1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29742
(51) C08G 83/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0476.1
(22) 10.04.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(72) Жубанов Булат Ахметович; Умерзакова Майра
Бердыгалиевна; Кравцова Валентина Дмитриевна;
Искаков Ринат Маратович; Сариева Рахима
Баймухаметовна
(73) Акционерное общество "Институт химических
наук им. А.Б. Бектурова"
(56) Chen I., Zhang I., Zhu Т., Hua Z., Chen Q., Yu X.
Blends of thermoplastic polyurethane and polyether -
polyimide: preparation and properties. I. Polymer 42,
2001 p.1493-1500
(54) ТРОЙНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ПОЛИИМИДНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
(57) Изобретение относится к химии
высокомолекулярных соединений, а именно к
полимерным композициям для получения
полиимидных пленочных материалов, которые
могут быть использованы в машиностроении,
приборостроении, в космическом
материаловедении.
Тройная полимерная композиция для получения
пленки, включающая алициклический полиимид
100 мас.% в качестве полимерной основы,
полиэтилентерефталат 0,1-1 мас.% и
модифицирующую добавку полиакриламид 0,1-1
мас.% (мас.% по отношению к полиимиду), которая
позволяет улучшить физико-механические свойства
композиционного материала по сравнению с
исходным алициклическим полиимидом, а именно
повысить прочность пленочного материала
примерно на 103 МПа, термическую устойчивость
увеличить до 50°С, относительное удлинение - на
29%.
(19)KZ(13)A4(11)29742

2. 29742
2
Изобретение относится к химии
высокомолекулярных соединений, а именно к
полимерным композициям для получения
полиимидных пленочных материалов, которые
могут быть использованы в машиностроении,
приборостроении, в космическом
материаловедении.
Известна полимерная композиция для получения
пленочного материала, включающая
полипиромеллитимида (ПАК) 90-50 мас.% и
полиакрилонитрила (ПАН) 10-50 мас. %, который
предварительно модифицируют (Сазанов Ю.Н.,
Грибанов А.В. Композиционные термостойкие
материалы на основе полиимида Ж.прикл. химии,
1999, т.72, Вып.11, с.1896-1900).
Недостатками известной композиции является
стадия предварительной модификации ПАН и
высокая температура получения пленочного
материала (500°С).
Наиболее близким по технической сущности и
достигаемому результату к заявляемому
изобретению является полимерная композиция для
получения пленочного материала, включающая в
качестве полимерной основы полипиромеллитимид
(полученный поликонденсацией пиромеллитового
ангидрида и смеси диаминов: 1,3-бис(3'-
аминофеноксибензола и 2,2-бис-[4-(4'-
аминофенокси) фенил]пропана) (ПИ) 25-75 мас.%, а
в качестве модифицирующей добавки: полиуретан
(ПУ) 75-25 мас.%.(Сhеn I., Zhang 1., Zhu Т., Hua Z.,
Chen Q., Yu X. Blends of thermoplastic polyurethane
and polyether - polyimide: preparation and properties. I.
Polymer 42,2001 p.1493-1500).
Недостатками известной полиимидной
композиции является менвшая прочность на разрыв
и низкая температура начала разложения, т.е. более
низкая термическая устойчивость пленочного
материала.
Задачей данного изобретения является
разработка полимерной композиции для получения
пленки на основе тройной композиции из
алициклического полиимида,
полиэтилентерефталата и полиакриламида.
Технический результат заключается в
повышении прочности на разрыв и повышении
температуры начала разложения пленки.
Технический результат изобретения достигается
тройной полимерной композицией, включающая в
качестве полимерной основы - 100 мас. %
алициклический полиимид, полученный
поликонденсацией диангидрида трицикло-(4,2,2,02,5
)
- дец-7-ен-3,4,9,10-тетракарбоновой кислоты (аддукт
бензола и малеинового ангидрида) и
4,4'диаминодифенилоксида (А.с. 2052288 СССР,
МПК С 08 кл.39 с 12/01 Опубл. 13.11.67 в БИ №23.
