Способ получения полиэфиримидов

ТЕ)( ф "фчА ИЕ ТЕНИЯ ОПИ ИЗОБ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07,10.74 (21) 2064639/ (23) Приоритет - (32) 23.11. 73 51) М. 1 лС 08 3/16 осударственный комитет овета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 04.09.78 Иностранецру Такекос(Япония) 72) Автор изобретени Иностранна Дженерал Элек(71) Заявит США 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРИМИДОВ используют бис эфирные группформулыО1 жащи имидЕМ О -Необхоцесса в 2ме того,гидриды илитическобисэфирфтвания,ие и удеолиэфирзобретения - упро процесса получени Цель лени дов, Это е имид Изобретение относится к способам получения полиэфиримидов. Полученный полиэфиримид может быть использован при переработке как термопластик для инжекционной отливки изделий.Известен способ получения полиэфиримидов поликонденсацией имидообразующих соединений, содержащих эфир ные группы (диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот, содержащих эфирные группы) и диаминов (11 .Реакцию проводят в 2 стадии: сначала поликонденсацией исходных веществ в растворителе получают полиамидокислоты, которые затем подвергают дегидроциклизации. имость осуществления простадии усложняет его. Кророматические бисэфиранлучают в результате катао гидролиза ароматических лимидов в присутствии осноостигается тем, что в качестобразующих соединений, содергде й. - радикал, выбранный из группы алкильных радикалов, С, -Ст или группы ароматических радикалов С -С 13В, - радикал, выбранный из группы ароматических радикалов С -С реакцию проводят в присутствии основных катализаторов в расплаве при непрерывном удалении образующегося в процессе реакции моноамина КНН.Использование этих бисэфиримидов в качестве имидообразующих соединений позволит исключить стадию гидро- лиза бисэфиримидов, избежать многостадийности процесса поликонденсации, т.е. упростить и удешевить процесс.В качестве радикалов к используют следующие: 1:Г -О- -ЕН Вг Вг ЕН Вг елен,) г ВгСН,органическиемые следующей а также двухвалентныерадикалы, характеризуеформулой-(-(х) выбран алово е гдеради з группы двухвалентн 3=0) - О - ) О, У - целое число егч - 1 илдо 5,о качестве диамина используюние Формулы Н Н ин Н- К-Игде К - радикал, выбранный из "руппы ароматических углеводород ных радикалов С. -С и галогенсодержащих производных таких со динений; полидиорганосилоксановых циклоалкиленовых радикалов С -С 20 имеющих конечные алкиленовые группы С -С, двухвалентных радикалов формулы Я-а де Я - выбран руппы, состоящеи), )х 45 где Х - целое число от 1 до 5, а Гг 1 - 1 или О,Основные катализаторы можно в рать из группы, состоящей из цело ных металлов, соединений щелочных металлов, щелочноземельных металл и соединений щелочноземельных мет лов,б- ч 50 ов алВ качестве щелочных металлов используют литий, натрий, цезий, рубидий, калий и т.д. Также, могут быть использованы такие соединения щелочных металлов, как гидроокиси, окиси, гидриды, карбонаты, амиды, карбокси латы и т.д. В качестве основных кат лизаторов могут быть использованы щелочные амэниевые фосфаты. Могут быть использованы такие щелочноземельные металлы и их соединения, как магний, кальций, барий, стронций, берил а лий, а также их окиси, карбонаты, гидриды, карбоксилаты и т.д.Количество основного катализатора может меняться от 0,001 до 1,0 вес.В, а более предпочтительно использовать от 0,01 до 0,05 вес,% (от в са бисэфирфталимида и диамийа) .Б качестве диаминов используют И-фенилендиамин, г) -Фенилендиамин, 4,4-диаминодифенилпропан, 4,4-диаминодифенилметан, бензидин, 4,4-диаминодисульфид, 4,4 -диаминодифенилсульфон, 4,4 -диаминодифенилэфир, 1,5- -диаминонафталин, 3,3 -диметилбензидин, 3,3-диметоксибензидин, 2,4 -бис- (/З-амино-трет.