Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов Потаёнкова Елена Александровна

Введение к работе

.*

Актуальность темы. Среди различных классов термостойких полимеров видное место занимают полиимиды благодаря сочетанию хороших термических, электрических и физико-механических свойств. Однако, в некоторых случаях, например, при действии щелочей и перегретого пара, срок службы по-лиимидных материалов ограничен, вследствие их недостаточно высокой гидролитической устойчивости в указанных условиях. К их недостаткам можно также отнести довольно низкую растворимость большинства промышленных по-лиимидов в органических растворителях, что затрудняет переработку, несколько ограничивает области их практического применения, а, кроме того, создает препятствия для углубленного изучения этого класса полимеров. В связи с этим поиск новых мономерных структур и синтез на их основе полимеров с улучшенными свойствами остается по-прежнему актуальной задачей, поскольку позволяет расширить области практического применения полиимидных материалов.

Ранее было показано, что введение в макромолекулы полиимидов али-циклических фрагментов приводит к улучшению ряда эксплуатационных характеристик таких полимеров. Эти полимеры находят применение в медицине, оптике, микроэлектронике и других областях, прежде всего как модификаторы промышленных полимеров. Еще более широкое практическое использование таких полимеров может быть обеспечено за счет расширения мономерной базы, основанной на применении технологичных, экономически оправданных схем синтеза функциональных производных полициклических соединений.

В связи с этим определенный интерес представляют бициклосодержащие диамины. С одной стороны, их можно рассматривать как альтернативу более дорогостоящим адамантансодержащим диаминам, которые применяются для синтеза полиимидов с повышенной гидролитической устойчивостью. С другой

* В обсуждении результатов принимали активное участие д.х.н., профессор Орлинсон Б. С. и к.х.н., доцент Бру-нилинР. В.

- пленки, полученные из бициклосодержащих полиимидов, являются перспективными покрытиями, которые используются в жидкокристаллических дисплеях.

Синтез на основе бициклосодержащих диаминов новых полиимидных материалов поможет глубже разобраться в вопросах влияния строения исходных диаминов на протекание реакций образования полиамидокислот и полиимидов, а также свойства конечных продуктов.

В связи с этим целью работы является изучение закономерностей синтеза и создание новых полиимидных материалов на основе бициклических диаминов, обладающих комплексом улучшенных эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:

Выбор и обоснование структуры бициклических диаминов и разработка
способов их получения, позволяющих с высокой селективностью, выхо
дом и чистотой получать функционализированные производные бицикло-
гептана, а также изучение особенностей протекания отдельных стадий
предложенной схемы получения бициклических диаминов.

Исследование закономерностей образования полиимидов на основе би
циклосодержащих диаминов и изучение гидролитической устойчивости,
термоокислительных и диэлектрических свойств полученных полимеров.
Научная новизна. Получены новые полиимиды с повышенной, по срав
нению с ароматическими аналогами, гидролитической устойчивостью на осно
ве диаминов, содержащих бициклический фрагмент. Впервые синтезирован ряд
новых несимметричных бициклосодержащих диаминов для синтеза на их осно
ве полиимидов с улучшенными свойствами. Впервые определены константы
ионизации [(2-амино-)- или (2-аминометил-) бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов
в нитрометане. Предложен новый способ восстановления бициклических нит-
ропроизводных и нитрилов, позволяющий получать бициклосодержащие диа
мины с высоким выходом и чистотой. Показано, что высокая гидролитическая

устойчивость (со)полиимидов достигается только в случае использования в качестве мономеров (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов.

Практическая значимость. В результате проведенных исследований предложен новый ряд мономерных структур на основе несимметричных диаминов, содержащих бициклический и ароматический фрагменты, для синтеза полиимидов с улучшенными свойствами. Показано, что полученные сополии-миды на основе несимметричных бициклосодержащих диаминов превосходят по гидролитической устойчивости полиимиды, получаемые в промышленности при сохранении на достаточно высоком уровне физико-механических, термоокислительных и диэлектрических свойств.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Перспективы развития химии практического применения алициклических соединений» (г. Самара 2004г., г. Волгоград, 2008г.), научно-практических конференциях Вол-гГТУ (г. Волгоград, 2007-2010гг.), на XI международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии» (г. Самара, 2006 г.), 3-й Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (г. Санкт-Петербург 2007г.), XIII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2008г.)

Публикация результатов. По материалам диссертации опубликовано 5 статей, из них 4 в журналах, рекомендованных ВАК, 7 тезисов научных докладов, подано 2 заявки на патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 14 рисунков, состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 125 наименований.

Похожие диссертации на Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов

Синтез и исследование свойств латексов полифункциональных полимеров на основе бутадиена-1,3, стирола и акриловых мономеровМахнин, Александр Александрович

Исследование синтеза и свойств полиариленфталидкетоновИльясова Ляйсан Тагировна

Синтез и исследование свойств сополимеров винилхлорида с непредельными производными бензоксазолонаСултонов, Марат Мирзаевич

Исследование стабилизации полибутилентерефталата в процессе синтеза и изучение его термических свойствАлакаева Зоя Таловна

Синтез и исследование свойств селективных сорбентов, содержащих краун-эфирные группыКалмуратова, Акмарал Абдуллаевна

Синтез и исследование свойств поли- и сополигексаметиленадипамидов на основе полиэдрических структурКузнечиков, Олег Александрович

Синтез и исследование свойств сополимеров N-алкилолакриламидов с N-виниллактамамиДехконов, Рахматилла Султонович

Синтез и исследование стабилизирующих свойств сополимеров с непредельными производными 2-аминохиназолона-4Мехмонов, Мухиддинжон Султанович

Синтез и исследование свойств сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата с неионогенными мономерамиСтаровойтова, Яна Михайловна

Синтез ненасыщенных эфиров 2-цианакриловой кислоты и исследование свойств полимеров на их основеГусева, Татьяна Ивановна