Жубанов Б.А. и др.), полиэтилентерефталат (ПЭТФ)
от 0,1 до 1 мас.%, образующий с алициклическим
полиимидом нанокомпозит до 100 нм. (Сариева Р.Б.
Термостойкие композиционные материалы на
основе алициклического полиимида и
полиэтилентерефталата. // Хим. журн. Казахстана.
№1. 2011. с.92-98.), а в качестве модифицирующей
добавки 1-0,1 мас.% полиакриламид (ПАА), из
расчета соотношений добавляемых компонентов по
отношению к полиимиду.
Существенным отличием предлагаемого
изобретения от прототипа является то, что в
качестве полимерной основы используется вместо
ароматического полиимида алициклический
полиимид с добавками ПЭТФ, имеющий участки
кристаллической структуры, что увеличивает
прочностные свойства композиционной пленки и
образующий с алициклическим нанокомпозит до
100 нм., а качестве модифицирующей добавки
используется ПАА при заявляемом соотношении
компонентов. А также в улучшении
термомеханических свойств полимерной
композиции. Это осуществляется путем введения в
состав аморфного ПИ ПЭТФ, имеющий
кристаллическую структуру и введение
модифицирующей добавки ПАА, который обладает
высоким пластифицирующим действием. Появление
кристаллической области в структуре тройной
композиции ПИ+ПЭТФ+ПАА повышает её
плотность, твердость и устойчивость к действию
растворителей и химическим реакциям, а наличие
нанокомпозита способствует долговечности
пленочного материала, при этом увеличивается
гибкость композиционной пленки, обусловленная
пластифицирующими свойствами модификатора.
Пример: В бюкс или колбу, снабженные
мешалкой, помещают 10 г. ПИ (25-30% раствор в
метилпирролидоне) к нему добавляют 1,5 мл. 2%
раствора ПЭТФ в МП (1 мас.% по отношению к
ПИ), затем добавляют 3 мл. 1% раствора ПАА в МП
(1 мас.% по отношению к ПИ), что соответствует
100 мас.% ПИ + 1 мас.% ПЭТФ + 1 мас.% ПАА,
перемешивают в течении 1,5 часа при t=89°С,
полученную смесь выливают на стеклянную
подложку, выкатывают пленку и затем сушат в
термошкафу по ступенчатым повышением
температуры при 90°, 140°, 220°С. Физико-
механические характеристики полученной
композиционной пленки: δрз=174 МПа, I=59%,
Тн.р.=430 С.
Остальные примеры приведены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемая полимерная
композиция позволяет увеличить прочностные
свойства до 174 МПа, а термическую устойчивость -
от 412 до 430 С, в отличии от прототипа, δрз и Тн.р.
которого равны 41-54 и 285 С соответственно. И
значительно улучшить физико-механические
свойства исходного полиимида.

3. 29742
3
Таблица
Соотношение
компонентов ПИ 100
мас.%+ мас.%
ПЭТФ+ПАА
[η]
(2% р-ра в МП)
Па·с
Прочность на
разрыв δрз МПа
Удлинение I, % Температура начала
разложения Тн.р.
0,2 0,1 18,0 152 38 412
0,4 0,4 18,4 158 45 415
0,5 0,6 19,5 162 50 420
1,0 1,0 19,8 174 59 430
исходный ПИ 15,9 71 30 380
прототип --- 41-54 --- 285
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Тройная полимерная композиция для получения
полиимидных пленочных материалов, содержащая
полиимид, модифицирующую добавку,
отличающаяся тем, что полимерной основой
является алициклический полиимид, полученный
поликонденсацией диангидрида трицикло-
(4,2,2,02
’5
) - дец - 7 - ен - 3,4,9,10 - тетракарбоновой
кислоты и 4,4 диаминодифенилоксида, в качестве
пластифицирующей добавки - полиакриламид, при
следующем соотношении компонентов, мас. % по
отношению к полиимиду:
алициклический полиимид 100;
полиэтилентерефталат 0,1-1;
полиакриламид 0,1-1.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Сакалова