропана, и 1,3678 вес.ч. 4,4-диаминодифенилметана и 0,0004 вес.ч. карбоната калия, нагревают до 220°С в течение часа при давлении 60 мм рт.ст. Во время нагревания непрерывно подают азот. Туда же подают предварительно расплавленный метиленlee смесь нагревают еще дианилин. Да 260-270°С и выдерживают 30 мин д под давлением 10 NIM рт. сО. в течение часа. Из смеси выводят амин, полученный в результате реакции. Далее полимеризацию продолжают при 270-280 С /0,3 мм рт.ст, 3 течение 30 мин ; а затем при 300°С/0,3 мм рт.ст. в течение 2,5 часа. Продукт охлажд.ают до комнатной температуры, получают стеклообразный материал янтарного цвета, имеющий характеристическую вязкость Б диметилформамиде 0,28 дл/г. Полученный полиэфиримид имеет следующую структурную формулу

.

П р и м е р 2. Смесь 1,841 вес.ч. 1, 4-бис- (N -фенилфталимид-3-окси) - -бензола, 0,6878 вес.ч. 1,12-диаминододекана и 0,0009 вес.ч, бензоата магния перемешивают, нагревают до 220 С в атмосфере азота под давлением 40 f/iM рт.ст. в течение 15 мин. При этом происходит образование анилина, который отгоняют из реакционной смеси. Полученный вязкий расплав, нагревают до 240 С под давлением 0,3 мм рт.ст. в течение часа. Полученный полимер охлаждают, он имеет высокую ударную прочность и значительную флуоресцентность. Характеристическая вязкость этого полимера в мета-крезоле составляет 0,36 (,5%)

Полученный полиэфиримид имеет следующую структурную формулу

-N

i-(CH2),2Пример 3. Смесь 3,353 вес.ч. 2,2-бис-(4-(-фенилфталимид-4-окси)- -фенил)-пропана, 0,021 вес.ч. 4,4-диаминодифенилметана и 0,002 вес.ч. металлического лития нагревают до 250с в атмосфере азота под давлением 60 мм рт.ст. в течение 45 мин. При этом происходит образование анилина, который отгоняют из реакционной смеси. Расплав нагревают до 260 С при давлении азота 0,5 мм рт.ст. в

течение 45 мин. Полученный полимер