Олигосульфоны и блок-сополимеры на основе 1,1-дихлор-2,2-ДИ(n-оксифенил)этилена и 1,1-дихлор-2,2-ДИ(3,5-дибром-n-оксифенил)этилена Барокова Елена Беталовна

Содержание к диссертации

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Исследование закономерностей синтеза олигосульфонов на основе
1,1 -дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена (С-2) и 4,4'-дихлордифенилсульфона (ДХДФС), 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-п-оксифенил)этилена (ТБС-2) и 4,4'-дихлордифенилсульфона высокотемпературной поликонденсацией
2.2. Синтез блок-сополимеров на основе олигоэфиров
2.2.1 Влияние концентрации исходных реагентов и природы растворителя на приведенную вязкость и выход блок-сополимеров
2.2.2. Влияние соотношения исходных веществ на приведенную вязкость блок-сополимеров
2.2.3. Влияние количества катализатора на приведенную вязкость блок-сополимеров
2.2.4. Влияние температуры и времени реакции на приведенную вязкость блок-сополимеров
2.3. Некоторые характеристики синтезированных полимеров
2.4. Исследование свойств полученных блок-сополимеров
2.4.1. Полидисперсность и растворимость
2.4.2. Термические свойства
2.4.3. Огнестойкость
2.4.4. Деформационно-прочностные свойства
2.4.5. Химическая стойкость блок-сополимеров
2.4.6. Диэлектрические свойства
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Очистка исходных веществ и растворителей
3.2. Синтез олигомеров и полимеров
3.3. Методики инструментальных исследований олигомеров и блок-сополимеров
ВЫВОДЫ

Введение к работе

Обладая рядом ценных свойств, таких как высокая прочность, малый вес, гибкость, специфические электрические свойства, химическая стойкость, доступность к быстрому и массовому производству и переработке в изделия сложной формы любой цветовой гаммы, полимеры заняли достойное место практически во всех отраслях промышленности [1, 2].

Такие многотонажные производства, как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, поликарбонаты, полиарилаты, полисульфоны, полиамиды, полиэтилентерефталат, а также сополимеры вышеназванных полимеров и их смеси имеют огромный спрос на рынке и в перспективе их производство будет расширяться во всем мире. Развивается также производство с перспективами роста новых полимеров для применения в технике - высокотермостойкие, высокопрочные и стойкие к химическим воздействиям. Это такие классы полимеров, как фторполимеры, полиамидимиды, полибензимидазолы, полним иды, полифениленсульфиды, ароматические полиамиды и полиэфиры.

Однако в настоящее время производство этих полимеров составляет не более 2 % от общего производства [3].

Среди всех полимерных материалов особое место занимают полимеры конструкционного назначения, способные выдерживать высокие температурные режимы эксплуатации. Перспективным классом полимеров являются ароматические полиэфиры, которые обладают термической, химической, окислительной устойчивостью, что позволяет использовать их как суперконструкционные и электроизоляционные материалы в различных отраслях промышленности: автомобильной, авиационно-космической, химической, пищевой, в электротехнике и медицине.

Такие эксплуатационные свойства ароматических полиэфиров как прочность, оптическая прозрачность, теплостойкость, отсутствие коррозии, отличная формоустойчивость, высокая износостойкость, антифрикционные свойства и другие, обуславливают применение их взамен металлов, сплавов, дерева, стекла, керамики.

В промышленности чаще всего находят применение гомополимеры. Однако постоянно растущие области использования полимеров требуют сочетания взаимоисключающих свойств, которых невозможно достичь для гомо-полимеров. Вследствие этого возрастает роль полимерных «гибридов» и методов их получения.

Современный уровень развития химии и технологии полимерных материалов позволяет получать материалы с новыми свойствами на основе заданного сочетания известных полимеров. Одним из наиболее интересных путей в этом направлении является создание новых высокомолекулярных соединений, в которых оригинальным образом могут сочетаться свойства фрагментов макромолекул блок-сополимеров. Варьируя химическую природу блоков, их длину, число и последовательность чередования, можно получать материалы со структурой и свойствами, существенно отличающихся от свойств исходных компонентов. Возможность сочетания неограниченного количества различных макромолекул позволяет синтезировать множество разнообразных блок-сополимеров, изменяя в широких пределах термические, механические и другие свойства.

Исходя из выше изложенного, актуальной проблемой остается синтез ароматических блок-сополиэфиров, а также разработка способов направленного регулирования их свойств за счет нового сочетания фрагментов полимерной цепи.

Одним из эффективных направлений повышения огнестойкости полимерных материалов является создание ингибиторов горения - антипиренов, введение которых в структуру полимеров способствует снижению горючести. Способы действия антипиренов разнообразны. Одни их них эффективны на первой стадии горения, т.к. предотвращают разогрев материала, другие ингибируют процесс деструкции материала до температур разложения, тре-тьи препятствуют взаимодействию активных радикалов с полимером или продуктами его деструкции, снижают концентрацию горючих газов. Экспериментально установлено, что наиболее эффективными антипиренами являются соединения фосфора и галогенов. Выбор антипиренов определяется эмпирически для конкретных полимерных материалов исходя из их особенностей их строения. Для синтеза ароматических полимеров широко используют такие ингибиторы горения как галогенсодержащие оксисоединения, в частности, галогенированные фенолы [3].

В последние годы интенсивно развиваются работы в области синтеза и исследования свойств полиэфиров на основе различных галогенсодержаш;их мономеров и олигомеров. Это позволяет в широких пределах варьировать химическое строение, и, следовательно, структуру и свойства синтезируемых полимеров.

Объектами исследования в настоящей работе являются процессы синтеза олиго - и блок-сополиэфиров акцепторно-каталитической и высокотемпературной поликонденсацией.

Целью настоящей работы является получение олигоэфиров на основе различных мономеров для дальнейшего использования их при получении блок-сополимеров, обладающих повышенной термо-, тепло-, огнестойкостью, хорошей растворимостью, а также установление влияния химического строения и состава на свойства блок-сополимеров.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи: • синтез олигосульфонов на основе 1,1-дихлор-2,2 -ди(п-оксифенил)этилена и 4,4'-дихлордифенилсульфона, 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-п-оксифенил)этилена и 4,4'-дихлордифенилсульфона различной степени конденсации: п=1, 5, 10, 20. • синтез ароматических блок-сополимеров на основе полученных олигосульфонов и смеси олигосульфонов и 4,4'-диоксидифенилпропана (бисфенола А) в различных соотношениях с дихлорангидридами изо- и терефталевой кислот и изучение влияния соотношения этих компонентов на свойства полученных блок-сополимеров. • изучение закономерностей синтеза блок-сополимеров методом акцеп-торно-каталитической поликонденсации. • исследование основных физико-химических свойств синтезированных ароматических ненасыщенных блок-сополиэфиров.

Для достижения поставленных задач использованы научные труды отечественных и зарубежных ученых, в том числе и ученых КБГУ. С целью получения достоверных и обоснованных данных использованы современные методики исследования (ИК-спектроскопия, элементный анализ, турбиди-метрическое титрование, рентгеноструктурный, дифференциально-термический анализы, диэлектрические испытания и др.).

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 135 стр., содержит 12 таблиц, 21 рисунок, 201 библиографическую ссылку.