Ароматические олигоэфиры и сополиэфиры, содержащие дихлорэтиленовые, кетонные и другие группы в основной цепи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, доктор химических наук Бажева, Рима Чамаловна

• Бажева, Рима Чамаловна
• доктор химических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор химических наук Бажева, Рима Чамаловна

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Ароматические простые и сложные полиэфиры

1.2. Химически модифицированные ароматические полиэфиры

1.3. Композиционные материалы на основе ароматических полиэфиров

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРОМАТИЧЕСКИХ ОЛИГОЭФИРОВ

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИЭФИРОВ

3.1. Полиариленэфиркетоны и полиариленэфирсульфонкетоны

3.1.1. Синтез блок-сополиариленэфиркетонов на основе

4,4 '-диоксидифенилпропана

3.1.2. Синтез и свойства полиариленэфиркетонов и блок-сополиариленэфиркетонов на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(4- £2 оксифенил)этилена

3.1.3. Синтез и свойства блок-сополиариленэфиркетонов на основе олиэфиркетонов различного строения

3.1.4. Синтез и свойства блок-сополиариленэфиркетонов на основе олигоэфиров, содержащих дихлорэтиленовые группы

3.1.5. Синтез полиэфирсульфонкетонов и блок-сополиэфирсульфонкетонов

3.2. Блок-сополисульфонарилаты

3.2.1. Блок-сополисульфонарилаты на основе ОС-С-2 и ОС-ТБС

3.2.2. Синтез и свойства блок-сополисульфонарилатов на основе смеси различных бисфенолов и олигоариленсульфоноксида

3.3. Поликарбонат-полиалкиленоксидные блок-сополимеры

ГЛАВА 4. КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ

СИНТЕЗИРОВАННЫХ ОЛИГОМЕРОВ И ПОЛИМЕРОВ

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК НЕКОТОРЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ 257 ПОЛИЭФИРОВ

5.1. Прогнозирование температуры стеклования блок-сополимеров

5.2. Методы расчета и прогнозирования термостойкости полимеров

5.3. Прогнозирование огнестойкости

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ароматические олигоэфиры и сополиэфиры, содержащие дихлорэтиленовые, кетонные и другие группы в основной цепи»

Актуальность. Ароматические простые и сложные полиэфиры, такие как полиарилаты, полисульфоны, полиэфиркетоны, поликарбонаты, и особенно сополимеры и блок-сополимеры на их основе последние годы являются предметом активных исследований. Практическая значимость таких полимеров обусловливается их высокой термо-, тепло-, хемостойкостью, хорошими механическими, а также доступность исходных мономеров. Интерес к данным полимерам вызван широкой областью их применения, например, в качестве самостоятельных термостойких полимеров; компонентов композиционных материалов, придающих повышенную термостойкость и обеспечивающих повышение физико-механических характеристик последних; в качестве фрикционных материалов, наполненных различными наполнителями; в качестве электроизоляционных материалов.

С расширением областей применения полимерных материалов увеличивается не только рост потребностей и ассортимента, но и качественные требования, предъявляемые к механо-прочностным показателям, огнестойкости, а также к возможностям переработки с помощью современных энерго- и экологосберегающих методов.

Проявление большого интереса к тепло-, термо-, огнестойким полимерам, возрастающее с каждым годом, связано с запросами новейших технологии в ракетной технике, космонавтике, авиации, микроэлектронике, радиотехнике и других областям, которые требуют применения все более разнообразных по своим свойствам полимерных материалов.

Об актуальности проблемы создания тепло-, термо-, огнестойких полимерных материалов свидетельствуют многочисленные ежегодно публикуемые работы в этой области. К данному времени синтезировано большое количество различных классов полимерных материалов. Однако следует отметить, что далеко не все эти полимеры смогут найти эффективное практическое применение ввиду таких трудностей как отсутствие сырьевой базы, трудность синтеза полимера и/или исходных соединений, сложность переработки в изделия. Кроме того, многие выпускаемые промышленностью полимерные материалы имеют недостатки (горючесть, токсичность, невысокая теплостойкость, повышенная ползучесть и низкая поверхностная твердость и т.д.), которые могут быть в значительной степени устранены посредством модифицирования, что сделает их конкурентоспособными по отношению к другим конструкционным материалам.