бутил)-толуол, бис-(и -Я-амино-трет,бутилфенил) -эфир, бис-(о-/З-метил-О-аминопентил)-бензол, 1,3-диамино-изопропилбензол, 1,2- -бис-(3-аминопропокси) -этан, П -ксилилендиамин,М -ксилилендиамин, 2,4-диаминотолуол, 2,6-диаминстолуол, бисв(4-аминоциклогексил) -метан, 3-метилгептаметилендиамин, 4,4-диметилгептаметилендиамин, 2,11-додекандиамин, 2,2-диметилпропилендиамин, октаметилендиамин, 3-метоксигексаметилендиамин,2,5-диметилгексаметилендиамин, 2,5-диметилгептаметилендиамин, З-метилгептаметилендиамин, 5-метилнонаметилендиамин, 1,4-циклогексадиамин, 1,12-октадекадиамин, бисв(3-аминопропил) -сульфид, )( -метил-бис-(3-аминопропил) -амин, гексаметилендиамин, гептаметилендиамин, нонаметилендиамин, декаметилендиамин, бис-(3-аминопропил)-тетраметилдисилоксан, бис-(4-аминобутил) -тетраметилдисилоксан и т.д.Для получения дифеноксидов щелочметаллов моо исользовать дующие соединения: 2,2-бис-(2-гидроксифенил) -пропан, 2,4-дигидроксидифенилметан, бис-(2-гидроксифенил) - -метан, 2,2-бис-(4-гидроксифенил) - -пропан, 1,1-бис-(4-гидроксифечил) - этан, 1,1-бис-(4-гидроксифенил) -пропан, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пентан, 3, З-бис-(4-гидроксифенил)пентан, 4, 4- -дигидроксибисфенил, 4,4-дигидрокси) ) -3,3 -5,5-тетраметилбисфенил, 2,4- )-дигидроксибечзофенон, 4,4-дигипооксидифенилсульфоч., 2,4 в дигидроксидифенилсульфон, 4,4-дигидроксидифенилсульфоксид, 4,4-дигидроксидифенилсульфид, гидрохинон, резорцинол, 3,4-дигидроксидифенилметан, 4,4-дигидроксибензофенон, 4,4-дигидроксидифенилэфир.Способ осуществляют следующим образом, Смесь, состоящую из эквимолярных количеств ароматического бисимида (бисэфирфталимид), и органического диамина, нагревают до расплавленного состояния, Отгонкой при перемешивании из расплава смеси удаляют моно- органический амин или органический диамин.5620 20 25 35Полученный полиэфиримид имеет следующую структурную формулу 1О ОО СН 3П р и м е р 2, Смесь 1,841 вес,ч.1,4-бис-(Х -Фенилфталимид-окси) - -бензола, 0,6878 вес.ч, 1,12-диаминододекана и 0,0009 ьес,ч, бензоата магния перемешивают, нагревают доо220 С в атмосфере азота под давлени ем 40 мм рт,ст. в течение 15 мин.При этол происходит образование анилина, который отгоняют из реакционной смеси. Полученный вязкий расплав, нагревают до 240 С под давлениемо55 0,3 мм рт.ст. в течение часа, Полученный полимер охлаждают, он имеет высокую ударную прочность и значительную флуоресцентность, Характеристическая вязкость этого полимера в 60 мета-крезоле составляет 0,36 (С:0,5%)Полученный полиэфиримид имеет следующую структурную формулу 65 О ОВ зависимости от типа ароматических бисэфирфталимидов и органических диаминов, температуры перехода в стеклообразное состояние полученного полиэфиримида, диапазона температур кипения моноорганического амина, степени перемешивания и т,д., реакцию проводят при температуре от 200 уо 400 С, предпочтительно от 220 до 300 С. Соотношение между количествогл добавляемого катализатора и количеством смеси, не является существенным. Предпочтительно катализатор вводят в смесь перед тем, как смесь перейдет в состояние расплава. Используют пониженное давление порядка от 10 до 60 торр во время проведения реакции, обеспечивающее удаление моноорганического амина и образование полиэфиримида. Время реакции от 2 до 4 и более, в зависимости от степени перемешивания, температуры полимеризационной смеси, температуры расплава, типа реагентов и т,д.Хотя эквимолярные количества органического диамина и ароматического бисэфирфталимида позволяют обеспечить получение полиэфиримида, характеризуемого высоким молекулярным весом, в определенных случаях может быть использован избыток органического диамина для получения полиэфиримида с концевыми аминогруппами, Полученный полиэфиримид имеет следующую формулу.