Научная статья на тему 'МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАЗЛИЧНЫМИ ДОБАВКАМИ АРИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОПОЛИИМИДЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛЕНКИ НА ИХ ОСНОВЕ'

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАЗЛИЧНЫМИ ДОБАВКАМИ АРИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОПОЛИИМИДЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛЕНКИ НА ИХ ОСНОВЕ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
33
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКИЙ СОПОЛИИМИД / МОДИФИКАТОР / ПОЛИМЕРНАЯ СМЕСЬ / КОМПОЗИЦИОННАЯ ПЛЕНКА / ТЕРМОСТОЙКОСТЬ / ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ / ЭЛАСТИЧНОСТЬ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Умерзакова М.Б., Сариева Р.Б., Кравцова В.Д.

Приведен краткий обзор проведенных авторами данного сообщения исследований по созданию арилалициклических сополиимидов на основе алициклического диангидрида, ароматических диангидридов бензофенон - и дифенилоксидтет - ракарбоновой кислот с 4,4'-диаминодифенилоксидом при различных соотношениях алициклического и ароматического диангидридов, а также различных композиций на основе данных сополимеров с низко - или другими высокомолекулярными соединениями, способствующими повышению характеристик полимерной матрицы. Из растворов полученных полимерных смесей сформованы композиционные пленки, изучены их свойства. Отмечено, что при оптимальном соотношении компонентов пленки обладают улучшенными термическими, прочностными свойствами и др., превышающими аналогичные свойства исходного арилалициклического сополимера, при этом эластичность имеет допустимые для подобного материала значения. Лучшими характеристиками обладают композиционные пленки, сформованные из тройной композиции сополиимид - полиэтиленгликоль - алкилированный монтмо - риллонит. Металлсодержащие композиционные пленки наряду с более высокой термической устойчивостью по сравнению с немодифицированным сополиимидом обладают стойкостью к воздействию агрессивных реагентов, меньшими значениями удельного объемного и поверхностного сопротивлений, более высокими значениями вязкости, а также различной окраской в зависимости от природы соли. Введением в раствор сополиимида кремнийсодержащего соединения получены новые полимерные системы, из которых можно формировать пористые пленки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Умерзакова М.Б., Сариева Р.Б., Кравцова В.Д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODIFIED WITH VARIOUS ADDITIVES ARYLALYCLIC COPOLYIMIDES AND COMPOSITE FILMS BASED ON THEIR BASIS

A brief review of the conducted research by the authors of this report on the development of arylalicyclic copolyimides based on alicyclic dianhydride, aromatic dianhydrides of benzophenone - and diphenyloxidetetracarboxylic acids with 4,4'-diaminodiphenyl oxide at various ratios of alicyclic and aromatic dianhydrides, as well as various compositions based on these copolymers with low - or other high - molecular compounds that enhance the characteristics of the polymer matrix. Composite films were formed from solutions of the obtained polymer mixtures, and their properties were studied. It was noted that at optimal ratio of components, the films have improved thermal and strength properties, etc., exceeding the analogous properties of the initial arylalicyclic copolymer, while the elasticity has acceptable values for such material. The best characteristics had the composite films formed from a ternary composition of copo - lyimide -polyethylene glycol - alkylated montmorillonite. Metal - containing composite films, along with higher thermal stability compared to unmodified copolyimide, were resistant to aggressive reagents, lower values of specific volume and surface resistance, higher viscosity values, and different colors depending on the nature of the salt. By introducing a silicon - containing compound into the copolyimide solution, the new polymer systems have been obtained, and the porous films could be formed.

Текст научной работы на тему «МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАЗЛИЧНЫМИ ДОБАВКАМИ АРИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОПОЛИИМИДЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛЕНКИ НА ИХ ОСНОВЕ»

Chemical Journal of Kazakhstan

ISSN 1813-1107, е^К 2710-1185 https://doi.org/10.51580/2021-1/2710-1185.36

Volume 3, Number 75 (2021), 19 - 35

УДК 541.6+678.021.16

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАЗЛИЧНЫМИ ДОБАВКАМИ АРИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОПОЛИИМИДЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛЕНКИ НА ИХ ОСНОВЕ

М.Б. Умерзакова*, Р.Б. Сариева,

АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова», Алматы, Казахстан E-mail: umerzak@mail.ru

Резюме: Приведен краткий обзор проведенных авторами данного сообщения исследований по созданию арилалициклических сополиимидов на основе алицикличес-кого диангидрида, ароматических диангидридов бензофенон- и дифенилоксидтет-ракарбоновой кислот с 4,4'-диаминодифенилоксидом при различных соотношениях алициклического и ароматического диангидридов, а также различных композиций на основе данных сополимеров с низко- или другими высокомолекулярными соединениями, способствующими повышению характеристик полимерной матрицы. Из растворов полученных полимерных смесей сформованы композиционные пленки, изучены их свойства. Отмечено, что при оптимальном соотношении компонентов пленки обладают улучшенными термическими, прочностными свойствами и др., превышающими аналогичные свойства исходного арилалициклического сополимера, при этом эластичность имеет допустимые для подобного материала значения. Лучшими характеристиками обладают композиционные пленки, сформованные из тройной композиции сополиимид-полиэтиленгликоль-алкилированный монтмориллонит. Металлсодержащие композиционные пленки наряду с более высокой термической устойчивостью по сравнению с немодифицированным сополиимидом обладают стойкостью к воздействию агрессивных реагентов, меньшими значениями удельного объемного и поверхностного сопротивлений, более высокими значениями вязкости, а также различной окраской в зависимости от природы соли. Введением в раствор сополиимида кремнийсодержащего соединения получены новые полимерные системы, из которых можно формировать пористые пленки.

Ключевые слова: арилалициклический сополиимид, модификатор, полимерная смесь, композиционная пленка, термостойкость, прочность на разрыв, эластичность.

В.Д. Кравцова

Citation: Umerzakova М.В., Sarieva R.B., Kravtsova V.D. Modified with various addi-

tives arylalyclic copolyimides and composite films based on their basis. Chem. J. Kaz., 2021, 3(75), 19-35. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.51580/2021-1/2710-1185.36

1. Введение

В настоящее время при создании современных термостойких имид-содержащих полимерных композиций наиболее широко применяются ароматические полиимиды (ПИ), обладающие широким спектром практически полезных свойств [1]. При этом немаловажную роль вносит возможность получения изделий сложной конфигурации методом прессования в пресс-формах, в результате этого значительно снижаются затраты на механическую обработку получаемых изделий. Однако в ряде случаев ароматические полиимиды не устраивают потребителей из-за недостаточно высоких показателей химической и гидролитической устойчивости, стабильности при длительном хранении и некоторых других, по которым они уступают карбоцепным полимерам, что ограничивает переработку данных полиимидов. Поэтому с целью улучшения их эксплуатационных характеристик проводятся работы по модификации полиимидов и материалов на их основе [2-7].