Особенности синтеза ароматических полиэфиров и связанные с ними необычные интересные свойства, а также их востребованность для практического использования и фундаментальных исследований определяют актуальность и необходимость синтеза новых тепло-, термо-, огнестойких полимеров и развития методов синтеза последних с прогнозируемым комплексом свойств. В связи с этим возникает необходимость -целенаправленного синтеза указанных полимеров со структурой, которая обеспечивала бы сочетание высоких эксплуатационных свойств (тепло-, > I термо-, огнестойкости, прочностных характеристик) с хорошей способностью к переработке в изделия. Актуальна также возможность ^ получения на их основе большого числа различных композиционных материалов с разнообразными свойствами.

Снижение воспламеняемости и горючести полимеров, создание пожаробезопасных материалов также остается актуальной проблемой, требующей постоянного внимания и неотложного решения.

Существуют различные подходы, позволяющие получать целевые органорастворимые и пленкообразующие полиэфиры, с уникальным сочетанием свойств. Основной путь получения таких полимеров -разработка новых способов синтеза, потенциальные возможности которого весьма ограничены. Последнее время поиск тепло-, термостойких полиэфиров, отвечающих возрастающим требованиям, идет путем усложнения их структуры, например, введением в макромолекулы различных атомов, группировок, объемных фрагментов, либо сочетанием различных классов полимеров при синтезе статистических и блок-сополимеров. Сополимеризация была и остается наиболее доступным и эффективным методом модификации свойств полимеров. Важно, что существуют внутренние резервы повышения эффективности этого метода.

Вместе с тем, естественно было полагать, что возникнут новые научные вопросы, требующие установления взаимосвязи между условиями синтеза и химическим строением и свойствами. Все это позволяло надеяться, что в результате исследований будут установлены принципы формирования макромолекул статистических и блок-сополимеров и созданы практически важные полимерные материалы с регулированием их основных физико-химических свойств.

Целью настоящей работы явилось: разработка научных основ синтеза новых олигоэфиров и полиэфиров; поиск новых путей модификации ароматических полиэфиров; исследование закономерностей их синтеза; исследование свойств синтезированных полиэфиров и установление взаимосвязей их свойств с химическим строением и составом; создание новых полимерных композиционных материалов на основе синтезированных олигомеров и полимеров; разработка методов прогнозирования свойств полимеров, содержащих дихлорэтиленовые группировки и атомы галогенов с использованием различных методов, в том числе метода структурного инкремента.

Одним из направлений настоящей работы явилось расширение ассортимента полиариленэфиркетонов (ПАЭК) за счет использования новых бисфенолов, таких как 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилен (С-2), 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-4-оксифенил)этилен (ТБ-С-2); замена более

I $ / доростоящего 4,4-дифтордифеникетона (4,4-ДФДФК) на 4,4-дихлордифенилкетон (4,4-ДХДФК) при- синтезе полиариленэфиркетонов; улучшение растворимости ПАЭК в органических растворителях.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

• синтез новых олигоэфиров на основе различных бисфенолов (4,4'-диоксидифенилпропан (ДФП), 3,3-ди(4-оксифенил)фталид (ФФ), С-2, ТБ-С-2) и дигалогенидов (4,4- ДХДФК, 4,4- дихлордифенилсульфон (4,4-ДХДФС), 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилен (ДДЕ)), с концевыми фенольными группами, с целью использования их в. дальнейшем для получения различных классов полимеров, обладающим заранее заданными улучшенными эксплуатационными характеристиками;

• синтез новых полиэфиркетонов, полиэфирсульфонов, полиэфиркарбонатов различной структуры с использованием различных диоксисоединений;

• проведение комплекса физико-химических исследований'различными методами (ИК-спектроскопия, элементный и рентгеноструктурный анализы, электронная микроскопия и др.) с целью установления структуры синтезированных олигомеров и полимеров* и для выяснения- возможных областей применения полученных олигомеров и полимеров;

• разработка композиционных материалов на основе синтезированных олигомеров и блок-сополимеров и изучение их основных физико-химических свойств;

