Синтез термостойких полигетероариленов с бензимидазольными циклами

• Автор: Могнонов, Дмитрий Маркович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 328 с. : ил

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Современные тенденции в области органических

термостойких полимеров

1.2. Карбоцепные полимеры.

1.2.1. Полифенилены.

1.2.2. Полиариленметилены.

1.2.3. Ароматические поликетонм.

1.2.4. Полиарил иды

1.3. Гетероцепные полимеры

1.3.1. Ароматические полиамиды .

1.3.2. Полифениленсульфиды

1.3.3. Полифениленсульфоны
1.4. Полимеры с гетероциклами в цепях.
1.4.1. Полибензимидазолы
1.4.2. Полибензоксазолы.
1.4.3. Полибензтиазолы
1.4.4. Полихиноксолины
1.4.5. Полихинолины.
1.4.6. Полиимиды
1.4.7. Полиариленбензимидазолы
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
2.1. Сравнительный анализ термической стабильности
азотсодержащих гетероциклических соединений.
2.2. Синтез сополимеров на основе полифункциональных
мономеров, способных в процессе циклополиконденсации образовывать различные гетероциклические фрагменты
2.2.1. Изучение высокотемпературной полициклоконденсации в
расплаве 4карбфеноксинафталевого ангидрида с ароматическими тетрааминами
2.2.2. Свойства ПБНБИ, полученных поликонденсацией в ПФК и
расплаве
2.2.3. Некоторые аспекты практического использования
полибензимидазолонафтоиленбензимидазолов.
2.2.4. Полибензимидазолонафтоиленбензимидазолы с 5фенил
пиразолиновыми группами в цепях
2.2.5. ПБНБИ с различными 5арилпиразольными группами в
макроцепях.
2.2.6. Сравнение свойств ПБНБИ на основе ароматических и
гетероароматичсских три карбоновых кислот .
2.3. Синтез сополимеров на основе соединений, содержащих
заранее сформированные гетероциклы.
2.3.1. Синтез полибензимидазолимидов методом поликонденсации
2.3.2. Синтез полибензимидазоламидов методом миграционной
сополимеризации.
2.3.3. Полимерполимерные композиции.
2.4. Синтез Ыфенилзамещенных полибензимидазолов на основе
ароматических диаминов и имидоилхлоридов моно и дикарбоновых кислот
2.5.1. Термостойкие реактопласты на основе полибисмалеидной
смолы.
2.5.2. Термостойкие ненасыщенные полиамиды.
2.5.3. Ненасыщенные полиамидобензимидазолы.
3. ВЫВОДЫ 8 .
4. ЛИТЕРАТУРА .
5. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
6. ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Отверждение полиаминоамидов производили с помощью диглицилилового эфира 4,4 диоксидифенилпропана при температуре С. Полиамиды растворимы в высокоиолярных растворителях ДМА, ЫМП, ДМСО, крезол, охлорфенол, из растворов образуют прозрачные, бесцветные и гибкие пленки с прочностью на разрыв МПа, не плавятся до 0 СС, начинают разлагаться в атмосфере азота при СС. После нагревания в вакууме при 0 С полимеры утрачивают растворимость вследствие сшивания путем полимеризации по двойным связям, при этом прочность плнок возрастает до 7 МПа. ПО. Сополимеры имеют температуру стеклования С и легко отверждаются при 0 С за мин, что приводит к повышению температуры стеклования на С. По данным изотермических испытаний на воздухе при 0 С, потери массы сополимеров возрастают с увеличением содержания звеньев с проиаргильными группами. Получены также ароматические полиамиды, содержащие полимеризационноспособные кратные связи в основной цепи. ЧЧ О
Полиамиды с ацетиленовыми связями отверждали реакцией циклоприсоединения по ДильсуАльдеру с помощью 1,4дифенил1,3бутадиена, а полиамиды с бутадиеновыми фрагментами фенилмалеинимидом. Отвержденные полимеры имеют повышенную температуру стеклования и температуру разложения выше 0 С. На основе этих полиамидов получают пленки и стеклопластики i. Кратные связи в полимерную цепь вводят также, используя ненасыщенные диамины. Так, на основе 4. Совместной поликонденсацией лфенилендиамина и небольшого количества 2,6диаминобифенилена с изофталоилхлоридом получен сополимер, содержащий в молекулах звенья 3
II
о
с
благодаря которым сополимер приобретает способность отверждаться. После термообработки в инертной атмосфере при 0 С сополимер утрачивает растворимость и не размягчается до 0 С температура стеклования до термообработки 0 С отвержденный сополимер по термостойкости сравним с ПМФИЛ температуры разложения 0 и 0 С соответственно. Как отмечалось выше, ароматические полиамиды нашли эффективное применение в композиционных материалах в качестве армирующего волокна. В качестве связующего в таких материалах предпочтительно используют эпоксидные и эпоксифенольные, реже фенольные и ацетальные связующие . Такие реакции, при наличии не менее двух оксирановых групп в молекуле приводят к образованию сшивок. Известны и другие пути получения сетчатых ароматических полиамидов. Так, сшивание ПМФИА, взятого в форме волокна, можно выполнять обработкой хлористым тионилом 5. Сшивание полиамидов, содержащих фрагменты бензофенона, можно осуществлять диаминами, реагирующими с кетонными группами 6. Ароматические полиамиды сшивают с помощью бгсмалеинимидов, малеинового ангидрида, параформа . В качестве сшивающих агентов применяют соединения, содержащие двойные связи, например, триаллилцианурат пленки полиамидов с добавками таких соединений после отверждения под действием УФсвета или потока электронов приобретают улучшенные термические, диэлектрические свойства и устойчивость к действию органических растворителей 8. Сшитые полиамиды получены также при обработке ароматических полиамидов, содержащих перфторфениленовые группировки, ароматическими дитиолами, согласно общей схеме 9
Получаемые таким образом сетчатые полиамиды характеризуются более высокой температурой начала разложения 0 С, чем у исходных линейных полимеров 0 С. Как видно из рассмотренного выше материала по ароматическим полиамидам, эти полимеры имеют широкую перспективу для практического использования. Однако синтез их связан с применением нестабильных мономеров. В частности, хлорангидриды дикарбоновых кислот гидролизуются влагой воздуха в условиях хранения, а также в процессе поликонденсации, что отрицательно влияет на свойства получаемого полимера снижение молекулярной массы. Кроме того, побочный сопродукт поликонденсации хлористый водород способствует коррозии аппаратуры. Отмеченные недостатки традиционного метода получения ароматических полиамидов побуждают исследователей изыскивать более рациональные методы синтеза этих полимеров. Некоторые работы в данном направлении будут кратко рассмотрены в настоящем обзоре.