Способ получения сополибензимидазолобензоксазолов

Номер патента: 749858

Авторы: Коршак, Русанов, Тугуши, Цейтлин

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 220578 (21) 2618564/23-05 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088, 8) Опубликовано 230780, бюллетень М 27 Дата опубликования описания 23,07.80(72) Авторы изобретения В. В. Коршак, А, Л, Русанов, Д. С. Тугуши и Г. М. Цейтлин Тбилисский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет и Ордена Ленинаинститут элементоорганических соединенийАН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИБЕНЗИМИДАЗОЛОБЕНЗОКСАЗОЛОВ БоХшг)ОР мог Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к синтезу огне-, термо-, тепло- и химостойких полимеров, ко торые могут быть использованы в 5 различных областях техники.Известен способ получения сополибензимидазолобензоксазслов, заклю" чающийся во взаимодействии смеси бисв(о-фенилендиаминов) и бис-(о-ами Нофенолов) с производными ароматическихдикарбоновых кислот в распла. ве или полифосфорной кислоте 1,К недостаткам такого способа относятся необходимость использования 1 в качестве мономеров относительно труцнодоступных и подверженных окислению бис-(о-фенилендиаминов) и бисв(з-аминофенолов), проблематичность во(впроизведения идентичных Йо свойствам сополибензимидазолобензоксазолов вследствие использования в качестве мономера смеси нуклеофильных реагентов, бис-(о-фенилендиаминов) с бис-(о-аминофенолами), предопределяю :щих образование сополпбензимидазолобензоксазолов нерегулярного строения,а также необходимость проведения процесса полициклоконденсации в жесто ких условиях (в расплаве при 350 С, .30 а в полифосфорной кислоте при 200 ОС),определяющих возможность протеканияпобочных реакций - "сшивки", деструкции и т. д,Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, т. е, разработка способа получения сополибензимидазолобензоксазолов линейной структуры регулярногостроения, растворимых в органических растворителях, на основе доступного сырья.Предлагаемый способ получениясополибензимидазолобензоксазоловзаключается в последовательных реакциях взаимодействия о,о -динитроаминофенолов формулы где Х - отсутствует,-о-,-йНи дигалоидангидрида ароматическойдикарбоновой кислоты, восстановлении полученных на первой. стадии процесса поли(о-нитро)- эфироамидовдо поли(о-.амино) эфироаминов и циклодегидратации последних в соот-,-Й- - двухвалентный ароматический радйкал,Х - Г, С 1 или Вг.Применение предлагаемого способа получения сополибенэимидаэолобен-,.зоксазолов позволяет избавиться отвсех недостатков, присущих известнымспособам, и обеспечивает по сравнениюс ними следующие преимущества:использование в качестве мономеров для синтеза сополибензимидазолобензоксазслов о,о -динитроаминофенолов, являющихся значительно более" дбступнйми и отличающихся простотойполучения и устойчивостьюк окис-ению,наличие о-нитроамино и о-нитрооксигрупп, в одном и том же мономере дает возможность получения сополибензимидаэолобензоксаэолов регулярногостроения,проведение процесса восстановленияи полициклодегидратации промежуточных полимерных продуктов в мягкихусловиях, в среде инертных органических растворителей без протеканияреакций гелеобраэования. "Процесс восстановления поли(о-нитро) эфироамидов, образовавшихся на первой стадии процесса, в поли-(о-амино) эфироамиды:и полициклодегидратацию последних предпочтительно проводить- ввиде совмещенных"процессов "сиспользованием металлов или их солей (наприьфр Ге или 5 цС 1) с хлористымводородом или другими кислотами(например, НСООН, СНСООН, СГСООНили (СООН) ), являющимися одновременно катализаторами образованиябенэазсльных циклов, в температурноминтервале 150-160 С, При этом образуются линейные сополибенэимидаэолобенэоксазолы регулярного строения,обладающие растворимостью в феноль;ных и сильных кислотных раствориветствии со следующей общей схемойреакции: нр ( он к + йХ-ОС-Ь-СО-Х Ого ЯО -ГАЯХ СЮ о-ое - й-со-ниЕЕ 0-"г о-ос-ь-со-ни --4 ПНОБН, ЕЯ Н где- четырехвалентный арома 4о телях с образованием высококонцентрированных растворов (не менее 20 по весу полимера), приведенная вязкость синтезированных полимеров в органических растворителях равняется, з по меньшей мере, 0,665 дл/г.