• разработка1 методов прогнозирования основных свойств блок-сополимеров, в том числе содержащих дихлорэтиленовые группы и атомы галогенов. разработка новых высокоэффективных, экономичных способов синтеза ПАЭК с целью снижения себестоимости готовой продукции;

Научная новизна. Реакциями нуклеофильного замещения, межфазной поликонденсацией и низкотемпературной акцепторно-каталитической'поликонденсацией впервые синтезированы новые мономеры, в частности, 1,1 -дихлор-2,2-ди-4[4'{ 1' 1 '-дихлор-2'-(4"-оксифенил)этиленил}-феноксифеншфтилен и 1,1-дихлор-2,2-ди-4[4'{ГГ-дихлор-2'-(4"-окси-3",5"-дибромфенил)этиленил}2',6'-дибромфеноксифенил]этилен, различные олигоэфиры, полиэфиры, сополиэфиры и блок-сополиэфиры. Исследованы особенности и определены оптимальные условия синтеза новых и химически модифицированных полимеров. Новизна научных исследований работы подтверждается 12 патентами на изобретение, а также 1 положительным решением о выдаче патента.

Разработаны способы регулирования химического строения и свойств ароматических полиэфиров путем введения в основную цепь макромолекулы структурных элементов, целенаправленно изменяющих свойства полиэфиров в желаемом направлении.

Впервые разработаны новые способы синтеза суперконструкционных полиариленэфиркетонов, позволяющие значительно снизить себестоимость последних.

Показана перспективность использования олигоэфиров и блок-сополиэфиров для модификации промышленных полимеров. Впервые в блок-сополимерах обнаружен и описан «эффект малых добавок». :

Установлены корреляции между химическим строением и составом, позволяющие прогнозировать их основные химические и физико-химические ~ характеристики.

Практическая значимость. Разработаны эффективные способы модификации ароматических полиэфиров, приводящие к улучшению их термических, механических, реологических свойств. Предложены эффективные способы получения олиго- и полиэфиров. Показана возможность получения на основе синтезированных полиэфиров покрытий и пленочных материалов, термопластов конструкционного назначения, термоэластопластов, представляющих интерес как модифицирующие добавки к промышленным полимерам. Выявлены и изучены оптимальные составы синтезированных полимеров и предложены области их применения.

Привлечение современных физических концепций позволило разработать способы прогнозирования основных характеристик ароматических полиэфиров и направленного их регулирования.

Испытания, проведенные в ряде организаций (НИФХИ им.JI.Я.Карпова, МГУ им. М.В.Ломоносова, УкрНИИПМ, МТИММП, ЦИТО им.Н.Н.Приорова, ВСХИ им К.Д.Глинки, РХТУ им. Д.И.Менделеева, НПО «Пластмассы», НИИЭМ, ИНХС им. A.B. Топчиева РАН, КБГУ им. М.Х. Бербекова) подтвердили возможность использования полученных полиэфиров в качестве суперконструкционного материала, конструкционного материала с высокими эксплуатационными характеристиками, в качестве устойчивых к растрескиванию и ударопрочных литьевых материалов, модифицирующих добавок к промышленных полимерам, защитных покрытий в пищевой промышленности, пленочных материалов. Проверена принципиальная возможность использования технологической линии по производству ароматических полиэфиров для получения данных полимеров.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 17 Международных, 23 Всесоюзных и 6 республиканских конференциях. Образцы разработанных материалов и их характеристики экспонировались -на выставке ВДНХ, 1987; XXV-XXVIII Международных конференциях и выставках «Композиционные материалы в промышленности, УИЦ «Наука. Техника. Технология, (Ялта - Киев, 2005-2008 г.г.).

Публикации. По теме работы опубликовано 60 научных работ, в том числе: 29 статьи (из них 12 в журналах, рекомендованных ВАК), 12 патентов, 1 решение о выдаче патента, более 40 материалов и тезисов докладов различных конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, 4 глав, посвященных обсуждению результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложения; содержит 317 страниц машинописного текста, 62 рисунка, 46 таблиц, список литературы из 387 наименования.

