Двухстадийный синтез полиимидов. Одностадийный синтез полиимидов. Свойства. Переработка и использование, страница 4

В цьому відношенні вельми перспективним є одностадійний високотемпературний спосіб синтезу в розчині, використаний для синтезу поліімідів на основі аддуктів бензолу і кумолу з диамінодифеніловим ефіром. Високотемпературна поліконденсація вказаних мономерів в таких розчинниках, як α-хлорнафталін, N-метилпиролідон, диметилсульфоксид, дифенілоксид, сприяє випаданню полімеру на початкових стадіях синтезу, що перешкоджає зростанню макромолекули.

Синтез в кризолі при ступінчастому підйомі температури ( від 20 до 190 °С ) дозволив отримати розчин полімеру, який залишався гомогенним впродовж всього досвіду. В результаті взаємодії отриманий поліімід, добре розчинний в полярних розчинниках. Так, розчинність полііміду на основі аддукта бензолу і ДАДФО в ДМФА складає 35 г в 100 мл при кімнатній температурі. Характеристична в'язкість полімеру 0,6 - 07 дл/г.

При високотемпературному синтезі в крезолі у присутності активатора на відміну від двохстадійного процесу можна отримати високомолекулярні розчинні полііміди з високим ступенем імідізациї. Циклодегідратація в розчині зменшує вірогідність міжмолекулярних реакцій, сприяючих зшиванню і утворенню нерозчинного полііміду. Високий ступінь циклізації в розчині визначає не лише хорошу розчинність полііміду, але і високі молекулярні маси полімеру, оскільки при цьому, ймовірно зменшується доля деструктивних процесів. На в'язкість полііміду, що утворюється, впливає концентрація активатора. У міру збільшення концентрації активатора до певної межі в'язкість полііміду підвищується, а при подальшому збільшенні зменшується. Найкращим активатором є піридин.

Одностадійний високотемпературний спосіб синтезу полімерів в крезолі у присутності основ дозволяє отримати розчинні високомолекулярні полііміди. Міцність поліїмідних плівок досягає 1300 кг/см2, подовження - 15 %. Полімер стійкий на повітрі до 420 °С.

Для отримання поліімідів за одностадійним способом в реакції поліконденсації поряд з диангидрідом успішно використовуються напівефіри тетракарбонових кислот

Властивості

Розрізняють полііміди з аліфатічними ланками в основному ланцюзі макромолекули і чисто ароматичні. Перші - тверді  речовини білого або жовтого кольору, що легко кристалізуються. Поліпіромеллітіміди  на основі аліфатичних  діамінів, що містять менше 7 атомів С в молекулі, мають високі температури плавлення, лежачі вище температур їх початку розкладання (вище 350°С); нерозчинні у відомих органічних розчинниках. Поліпіромеллітіміди  на основі аліфатічних діамінів, що містять в ланцюзі більше 7 атомів С або, що мають розгалужений вуглеводневий ланцюг (не менше 7 атомів С ), а також полііміди інших ароматичних тетракарбонових кислот і різних аліфатичних діамінів розм'якшуються при температурах 300 °С; такі полііміди добре переробляються пресуванням, литвом під тиском або екструзією; температура стеклування 100-200 °С. У аморфному стані вони добре розчинні у м-крезолі, сим-тетрахлор-етані, хлороформі, нерозчинні у ДМФА, ацетоні, бензолі. З розчинів і розплавів цих поліімідів можна формувати еластичні вельми міцні плівки.

Ароматичні полііміди – тверді, важкогорючі речовини аморфної, мезоморфної або кристалічної будови; колір залежить від способу їх отримання і хімічної будови вихідних речовин. Так, полі-4-4'-дифеніленпіромеллітімід і полі-4,4'-дифеніленоксидпіромеллітімід відповідно темно-червоного і світло-золотистого кольору; полііміди 3,3-біс-(4-амінофеніл) фталіду  (ані-лінфталєїна) і 3,3'',4,4''-діфенілоксидтетракарбонової кислоти білого кольору. Від багатьох  полімерів ароматичні полііміди відрізняються вельми високою густиною (1,35-1,48 г/см3).