Производство и свойства полиимидоамидов
Полиимидоамиды полимеры, содержащие в основной цепи имидные и амидные группы. Существует несколько способов их получения, но основным является синтез из ангидрида трикарбоновой кислоты и диаминов. Берут хлорангидрид тримеллитового ангидрида и следующие диамины: м- и п-фенилендиамины, 4,4'-диаминодифенилоксид, 4,4'-диаминодифенилметан, бензидин.
Процесс получения полиимидоамидов так же, как и ПИ, состоит из двух стадий. Сначала получают ПАК при температурах от -10 до 20 °С в растворе диметилформамида или диметилацетамида по реакции:
ПАК данного типа более устойчивы, чем ПАК, получаемые из диангидридов. Затем проводят циклизацию под влиянием нагревания или химических агентов и получают полиимидоамид:
Полиимидоамиды аморфные линейные полимеры светло-желтого цвета плотностью 1400 кг/м3. Они растворяются в диметилформамиде и диметилацетамиде с добавкой хлорида лития, в концентрированной серной кислоте. Их температура стеклования 250-275°С, а температура размягчения 420-450 °С, превышающая температуру термоокислительной деструкции; теплостойкость (220°С) ниже теплостойкости ароматических ПИ. Перерабатывают полиимидоамиды при небольшом давлении и температурах 315-425°С. Они сохраняют значительную прочность после 1000 ч прогрева при 340С. Наполненные стекловолокном полиимидоамиды превосходят по прочности алюминий, нержавеющую сталь и сплавы титана при работе в условиях высоких температур.
Ароматические полиимидоамиды пригодны в качестве высокопрочных клеев, пленок, эмалей и покрытий.
Диэлектрические свойства этих полимеров мало изменяются при повышении температуры и являются достаточно высокими даже при температурах, близких к 260 °С.
Полиимидоамиды применяются в самолетостроении и ракетной технике, при изготовлении тепловых щитов, выхлопных сопел ракет, головных частей снарядов, обтекателей радиолокационных антенн, печатных схем и др.
Производство и свойства полиимидоэфиров
Полиимидоэфиры полимеры, содержащие в основной цепи имидные и сложноэфирные группы. Получают их из диангидридов и ароматических диаминов. Диангидрид готовят из хлорангидрида тримеллитовой кислоты и диоксипроизводного, например, гидрохинона.
Варьированием в широких пределах исходных продуктов можно получать полиимидоэфиры с температурой плавления от 250 до 500 С. Пленки из них имеют разрушающее напряжение при растяжении до 100-150 МПа при 20 °С и 40-60 МПа при 200 С. Пригодность пленок сохраняется даже после выдержки в течение 700 ч при 240°С. По термоокислительной стабильности полиимидоэфиры уступают ПИ, но превосходят полиарилаты.
Полиимидоэфиры — аморфные полимеры белого или светло-желтого цвета, нерастворимые в большинстве растворителей.
Из полиимидоэфиров изготавливают изделия электроизоляционного назначения, пленки, покрытия и клеи.
Техника безопасности
При производстве ПИ применяют диангидриды, дикарбоновые кислоты и диамины. Требования к ним по токсичности аналогичны требованиям к другим подобным соединениям. Поскольку при производстве и использовании ПИ употребляются растворители (диметилформамид, диметилацетамид и метилпирролидон), то при работе с ними следует руководствоваться нормами и инструкциями, установленными для огнеопасных растворителей (например, температура вспышки диметилформамида 59 °С). Наиболее вредное действие на человека оказывает диметилформамид.
В случае попадания растворителей или растворов на кожу, загрязненное место следует немедленно обработать раствором соды и промыть водой.
Порошки ПИ могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Нижний предел взрываемости составляет 31,3 г/м3. Все ПИ не оказывают вредного действия на организм человека при производстве, переработке и эксплуатации; лишь их склеивание и сварка требуют тщательной вентиляции и установки местных отсосов.