В последние годы модификация полимеров стала самостоятельным и интенсивно развивающимся направлением, позволяющим конструировать новые материалы. При этом наряду с расширением ассортимента и повышением качества изделий из полимерных материалов одновременно решаются задачи увеличения их работоспособности. К приоритетным направлениям в этой области относится создание новых полимерных систем и композиций на основе как близких по структуре компонентов, так и систем этих полимеров с другими соединениями, иногда с прямо противоположными свойствами.

Известно, что одним из эффективных путей модификации полигете-роциклов является синтез сополимеров. В этот процесс наряду с хорошо известными и наиболее изученными ароматическими мономерами все более успешно вовлекаются алифатические [8,9], кардовые [10-12], адамантан-содержащие [5,13-15], что позволяет получать полигетероциклы с новыми свойствами, расширяющими области применения создаваемых на их основе материалов и изделий. Проведенными авторами настоящего сообщения исследованиями показано, что полимерные композиции с высоким уровнем технических характеристик могут быть получены в результате применения ПИ, алициклического строения, получаемых в АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова» на основе различных диаминов и диангидридов трициклодецентетракарбоновых кислот [16-18]:

где Я:И (АБ), Б (АФБ), С1 (АХБ), СНз (АТ) и др.

а также сополиимидов (СПИ) на основе этих диангидридов с ароматическими диангидридами бензофенон- (БЗФ) и дифенилоксид- (ДФО) тет-ракарбоновой кислоты [19,20]:

К этому времени накоплены многочисленные данные по модификации данных полиимидов алициклического строения и их сополимеров с ароматическими диангидридами - арилалициклических сополиимидов. Актуальность проведения исследований в указанном направлении обусловлена необходимостью улучшения их ряда свойств.

В настоящей работе приведен краткий обзор результатов исследований по созданию арилалициклических сополиимидов на основе алициклических диангидридов (АБ и др.) и БЗФ или ДФО с 4,4'-диаминодифенилоксидом (ДАДФО) при различных соотношениях алициклического и ароматического диангидридов, их разных модифицированных форм, а также композиционных материалов на основе модифицированных и указанных сополимеров.

2. Краткий обзор результатов исследований

Сополиимиды получали двумя способами: одностадийной поликонденсацией в полярных апротонных растворителях амидного типа в присутствии каталитических количеств трифенилового эфира ортофосфорной кислоты (ТФФ) или пиридина, а также смешиванием растворов полиимидов с растворами полиамидокислот из БЗФ или ДФО с 4,4'-диаминодифенил-оксидом.

Проведенными исследованиями выявлено, что при одностадийной поликонденсации оптимальным соотношением диангидридов АФБ и АБ с БЗФ для процесса синтеза СПИ в растворе Ы^'-диметилацетамиде (ДМАА) в присутствии ТФФ является 80:20 мол. %, АТ:БЗФ = 70:30 %. Последнее обусловлено присутствием в алициклическом диангидриде алкильного заместителя, приводящего, вероятно, к большей взаимной растворимости разных по природе диангидридов. При этом образуются сополимеры с приведенной вязкостью 0.75-1.3 дл/г. Осуществлены также работы по получению СПИ на основе АБ с ДФО (80:20 и 90:10/85:15), соответственно, в растворах ДМАА в присутствии ТФФ и Ы-метилпирролидона в присутствии пиридина в качестве катализатора. В этом случае сополимеры получены с вязкостью 1.6-1.7 и 1.60-1.80 дл/г, соответственно [21-23].

Из арилалициклических сополиимидов получены пленки разной толщиной. В таблице 1 приведены данные по механическим свойствам пленок

БЗФ

ДФО

Таблица 1 - Механические свойства пленок из сополиимидов и исходных полиимидов, полученных одностадийной поликонденсацией в ДМАА [24]

Полимеры на основе Прочность на разрыв, МПа Удлинение, %

АФБ+БЗФ 170 38-40

АБ+БЗФ 165 36-38

АБ+ДФО 170 35-37

АТ+БЗФ 140 34-36

АФБ 170 32-34

АБ 160 28-32

АТ 120 30-35

БЗФ 150 32-37

ДФО 155 40-45

толщиной 45±5 мкм. Для пленок ~ 25 прочность на разрыв и удлинение составляют 125-130 МПа и 25-40 %, толщиной 12-15 мкм соответственно 90-100 МПа и 32-34 %.

Из анализа приведенных данных следует, что при уменьшении толщины пленочные образцы сохраняют достаточно высокие механические свойства.

Второй способ формирования сополиимидных систем заключался в смешивании готовых растворов полиимидов на основе алициклических диангидридов с полиамидокислотами на основе БЗФ или ДФО и 4,4'-ОДА. Алициклические ПИ представляли собой растворы концентрацией 25 % в ДМАА, полиамидокислоты из БЗФ и ОДА - 20 % в этом же растворителе. Количество ПАКБЗФ или ПАКдфо в пересчете на сухое вещество варьировалось от 1 до 15 мас. %. О качестве получаемых композиций судили по значениям Ппр 0.5% раствора СПИ и механическим свойствам пленок. Некоторые свойства пленок из разных смесей ПИАФБ и ПАКБЗФ приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Свойства пленок, полученных из композиций ПИАФБ с различным содержанием ПАКбзф [24]

ПАКбзф, Пир, 0.5% раствора, Прочность Удлинение,

мас. % Н2Б04, 25 °С на разрыв, МПа %

0 1.60 150 32-37

1 1.64 160 38-40

2 1.70 165 39-41

3 1.74 165 40-42

5 1.80 170 40-42

7 1.70 170 38-40

10 1.62 155 32-34

15 1.63 155 30-32

Приведенные в таблице данные по вязкости пленок, измеренных в Н2Б04, обусловлены тем, что после завершения стадии термообработки образцы из сополиимидов не растворяются в амидных растворителях, но они растворимы в концентрированной серной кислоте. В большей мере это относится к сополиимидам на основе алициклического диангидрида с БЗФ, что может быть обусловлено вероятностью образования сшитых структур, поскольку считается, что полиимиды на основе этого диангидрида более всего склонным к их образованию при высоких температурах [25].

Пленки из СПИ с ДФО также характеризуются более высоким значением прочности (175-180 МПа) и удлинения (до 45 %) в сравнении с исходным ПИдфо. Для обоих видов СПИ с более высокими прочностными характеристиками и значениями вязкости пленки были получены из полимерных смесей с добавками 5 мас. % ПАКБЗФ или ПАКдфо.

