Введение к работе
Актуальность работы. Стремление к увеличению работоспособности пластмасс при повышенных те;шературах привели к создании гаммы термостойких полимеров, в частности полиамидов (ПИ). Наряду с повысен-пой термо- п теплостойкостью, еысокими электрофизическими и прочностными характеристиками голиимндо обладают рядом недостатков: высокие температуры размягчения, низкая растворимость, выделение влаги в процессе циклизации. Все это определило интерес к разработке олиго-имидов с улучпеннай перерабаткваемостью, отЕврздающихся по полимери-зационному механизму (без выделения летучих продуктов). Определенным успехом в этом направлении явилась разработка одигомеров, содерхащпх в своем составе малэимидные группировки (Kinel, ПАКС, Имилон-С), которые, уступая линейным полиимидвм по теплостойкости, имеют ряд примуществ перед ними (низкие до 250 С температуры переработки, отверждение без выделения летучих), что обуславливает их широкое применение при получении термостойкзїх материалов для нузд авиационной промышленности, вычислительной техники и радиоэлектроники.
Однако наряду с несомненными достоинствами полиаминомзлеимидем (ПАИ) присущи и существенные недостатки: они имеют малое "время казни", склонны к быстрому гелеобразоЕанкю; имеют ограниченную растворимость; обязательной начальной стадией их получения является синтез бисмалопмидов (ШИ), который характеризуется низким выходом целевого продукта и значительным количеством грудноутилизируемых отходов. Поэтому до настоящего времени производство ПАИ является малотоннажным и осуществляется только на опытных установках.
Примером термостойких продуктов, но уступающих по характеристикам ПАИ, но не имеющих присущих км недостатков, могут служить мале-имндофенолыше олигомеры (МИФО), получаемые взаимодействием БМИ и фенольних соединений, содераащих в своем состзеє не менее двух гид-роксидькых групп. Разработка термостойких полимэров на основе ЮН50 открывает новое направление в развитии термостойких реактопластов.
Цель работы. Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей процессов синтеза и отверздения маяеимидофзнольншс олигокв-ров, изучению их свойств с целью разработки технологии получения и переработки ноеых термостойких полимеров. Для этого необходимо было:
провести исследование закономерностей реакции имидизвции бисмвлеамидокислоты (ЕМАК) в расплаве фенольних соединений;
изучить процессы отверждения малекмидофэнольных продуктов
конденсации для подбора оптимальных режимов их синтеза и переработки;
- изучить свойстве МШ) с целью определения областей практического применения кошозиционных материалов (КЫ) на их основе.
Научнвя новизна. Впервые синтезированы малеимидофенольные оли-гоморы непосредственно из ароматических диаминов, малеинового ангидрида, двухатомных фенолов и па их основе получены ноше термостойкие материалы на рабочие температуры до 250С. Показано, что, в отличие от близких по классу полиаминомалеимидов, для получения МИФО отпадает необходимость в предварительном проведении синтеза БШ, который образуется в расплаво используемого фенольного соединения. Установлены закономерности процессов синтоза и отверзкдонил МИФО, изучены их свойства. Научная ноиизна основных положений диссертации подтверждена 2 авторскими свидетельствами и I патентом на изобретения.
Практическая ценность. Разработана одностадийная, малоотходная технология получения новых термостойких полимерных связующих. На t& "Токем" (г.Кемерово) организовано производство по выпуску МИФО марок "Фенимид-Д" и "Фенимид-Ф", на основе которых разработаны и внедрены па ДО "Радиан" (г.Иркутск) тохопроводящиэ пасты, применяемые при получении резисторов, микросхем и микросборок для теле- и радиоприемников. На ПО "Молдавизолит" (г.Тирасполь) изготовлены образцы стеклотекстолитов. Проведены работы по созданию композиционных материалов на основе ШФО, перерабатываемых методами прямого и литьевого прессования, термостойких клеевых композиций и др.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзних координационных совещаниях по проблемам фенопластов (г.Кемерово, 1989г., 1991г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Полимерные материалы в машиностроении" (г.Иаевск, 1989г.), иа 4-ой Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов по физической химии "Физхимия-90" (г.Москва, 1990г.), на научно-технической конференции "Проблемы развития химической промышленности в Кузбассе" (г.Кемерово, 1991г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, б тезисов докладов, получены 2 авторских свидетельства и I патент.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц, 16 рисунков и список литературы из 102 наименований. Работа состоит из введения, б глав, выводов и прилоаений. В главе I (литературном обзоре) рассмотрены вопросы, касающиеся кинетики и механизма взаимодействия диангидридов с диаминами при получении полиамидокислот (ПАК); обсуадены сведения
- Б -
процесса кмидизации ПАК; приведены данные по синтезу полиимидов из лигомеров, отверздаемнх по ревхции полимерізации, среди которых собо ввдвленн ПАИ. В главах 2, 3 обсуцдоются результати нсследова-ия закономерностей реакций, лежащих в основе синтеза и отворздвния МФО. В главе 4 представлена данные о свойствах ЫИФО и композицион-ых материалов на их основе. В главе 5 описаны характеристики Бегств и соединений, использованных при проведении исследований, (риведена технологическая схема.получения !ОЯО. Прилагаются докушн-н о практическом использовании результатов работы.