Заключение диссертации по теме «Высокомолекулярные соединения», Бажева, Рима Чамаловна

выводы

1. Предложены научно обоснованные методы синтеза новых мономеров и простых ароматических олигоэфиров на основе различных бисфенолов и дигалогенидов, содержащих сульфоновые, кетоновые и арилатные группы. Разработаны технологические решения проблемы создания новых поликонденсационных сополимеров и блок-сополимеров, различающихся между собой составом и строением. Определены основные закономерности синтеза олигомеров и полимеров методами высокотемпературной поликонденсации в растворе, акцепторно-каталитической и межфазной поликонденсации, установлена взаимосвязь между составом, строением и свойствами. Разработаны способы регулирования химического строения и свойств ароматических полиэфиров путем введения в основную цепь макромолекулы структурных элементов, целенаправленно изменяющих свойства полиэфиров в желаемом направлении.

2. Разработаны одностадийный (без выделения олигоэфиркетонов) и двухстадийный (с выделением олигоэфиркетонов) способы получения полиариленэфиркетонов и полиэфирсульфонкетонов на основе различных бисфенолов, приводящих к существенному удешевлению продуктов реакции.

3. С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, динамической механической релаксации, электронного парамагнитного резонанса изучено фазовое состояние и морфология фаз полимеров. Показано, что в зависимости от химического строения, массового соотношения и длины исходных блоков блок-сополимеры являются одно-, двух- или многофазными системами.

4. С использованием широкого комплекса современных методов исследования показано, что новые со- и блок-сополимеры по своим основным физико-химическим и эксплуатационным свойствам значительно превосходят аналогичные свойства промышленных полимеров. Установлено, что полимеры на основе таких мономеров как 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилен, 1,1 -дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилен, 1,1 -дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-4-оксифенил)этилен, дихлорангидрид 1,1 -дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)-этилена, 1,1-дихлор-2,2-ди-4[4'{ Г1'-дихлор-2'-(4"оксифенил)-этиленил}-феноксифенил]-этилен и 1,1 -дихлор-2,2-ди-4[4'{ 1Т-дихлор-2'-(4"-окси-3",5"-дибромфенил)этиленил}-2',6'-дибромфенокси-фенил]этилен обладают повышенными огне-, тепло-, термостойкостью и физико-механическими характеристиками. Синтезированные полимеры, содержащие в основной цепи дихлорэтиленовые группы способны при термообработке образовывать сшитые структуры. При этом существенно повышаются тепло-, термо-, гидролитическая стойкость полимеров.

5. Впервые в блок-сополимерах обнаружен и описан «эффект малых добавок», заключающийся в том, что при введении небольших количеств, гибких блоков в жесткоцепные полимеры наблюдается улучшение механических свойств, проявляющееся в одновременном существенном увеличении как прочности, так и относительного удлинения при разрыве. Последнее способствует снижению внутренних (остаточных) напряжений в полимерах, что соответственно увеличивает долговечность изделий.

6. Впервые разработаны и изучены композиции на основе синтезированных олигоэфиров и блок-сополимеров с промышленным поликарбонатом. Найдено, что добавка небольших количеств (до 5 % масс.) блок-сополимера в ПК улучшает деформационно-прочностные свойства поликарбоната без заметного снижения тепло- и термостойкости. Установлено, что в жидких средах, вызывающих растрескивание поликарбоната, блок-сополимеры и композиции имеют хорошие прочностные характеристики.

7. Исследование реологических характеристик полимеров и композиций на их основе позволяют предполагать, что большинство из них могут перерабатываться обычными методами переработки термопластов, а именно, литьем под давлением и экструзией. Хорошая растворимость в легколетучих растворителях, а также пленкообразующие свойства данных полимеров и композиций открывает широкие возможности для получения из них пленочных материалов и покрытий. Синтезированные олигоэфиры и некоторые составы блок-сополимеров представляют интерес как модифицирующие добавки к промышленным полимерам.

8. Предложены методы прогнозирования основных физико-химических свойств полимеров (теплостойкость, термостойкость, огнестойкость), в том числе и блок-сополимеров, содержащих дихлорэтиленовые группы и атомы галогена. Найдено удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных.