Была определена термическая устойчивость полученных СПИ. Выявлено, что сополиимиды характеризуются более высокими значениями температуры разложения по сравнению с исходным алициклическим поли-имидом, но они ниже, чем у исходных ароматических полиимидов [22,24].

В связи с тем, что модификация алициклического полиимида введением в их структуру ароматических диангидридов к желаемому улучшению термических свойств композиционных материалов на основе арилалицик-лических сополиимидов не привел, был использовандругой путь модификации полимеров: введение в данный сополиимид низко- или других высокомолекулярных соединений, способствующих повышению характеристик полимерной матрицы. Исходя из этого, были изучены особенности получения новых композиций на основе арилалициклических сополиими-дов с полиэтиленгликолем (ПЭГ), полиакриламидом (ПАА), монтмориллонитом, кремнийсодержащими соединениями, солями металлов и свойства материалов на основе полученных композиций.

Выбор в качестве модификаторов сополиимидов неионогенных поверхностно-активных веществ ПЭГ и ПАА связан с тем, что использование в качестве модификаторов небольших количеств поверхностно активных и полифункциональных полимеров приводит к проявлению в композиции их пластифицирующего действия, в частности изменению эластичных свойств. Кроме того, как показано нашими исследованиями [19,26], амид-ные (ПАА), полиоксиэтиленовые блоки и конечные гидроксильные группы (ПЭГ) этих добавок, могут образовывать Н-комплексы с оставшимися в алициклическом полиимиде незациклизованными в имидный цикл амидо-кислотными группами. Благодаря этому, в композиционной смеси проявляется совместимость компонентов, определяющая в последствии прочностные свойства конечного материала.

Получение композиционной смеси полимеров обычно осуществляют двумя способами: методами реакционного или механического смешения компонентов. Выбор одного из данных способов смешения связан с природой модификатора. Добавление ПАА и ПЭГ в процессе реакции сополи-

конденсации приводит к образованию пространственных полимеров, предотвращающему получение пленок. Поэтому данные высокомолекулярные соединения в исходный сополиимид (матрицу) вводят тогда, когда реакция сополиконденсации уже завершена, и содержание амидокислот-ных групп в нем не превышает —10-15 %, что осуществимо при механическом смешении полученных сополимеров с ПАА и ПЭГ, при котором макромолекулярные реакции между полифункциональными полимерами практически исключены [27,28]. Для этого получены растворы различных концентраций полиакриламида в метилпирролидоне, которые обеспечивают при смешении растворов модификаторов с конечным реакционным раствором сополиимида-1 (АБ:ДФО = 90:10 моль%) и сополиимида-2 (85:15 моль%), содержащими остаточные полиамидокислотные группы, и последующей термообработке пленки на основе композиций СПИ+ПЭГ/СПИ+ПАА образование частичных сшивок по функциональным группам. В случае полиакриламида предположено образование следующей пространственной структуры [27]:

Композиционные пленки СПИ+ПАА с различным содержанием компонентов проявили прочностные свойства (прочность на разрыв, орз., 155-178 МПа) превышающие аналогичные значения исходных сополимеров сополиимид-1/сополиимид-2 (150/162 МПА). Выявлено увеличение прочности материала с ростом содержания полиакриламида в полимерной смеси сополиимид-1/сополиимид-2 + ПАА, обусловленного ростом частичных сшивок в композиционных пленках, подвергнутых термообработке. Однако эластичность композиционных пленок (относительное удлинение I) несколько уменьшается, но находится в пределах допустимого для такого рода композиционных материалов. Лучшими термическими (416оС) и прочностными характеристиками (176 и 178 МПА) обладают пленки, полученные при следующих соотношениях полимеров: сополиимид-1 + 3 мас% ПАА и сополиимид-2 + 2 мас% ПАА [27]. Аналогичные результаты получены при исследовании композиционных пленок СПИ+ПЭГ [26]. В данном случае при увеличении содержания ПЭГ в смеси с СПИ1/СПИ2 от 0,5 до 0.75 мас.% наблюдается увеличение значений термических свойств в сравнении с таковыми сополимеров до 414-417оС и прочности на разрыв до 160-181 МПА, увеличение концентрации ПЭГ до 2 мас.% в смеси приводит к некоторому снижению этих значений. Оптимальное содержание ПЭГ

составляет 0.75 мас.%, при котором пленки обладают улучшенными термическими и прочностными свойствами, превышающими аналогичные свойства исходного сополимера на основе АБ, ДФО и ДАДФО.

В последние десятилетия большое внимание исследователей уделяется различным композиционным материалам, полученным путем введения частиц монтмориллонита в полимерные матрицы. Одной из основных задач при этом является совместимость наполнителя с полимером.

При проведении работ по получению композиций исследуемых сопо-лиимидов нами экспериментально установлено, что исходный монтмориллонит, а также его алкилированная форма не растворяются в органических растворителях, в том числе ^метилпирролидоне, и не проявляют совместимость к арилалициклическому сополимеру (СПИ1, СПИ2). Ранее [28] для улучшения совместимости в композициях, полученных на основе алициклического ПИ и алкилированного монтмориллонита методом реакционного смешения, наполнитель использовали в модифицированной 3-аминопропил-3-метоксисиланом форме, который способствовал сохранению частиц глины в реакционном растворе в процессе поликонденсации с образованием полиимида.

Как показано в [29], для создания условий для совместимости минерала с матрицей, в частности проникновения (интеркалирование) макромолекул в пространства между силикатными слоями глины, его предварительно модифицируют, используя поверхностно-активные вещества (ПАВ). Они позволяют сблизить природу наполнителя с полимерной средой, улучшить смачивание частиц наполнителя и распределение их в полимере [30]. Выше отмечено, что неионогенное поверхностно-активное соединение ПЭГ в качестве модифицирующей добавки к сополиимидной матрице проявляет хорошую совместимость в композиционном материале на их основе.

