Полинафтоиленбензимидазолы для термо- и теплостойких материалов Советский патент 1987 года по МПК C08G73/18 

00

сх

О5 00

г

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно, полинафтоиленбензимидазолам содержагщм N-фенилбензимидазольные фрагменты.

Известны полинафтоиленбензимидазолы на основе диангидрида 1,4,5,8нафталинтетракарбоновой кислоты и ароматических бис-(о-диаминов) различного строения общей формулы

О

R-П

где R - связь углерод-углерод, -0-.

, -С- и так далее.

к

О

Недостатком этих полимеров является то, что они неплавки и растворимы лишь в сильных кислотах (ПФК, H,jSO , метансульфокислота), что делает невозможным использование их во многих областях техники в качестве пленочных материалов и покрытий.

Известны также полинафтоиленбензимидазолы на основе диангидрида кетобис(А,5-дикарбоксинафтила-1). Полученные этим способом полимеры обладают плавкостью и могут быть переработаны прессованием под давлением, но растворимы лишь в сильных кислотах.

rNHl С

Ч с

II О

Целью данного изобретения является получение плавких и растворимых в органических растворителях полинафтоиленбензимидазолов для термо- и теплостойких материалов.

Согласно настоящему изобретению предлагаются полинафтоиленбензимидазолы формулы

где R - отсутствует, -0-, -СН„-, -С- с приведенной вязкостью 1 р

Q .

П,9 - 2,5 дл/г (0,5% р-р в , 25°С). Этитермо- и теплостойкие плавкие, растворимые полимеры могут найти применение в качестве термо- и теплостойких материалов.

Предлагаемые соединения получают реакцией диангидрид бис 1-фенил-2(1,8-дикарбоксинафт-4-ил)бензимидаЗОЛ-5-ИЛ сульфона с различными тетр аминами в среде м-крезола в присутствии бензойной кислоты как катализа-тора при 160-190 0. В качестве тетр ааминов исполь з уют ся: 3,3-диаминобензидин, тетрааминодифениловый эфир, тетрааминодифенилметан, тетраамино-бензофенон.

Реакция протекает по следующей

схеме

1бО-1ЭО°С

Бенз. кт

-ШгО

Полинафтоиленбензимидазолы общей формулы где R -; -0-; -СНГ-; -С- с прире(I О денной вязкостью; Чпр 0,9-2,5 дп/г

где R -0-. -CH,j-, -С-, связь углеII

О

род-углерод.

Полученные полимеры представляют собой желто-оранжевые порошки.

растворимые в м-крезоле, N-МП, смеси 55 тетрахлорэтан: фенол 3:1, размягчаются при 420-500 С. Приведенная вязкость (0,5% р-р и , 25°С) 1пр 0,9 - 2,5 дл/г. Из 5%-ных растворов полимеров в смеси тетрахлорэтан:фенол 3:1 были получены пленки. Строение полученных полимеров подтверждается сравнением с модельными соединениями, данными УФ, ИКспектроскопии. В ИК-спектрах полимеров присутствуют полосы поглощения 1700 см , характерные для карбонила нафтоиленбензимидазольного цикла, отсутству1--зт полосы поглощения 1740 и 1780 (карбонилы, ангидрида) и 3200 - 3400 см- (аминогруппы). Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами: Пример N -N В трехгорлую колбу с мешалкой и вводом для инертного газа помещают 8 мл м-крезола, подогревают до 7080°С, добавляют 0,2533 г.(О,ООП м) 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира 0,9524 г (0,0011 м) диангидрида бис 1-фенил-2(I,8-дикарбоксинафт-4-ил) бензимидазол-5-ил сульфона и 0,1343 (0,0011 м) бензойной кислоты, температуру поднимают до 190°С и реакцион ную смесь перемешивают в течение 7 ч, после чего полимер высаживают в метанол, отфильтровывают, экстраги руют метанолом, сушат в вакууме при 100°С. Выход количественньй. 1 пр 1,2 дл/г (0,5% р-р в , 25°С). Т.разм. 420°С. Т разл. . Прим По методике, описанной в примере 1, из 0,2511 г (0,0011 м) тетраамино дифенилметана, 0,9524 г (0,0011 м) диангидрида бис 1-фенил-2(1,8-дикар оксинафт-4-ил)бензимидазол-5-ил J сульфона и 0,1343 г (0,0011 м) бензойной кислоты полимер получают.с количественным выходом. 1пр 0,9 лд/г Т разм. , Т разл. 550°С По методике, описанной в примере 1, но при t 160°С из 0,2357 г (0,0011 м) диаминобензидина, 0,9524 г (0,0011 м) диангидрида бис 1-фенил2(1,8-дикарбоксинафт-4-ил) бензимидаЗОЛ-5-ИЛ сульфона, 0,1343 г (0,0011 м) бензойной кислоты полимер получают с количественным выходом. 1 пр 2,5 дл/г, Т разм. 460С. Т разл. 550°С. Пример 4. к N оГ Ьч@ьс 7 методике, описанной в примере из 0,2665 г (0,0011 м) тетрааминобензофенона, 0,9425 г (0,0011 м) диангидрида бис 1-фенил-2(1,8-дикарбоксинафт-4-ил)бензимидазол-5-ил)сульфона, 0,1343 г (0,0011 м) бензойной кислоты полимер получают с количественным выходом. Технико-экономический эффект. . Изобретение позволяет получить плавкие, растворимые в фенолькых растворителях и N-метилпирролидоне полинафтоилбензимидазолы, содержащие Nфенилбензимидазольные фрагменты, в отличие от аналогов, нерастворимых в органических растворителях. Из 5%-ных растворов полимеров в смеси тетрахлорэтан-фенол 3:1 были политы пленки, свойства которых даны в таблице, Полинафтонленбензимидазолы имеют температуры размягчения 420-500°С и температуры разложения 500-550с.

5 , 788689 Испытание полимеров на основе

диангидрида бис Г1-фенил-2(1,8-дикарбоксинафт-4-ил) бензимидазол-5-ил сульфона и различных тетрааминов общей формулы

б