Способ получения полиимидов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н 4Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ1ТЦДГт- :,;

Союз Советскиъ

Социалистическис

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 25.111.1967 (№ 1142812/23-5) Кл, 39с, 10 с присоединением заявки J¹

Комитет по делам

МПК С 08O

УД К 679,675 (088.8) Приоритет

Опубликовано 28.Х1.1958. Бюллетень № 36 изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 7Л .1969

Авторы изобретения

Э. И. Хофбауэр и Е. И. Нестерова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИМИДОВ

Изобретение относится к области производства тсрмостойких полимеров, с которыми можно работать длительное время при высоких температурах.

Ароматические полиимиды получают в две стадии.

На первой стадии взаимодействием ароматических диангидрида и диамина получают полиамидокислоту. Реакцию проводят при умеренных температурах (обычно до 50- C) в среде Высокополярных растворителей, таких как

Х-ди метилформамид, N-диметилацетамид, Х-метил-2-пирролидон. Образующиеся при этом полиамидокислотные лаки непосредственно используются для получения .покрытий, пленок и других целей. Покрытия и пленки на основе полиамидокислоты затем переводят в полиимидные посредством термической ил I химической обработки.

Однако упомянутые полиамидокислотные лаки не стабильны, их необходимо хранить при отрицательных температурах, что в некоторых случаях весьма затруднительно.

Характеристики лака (и главным образом их вязкость) зависят от молекулярного веса полиамидокислоты, который, в свою очередь, зависит от чистоты исходных компонентов— диангидрида и диамина.

Более удобно х|ранить полиамидокислоты в сухом состоянии. Однако при высаживании их из растворов значительно снижается их молекулярный вес, что отрицательно сказывается иа cBQIIcTBBx полученных полиимидов.

Известно получение полиимидов взаимодей5 ствием диизоцианатов и производных тетракарбоновых кислот.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве упомянутых производных применяют диэфиры тетракарбоновых

10 кислот.

Реакция идет в среде обычных органических растворителей, например хлорбензола.

Полиимиды согласно изобретению получают в две стадии. На первой стадии реакцией ди15 эфиров тетракарбоновых кислот и диизоцианатов в среде различныx растворителей, таких как xëoðáåíçoë, о-дихлорбензол, циклогексанон, тетрагидрофуран, диоксан, получают эфиры полиамидокислот. Реакцгио проводят при

20 30 — 70- С з течение 5 — 25 час. Молекулярные веса эфиров полиаатидокислот в зависимост т от условий реакции составляют от 20000 до

72000. Образующиеся полимеры выпадают в осадок и их отфильтровывают. Сухой эфир

25 полиам iдокислоты можно растворить в Iloj,ходящем растворителе, например диметилформамиде. Полученные таким образом лаки используют для получения пленок методом полива из раствора и нанесения покрытий на меЗО таллические поверхности.

231798

На второй стадии отфильтрованные и,высушенные э!фиры полиамидокислот, а также пленки и покрытия на .их основе подвергают циклизации посредством термической обработки с образованием полиимидов.

Время, мин Температура, С

15 120 (сушка)

60 200

30 250 (имидизация)

30 300 одинаково, как для порошкообразных эфиров полиамидокислот, так и !для пленок и покрытий !на их основе.

Тер мическая обработка:проводится по следующему режиму: с«лсгу!«я

НООС СООСНа

Г1 Л.Х + 110С.Ы Я, -%CO

НСООС СО ОН

ОС СООСН.

Л.т

СООС C0 AH -Ц -XH от!СО.Е с«гъ г:1171 А

- (2 п-1) си,О

« ,СООТГ СО -NH -R,-ХН

О О

ll 1! гС, Р .л- 1 --Х, (ч

О О

« к н; н,с- « -; -! -сн,-(-; -О-(,, -;-!сн1 где А> р.,— -с-; -o-; --5o,—

II

О п — степень полимеризации.

Пример 1. 2,82 г (0,01 моль) диметилово- Пример 3. 2,дл г (0,01 моль) диэфира пиго эфира пиромеллитовой кислоты раство- ромеллитовой кислоты растворяюг в 40 мл ряют в 40 мл хлорбензола,и при энергичном те рагидрофурана и к раствору при энергичперемешивании добавляют 1,74 г (0,01 моль) ном перемешивании добавляют 2,52 г

2,4-толуилендиизоцианата в 40 мл хлорбензо- (0,01 лголь) 4,4"-дифенилоксиддиизоцианата в ла. Реакция идет при 50 С в течение 10 час 40 мл тетрагидрофурана, Реакцию ведут при

Выпавший эфир полиамидокислоты (выход >5 50"-С в течение 8 час, Осадок эфира,полиами73 /о ) отфильтровывают и высушивают,в ва- докислоты (выход 87 p ) отфильтровывают и куум-сушильном шкафу при 40 С. высушивают в вакуум-сушильном шкафу при

Получен!ный полимер используют для полу- 40 С, Превращение его в полиимид проводят чения полиимидной пле!нки. Циклизацию про- на пленках и покрытиях в результате термичеводят термообра!боткой в указанных условиях. 2о ской обработки в указанных условиях.

Пример 2. 3,74 г (0,01 моль) диметилового эфира 3,4,3",4"-дифенилоксидтетракарбоновой кислоты растворяют в 50 мл сухого цик- Предмет изобретения логексанона и к раствору при энергичном перемешивании до!бавляют 2,5 г (0,01 моль) 25 Способ,получения полиимидов путем взаи4,4"-дифенилметандиизоцианата в 50 мл сухо- модействия диизоциаыатов и производных тетго циклогексанона. Реакцию, ведут при 70 С ракарбоновых кислот, отличающийся тем, что, в течение 7 час. Выпавший эфир полиамидо- с целью получения полиимидов, способных к кислоты (выход 75%) отфильтровывают и вы- образованию форполимеров, устойчивых при сушивают в вакуу!м-сушильном шкафу при о хранении, в качестве производных тетракарбо40 "С. Превращение его в полиимид проводят новых кислот используют диэфиры тетракартермообработкой в указанных условиях. боновых кислот.

CocT1IBIITc«Iü Л. А. Платонова

Редактор А. Петрова Текрсд T. П. Курилко 1с,орректор О. Б. Тюрина

Заказ 363!12 Тираж 530 Подписное

Ц11ИИПИ 1(омитста по дела!и изобретена!! и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, и, 4

Т н и о Г1)B ô II!I, I I p, Сапунова, 2