Поэтому проведены исследования по созданию композиционных материалов на основе тройной композиции СПИ+АММ+ПЭГ [21,31]. На первом этапе этих исследований были разработаны двойные композиции АММ+ПЭГ. В результате этих экспериментов выявлено, что в присутствии ПЭГ алкилированный монтмориллонит переведен в растворенное состояние, что обусловлено протеканием следующих взаимодействий между данными компонентами: ПЭГ, являющийся поверхностно активным веществом, адсорбируется посредством полярных центров на внутренней и внешней поверхности слоистого силиката, формируя органофильные слои, тем самым способствуя растворению монтмориллонита и, в конечном итоге, его совместимости с полимером [21]. Далее разработанные двойные композиции ПЭГ+АММ были добавлены в раствор СПИ1/СПИ2 (43% раствор в МП), при пересчете на 100 мас% СПИ соотношение которых в полученных тройных композициях составляют: ПЭГ:АММ = 7:7; 7:3.5; 7:2; 7:1.4 мас% (СПИ1) и ПЭГ:АММ = 2-3:0.2-1мас% (СПИ2). Из растворов тройных композиций были сформованные композиционные пленки и изучены их свойства. Показано, что они характеризуются улучшенными на 4-25 °С

термическими и на 5-31 МПа прочностными свойствами по сравнению с исходными сополиимидами, при этом эластичность материала имеет практически приемлемые значения. Лучшими показателями данных свойств обладают пленки, сформованные из растворов композиций СПИ1+7АММ+7ПЭГ/СПИ2+1АММ+2ПЭГ: термические 430/417оС и механические 168/150 МПА, соответственно [31]. Повышение термической устойчивости пленок из данной тройной композиции, по-видимому, можно объяснить не только протекающей при воздействии температуры на образец сшивкой по амидокислотным группам сополиимидов с концевыми гидрок-сильными группами ПЭГ, но и введением в полимер частиц монтмориллонита, приводящих к улучшению механических свойств и, температуры начала разложения [31].

Как известно [32,33], к числу наполнителей, применяющихся для создания композиций с тепло-, электропроводящими, магнитными и другими свойствами относятся металлы, их соединения - соли, оксиды, сульфиды, металлические волокна и др. В настоящем сообщении приведены результаты исследований по созданию новых пленкообразующих металлсодержащих полимерных композиций на основе сополиимидов арилалицикли-ческого строения, синтезируемых из диангидридов трициклодецен-, дифе-нилоксид-, бензофенонтетракабоновой кислот и диаминодифенилоксида в присутствии солей кобальта, никеля, железа, меди, и изучения их основных свойств. Эти работы были начаты как с целью установления закономерностей получения новых полимерных композиций, так и создания материалов для получения микроэлектронных устройств с усовершенствованным способом формирования на их поверхности диэлектрических или электропроводящих слоев, разработки регулируемого процесса металлизации и образования на поверхности пленок слоев металла с более высокой адгезией к органической поверхности. Разработанные ранее металлизированные алициклические полиимиды характеризуются недостаточно высокой адгезией металлического слоя к поверхности полимерной матрицы. Это сдерживает применение таких материалов в микроэлектронике при получении интегральных схем, солнечных батарей и других изделий.

Проведены исследования по разработке новых полимерных металлсодержащих композиций из сополиимидов арилалициклического строения СПИдфо и СПИБЗФ. Металлсодержащие композиции получали поликонденсационным методом при проведении синтеза сополиимидов в МП и ДМАА в присутствии БеС13, СоС12 и №С12. Установлено, что с более высокими значениями приведенной вязкости (1.56 дл/г) СПИдфо образуется в растворе МП в присутствии 2.0 мас. % хлорида железа и соотношении АБ:ДФО = = 90:10 мас. %. Продолжительность процесса при этом сокращается на 1.5 ч в сравнении с процессом в отсутствие БеС13. Соли кобальта и никеля оказывают менее выраженное каталитическое влияние. Найдено, что по влиянию на процесс образования сополиимида используемые соли металлов можно расположить в следующий ряд: БеС13 > СоС12 ~ №С12. Аналогичные

результаты получены и для СПИБЗФ, максимальное значение приведенной вязкости которого в присутствии соли железа достигает 1.32 дл/г.

Были изучены физико-механические и электрические свойства металлсодержащих сополимеров. Прочность пленок на разрыв толщиной 40±5 мкм, сформированных из СПИдфо, составляет 130-140 МПа, удлинение 18-22 %. Из электрических параметров металлсодержащих поли-имидов в большей степени меняется значение диэлектрической проницаемости. Для металлсодержащих сополимеров она равна 6.0-7.2. Тангенс угла диэлектрических потерь для пленок составляет 0.008-0.010 (при частоте 1 кГц), среднее значение пробивного напряжения равно 130150 кВ/мм. Значения удельного объемного и поверхностного сопротивлений составляют 2.6-1013 Ом-см и 0.5-1012 Ом соответственно, т.е. они характеризуются меньшими значениями удельного объемного и поверхностного сопротивлений в сравнении с исходными сополимерами. Также установлено, что в результате модификации синтезированных сополиимидов солями железа, кобальта, никеля получены новые полимерные композиции с термической устойчивостью, не уступающей исходным сополиимидам, а также различной окраской в зависимости от природы соли [22,34].

Проведены исследования по выяснению возможности применения модифицированных алициклических полиимидных пленок для изготовления интегральных схем методом магнетронного напыления. Эта часть исследований проводилась совместно с Московским институтом электронных технологий (г. Зеленоград, Москва). При проведении работ установлено, что арилалициклические сополиимиды, после обработки хромпиком подвергаются короблению в меньшей степени в сравнении с полиимидом алициклического строения, сохраняя при этом первоначальные размеры без смещения реперных точек. Это свидетельствует о повышении устойчивости арилалициклических СПИ-пленок к воздействию сильного агрессивного реагента. Также установлено, что после обработки хромпиком напыленный слой металла (металлический рисунок) имеет более высокую адгезию к поверхности СПИ-пленки, чем к пленке из алициклического полиими-да [22].

В последнее время растет интерес к пористым полимерным материалам. Это в первую очередь связано с возможностью их применения во многих отраслях промышленности, для решения целого ряда научных и практических задач. Несмотря на то, что такие объекты разрабатываются давно, исследования по созданию новых пористых материалов с комплексом специальных свойств и поиску областей их применения активно проводятся и в настоящее время. Среди большого количества получаемых и исследуемых пористых систем, содержащих поры от нано- до макроскопических величин, полимерные пленки являются наиболее перспективными материалами. Они находят широкое применение благодаря высоким физико-механическим свойствам и малой толщине по сравнению с пористыми системами из неорганических веществ. Для получения пористых пленок

используют различные полимеры, в частности полиолефины, полиамиды, полиуретаны, полиэтилентерефталат, поликарбонат, полиимиды и другие.

