Документ описывает патент на полимерную композицию, включающую алициклический полиимид и полиакриламид, для достижения пленочных материалов с высокой прочностью и термической устойчивостью, что делает их пригодными для использования в машиностроении и космическом материаловедении. Изобретение позволяет увеличить прочность пленки до 170 МПа и повысить термическую устойчивость на 30-49°C по сравнению с предыдущими композициями. Основное отличие данной композиции заключается в замене ароматического полиимида на алициклический, что улучшает механические свойства пленок.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29266
(51) C08G 83/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0008.1
(22) 08.01.2014
(45) 15.12.2014, бюл. №12
(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) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ
АЛИЦИКЛИЧЕСКОГО ПОЛИИМИДА И
ПОЛИАКРИЛАМИДА
(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.
Полимерная композиция, включающая
алициклический полиимид 99,9-99,0 мас.% в
качестве полимерной основы и модифицирующую
добавку полиакриламид 0,1-1,0 мас.%, которая
позволяет повысить в сравнении с исходным
алициклическим полиимидом прочность пленочного
материала примерно на 100 МПа, а термическую
устойчивость повысить на 30-49°С.
(19)KZ(13)A4(11)29266

2. 29266
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
полипиромеллитимид (ПАК) 90-50 мас.% и
полиакрилонитрил (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.%.(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).
Недостатками известной полиимидной
композиции является меньшая прочность на разрыв
и низкая температура начала разложения, т.е.
термическая устойчивость пленочного материала.
Задачей данного изобретения является
разработка полимерной композиции для получения
пленки.
Технический результат заключается в
повышении прочности на разрыв и повышении
термических свойств пленки. Технический
результат изобретения достигается полимерной
композицией, включающей в качестве полимерной
основы 99,0-99,9 мас.% алициклический полиимид
(ПИ), 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.) и в качестве модифицирующей
добавки 1-0,1 мас.% полиакриламида (ПАА).
Существенным отличием предлагаемого
изобретения от прототипа является то, что в
качестве полимерной основы используется вместо
ароматического полиимида алициклический
полиимид, а в качестве модифицирующей добавки
используется полиакриламид при заявляемом
соотношении компонентов, в улучшении
термомеханических свойств полимерной
композиции. Это осуществляется путем введения в
полиимидную матрицу модифицирующей добавки
полиакриламид, обладающего высоким
пластифицирующим действием.
Пластифицирующие свойства полиакриламида
способствуют повышению прочностных свойств
полиимидной композиции, а также способствует
увеличению эластичности и гибкости
композиционной пленки в целом.
Пример: В бюкс или колбу, снабженные
мешалкой, помещают 10 г. алициклический
полиимид (ПИ) (25-30% раствор в
метилпирролидоне), к нему добавляют 2,5 мл. 1%
раствора полиакриламида (ПАА) в МП, что
соответствует 99 мас.% ПИ и 1 мас.% ПАА,
перемешивают в течении 1 часа при t=64°C,
полученную смесь выливают на стеклянную
подложку, выкатывают пленку и затем сушат в
термошкафу поступенчатым повышением
температуры при 90°,140° и 220°С. δрз=170 МПа,
I=55%, Тн.р. = 429°С.
Остальные примеры приведены в таблице.
Соотношение
компонентов ПИ
ПАА
[η], (2% р-ра в
МП) Па-с
Прочность на
разрыв δрз МПа
Удлинение I,% Температура начала
разложения Тн.р.
99,9 0,1 17,2 150 35 410
99,6 0,4 18,2 157 44 412
98,4 0,6 19,3 160 47 417
99,0 1,0 19,6 170 55 429
исходный ПИ 15,9 71 30 380
прототип --- 41-54 --- 285
Как видно из таблицы, предлагаемая полимерная
композиция позволяет улучшить свойства пленки, а
именно повысить прочность на разрыв до 170 МПа,
термическую устойчивость повысить от 410 до
429°С, в отличии от прототипа, δрз и Тн.р. которого
равны 41-54 и 285°С соответственно.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Полимерная композиция, содержащая полиимид
и модифицирующую добавку для получения пленки,
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

3. 29266
3
кислоты и 4,4'диаминодифенилоксида, а в качестве
модифицирующей добавки используют
полиакриламид, при следующем соотношении
компонентов, мас.%:
алициклический полиимид 99,9-99,0
полиакриламид 0,1-1,0.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова