Способ получения полиимида

 

Изобретение относится к способам получения высокомолекулярных соединений, конкретно к способу получения термостойких, растворимых и размягчаемых полиимидов, которые могут найти широкое применение в качестве термостойких конструкционных и электроизоляционных материалов в различных областях техники. Изобретение позволяет улучшить адгезионные характеристики и придает полиимиду растворимость и способность к размягчению за счет того, что в способе получения полиимида низкотемпературной поликонденсацией производного аминофеноксифталевой кислоты в апротонном полярном растворителе с последующим формованием из реакционного раствора изделия и имидизацией при нагревании в качестве производного аминофеноксифталевой кислоты используют 4-(3ʹ) -(аминофенокси) фталевую кислоту и перед поликонденсацией ее нагревают при 180 - 190^oС в течение 6 - 9 ч. Получаемый полиимид имеет температуру размягчения 210 - 215^oС, прочность при разрыве 140 - 160 МПа, удлинение при разрыве 15 - 170%, температуру начала разложения 440 - 450^oС и адгезию к стеклу и стали, равную 5,6 - 7,5 и 5,5 - 6,0 кг/см соответственно. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения высокомолекулярных соединений, конкретно к способу получения термостойких, растворимых и размягчаемых полиимидов, которые могут найти широкое применение в качестве термостойких конструкционных и электроизоляционных материалов в различных областях техники. Целью изобретения является улучшение адгезионных характеристик и придание полиимиду растворимости и способности к размягчению. П р и м е р 1. 0,565 г (0,00207 моль) 4-(3' -аминофенокси)фталевой кислоты нагревают при 190^оС в течение 9 ч и получают 0,50г продукта с характеристической вязкостью 0,2 дл/г (характеристическую вязкость определяли в диметилацетамиде при 20^оС), содержащего по данным ИК-спектроскопии 82% имидных звеньев. Весь полученный продукт растворяют в 1,9 мл диметилацетамида (ДМАА) и выдерживают при комнатной температуре (20^оС) в течение 6 ч. Концентрация полимера 21,7% характеристическая вязкость [ η] 2,09 дл/г. К раствору добавляют 1,1 мл ДМАА (концентрация 15%), отливают пленку на стеклянную подложку размером 6х6 см и формуют пленку при 50^оС в течение 4 ч. Затем проводят имидизацию, выдерживая по 30 мин при 100, 120, 140, 170, 200 и 250^оС и 15 мин при 300^оС. Выход полиимида 0,491 г (100% от теоретического). Методом ИК-спектроскопии по изменению полосы в области 1540 см^-1 и по образованию имидных полос поглощения в области 1780 и 745 см^-1 показано, что термоимидизация завершается на 100% при 250^оС; дальнейший прогрев улучшает деформационно-прочностные свойства. Полученный полиимид растворим до 15-20 мас. в N-метилпирролидоне (N-МП), до 5-7 мас. в нитробензоле и до 10-15 мас. в м-крезоле. Температура размягчения 215^оС. После прогрева в течение 15 мин при 350 и 400^оС полиимид сохраняет способность набухания в перечисленных растворителях и не теряет способности к размягчению. Свойства полиимида приведены в табл. 1. Степень имидизации определена ИК-спектральным методом, прочность и удлинение при разрыве определены на пленках на приборе УМИВ-5. Температура размягчения определена по методу Вика при нагрузке на индентер 1 кг/мм². Температуры начала ( τ_o ), 5% ( τ₅ ) и 10% ( τ₁₀ ) потери массы определены на дериватографе системы Паулик-Паулик-Эрдей на воздухе при скорости подъема температуры 5^оС/мин. Адгезия к стеклу и металлу определена методом срезания покрытия полиимида с подложки. П р и м е р ы 2-22. Получение полиимидов осуществляют по методике примера 1. Параметры способа и характеристики полиимидов приведены в табл. 1 и 2. Покрытие на нержавеющей стали из полиимида по примеру 9 сохраняет эластичность и не отслаивается после 1500 ч кипячения в воде. Покрытие на нержавеющей стали из полиимида по примеру 19 сохраняет эластичность и не отслаивается после 2000 ч кипячения в воде. После термообработки при 400^оС в течение 15-30 мин покрытие отслаивается от подложки через 60 и 300 сут выдержки при 20^оС в 5 н. 0,5 н. растворах NaOH соответственно.

Формула изобретения

Способ получения полиимида низкотемпературной поликонденсацией производного аминофеноксифталевой кислоты в апротонном полярном растворителе с последующим формованием из реакционного раствора изделия и имидизацией при нагревании, отличающийся тем, что, с целью улучшения адгезионных характеристик и придания полиимиду растворимости и способности к размягчению, в качестве производного аминофеноксифталевой кислоты используют 4-(3'-аминофенокси)фталевую кислоту и перед поликонденсацией ее нагревают при 180 190^oС в течение 6 9 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3