При разработке пористых композиционных материалов на основе арилалициклических сополимидов в качестве модифицирующей добавки было использовано кремнийсодержащее соединение полидиметилсилоксан (ПДМС) в количестве 1-5 мас.% от массы полимера. Проведенными исследованиями по изучению топографии поверхности образцов полученных пленок СПИБЗФ (АБ:БЗФ = 80:20) и СПИБЗФ с 5 мас.% ПМДС методом АСМ установлено, что количество пор и их размеры в сравнении с СПИБЗФ (рисунок 1) увеличились [23]. На размер пор и их расположение, как известно, оказывает также влияние природа растворителя. Найдено, что при получении сополиимида в ДМАА образуется пористая пленка с большим количеством пор, а в МП - формируется структура с их более редким расположением. Поры в полиимидной пленке могут быть заполнены каким-либо другим полимером, органическим или неорганическим соединениями, что, может привести к получению новых материалов с отличными от исходных свойствами. Так, на рисунке 2 приведены АСМ снимки поверхности пористой СПИ-пленки, обработанной раствором полианилина. Из данного рисунка следует, что поверхность пленки на участках с тонкими слоями полианилина (на рисунке они выделены ограничительными линиями) практически ровная, на других участках видны образования полианилина (ПАНи) большей толщины (до 300-400 нм) [23]. Такая пленка проявляет электропроводящие свойства [35].

б

а

Рисунок 1 - АСМ изображения участков поверхности пленок СПИБЗФ (а) и СПИБЗФ (б) с 5 мас.% ПДМС.

Рисунок 2 - АСМ изображения участков поверхности композиционной пленки ПИ:ПАНи.

Исследование физико-механических свойств модифицированных ПДМС сополиимидов показало, что они становятся более прочными и эластичными по сравнению с СПИ, не содержащими модификатор. Например, прочность на разрыв и удлинение пленок СПИ (АБ:БЗФ = 80:20) с 5 мас.% полидиметилсилоксана, составляют 170 МПа и 45% соответственно, в то время как для пленок из немодифицированного сополимера эти значения определены на уровне 150 МПа и 32-34% [23]. Изучением термических свойств композиционных пленок с ПМДС выявлено, что введение в сополиимид кремнийорганического соединения в количестве до 5 мас.% не приводит к снижению его термической устойчивости: температуры начала разложения на воздухе нового композиционного материала составляют 370-380 °С.

3. Заключение

В результате проведения исследований по разработке композиций арилалициклических сополиимидов с различными добавками (полиэти-ленгликоль, полиакриламид, алкилированный монтмориллонит, полидиме-тилсилоксан, соли металлов) созданы новые композиционные пленки на их основе. Показано, что при оптимальном соотношении компонентов пленки обладают улучшенными термическими, прочностными свойствами и др., превышающими аналогичные свойства исходного арилалициклического сополимера, при этом эластичность имеет допустимые для подобного материала значения. Лучшими характеристиками обладают композиционные пленки, сформованные из тройной композиции СПИ+ПЭГ+АММ, которую получают введением в полимерную матрицу модифицированного полиэтиленгликолем алкилированного монтмориллонита. Каждая из составляющих вводимой в сополиимид двойной полимерной смеси способствует улучшению как механических, так и термических свойств материала. Металлсодержащие композиционные пленки наряду с более высокой термической устойчивостью по сравнению с немодифицированным СПИ обладают стойкостью к воздействию агрессивных реагентов, меньшими значениями удельного объемного и поверхностного сопротивлений, более высокими значениями вязкости, а также различной окраской в зависимости от природы соли. Введение в исходный сополиимид кремнийсодержащего соединения позволило получить новые полимерные системы, из которых можно формировать пористые пленки. В свою очередь, их поры могут быть заполнены другими соединениями, что, может привести к получению новых материалов с отличными от исходных полимеров свойствами. Также найдено, что модифицированный полидиметилсилоксаном сополиимид не приводит к изменению его термической устойчивости.

Статья оформлена по материалу в рамках научной конференции «Тонкий органический синтез-2021», посвященной 80-летию академика НАН РК Пралие-ва К.Д.

Финансирование: Работа выполнена в Институте химических наук им. А.Б. Бектурова по программе целевого финансирования научных исследований на 2021-2023 годы, осуществляемого Комитетом науки Министерства образования и науки Республики Казахстан, по проектам BR10965255.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов между авторами, требующего раскрытия в данной статье.

Information about authors:

Umerzakova M.B. - Dr. of Chemical Sciences, Professor, chief scientific employee; e-mail: umerzak@mail.ru; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9392-4637

Sarieva R.B. - Cand. of Chemical Sciences, Senior Researcher; e-mail: sarieva.rahima@mail.ru; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1566-4611

Kravtsova V.D.| - Dr. of Chemical Sciences, assistant professor; ORCID ID:

https://orcid.org/0000-0003-0234-6729

Литература

1. Михайлин Ю.А. Термостойкие полимеры и полимерные материалы. СПб.: Профессия, 2006, 624 с.

2. Васнев В.А., Виноградова С.В. Новые направления в поликонденсации. Высокомо-лек. соед., 2000, 42Б, 3, 565-572.

3. Мартыненков А.А. Синтез и свойства полиимидов с силоксановыми блоками в основной цепи. Автореф. дисс. канд. хим. наук. СПб., 2001, 22 с.

4. Русакова О.Ю. Влияние термообработки полиимидов с гидроксильными группами на их структуру и свойства. Автореф. дисс. канд. хим. наук. М., 2012, 22 с.

5. Батуашвили М.Р. Формирование микроструктуры цепи при синтезе сополиимидов высокотемпературной поликонденсацией в расплаве бензойной кислоты. Автореф. дисс. канд. хим. наук. М., 2015, 24 с.

6. Kratko E.T. Prospective Procuction ways of new heat-resisting materials based on Polyimides. ВестникВолгоградск. Гос. ун-та. Сер. 10. Инновац. деят., 2014, 3(12), 35-39.

7. Крутько Э.Т., Прокопчук Н.Р., Глоба А.И. Химическая модификация полипиро-меллитимида. Полимерные материалы и технологии, 2017, 3, 1, 33-46.

8. Бузин П.В. Синтез линейных и сверхразветвленных полиимидов на основе мономеров AB и AB2 типа. Автореф. дисс. канд. хим. наук. М., 2005, 24 с.

9. Крутько Э.Т., Прокопчук Н.Р. Перспективные пути создания новых термостойких материалов на основе полиимидов. Труды Белорус. гос. технол. ун-та. Сер. Химия и технол. орг. веществ, материалов и изделий, 2013, 4, 145-149. doi:http://dx.doi.org/10.15688/jvolsu10.2014.3.4.

10. Кориков А.П., Выгодский Я.С., Ямпольский Ю.П. Транспортные свойства кардовых полиимидов: гомо- и сополимеров. Высокомолек. соед., 2001, 43, 6, 1025-1034.

11. Сапожников Д.А., Выгодский Я.С. Успехи в области поликонденсации и конденсационных полимеров. Высокомолек. соед., 2015, 57 Б, 1, 231-248.

