Синтез полиимидов и сополиимидов, содержащих алифатические фрагменты

• Автор: Яблокова, Марина Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление
Оглавление

Принятые сокращения

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Методы получения полиимидов и сополиимидов

1. 1. 1. Синтез полиимидов, содержащих алифатические

фрагменты

1.1.2. Синтез адамантансодержащих полиимидов

1.1.3. Особенности синтеза сополиимидов, содержащих

алифатические фрагменты

1.2. Структура и свойства полиимидов, содержащих
алифатические фрагменты
1.2.1. Особенности надмолекулярной структуры в полиимидах
1.2.2. Частичнокристаллические полиимиды, содержащие
алифатические фрагменты
1.2.3. Жидкокристаллические полиимиды, содержащие
алифатические фрагменты
1.3. Постановка задачи и выбор объектов исследования
2. Экспериментальная часть
2.1. Исходные вещества и растворители
2.1.1. Мономеры
2.1.2. Растворители
2.2. Методики синтеза полиимидов и сополиимидов,
содержащих алифатические фрагменты
2.2.1. Изучение взаимодействия алифатических диаминов с бензойной кислотой
2.2.2. Типовой синтез полиимида
2.2.3. Типовой синтез сополиимида
2.3. Основные методы, использованные при проведении работы
3. Обсуждение результатов
Особенности одностадийной полициклоконденсации алифатических диаминов с диангидридами тетракарбоновых кислот в расплаве бензойной кислоты
Изучение фазового состояния реакционной системы Исследование характера взаимодействия аминогрупп со средой бензойной кислоты
Синтез, структура и свойства полиимидов на основе алифатических диаминов и ряда диангидридов тетракарбоновых кислот
Синтез, структура и свойства адамантансодержащих полиимидов и сополиимидов
Адамантансодержащие полиимиды на основе ряда диангидридов тетракарбоновых кислот Адамантансодержащие сополиимиды на основе алифатических диаминов и диангидридов тетракарбоновых кислот
Сополиимиды на основе пиромеллитового диангидрида Термоструктурирующиеся полиимиды и сополиимиды на основе диангидрида бензофенонтетракарбоновой кислоты Выводы
Список литературы


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 полиимидов и сополиимидов, содержащих алифатические фрагменты. Рассмотрены свойства и структурные особенности полимеров, содержащих имидные циклы и алифатические фрагменты. Рассмотрены вопросы образования кристаллической и жидкокристаллической фазы в таких полимерах, потенциальные области их применения. Экспериментальная часть содержит характеристики объектов, описание типовых методов синтеза, методики проведения экспериментов и методы исследования. Глава Обсуждение результатов состоит из нескольких частей и включает результаты исследования фазового состояния реакционной среды, особенностей синтеза, структуры и свойств ПИ и СПИ, содержащих алифатические фрагменты. Отдельный раздел посвящен термоструюурирующимся ПИ и СПИ, содержащим алифатические фрагменты, на основе диангидрида бензофенонтетракарбоновой кислоты. ПИ представляют собой хорошо изученный класс термостойких полимеров. От других классов термостойких полимеров ПИ отличаются большим разнообразием химического строения фрагментов цепи. Синтез и свойства ПИ, в том числе содержащих алифатические фрагменты, описаны в ряде монографий 1,2 и обзоров 35. В году был описан способ получения ПИ сплавлением алифатического диамина с тетракарбоновой кислотой. Реакция образования ПИ может быть описана следующей схемой рис. Реакцию проводили в две стадии 7. Первая стадия проходила при
Рис. С в течение нескольких часов. Исследование процесса образования ПИ на основе алифатических диаминов и тетракарбоновых кислот в расплаве исходных веществ показало, что протекает побочная реакция, которая приводит к образованию сшитого продукта. Вероятность протекания побочной реакции уменьшается в условиях, препятствующих удалению летучих продуктов, и возрастает при избытке аминного компонента в реакционной смеси. Этим способом 7 были получены лишь сравнительно низкомолекулярные продукты. В работах 89 поликонденсацией в расплаве получены ПИ на основе алифатических диаминов содержащих 9 и более атомов углерода. Позднее этот метод стали использовать и для получения ПИ на основе ароматических диаминов. В дальнейшем был разработан так называемый двухстадийный метод, который заключался в получении ПИ через промежуточную стадию образования растворимых полиамидокислот . В общем виде двухстадийный метод 1 включает поликонденсацию алифатического диамина с диангидридом в апротонных растворителях. На первой стадии получают растворимый преполимер полиамидо кислоту рис. Реакция образования ПАК идет с высокой скоростью при комнатной температуре в полярных апротонных растворителях, таких как ЫМП, ДМАА и т. Рис. Так как процесс экзотермический, понижение температуры способствует увеличению константы равновесия. Константа равновесия поликонденсации существенно зависит от природы растворителя. Для получения ПАК высокой молекулярной массы, как правило, применяют амидные растворители, в которых константа равновесия реакции ацилирования при С велика достигает 5 лмоль. Как и для других процессов равновесной поликонденсации, необходимым условием получения полимера с высокой молекулярной массой является точное соблюдение стехиометрического соотношения реагирующих групп. Таким образом, при соблюдении чистоты мономеров и растворителей, можно получить ПАК с высокой степенью полимеризации. На второй стадии проводят циклодегидратацию ПАК имидизацию с образованием ПИ рис. Па этой стадии происходит выделение воды. Рис. Имидизацию ПАК проводят как путем термообработки, так и под действием химических реагентов . Термическая имидизация осуществляется ступенчатым подъемом температуры до 00С. Скорость имидизации твердых пленок ПАК увеличивается в присутствии следов апротонного полярного растворителя . При химической имидизации ПАК наиболее часто используемыми циклизующими агентами являются система уксусный ангидридпиридин и третичные амины .