9. Наличие сырьевой базы для получения мономеров и олигомеров, повышенные эксплуатационные характеристики полиэфиров на их основе, а также высокая экономичность и технологичность разработанных способов получения полиэфиров, позволяют относить их к промышленно. перспективным полимерным материалам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Большая часть олигоэфиров и полиэфиров, описанных в настоящей работе, получена методом высокотемпературной поликонденсации. Результаты исследования данного способа, а также имеющиеся литературные данные по закономерностям реакции нуклеофильного замещения [209] позволяют заключить, данный метод имеет ряд преимуществ, в частности, высокая селективность и возможность использования широкого ряда ароматических бисфенолов, что позволяет получать полимеры различного химического строения и регулировать их свойства в широком диапазоне.

С учетом потребностей народного хозяйства в различных полимерных материалах с определенными свойствами разработаны высококачественные материалы с высокими деформационно-прочностными характеристиками, огне- и химстойкостью на основе простых и сложных ароматических полиэфиров в широком интервале температур. На основе синтезированных олигомеров и полимеров разработаны новые материалы, которые могут найти применение в различных областях техники.

Полученные в объеме настоящей работы ароматические полиэфиры и композиции характеризуются широким комплексом эксплуатационных свойств. Полимеры на основе таких мономеров как 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилен, 1,1 -дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилен, 1,1 -дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-4-оксифенил)этилен, дихлорангидрид 1,1 -дихлор-2,2-ди(4-карбоксифенил)-этилена, 1,1 -дихлор-2,2-ди-4[4' {Г1 '-дихлор-2'-(4"оксифенил)-этиленил}-феноксифенил]этилен и 1,1 -дихлор-2,2-ди-4[4'{ 1Т-дихлор-2'-(4"-окси-3",5"-дибромфенил)этиленил}-2',6'-дибромфенокси-фенюфтилен обладают повышенными огне-, тепло-, термостойкостью и физико-механическими характеристиками. Синтезированные полимеры, содержащие в основной цепи дихлорэтиленовые группы, способны при термообработке образовывать сшитые структуры. При этом существенно повышаются тепло-, термо-, гидролитическая стойкость полимеров.

В частности, полиариленэфиркетоны и полиариленэфиркетонсульфоны на основе различных бисфенолов, а также полиарилатсульфоны являются конструкционными термостойкими и пленочными материалами. Наличие в данных полимерах кето-, сульфогруппы придают им высокую прочность и ударную вязкость, арилатные и карбонатные группы- определенную пластичность, простые алифатические группы - эластичность, наличие атомов галогена - огнестойкость.

Так, полиариленэфиркетоны ПАЭК-Д, ПАЭК-С-2 и полиарилатсульфон ПАС-С-2 отличаются высокими показателями термостойкости (Т2о/о.ной потери массы доходит до 410-450°С), что позволяет рекомендовать последние в качестве термостойких конструкционных материалов. Высокие деформационно-прочностные свойства (ар =106 МПа, £р = 156%) делают их перспективными конструкционными и пленочными материалами. Высокопрочными являются также полиарилатсульфоны ПАС-ДС-2 и ПАС-ДФХ с эквимольным содержанием исходных бисфенолов. Разрывная прочность данных полиэфиров составляет 113-124 МПа. Последние проявляют также повышенную ударную вязкость (Ар>140 кДж/м). Разработанные полиэфиры отличаются повышенной огнестойкостью и характеризуются высокими показателями кислородного индекса (КИ достигает 50-55%).

Разработаны новые способы получения ароматических полиэфиркетонов, позволяющих за счет замены дорогостоящего дигалогенида, в значительной степени снизить себестоимость конечных продуктов, повысить выход за счет исключения гелеобразования, а также повысить эффективность и технологичность способа получения ароматических полиэфиркетонов за счет подбора оптимальных рецептур и условий синтеза.

ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеры, содержащие 50% масс, и более блоков ПТМО, обладают свойствами термоэластопласта и с успехом могут быть использованы в качестве модификатора промышленного поликарбоната и полиарилата.

Учитывая, что ряд синтезированных полимеров обладают высокими физико-механическими характеристиками в сочетании с высокой химстойкостью и пониженной горючестью, хорошими диэлектрическими характеристиками, они представляют практический интерес в качестве покрытий и пленочных диэлектриков.

