Бісамід як модифікатор фторованого поліаміду

Бісамід N, N'-бic-(птетрафторетоксифеніл)ізофталамід загальної формули: Даний винахід відноситься до нової хімічної сполуки, зокрема, до Ν,Νi-біс-(птетрафторетоксіфеніл)ізофталаміду, який може знайти застосування в якості модифікатора до фторованого поліаміду. Сполука, що заявляється, її властивості і спосіб одержання в літературі не описані. В літературі відомий нефторований бісамід Ν,Νi-біс-фенілізофталамід, який був використаний для вивчення розчинності олігомерних амідів в якості модельної сполуки [1]: Задачею даного винаходу являється вишукування нових модифікаторів, які забезпечили б одержання поліамідів з покращенними характеристиками, наприклад, гідрофобністю, низькими водо та паропроникненостю. Поставлена задача досягається синтезом Ν,Νi-біс-(п-тетрафторетоксіфеніл)ізофталаміду наступної формули: OCF 2CF 2H та (19) Для модифікації властивостей ароматичних поліамідів такі сполуки не використовуються, тому що, як і самі ароматичні поліаміди, вони погано розчиняються у амідних розчинниках та їх сумішах з кетонами без додавання неорганічних солей. В літературі [2] відомі фторовані ароматичні поліаміди, які призначаються для використання в якості електроізоляційних матеріалів. Для поліпшення їх властивостей (надання більшої гідрофобності) необхідно мати модифікатор, який добре розчиняється і суміщується у розчині із фторованим поліамідом. UA Цей бісамід одержують в одну стадію шляхом конденсації п-тетрафторетоксіаніліну із діхлорангидридом ізофталевої кислоти за схемою: C2 як модифікатор для зниження водопаропроникності фторованого поліаміду. (13) COHN 81206 NHOC (11) HF2 CF2 CO Конденсацію проводять в середовищі амідного розчинника (N-метил-2-піролідон) без додавання неорганічних солей. Мольне співвідношення реагентів п-тетрафторетоксіанілін: ізофталоїлхлорид становить відповідно 2:1. Одержаний бісамід очищують перекристалізацією 3 із етанолу. Продукт уявляє собою кристали білого кольору, які розчиняються у ацетоні, амідних розчинниках (ДМФА, ДМАА, ΝΜΠ) при кімнатній температурі. Вихід цільового продукту 91,5%. Спосіб одержання бісаміду ілюструється прикладом. Приклад. У трьохгорлий реактор з мішалкою, холодильником і термометром розміщують 10,45г (0,05моля) п-тетрафторетоксіаніліну та 50мл Nметил-2-піролідону. Суміш охолоджують льодом (0-5°С) та трьома частками при перемішуванні додають 5,075г (0,025моля) діхлорангидриду ізофталевої кислоти протягом 0,5 години. Після додавання ізофталоїлхлориду охолодження знімають і перемішують реакційну суміш протягом 2 годин. Розчин виливають у воду, відфільтровують осад і промивають його на фільтрі дистильованою водою до зникнення іонів хлору у фільтраті (проба з AgNO3 ). Осад висушують у термошафі при 70-80°С до постійної маси. Вихід 12,50г (91,5%). Після перекристалізації з етилового спирту сполука має Т.пл. 268-269°С. Склад та будова отриманого діаміду підтверджені даними елементного аналізу та ІЧ-спектроскопією. Елементний аналіз. Знайдено % : F 27,75-28,09; N 5,02-5,28. C24H16F8N2O4. Обчислено % : F 27,73; N 5,11. У ІЧ-спектрі отриманого діаміду присутні наступні смуги поглинання: при 1640см-1 - валентні коливання С=О групи; при 1525см-1 - деформаційні коливання N - Η групи; при 1270см-1 - валентні коливання С - N групи; при 3260см-1 - валентні коливання N - Η групи, пов'язаної водневими зв'язками. Одержані результати свідчать про відповідність синтезованої сполуки заявленій. Новим є те, що бісамід добре розчиняється і суміщується у розчині із фторованим поліамідом. Неочікуваним було те, що синтезована сполука бісаміду, проявляє у складі поліамідів раніше невідомі властивості, а саме впливає на водопроникність, паропроникність поліаміду, тобто може бути добавкою - модифікатором до поліаміду. Одержаний бісамід додають до розчину фторованого поліаміду-полі-1-тетрафторетоксі2,4-феніленізофталаміду і формують плівку. Приклад одержання модифікованих плівок. Приклад. До розчину 0,8г фторованого поліаміду у суміші 5мл діметилформаміду і 15мл ацетону додають 0,08г діаміду (10% від наважки поліаміду). Розчин фільтрують та виливають у скляну форму. Формування плівки проходить при 75-80°С протягом 5 годин. Плівку знімають з форми і висушують при 150°С у вакуумі до постійної маси. За аналогічною методикою одержують плівку з 15% діаміду. Поліамідні плівки піддавались на випробування: - міцність при розриві за методом згідно ГОСТ 11262-80; - водопроникність згідно з ГОСТ 4650-80; - паропроникність згідно з ГОСТ 15875. 81206 4 Введення у розчин полімеру 10-15% модифікатора (бісаміду) призводить до позитивного ефекту, який полягає у наступному. Додавання фторованого бісаміду підвищує гідролітичну стійкість, тому що знижує водо - та паропроникність полімерної плівки. При цьому міцність плівки при розриві (σ) не погіршується. У таблиці наведені порівняльні дані після визначення водо (B48) -та паропроникненості (П48) для немодифікованої та модифікованої плівок протягом 48 годин [3]. ПОЛІМЕР Поліамід немодифікований Поліамід+10% модифікатора Поліамід+15% модифікатора σ, кг/см2 1200-1300 1300 1250-1300 Таким чином, додавання 10% модифікатора знижує водо - та паропроникність плівки відповідно на 18 та 47,2%, а додавання 15% модифікатора знижує водо - та паропроникність плівок на 6 та 40,6% відповідно. Наведені дані підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого способу вирішення проблеми. Перелік посилань 1. Соколов Л.Б., Герасимов В.Д., Савинов В.М. и др. Термостойкие ароматические полиамиды. М.: Химия, 1975. - 256с. 2. Маліченко Б.Ф., Ципіна О.М. Поліаміди на основі фторалкоксіфенілендіамінів та ароматичних дікарбонових кислот // ДАН УССР. 1978. - Сер.Б. -№7. - С.631-633. 3. Воробьёв В.Α., Коровникова В.В. Лабораторный практикум по полимерным строительным материалам. - Μ: Высшая школа, 1969. - 186с. Водопроникніс 1,3 1,1 1,2