О О6где Ы и В имеют вышеуказанные значения, и имеет характеристическуюо вязкость в диметилформамиде при 25 С от 0,1 до 0,3 дл/г,Такие полиимидь, могут быть армированы нитями из углерода, кремнезема,стекловолокна и т,д., причем их количество может изменяться от 30 до80 вес.ч, на 100 вес.ч. полиэфиримида,П р и м е р 1. Смесь из 3,4199вес.ч. 2,2-бис-(4-Н-фенилфталимид- оксифенил) в пропа, и 1,3678 вес.ч,4,4-диаминодифенилметана и 0,0004)вес.ч, карбоната калия, нагревают до220 С в течение часа при давлении60 мм рт.ст, Бо время нагревания непрерывно подают азот. Туда же подаютпредварительно расплавленный метилендианилин. Далее смесь нагревают ещео30 мин до 260-270 С и выдерживаютпод давлением 10 мм рт,с, в течениечаса. Из смеси вь:водят амин, полученный в результате реакции, Далее полимериза ию продолжают при 270-280 С/0,3 мм рт.ст, в течение 30 миназатем при 300 С/0,3 мм рт.ст, в течение 2,5 часа,Продукт охлаждают до комнатной температуры, . в .олучают стеклообразный материал янтарно:о цвета, имеющий характеристическую вязкость ь диметилформа. лиде 0,28 дл/г,С- м 1,1 - снг) г 11 О(, О ОП р и м е р 3, Смесь 3,353 вес.ч.2,2-бис-(4-(1-Фенилфталимид-окси) - -фенил)-пропана, 0,021 вес.ч, 4,4 -диаминодифенилметана и 0,002 вес.ч. металлического лития нагревают доо250 с в атмосФере азота под давлением 60 мм рт.ст. в течение 45 мин. При этом происходит образование анилина, который отгоняют из реакционной смеси. Расплав нагревают до 260 С при давлении азота 0,5 мм ртст. в течение 45 мин, Полученный полимер"ч:8имеет характеристическую вязкосЬ влученный полиэфиримид имеет следуюдиметилформамиде 0,31 (С= 0,72) . По- щую структурную формулу. оо111О С О Л -СН1111О СН)О О 1 П р и м е р 4. Смесь 3,476 вес.ч.4,4 -бис-(1)-фенилфталимид-окси) - -бисфенила, 1,30 вес,ч. гексаметилендиамина и 0,0005 вес.ч. гидрида кальция, перемешивают, нагревают до 220 Со в атмосфере азота в течение 30 мин. При этом происходило образование анилина, который отгоняют из смеси. Давление при этом постепенно снижают (примерно в течение 15 мин) до величины порядка 20 мм рт.ст избыточное количество гексаметилендиамина отгоняют, Полученный вяз кий расплав нагревают до 250 С под давлением 0,3 мм рт.ст, в течение часа, охлаждают, получают стеклообразный полимер, желтого цвета, имеющий характеристическую вязкость 25 в мета-крезоле 0,17 (С:0,5) 011 О Применение позволит упро ение полиэфи известным сп редлагаемого способаить и удешевить полумидов по сравнению собом. Формула етения Способ получения полиэфирими поликонденсацией имидообразующи динений, содержащих эфирные гру и диаминов, о т л и ч а ю щ и й тем, что, с целью упрощения и у ления процесса в качестве имидо зующих соединений, содержащих э ные группы, используют бисимиды мулы дов х соеппы,с.я дешев- обрафир- форлученный полиэфиримид имеет слю структурную формулу0 ОН 11,СЯ,ч. аС пот, входитгоняюдо алкил а ома ы пы акв течение стеклообр имеющий х в диметие. - ро чаютета,кост76)ныйуктур ческую вяз 0,23 (С:О,Получен дующую стр олиэфиримид имеет сленую формулу Стояченкоа Корректор В л Составинтонова Техред к Реда.Ф Тираж 641 Подписсударственного комитета Советапо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,аказ 5261/4 ЦНИИПнистро д. 4 5 1130 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектна 5, Смесь 3,353 вес.ч. фенилфталимид-окси) -2,032 вес,ч. 4,4свого эфира и 4 мида натрия, нагревад давлением азотатечение 15 мин, при образование анилина, т из смеси, Вязкий 4260 С и давлении30 мин охлажазный полимер, арактеристилформамиде 5 Р тиче К - ра ароматиче цию прова катализат рывном уд цессе реа Источн внимание 1, Авт 9 257010, адикал, выбрадикаловских радикадикал, выбрских радикадят в присуоров в распалении обракции моноамики информапри эксперторское свидкл. С 08 Я анный из гру1 - С 8 или ГРУов Сб - СОнный из групов С - СЗО, Рествии основнаве при непрующегося в пна к( Нии, принятыезе:тельство ССС73/10, 1967