Известно, что ПК на основе бисфенола А широко используется в различных отраслях народного хозяйства в качестве конструкционного и электроизоляционного материала. Однако, высокие значения внутренних напряжений, приводящие к растрескиванию изделий, сравнительно низкие значения относительного удлинения при разрыве, отсутствие адгезии к различным поверхностям, а также высокая вязкость расплава ограничивают области его применения.

Как показано в настоящей работе, модификация поликарбоната блоками политетраметиленоксида существенно улучшила комплекс его физико-механических показателей. Это позволяет считать возможным использование ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеров не только в традиционных для поликарбоната, но и совершенно новых областях применения. Очень важно также, что полученные блок-сополимеры и их композиции с ПК могут перерабатываться в более мягких условиях благодаря меньшей вязкости расплавов, по сравнению с поликарбонатом.

Изучение основных закономерностей синтеза ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеров показало, что их получение возможно на технологическом оборудовании, используемом для производства поликарбоната.

Известно, что в изделиях из ПК под действием внешних нагрузок и внутренних напряжений, образуются трещины. Это особенно имеет место, если детали имеют сложную конфигурацию, различные отверстия и выступы. Поэтому, ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеры с малыми содержаниями блоков политетраметиленоксида, а также композиции БСП с ПК, обладающие высокими физико-механическими показателями и низкими внутренними напряжениями успехом могут заменить поликарбонат.

Благодаря хорошим оптическим свойствам ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеры могут быть использованы для изготовления фар машин, светофильтров, светорассеивающих колпаков, шахтных светильников, фонарей и т.п. Высокая ударная вязкость указанных блок-сополимеров и композиций БСП с ПК позволяет использовать их для изготовления конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях. Композиционные материалы на основе поликарбоната отличаются высокой эластичностью (ер= 235-250%) и текучестью (ПТР = 12-18 г/10 мин).

Испытания показали, что рассматриваемые блок-сополимеры и композиции, благодаря хорошим деформационно-прочностным свойствам, низким значениям внутренних напряжений и хорошей растворимости в некоторых доступных растворителях, могут использоваться в качестве' полимерных покрытий, в частности, для покрытия форм в хлебопекарной промышленности.

Проведенные испытания показали, что наилучшим комплексом свойств обладают ПК-ПТМО и ПЭК-ПТМО блок-сополимеры, содержащие масс, блоков ПТМО с ММ = 2000, соответственно, и композиция ПК с ПК-ПТМО блок-сополимером состава 50:50% масс., содержащая 5% масс., последнего.

При этом благодаря разнообразию химической структуры и соответственно свойств, имеется возможность выбора материала с необходимыми эксплуатационными свойствами в широком диапазоне.

Основными областями применения синтезированных конструкционных и пленочных материалов являются электронная, электротехническая, радиоэлектронная, авиационная, химическая промышленности и другие области современной техники.

Реологические исследования синтезированных полиэфиров показали, что многие из них обладают высокими значениями индекса расплава, что дает возможность предположить их переработку высокопроизводительными способами - литьем под давлением и экструзией.

В таблице 45 даны некоторые сравнительные характеристики наиболее перспективных из числа синтезированных в работе полимеров и их композитов. Предлагаемые для практического использования полиэфиры и композиты по многим эксплуатационным характеристикам превосходят аналогичные показатели промышленных полиэфиров, таких как полиарилаты, полисульфоны и покарбонаты.

Высокие показатели механических характеристик позволяют, рекомендовать данные полиэфиры и композиты в качестве конструкционных и пленочных материалов в автомобильной, авиационной и космической технике, где к материалам предъявляют также высокую огнестойкость в сочетании с теплостойкостью.

Различные анализы и исследования свойств полученных полимеров выполнялись совместно со специалистами в следующих организациях: НИФХИ им.Л.Я. Карпова, МГУ им. М.В.Ломоносова, УкрНИИПМ, МТИММП, ЦИТО им. H.H. Приорова, ВСХИ им К.Д.Глинки, РХТУ им. Д.И.Менделеева, НПО «Пластмассы», НИИЭМ, ИНХС им. A.B. Топчиева РАН.

