Синтез линейных и сверхразветвленных полиимидов на основе мономеров AB и AB2 типа

• Автор: Бузин, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление

Оглавление с.

Принятые сокращения

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Получение полиимидов из производных тетракарбоновых

кислот и диаминов

1.2. Получение полиимидов из гетеромономеров

1.2.1. Синтез полиимидов из аминоангидридов

1.2.2. Синтез полиимидов из аминодикарбоновых кислот

1.2.3. Синтез полиимидов из эфиров аминодикарбоновых

кислот
1.3. Сверхразветвленные термостойкие полимеры
1.3.1. Полифенилены
1.3.2. Простые ароматические полиэфиры
1.3.3. Сложные ароматические полиэфиры.
1.3.4. Ароматические полиамиды
1.3.5. Полиэфиркетон ы
1.3.6. Полиэфирсулъфон ы
1.3.7. Полифениленсульфиды
1.3.8. Полиэфиримиды
1.3.8.1. Получение сверхразветвленных ПЭМ прямой
поликоиденсацией АН2 мономеров
1.З.8.2. Получение сверхразветвленных полиимидов по схеме А2Вз
1.3.9. Потенциальные области применения термостойких
сверхразветвленных поли.меров
1.4. Постановка задачи и выбор объектов исследования
2. Экспериментальная часть
2.1. Исходные вещества и растворители
2.1.1. Мономеры
2.1.2. Растворители
Методики синтеза полиэфиримидов, сополиэфиримидов и модельных соединений
Линейные полиэфиримиды и сополиэфиримиды Сверхразветвленные полиэфиримиды и сополиэфиримиды
Модельные реакции
Методы исследования структуры, использованные при проведении работы Обсуждение результатов
Линейные полиэфиримиды на основе
аминофсноксифталевых кислот Линейные гомопопиэфиримиды
Сополимеры на основе 3 и 4аминофеноксифталевых кислот
Исследование механизма и кинетических
закономерностей автополициклоконденсации
аминофеноксифталевых кислот в расплаве БК
Структура аминофеноксифталевых кислот
Моделирование стадии ацилирования
Изучение стадии дегидратации фрагментов фталевой
кислоты
Роль стадии имидизации амидокислотных фрагментов Получение сверхразветвленных ПЭИ на основе 4,5бис3аминофеноксифталевой кислоты
Сверхразветвленный гомополимер на основе 4,5бис3аминофеноксифталевой кислоты
Сверхразветвленные сополиэфиримиды на основе 4,5бис
3АФФК и 3АФФК
Расчет степени разветвлен ности сверхразвевленных
сополиэфирисидов
Благодарности
Список литературы


В данной работе рассмотрен альтернативный подход к получению ПЭИ из латентных мономеров, который может заключаться в переводе латентной группы в активную форму путем термической дегидратации i i с последующей автополициклоконденсацией образующегося аминоангидрида. Задачей настоящей работы является подбор условий, при которых стадии дегидратации латентных АВ мономеров, поликонденсации и имидизации могут быть осуществлены одновременно, без выделения преполимера. Решение этой задачи позволило бы создать простой и эффективный способ получения линейных ПЭИ из латентных АВ мономеров в одну стадию. Разрабатываемый подход можно было бы распространить на получение сверхразветвленных ПЭИ на основе гетеромономеров, содержащих одну группу А типа и две группы В типа мономеров АВ2. Сверхразветвленные ПЭИ являются новыми перспективными объектами, которые потенциально могут сочетать свойства ПЭИ с возможностью введения в макромолекулу большого количества функциональных групп. Можно полагать, что сверхразветвленные ПЭИ могут быть использованы, например, в качестве термостойких полимерных носителей для иммобилизованных катализаторов. Возможности применения подобных полимеров могли бы быть существенно расширены, если бы удалось регулировать степень разветвленности и таким образом добиться сочетания функциональности и удовлетворительных физикомеханических свойств. Разработка простого и эффективного способа получения подобных сверхразветвленных полиэфиримидов заданной структуры представляется актуальной задачей. Целью работы являлось создание эффективного одностадийного способа получения линейных и сверхразветвленных ПЭИ на основе аминофеноксифталевых кислот мономеров АВ и АВ2 типа. Научная новизна работы заключается в том, что предложен новый способ получения линейных и сверхразветвленных ПЭИ путем высокотемпературной каталитической автополициклоконденсации АФФК мономеров АВ и АВг типа в расплаве бензойной кислоты. Изучены закономерности протекания реакций, моделирующих элементарные стадии процесса получения ПЭИ указанным способом. Установлено, что при этом ключевую роль играют два фактора катализ поликонденсации кислой средой и равновесный характер стадии поликонденсации. Получены статистические СПЭИ, содержащие мета и ларязамещенные фрагменты АФФК в различном соотношении. Получены сверхразветвленные СПЭИ с варьируемым соотношением линейных и дендритных фрагментов путем каталитической сополициклоконденсации мономеров АВ и АВ2. Исследована зависимость свойств сверхразветвленных СПЭИ от их состава. КешЮОО. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна и практическая ценность, сформулированы основные цели исследования. Литературный обзор включает сведения о способах синтеза линейных полимеров на основе пар мономеров А2В2, гетеромономеров, а также синтеза сверхразветвленных термостойких полимеров. Рассмотрены потенциальные области применения термостойких сверхразветвленных полимеров. Экспериментальная часть содержит характеристики объектов и методов исследования, методики проведения экспериментов. Глава Обсуждение результатов состоит из нескольких частей и включает результаты исследования условий синтеза и свойств линейных гомо и сополиэфиримидов, исследование закономерностей автополициклоконденсации 3АФФК. Отдельный раздел посвящен исследованию синтеза сверхразветвленных гомо и сополиэфиримидов. Наиболее распространен способ получения полиимидов поликонденсацией диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот с ароматическими диаминами, осуществляемой как одностадийным, так и двухстадийным методами 8. Двухстадийный метод включает ацилирование ароматического диамина диангидридом в апротонных растворителях. На первой стадии получают растворимый преполимер полиамидокислоту рис. ОН
Рис. Схема ацилирование ароматического диамина диангидридом. На второй стадии проводят циклодегидратацию ПАК имидизацию с образованием ПИ рис. На этой стадии происходит выделение воды. Рис. Схема имидизации ПАК.