По данным динамического термогравиметрического анализа, сополибензимидазолобензоксаэолы не деструктируются на воздухе до 480 С. На Ео их основе получены углепластики, обладающие прочностью при статическом изгибе, равной 3700-3800 кг/см при 25 оС и 2800-300 кг/см при 265 С, в зависимости от строения исходного полимера, 15 Синтезированные промежуточные полимерные продукты и сополибензимидаэолобензоксазолы характеризовались по приведенной вязкости иэ растворов, УФ- и ИК-спектрам, данным элементного 2 О анализа, результатам динамического и изотермического анализов, а также свойствам полученных на их основе углепластйков;Для лучшего понимания изобретения 2 приводятся следующие примеры: Пример 1,(Г) СМ ЗО НВ трехгорлую колбу емкостью 200 мл, снабженную мешалкой, вводом для инертного газа, загружают 2,9123 г (0,01 моля) 3,3-динитро-амино-оксидифенилоксида, 25 мл й-метил- -2-пирролидона, 2,8 мл (0,02 моля) триэтиламина и при перемешивании в токе инертного газа при 30 С вводят 2,040 г (0,01 моля) дихлорангидрида иэофталевой кислоты. При этом обра О зуется однородный прозрачный растворполи(о-нитро)-эфироамида. Реакцию поликонденсации продолжают еще 2 ч, а затем в реакционный раствор вводят 8 г восстановленного железа и начи нают пропускать хлористый водород. За счет теплоты экзометрической реакции, а затем за счет внешнего . обогрева температуру реакционной смеси увеличивают до 160 оС и выдерживают на этом уровне до полного израсходования железа (около 3 ч). При этом реакционная смесь посте-пенно обесцвечивается и принимаетсветло-зеленую окраску.,Затем реакционную смесь охлаждают до 80 С,пропуска о ют через стеклянный фильтр и выпивают в воду. Выделившийся светлый осадок сополибензимидазолоЬензоксаэола отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции, экстрагируют ме танолом и сушат в вакууме при 150 С до постоянного веса. Выход полимера количественный, приведенная вязкоеть 0,5-ного раствора полимера в смеси тетрахлорэтана с фенолом (3:1) при 65 25 фС равняется 0,88 дл/г,749858 о о 1ф ствляют В приведе аэницей, Синтез полимера осущесоответствии с методикой н ной в примере 1, с той р чтвместо 0,01 моля дихлорангидридаизофталевой кислоты. используют0,01 моля дихлорангидрида 4,4 -дикарбоксидифенилсульфона, а процессывосстановления и циклодегидратациипроводят в присутствии бензойнойкислоты. м е р,2/ о 6 / , 01 ЯСинтез полимера осуществляют в 5 соответствии с методикой приведенной в примере 1, с той разницей, что вместо 0,01 моля дихлорангидрида изофталевой кислоты используют 0,01 моля дихлорангидрида 4,4 -дикарбоксидифенилоксида. Выход сополибензимидазолобензоксазола количественный, приведенная вязкость 0,94 дл/г, предел прочности углепластика на его основе при изгибе 3700 кг/см при 25 С.ПримерЗ,рмула изобретен 0,01 моля 3,3-динитро- ксидифенилоксида испольоля 3,3-динитро-аминоениламина, Выход полиственный, приведенная 71 дл/г,е р 4. Синтез полимера т в соответствии с мето" денной в примере 1, с и образующиесясации поли(о-нстанавливают дроаминов и подтации.Источникпринятые во вн1, Патенткл, 260-47, 197 что вместо:мера количвязкость 0Примосуществляюдикой прив результате конденро)эфирамиды восполи(о-амино) эфиргают циклодегидраи информации,имание при экспертизСША 9 3671491 ю2 (прототип). Составитель Л. Платонова Стенина ТехредА, Щепанская . Корректор Рсиф та 4 ваешедакт Подписноекомитета СССРи открытийая наб. д. 4/5Ф 4973/50 Тираж 549ЦНИИПИ Государственнопо делам изобретени 13035, Москва, Ж, Рауш Зака ал ППП "Патент", г. Проектная,горо Углепластики на основе сополибензимидаэолобензоксазолов готовят следующим образом. 10-ным раствором полимера в смеси тетрахлорэтана с Фенолом (3:1) пропитывают углеродйую ткань при 60 С. Пропитанную ткань выдерживают на воздухе при темйературе 100 С и в вакууме сначала при 80 - 100 фС в течение 1 ч, а затем при 200 ОС в течение 2 ч и при 275 С в течение 30 мин, Высушенную ткань нарезают на листы, которые собирают в пакет и прессуют при температуре 350 С и давлении 70 кг/см Предел прочности углепластика при изгибе равняется 3800 кг/см при 25 ОС, 2800 кг/см и при 265 С и 2700 кг/смпосле термостарения на воздухе в течение 100 ч при 265 С. с / ян //юиЕСинтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей,6той. разницей, что в качестве реакцион ной среды вместо 25 мл й-метил-пирролидона используют 25 мл сульфолана, а вместо хлористого водорода при восстановлении и циклодегидратации используют щавелевую кислоту.П р и м е р 5. Способ получения сополибензим золобенэоксазолов поликоденсацие дигалоидангидридов ароматической дикарбоновой кислоты И аэотсодер щего компонента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью при дания полимерам растворимости, а также их удешевления, в качестве азотсодержащего компонента исполь зуют о,оф-динитроаминофенолы фор- мулы где Х - отсутствует, -о-, -НН-,

Смотреть

Заявка

2618564, 22.05.1978

ТБИЛИССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ АН СССР

КОРШАК ВАСИЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, РУСАНОВ АЛЕКСАНДР ЛЬВОВИЧ, ТУГУШИ ДАВИД СЕРГЕЕВИЧ, ЦЕЙТЛИН ГЕНРИХ МАРКОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C08G 73/18

Метки: сополибензимидазолобензоксазолов

Опубликовано: 23.07.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-749858-sposob-polucheniya-sopolibenzimidazolobenzoksazolov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения сополибензимидазолобензоксазолов</a>

Похожие патенты