Электрохимический способ получения электропроводящего полипарафенилена

сразу же открываются от электрода и собираются надне электролизера,приэтомудельная электропроводностьпромытогои высушенного такого Пф (прессованного втаблетки) не превышает 10Ом-.смП р и м е р 1. Готовят раствор0,2 г метилата лития (Г.гОСНэ) и 28 гпропилата титана (Т(ОРг) 1) (молярное отношение л 1:2) в 100 г Фоновогоэлектролита (0,9-1,1 г 1 1 С 10, в100 г диметилового эфира диэтиленгликоля) и загружают по 50 г этого раствора в анодное и катодное пространства электролизера, В янодное пространство добавляют 7,8 г бензола, Анодомслужит платиновая пластинка гьпощгдью0,2 см , катодом - стальная и:ястинка. Элекгролиз проводят в гальванастатическом режиме при анодной поляризации током 0,5 мА/см . Через 10 чэлектролиз прекращают анод вынимаютиз раствора, промывают последовательно диметиловым эфиром циэтиленгликооля и ацетоном и сушат при 80 С навоздухе. Затем образовавшуюся корич. невую пленку снимают с электрода.П р и м е р ы 2-5, Электрополимеризацпо бензоля проводят аналогично примеру , эа исключением соотношения компонентов катализатора, В100 г Фонового электролита растворяют: по примеру 2 -0,4 г Т,10 СНзи 2,8 гТ 1. (ОРг), по примеру 3 - 08 г1.ОСН.н 2,8 г Тз.(ОРг), по примеру4 - 0,3 г 1,ОСН: и 2.5 г Т(ОРг),по примеру 5 - О 5 г 11.0 СН и 370 г(Тз". (ОРг),П р и м е р 6 Готовят раствор0,4 г 1 АОСН и 2,8 г Тг(ОГг) в40100 г фонового электролита и загружают по 50 г этого раствора в анодноеи кятодное простря.нства электролизера. В анодное пространства добавляют7,5 г бензоля. Электролиз проводятв гальваностатическом режиме при2анодной поляризации током 0,5 мА/смАнодом служит платиновая пластинкаеплощадью 2 см", катодом - стальнаяпластинка, Через 10 ч электролиз50прекращают, анод вынимают из раствора, промьгвают последовательно диметиловым эфиром диэтиленгликоля и ацетоном и сушат при 80 С на воздухе. Затем образованшу:ося коричневую пленкуполимера. снабжают с электрода.55П р и м е р ы ,7-9 Электрополимериэацию бензола проводят аналогичнопримеру 6, за исключением количества бензола. К 50 г раствора катализаторав фоновом электролите в анодном пространстве добавляют:по примеру 7 - 6 г бензола,"по примеру 8 - 8 г бензола;по примеру 9 - 9 г бензсла,П р и м е р 10. Готовят раствор0,4 г 1.з.ОСН г Тз.(ОРг),в 100 г Фонового электролита и загружают по 50 гэтого раствора в анодное и катодноепространства электролизера. В анодное пространство доба.вляют 7,8 гбензола. Электролиз проводят в гальваностатическом режиме при анодной поляризации током 0,5 мА/см . Анодомслужит угольный стержень площадьюй10,5 см , катодом - стальная пластинка, Через 10 ч электролиз прекращают,анод вынимают из раствора, промываютпоследовательно,циметиловым эфиромдиэтиленгликоля и ацетоном и сушатпри 80 С на воздухе, Затем образовавошуюся пленку полимера снимают с электрода и взвешивают,В табл. 1 приведен выход полипарафенилена в зависимости от соотношениякомпонентов катализатора.Полученные в примерах 1-10 полимеры характеризуют с помощью элементного анализа - отношение С:Н = 148- 1,59 (рассчитанное значение для полипарафенилена должно быть 1,5), и ИК. - спектров, которые содержат полосы в области 1200, 1010 750 см , соответствующие и-замещеннсму бензолу а также широкую полоску колебаний хиноидных колец и связи С=С между ними в области 1640 см , Выход полипарафенилена рассчитывают в граммах (полифенилена) на единицу прошедшего через электролизер заряда (Кл),В табл. 2 приведен вьход полипарафенилена в зависимости ст соотношения количества молей бензо; я и катализатора при соотношении компонентов катализатора, соответствующем максимальному зьгходу полипарафенилена (1:1).Для определения влияния фонового электролита (перхлоратя лития) на выход полифенилена при крайних значениях пропилата титана быпи выполнены следующие параметры проведения электросинтеза полифенилена.П р и м е р 11, Готовят раствор 0,9 г метилата лития, 7,2 г прспилатя титана и 468 г бензола в 2-,5,1 г диметилового эфира диэтипенглик зля (раствор 1), К 49,6 г раствора 1 при 5 15бавляют 0,4 г перхлората лития иполученный электролит загружают ванодное пространство электролизера.