Некоторые технологические свойства полиэфиров

Показатели ПАЭК-Д ПАЭК-С-2 ПАС-С-2 (ОС, п=20) ПАС-ТБ-С-2 (ОС, п=20) ПАС-ДС-2 (50:50% масс.) ПАС-ФС-2 (50:50% масс.) ПАС-ДФХ (50:50% масс.) пк-птмо (95:5% масс.) пэк-птмо (95:5% масс.) ПК+БСП (95:5% масс.) Промышленные полиэфиры

ПК ПАр ПСн РЕЕК

ММ,ТО3 75" 78" 391) 441) 571) 53" 60" 452) 432) - 402) - -

Тс, иС (ДСК) 165 183 193 196 - - - 148 - - 149 - -

Тс, °С (ТМА) - - - - 210 250 256 150 165 150 150 174 180 140 т °г -*• тек» ^ (ТМА) 292 307 - - 270 320 320 190 200 200 - - -

Т2%-ной потери массы (воздух) 450 420 410 350 370 360 365 370 380 370 360 380 400 400

Стр, МПа 94 106 67 76 124 103 113 69 83 81 56 65 71 80

8р, % 156 4 5 5 25 24 28 235 150 250 130 40 100 30

Е, ГПа 2,8 3,2 2,8 4,5 2,5 3,0 2,8 1,2 1,5 1,2 1,2 - 2,5 2,6

Ар, кДж/м2 - - - - >140 100 120 20,53) - 23,63> 19,23) 25 З,03)

КИ,% 35,5 39,0 37 47 35 36 42,5 - - - 27 36 - 35

Ю-3, 20°С - - 1,4 1,7 1,2 1,4 2,0 2,3 3,0 2,8 1,5 4,5 1,0 е', 20иС 3,5 3,6 2,4 2,2 3,0 3,3 2,7 3,5 3,4 3,4 3,2 2,5 3,9 3,3

ПТР, г/10мин. - - - - - - - 12,5 10,8 17,8 2,7 - 6,7

Примечание: Свойства поликарбоната (ПК), полиарилата (Пар) и полисульфона (ПСн) и полиэфирэфиркетона (РЕЕК) даны для сравнения средневязкостная,2) - среднемассовая,с надрезом

Список литературы диссертационного исследования доктор химических наук Бажева, Рима Чамаловна, 2010 год

1. Энциклопедия полимеров. - М.: Советская энциклопедия, 1977. - т.З. -С. 127-137.

2. Ли Г., Стоффи Д. Невилл К. Новые линейные полимеры. М.: Химия, 1972.- 280 с.

3. Говарикер В.Р., Висанатхан Н.В., Шридхар Дж. Полимеры. М.: Наука. 1990-396с.

4. Stoenescu F.A. Tehnopolimeri. Rev. Chem., 1981. v. 32, № 8, - P. 735759.

5. I.B.Rose. In High Performance Polymers: Their Origin and Devolopment (R.B. Seymour and G.S. Kirscenbaum, Eds.), Elsevier, New York, 1986.

6. Новые поликонденсационные полимеры. / Под ред. Роговина З.А., Валецкого П.М. М.: Мир, 1969. - 295 с.

7. ICI: lavenizest aut polymers de specialite. Rev.gen.cautch et plast. 1986. 63. № 663. P. 151-154. РЖХим. 1987, 6Г364.

8. Tepyo С. Свойства и применение специальных пластмасс. Полиэфиркетон. Коге дзайре. 1982. т. 30. № 9. С.32-34. -РЖХим. 1983, 12Т57.

9. Полиэфирэфиркетон/ Козе дзайре, т. 34. № 9. С.108-109. РЖХим. 1987, 10Т108.

10. Виноградова С.В., Васнев В.А., Валецкий П.М. Полиарилаты. Получение и свойства.// Успехи химии. -1994. Т.63, № 10. - С. 885904.

11. И. McGrail Р.Т. Polyaromatics // J. Polym. Int. 1996. - У. 41, № 2. -P.103-121.

12. Hay A.S. Aromatic polyethers. // Advances. Polym. Sci. 1967. - V.4, №4.-P. 496-527.

13. Болотина Л.М, Чеботарев В.П. Развитие исследований в области химии и технологии ароматических полисульфонов// Пласт, массы.-2003.-№11.- С. 3-7.14