Анионная полимеризация ε-капролактама в присутствии ароматических полиимидов в качестве активаторов

• Автор: Баталова, Татьяна Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

В молекулярных композитах усиливающий элемент вводится в полимерную матрицу в виде жестких длинных равномерно распределенных макромолекул. Молекулярный уровень распределения компонентов композиции позволяет достичь проявления синергетического эффекта как в механических, так и в термических свойствах при сохранении перерабатываемости материала 8,9. Такое химическое связывание может быть достигнуто при образовании блоки привитых сополимеров ,. АПК, приводящего к образованию привитых сополимеров, и исследование свойств этих сополимеров. Оригинальность работы заключается в применении в качестве активных центров АПК собственных пятичленных имидных циклов ароматических ПИ, что устраняет необходимость дополнительной функционализации ПИ. Диссертация состоит из четырех глав. ПКА, а также синтезу блок и привитых сополимеров с использованием макромолекулярных активаторов. Во второй и третьей главах изложены основные результаты работы и проведено их обсуждение. В четвертой главе представлены методики синтеза и методы исследования полимеров, а также приведена характеристика исходных соединений. Использование в настоящем исследовании ароматических полиимидов с фторалкильными и кардовыми группами, обладающих хорошей растворимостью в широком круге органических растворителей, в том числе и в КЛ, сделало возможным проведение анионной полимеризации екапролактама в присутствии указанных ПИ в гомофазных условиях. Было исследовано влияние природы и молекулярной массы ароматических ПИ, а также концентрации катализатора и ПИ на скорость анионной полимеризации КЛ и кристаллизацию синтезируемого ПКА. Предложена схема анионной полимеризации КЛ в присутствии ароматических ПИ. Показано, что ароматические ПИ выполняют функцию макромолекулярных активаторов косвенного действия, приводя к образованию привитых сополимеров сшитой структуры. Исследована растворимость, водопоглощение, термические, механические, фрикционные и другие свойства синтезированных сополимеров. Показано, что сополимеры, содержащие всего 5 мае. ПИ, характеризуются существенным замедлением водопоглощения и уменьшением его максимального значения по сравнению с ПКА. Продемонстрировано повышение ударной вязкости блоков этих сополимеров по сравнению с немодифицированным ПКА. Постоянство во времени предельного значения тлог этих растворов в муравьиной кислоте дало возможность получить пленки сополимеров. Были изучены механические и другие свойства пленок. КЛ, микроструктуры пленок из образующихся сополимеров и механических свойств этих пленок. Изучено влияние теплового режима анионной полимеризации КЛ на физикохимические и механические свойства сополимеров ПКА и ароматических ПИ. Установлено, что сополимеры, полученные в условиях, близких к адиабатическим, по величине удельной ударной вязкости не только превосходят соответствующие изотермические образцы сополимеров, но и адиабатические образцы ПКА, синтезированные с таким известными полифункциональными активаторами как Ыакрилоил и метакрилоилкапролактам. Отмечено также увеличение содержания гельфракции по сравнению с изотермическими образцами сополимеров. ПИ. Они представляют также самостоятельный интерес в качестве нового класса медленных активаторов анионной полимеризации КЛ. С использованием метода изотермической калориметрии установлено существование сильного влияния строения модельных диимидов, используемых в качестве активаторов, на кинетические параметры анионной полимеризации Кл и молекулярную массу образующихся полимеров. Методом ХартриФока в приближении МЫЭОРМЗ рассчитаны основные параметры электронного строения молекул диимидов, а также продуктов их взаимодействия с анионами капролактама и теплоты этих реакций. Разработанный метод проведения анионной полимеризации КЛ в присутствии растворенных в нем ароматических ПИ различного строения представляет интерес не только в плане синтеза новых сополимеров с улучшенным по сравнению с ПКА комплексом свойств, но и как альтернативный способ переработки высокоплавких термостойких ПИ. Работа поддержана грантом РФФИ 6.