В катодное пространство помещаютраствор 0,5 г ЬдС 10 в 50 г диметилового эфира диэтиленгликоля. Электролиз проводят н гальваностатическомрежиме при анодной поляризации током0,5 мА/см . Анодом служит угольныйстержень площадью 10,5 см , катодом -2стальная пластинка. Через 10 ч электрализ прекращают, анод вынимают израствора, промывают последовательнодиметиловым эфиром диэтиленгликоляаи ацетоном и сушат при 80 С на воздухе. Затем образовавшуюся пленкуполимера снимают с электрода и взвешивают.П р и м е р ы 12-16. Злектрополимеризацию бензола проводят аналогично примеру 11, за исключением количества раствора 1 и перхларата лития,загружаемых н анадное пространство:па примеру 12 - 49,65 г раствора 1и 0,35 г ЬС 10, по примеру 13 -49,70 г раствора 1 и 0,30 г ЬзС 10,па примеру 14 - 49,55 г раствора 1и 0,45 г Ь 1 С 10,па примеру 1549,50 г раствора 1 и 0,50 г Ь 1 С 10+,па примеру 16 - 49,45 г раствора 1и 0,55 г ЬЗ.С 104 .П р и м е р 17. Готовят раствор1,2 г метилата лития, 7,8 г пропилата титана и 48 г бензола в 243 гдиметилового эфира диэтиленгликоля(раствор 2). К 49,6 г раствора 2 прибавляют 0,4 г перхларата лития иполученный электролит загружают ванадное пространство электролизера.В катоднае пространство помещают раствор 0,5 г ЬхС 10 в 50 г диметиловогоэфира диэтиленгликоля. Электролизпроводят в гальваностатическом режиме при аноднай поляризации током0,5 мА/смАнодом служит угольныйстержень площадью 10,5 см , катодом -2стальная пластинка. Через 10 ч электролиз прекращают, анод вынимают израствора, промывают последовательнодиметиловым эфиром диэтиленгликоляои ацетоном и сушат при 80 С на воздухе, Затем образовавшуюся пленкуполимера снимают с электрода и взвешивают,П р и м е р ы 18-22, Электрополимеризацию бензала проводят аналогично примеру 17, за исключением количества раствора 2 и перхлората лития, 65852 загружаемых в анаднае пространства:по примеру 18 - 49,65 г раствора 2 и 0,35 г Ьд.С 10 ; по примеру 19 49,70 г раствора 2 и 0,30 г Ь.С 10,па примеру 20 - 49,55 г раствора 2и 0,45 г Ь 1 С 10, па примеру 21 49,50 г раствора 2 и 0,50 г ЬС 10, по примеру 22 - 49,45 г раствора 2 10 и 0,55 г Ь 1 С 10,Выход палифенилена приведен втабл, 3,удельную электрапроводнасть измеряют 4-.контактным методом непосредственно после получения образца : через длительные промежутки времениего хранения на воздухе,В табл. 4 представлены результатыизмерений электрапроваднасти в сравнении с полипарафениленом, полученным па известному способу в среденитраметана с добавкой амина н присутствии хлористого алюминия с после 15 20 253035 40 45 50 55 Формула из обретенияЗлектрахимический способ получения электроправодящего полипарафенилена путем электролиза бензола н гальнаностатическом режиме при анадной поляризации током в среде органического растворителя, содержащего перхлорат лития и катализатор, а т л и ч а ющ и й с я тем, чта, с целью увеличения срока работоспособности полипарафенилена при сохранении высокой электропровадности, а также удешевления процесса, в качестве органического растворителя используют диметиловый эфир диэтиленглпколя, а в качестве катализатора - смесь метипата. лития и проплата титана при следующем соотношении ингредиентов, мас.7,:Метилат лития 0,3-0,5 Прапилат титана 2,4-2,8Бензал 1,3-1,4Перхлорат лития 0,8-0,9 Диметилавый эфирдиэтиленгликоля Остальное дующим данираванием пентафтаригам сурьмы.В табл, 5 приведены измеренные 4- контактным методом значения удельной электроправодности прессованных таблеток (120 кг/см ) полифенилена, синтезирананнага по предлагаемому способу,а также с использованием известныхсистем: О, 1 М Ьз.С 10. + О, 001 М СиС 1в СН 1 СИ Ь 11 и 0,001 М Ь 1 С 10 +1565852 Таблица 1 Пример Малярное от дОСН, Тг(ОРг), Выход Пф, ношение 1.ОСН: мас.% мас.% 10 г/Кл ;Т(ОРг)+,1(К)23(К)4(К) 1,"21 ф 12:11"1,21,2:1 0,2 0,4 0,8 0,3 0,5,2 0,2 03 Таблица пособ льная электропроводность, Ом см Непосредственнопослесинтеза Через Через 3 мес. 8 мес. ез ме 10 2 10 10 ИзвПр стный лагаемый ример 2 ример 1010 .10 10-10 10 2 "1010 2 102,4 2,4 2,4 2,4 (К) 2,4 (К) 2,42,8 2,8 2,8 2,8 (К) 2,8 (К) 2,8 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 1,0 0,8 0,7 0,6 0,9 1,0 1,1 4,824,58 4,63 4,80 4,81 4,804,80466 4,61 4,83 4,79 4,80 5 4,18481 4,39 4,72 4,67 5 4,7910 15 б 5852 Таблица 5 Способ Удельная электропроводность, Ом см Непосредст- Через Черезвенно после 3 мес. 6 мес. синтеза 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0 12 0 08 0 01 0 01 0 01 0,2 0,01 0,01 0,01 0,01 Предлагаемый Составитель Д.ПебалкРедактор Н.Яцола Техред М,Ходанич Корректор Э.Лончакова. Заказ 1197 Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5