12. Семенов С.Л., Сапожников Д.А, Ерин Д.Ю., Забегаева О.Н., Куштавкина И.А., Нищев К.Н., Выгодский Я.С., Дианов Е.М. Высокотемпературное полиимидное покрытие для волоконных световодов. Квантовая электроника, 2015, 45, 4, 330-332.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. Novakov 1.А., Orlinson B.S., Zaikov G.E., Zaikov V.G. Chemical Modification of aromatic polyimides by adamantane-containing diamines and properties of resulted polymers. J. Balkan Tribological Association, 2002, 8, 2, 116-131.

14. Новаков И.А., Орлинсон Б.С. Полимеры на основе производных адамантана: синтез, свойства, направление практического использования. Высокомолек. соед., 2005, 47 С, 7, 1302-1331.

15. Потаенкова Е.А. Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов. Автореф. дисс. канд. хим. наук. Волгоград, 2010, 22 с.

16. Жубанов Б.А., Кравцова В.Д., Алмабеков О.А., Бекмагамбетова К.Х. Галогенсо-держащие полиимиды. Алматы: Эверо, 2004, 220 с.

17. Жубанов Б.А., Кравцова В.Д., Мухамедова Р.Ф., Бекмагамбетова К.Х., Ахметта-ев Д.Д. Новые алициклические полиимиды. Наука и техника Казахстана, 2003, 1, 52-59.

18. Кравцова В.Д., Умерзакова М.Б., Коробова Н.Е., Сариева Р.Б., Сейфуллин Б.Е. Технология производства полимерного лака для изготовления термостойких электроизоляционных материалов. Хим. журн. Каз., 2017, 2, 60-74.

19. Zhubanov B.A., Umerzakova M.B., Kratsova V.D., Iskakov R.M., Sarieva R.B. Polymeric composites based on alicyclic polyimide and Poly(ethylene glycol). Russ. J. Appl. Chem., 2013, 86, 10, 1605-1609. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427213100212

20. Kravtsova V., Umerzakova M., Iskakov R., Korobova N. Electrical properties of fluoro-containing alicyclic polyimides. J. Chem. and Chem. Eng., 2015, 9, 1, 31-37.

21. Умерзакова М.Б., Кравцова В.Д., Сариева Р.Б. Композиции на основе алицикличес-кого сополиимида и алкилированного монтмориллонита. Хим. журн. Каз., 2020, 2, 198-206.

22. Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., KorobovaN.Ye., Sarieva R.B. Obtaining and investigation of new metal-containing polymer compositions based on acyclic polyimide. Russ. J. Appl. Chem., 2017, 90, 11, 1833-1839. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427217110167

23. Кравцова В.Д., Умерзакова М.Б., Искаков Р.М., Сариева Р.Б. Получение и исследование пористых полиимидных пленок алициклической и арилалициклической структуры. Фундаментальные исследования, 2017, 7, 39-43.

24. Кравцова В.Д., Умерзакова М.Б., Сариева Р.Б. Модифицированные алициклические полиимиды. Алматы, 2019, 222 с.

25. Бессонов М.И., Котон М.М., Кудрявцев В.В., Лайус Л.А. Полиимиды - класс термостойких полимеров. Л.: Наука, 1983, 132 с.

26. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B., Kainarbayeva Zh.N. Composite materials based on arylalicyclic copolyimide with additives of polyethylene glycol. Chem. J. Kaz., 2018,

2, 165-171.

27. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B. Composites based on alicyclic polyimide and polyacrylamide. Russ. J. Appl. Chem., 2020, 93, 11, 1674-1679. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427220110075

28. Sarieva R.B., Iskakov R.M., Umerzakova M.B., Batyrbekov E.O, Zhubanov BA. ^mposite films based on an alicyclic polyimude and a natural mineral montmorillonite. Russ. J. Appl. Chem., 2011, 84, 9, 1591-1595. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427211090229

29. Герасин В.А., БаховФ.Н., Мерекалова Н.Д., Королев Ю.М., Зубова Т.Л., Антипов Е.М. Влияние структуры слоя модификатора на совместимость полимеров с модифицированным монтмориллонитом. Инженерно-физический журнал, 2005, 78, 5, 50-55.

30. Ширяева Е.А., Веролайнен Н.В., Кареева В.М., Ворончихина Л.И. Роль поверхностно-активных веществ в получении композиционного материала. Современные наукоемкие технологии, 2005, 4, 65-66. URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=22709 (дата обращения 01.04.2021).

31. Умерзакова М.Б., Кравцова В.Д., Сариева Р.Б. Изучение свойств композиций на основе сополиимидов с добавками алкилированного монтмориллонита. Хим. журн. Каз. 2020,

3, 107-115.

32. Yudin V.E., Bugrov A.N., Didenko A.L. Composite sofmultiblock (segmented) aliphatic poly(ester imide) with zirconia nanoparticles: Synthesis, mechanical properties, and pervaporation behavior. Polym. Sci., 2014, 56B, 6, 576-583. doi: https://doi.org/10.1134/S1560090414060165.

33. Krutko E. T., Procopchuk N. R. Prospective production ways of new heat-resisting materials based on polyimide. Progress in polymer, composite and Monomer chemistry and physics. Several steps ahead of the Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes (Ed. Zaikov G.E., Ktodzinska E., Stoyanov O.V.). Torun, Poland, 2014, 143-149.

34. УмерзаковаМ.Б., КравцоваВ.Д., СариеваР.Б. Арилалициклические сополиимиды и металлсодержащие композиции на их основе. Хим. журн. Каз., 2019, 1, 102-112.

35. Zhubanov B.A., Matnishyan A.A., Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Iskakov R.M. Composites Based on Doped Polyaniline and Polyimide with Tricyclodecene Structures in the Backbone. Rus. J. of Appl. Chem., 2011, 84, 11, 1931-1935.

Abstract

MODIFIED WITH VARIOUS ADDITIVES ARYLALYCLIC COPOLYIMIDES AND COMPOSITE FILMS BASED ON THEIR BASIS

M.B. Umerzakova*, R.B. Sarieva, V.D. Kravtsova

«Institute of chemical sciences named after A.B. Bekturov» JSC, Almaty, Kazakhstan E-mail: umerzak@mail.ru

A brief review of the conducted research by the authors of this report on the development of arylalicyclic copolyimides based on alicyclic dianhydride, aromatic dianhydrides of benzophenone- and diphenyloxidetetracarboxylic acids with 4,4'-diaminodiphenyl oxide at various ratios of alicyclic and aromatic dianhydrides, as well as various compositions based on these copolymers with low- or other high-molecular compounds that enhance the characteristics of the polymer matrix. Composite films were formed from solutions of the obtained polymer mixtures, and their properties were studied. It was noted that at optimal ratio of components, the films have improved thermal and strength properties, etc., exceeding the analogous properties of the initial arylalicyclic copolymer, while the elasticity has acceptable values for such material. The best characteristics had the composite films formed from a ternary composition of copo-lyimide-polyethylene glycol-alkylated montmorillonite. Metal-containing composite films, along with higher thermal stability compared to unmodified copolyimide, were resistant to aggressive reagents, lower values of specific volume and surface resistance, higher viscosity values, and different colors depending on the nature of the salt. By introducing a silicon-containing compound into the copolyimide solution, the new polymer systems have been obtained, and the porous films could be formed.

