Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы наблюдается возрастая-сий интерес к термостойким полимерным материалам, которые по своим прочностная показателям способны заменять стальные изделия. Среди этого класса полимеров благодаря наличия комплекса ценных физико-механических свойств особое место занимают ароматические полиамиды. Наряду с высокой термостойкостью, полиимиды облад-хот высокой радиационной стойкостью, устойчивостью к агресивним средам, что позволяет кх широко применять в авиационной, космической технике, электро- и радиотехнической промышленности. Вместе с теы, несмотря на уникальные возможности полиимидов, в настоящее время, они не в полной.мере удовлетворяет растущие требование современной техники. Широкие потенциальные возможности, заложенные в молехулярной структуре полиимидов, позволяюг заполнить этот пробел. Требуется лкщь на основе более глубокого детального анализа процесса получения полиимидов предложить новые способы синтеза позволявшие до минимума сократить степень их дефектности. Для этого применение известных химических способов, оказалось недостаточным. Основываясь на том, что степень совершенства структуры полиимидов зависит от полноты реализации реакции циклодегвдратацин полкаыидонислоты, представляется интересным изучить данный процесс под воздействием тепла и светового; излучения.. В особенности, можно воспользоваться уникальной природой УЗ-света, основанной на избирательном характере его воздействия на различные функциональные группы атомов в полимера. Изучение данного вопроса имеет важное значение не только дл:: дальнейшего развития фундаментальных представлений о пр/.реде взэлмоцг;":ст-;-:ич светового излучения с веществом, но и откроет широкие прикладные возможности для целенаправленной модификации полиимидов.
Настоящая работа выполнена в рамках темы: "Исследовать возможность стимулирования реакции твердофазной циклодегидратации полиамидокислот при синтезе полиимидов под действием У5-света". /Гос. per. F 02880075455/.
Цель работы заключалось в исследовании процесса твердофазной цикходегидратацни подиа?/:пдокислоты /нАК/ с предварительным У-облучением и нахождение оптимального условия для более полного превращения ііАК в полиимнд (ііИ). Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
- осуществить экспериментальную проверку эффекта влияния У:5~ сблучения как положительный фактоо, изменяющий степень конверсии
_ 2 -"*
ПАК в ЛИ; - .;.''..
определить температурно-врєменную корреляции процесса термической имкдизации ПАК при заданных условиях; '..'.'
определить оптимальную температуру, при которой одаовре- . менное инициирование УФ-светом оказывает максимальное положительное влияние на ход циклизации; ''-'."'.
нахождение оптимального, интервала времени облучения .с целью создания наиболее выгодных условий для превращения ПАК в.Ш
исследовать физико-механические свойства полиимидов, полученных путем использования режима фототермической имидизации;.
.- выполнить теоретический расчет для сопоставление полученных экспериментальных данных с расчетными данными. ; ,,
Научная навизна полученных результатов. Установлений, что энергия квантов У'5-света явно недостаточно для полного завершенш процесса циклизации ПАК. Показано, что кванты УФ-света на стадии термического превращения ПАК в'ПИ значительно ускоряют скорость реакции. Установлен оптимальный режим фототермической имидизации ПАК, позволяющий.достигнуть наивысшей.степени превращения.'.Спектроскопическими методами и методом механических испытаний уста-новленко улучшение свойств полиимида, полученного путем применения фототермической имидизации ПАК.' Предложен научно- обоснованный механизм процесса фототермической твердофазной циклодегидра-тации ПАК.. Получено выражение описывающее взаимосвязь степени циклизации с энергетическими параметрами фототермической цикло-дегвдратации 1ІАК.
Практическая ценность работы. Полученные экспериментальные результаты могут быть рекомендованы для использования при получении высокопрочных полиимидных материалов. Найденная температур но-временная кореляция для процесса, фототермической имидизации ПАК позволяет не только вскрыть неиспользованные ранеепотенциальные возможности u/i, ной разработать основы новой'технологии получения Ш с заданными зксплуатационнными свойствами.
Автором на защиту выносятся:
экспериментальные результаты, полученные по способам упра ленкя процессом полицмклизации ДАН о использованием УФ-сзета;.
обнаруженная временная зависимость степени превращения Щ ъ ИИ при вариации пуодольжктельности УФ-об;»учения;
,' айденная темпер&турно-временная зависимость степени имкг оации р условиях постоянства дозы УФ-о(5лучения;
,5" теоретический расчет степени имидизации при фототєрмичесі
-,* . - .'_ . - 3 - ;.
циклодегидратации полиамидокислоты;
- предложенный молекулярный механизм процесса фотоиницииро--ванной термической циллодегидратации ПАК с участием УФ-света.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Всесоюзном конференции по старению и стабилизации по-і;;\маров (Душанбе, 1989 г.), У-конференции по прикладной хки:а к элементарным процессам (Балатон - Венгрия, 1589 г.), Республиканской конференция молодых ученых Таджикской ССР (Курган-тюбе, [991 р.), Региональном семинаре "Структурно-динамические процессы в неупорядоченных средах" (Самарканд, 1992 г.), Х- Европейцам симпозиуме по спектроскопии полимеров (Санкт-Петербург, [992 г.), а .также на научкьк сзикнарах 5ІИ им. С.У.Умарова АК зесп. Таджикистан.
Публикация. ОсчлЕше результаты диссертационной работы опуб-[икованы в ? печатних работах, список которых приведен в нонце автореферата.
Объем и структура диссертации. Материал диссертации изложен із 121 страницах, включая 25 рисунков библиографию из 150 назва-п'Л и состоит из введения, четырех глав И ОСНОВНЫХ ЕЫ30Д0Е.