Key words: arylalicyclic copolyimide, modifier, polymer mixture, composite film, heat resistance, tensile strength, elasticity

References

1. Mikhayilin Yu.A. Termostoyikie polimery i polimernyie materialy. [Heat-resistant polymers and polymer materials]. St.Petersburg: Professiya Publ., 2006, 624 p. (in Russ.).

2. Vasnev V.A., Binogradova S.V. New directions in polycondensation. Vysokomolek. soed. Polym. Sci., 2000, 42B, 3, 565-572. (in Russ.).

3. Martynenkov A.A. Sintez i svoyistva poliimidov s siloksanovymi blokami v osnovnoyi tsepi. Avtoref.diss. kand. khim. nauk. [Synthesis and properties of polyimides with siloxane blocks in the main chain. Authoref.diss.cand.chem.sci]. St.Petersburg, 2001, 22 p. (in Russ.).

4. Rusakova O.Yu. Vliyanie termoobrabotki poliimidov c gidroksilnymi gruppami na ikh strukturu i svoyistva. Avtoref. diss. kand. khim. nauk. [Effect of heat treatment of polyimides with

hydroxyl groups on their structure and properties. Authoref.diss.cand.chem.sci]. Moscow, 2012, 22 p. (in Russ.).

5. Batuashvili M.R. Formirovanie mikrostruktury tsepi pri sinteze sopoliimidov vysoko-temperaturnoyi polikondensatsieyi v rasplave benzoyinoyi kisloty. Avtoref.diss. kand. khim. nauk. [Formation of the chain microstructure during the synthesis of copolyimides by high-temperature polycondensation in a benzoic acid melt. Authoref.diss.cand.chem.sci]. Moscow, 2015, 24 p. (in Russ.).

6. Krutko E.T. Prospective Procuction ways of new heat-resisting materials based on Poly-imides. Vestnik Volgogradsk. Gos. Univers. Ser. 10. Innovats. deyatel. Bulletin of Volgograd University. Series 10. Innovation, 2014, 3(12), 35-39.

7. Krutko E.T., Prokopchuk N.R., Globa A.I. Chemical modification of polypyromellitimide. Polimernye materialy i tekhnologii. Polymer materials and technologies, 2017, 3, 1, 33-46. (in Russ.).

8. Buzin P.V. Sintez lineyinykh i sverkhrazvetvlennykh poliimidov na osnove monomerov AB i AB2 tipa. Avtoref. diss. kand. khim. nauk. [Synthesis of linear and hyperbranched polyimides based on AB and AB2 monomers. Authoref.diss.cand.chem.sci]. Moscow, 2005, 24 p. (in Russ.).

9. Krut'ko E.T., Prokopchuk N.R. Promising ways of creating new heat-resistant materials based on polyimides. Proc. Belarusian State Technol. University. Ser. Chemistry and technol. org. substances, materials and products, 2013, 4, 145-149. doi: http://dx.doi.org/10.15688/jvolsu10.2014.3.4. (in Russ.).

10. Korikov A.P., Vygodskiy Ya.S., YampolskiyYu.P. Transport properties of carded polyimides: homo- and copolymers. Vysokomolek. soed. Polym. Sci., 2001, 43, 6, 1025-1034 .(in Russ.).

11. Sapozhnikov D.A., Vygodskiy Ya.S. Advances in Polycondensation and Condensation Polymers. Vysokomolek. soed. Polym. Sci., 2015, 57B, 1, 231-248. (in Russ.).

12. Semenov S.L., Sapozhnikov D.A., Erin D.Yu., Zabegaeva O.N., Kushtavkina I.A., Nishzhev K.N., Vygodskiy Ya.S., Dianov E.M. High temperature polyimide coating for optical fibers. Kvantovaya elektronika. Quantum electronics, 2015, 45, 4, 330-332. (in Russ.).

13. Novakov I.A., Orlinson B.S., Zaikov G.E., Zaikov V.G. Chemical Modification of aromatic polyimides by adamantane-containing diamines and properties of resulted polymers. J. Balkan Tribological Association, 2002, 8, 2, 116-131.

14. Novakov I.A., Orlinson B.S. Polymers based on adamantane derivatives: synthesis, properties, direction of practical use. Vysokomolek. soed. Polym. Sci., 2005, 47C, 7, 1302-1331. (in Russ.).

15. Potaenkova E.A. Sintez i issledovanie svoyistv poliimidov i sopoliimidov na osnove [(2-amino)- ili (2-aminometil)bitsiklo[2.2.1]gept-3-il)]anilinov. Avtoref. diss. kand. khim. nauk. [Synthesis and study of the properties of polyimides and copolyimides based on [(2-amino-)- or (2-ami-nomethyl)bicyclo[2.2.1]hept-3-yl)]anilines. Authoref.diss.cand.chem.sci.]. Volgograd, 2010, 22 p. (in Russ.).

16. Zhubanov B.A., Kravtsova V.D., Almabekov O.A., Bekmagambetova K.Kh. Galogen-soderzhashchie poliimidy. [Halogenated polyimides]. Almaty: Evero Publ., 2004, 220 p. (in Russ.).

17. Zhubanov B.A., Kravtsova V.D., Mukhamedova R.F., Bekmagambetova K.Kh., Akhmet-taev D.D. New alicyclic polyimides. Nauka i tekhnika Kazakhstana. Science and technology of Kazakhstan, 2003, 1, 52-59. (in Russ.).

18. Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Korobova N.E.,Sarieva R.B.,Seyifullin B.E. Polymer varnish production technology for the manufacture of heat-resistant electrical insulating materials. Chem. J. Kaz., 2017, 2, 60-74. (in Russ.).

19. Zhubanov B.A., Umerzakova M.B., Kratsova V.D., Iskakov R.M., Sarieva R.B. Polymeric composites based on alicyclic polyimide and Poly(ethylene glycol). Russ. J. Appl. Chem., 2013, 86, 10, 1605-1609. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427213100212.

20. Kravtsova V., Umerzakova M., Iskakov R., Korobova N. Electrical properties of fluoro-containing alicyclic polyimides. J. Chem. and Chem. Eng., 2015, 9, 1, 31-37.

21. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B. Compositions based on alicyclic copolyimide and alkylated montmorillonite. Chem. J. Kaz., 2020, 2, 198-206. (in Russ.).

22. Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Korobova N.Ye., Sarieva R.B. Obtaining and investigation of new metal-containing polymer compositions based on acyclic polyimide. Russ. J. Appl. Chem., 2017, 90, 11, 1833-1839. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427217110167.

23. Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Iskakov R.M., Sarieva R.B. Preparation and investigation of porous polyimide films of alicyclic and aryl alicyclic structures. Fundamentalnye issledo-vaniya. Basic research, 2017, 7, 39-43.(in Russ.).

24. Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Sarieva R.B. Modifitsirovannye alitsiklicheskie poli-imidy. [Modified alicyclic polyimides]. Almaty, 2019, 222 p. (in Russ.).

25. Bessonov M.I., Koton M.M., Kudryavtsev V.V., Layius L.A. Poliimidy - novyy klass termostoyikikh polimerov. [Polyimides are a class of heat-resistant polymers]. Leningrad: Nauka Publ., 1983, 132 p. (in Russ.).

26. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B., Kainarbayeva Zh.N. Composite materials based on arylalicyclic copolyimide with additives of polyethylene glycol. Chem. J. Kaz., 2018, 2, 165-171.

27. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B. Composites based on alicyclic polyimide and polyacrylamide. Russ. J. Appl. Chem., 2020, 93, 11, 1674-1679. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427220110075.

28. Sarieva R.B., Iskakov R.M., Umerzakova M.B., Batyrbekov E.O, Zhubanov B.A. Composite films based on an alicyclic polyimude and a natural mineral montmorillonite. Russ. J. Appl. Chem., 2011, 84, 9. 1591-1595. doi: https://doi.org/10.1134/S1070427211090229.

29. Gerasin V.A., Bakhov F.N., Merekalova N.D., Korolev Yu.M., Zubova T.L., Antipov E.M. Influence of the structure of the modifier layer on the compatibility of polymers with modified montmorillonite. Inzhenerno-fizicheskiy zhurn. Engineering Physics J., 2005, 78, 5, 50-55. (in Russ.).

30. Shiryaeva E.A., Verolayinen N.V., Kareeva V.M., Voronchikhina L.I. The role of surfactants in the production of a composite material. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. Modern high technologies, 2005, 4, 65-66. Available at: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=22709 (Accessed 01.04.2021). (in Russ.).

31. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B. Study of the properties of compositions based on copolyimides with additives of alkylated montmorillonite. Chem. J. Kaz., 2020, 3, 107115. (in Russ.).

32. Yudin V.E., Bugrov A.N., Didenko A.L. Composites of multiblock (segmented) aliphatic poly(ester imide) with zirconia nanoparticles: Synthesis, mechanical properties, and pervaporation behavior. Polym. Sci., 2014, 56B, 6, 576-583. doi: https://doi.org/10.1134/S1560090414060165.

33. Krutko E. T., Procopchuk N. R. Prospective production ways of new heat-resisting materials based on polyimide. Progress in polymer, composite and Monomer chemistry and physics. Several steps ahead Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes (Ed. Zaikov G.E, Ktodzinska E., Stoyanov O.V.), Torun, Poland, 2014, 143-149.

34. Umerzakova M.B., Kravtsova V.D., Sarieva R.B. Arylalicyclic copolyimides and metal-containing compositions based on them. Chem. J. Kaz., 2019, 1, 102-112. (in Russ.).

35. Zhubanov B.A., Matnishyan A.A., Kravtsova V.D., Umerzakova M.B., Iskakov R.M. Composites Based on Doped Polyaniline and Polyimide with Tricyclodecene Structures in the Backbone. Rus. J. of Appl. Chem., 2011, 84, 11, 1931-1935.

Тушндеме

ЭРТYРЛI ЦОСПАЛАРМЕН 6ЗГЕРТ1ЛГЕН АРИЛАЛИЦИКЛД1 СОПОЛИИМИДТЕР ЖЭНЕ ОЛАРДЫЦ НЕГ1З1НДЕ АЛЫНГАН КОМПОЗИТТ1К ПЛЕНКАЛАР

М.Б. 0Mip3aK,oea, Р.Б. Сариева, \В.Д. Кравцова

«Э.Б. Бектуров атындагы химия гылымдары институты» АК,, Алматы, Цазацстан E-mail: umerzak@mail.ru

Бул макалада алициклдi жэне ароматты диангидтгердiн эр тYрлi катынасында алициклдi диангидридтер, ароматты бензофенон- жэне дифенилоксидететракарбон кышкылдарыныц диангидттерi мен 4,4'-диаминодифенил оксид негiзiндегi арил-алициклдi сополимидтер, сонымен катар полимерлiк матрицанын сипаттамаларын жаксартатын темен немесе баскада жогары молекулалык косылыстары бар эр гYрлi сополимерлер непзщдеп компопозициялар алу бойынша зерттеулердщ кыскаша шолуы берiлген. Алынган полимерлi коспалардын ерiгiндiлерiнен композиттi плен-калар гYзiлiп, олардын касиеттерi зерттелдi. Компоненттердщ оцтайлы катына-сында пленкалардыц жылулык, берiкгiк жэне т.б. касиеттерi жаксаратындыгы байкалады жэне бул бастапкы арилалициклдж сополимердiц уксас касиеттерiнен асып тYседi, ал серпiмдiлiк мундай материал Yшiн колайлы мэндерге ие. Ец жаксы касиеттер сополимид-полиэгиленгликоль-алкилирленген монгмориллониг Yшгiк курамынан куралган композиттi пленкаларга ие. Курамында металл бар композиттi пленкалар езгерплмеген сополимидпен салыстырганда жогары жылу турактылы-гымен катар агрессивгi реагенттерге туракты, меншiкгi келемдiк беттiк кедергiнiц темен мэндерше, тутк^хрл^хктыц жогары мэндерiне ие, сондай-ак туздыц табига-тына байланысты эр гYрлi гYCгерге гезiмдi. Сополимид ерiгiндiсiне курамында кремний бар косылысты енгiзу аркылы жаца полимерлiк жуйелер алынды, олардан кеуекгi кабыкшалар тYзiлуi мYмкiн.

ТYЙiндi сездер: арилалалициклдi сополиимид, гYрлендiрушi, полимерлi коспа, композиттi пленка, ыстыкка гезiмдiлiк, созылу берiкгiгi, сершмдшк.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.