Билет № 8

1. Полиимиды.

Полиимиды обладают высокой термической стабильностью. Их получают поликонденсацией диангидридов тетракарбоновых кислот с диаминами.

Процесс проходит в две стадии.

1. А цилирование диамина диангидридом тетракарбоновой кислоты с образованием полиамидокислоты:

2. В нутримолекулярная циклодегидратация полиамидокислоты с образованием имидных циклов (имидизация):

Полиимиды не растворяются в органических растворителях, даже в таких сильнополярных, как диметилформамид и диметилсульфоксид. Поэтому в качестве лаков используют не собственно полиимиды, а полиамидокислоты (в виде растворов), получение же полиимида происходит в процессе пленкообразования на подложке. Его проводят при высокой температуре. Полиимидные покрытия обладают высокой термической стабильностью (при нагревании полиимидов до 400С практически не наблюдается потерь массы) и могут в течение очень длительного времени эксплуатироваться при температурах выше 200С.

Высокая стойкость полиимидных пленкообразующих к воздействию различного рода излучений (нейтронов, электронов, излучений и т. д.) обуславливает их незаменимость при изготовлении изделий микроэлектроники, используемых в различных отраслях новой техники, авиа- и космических устройствах. Полиимидные покрытия применяются также в качестве электроизоляционных материалов (пазовая изоляция электродвигателей, обмоточная изоляция, гибкие проводники тока и т. д.) в условиях нагрева до 573 К.

Полиимиды стойки к органическим растворителям, минеральным маслам и другим средам, но они легко разлагаются при действии растворов щелочей. Другим существенным недостатком полиимидов является сравнительно низкая адгезия покрытий на их основе.

Мономеры и растворители, применяемые в производстве ПОЛИИМИДОВ, — токсичные вещества. Пиромеллитовый диангидрид и 4,4-диаминодифениловый эфир раздражающе действуют на кожу, Диметилформамид оказывает местное раздражающее и общеток-сическое действие, проникает через кожу и дыхательные пути. Предельно допустимая концентрация в воздухе производственных помещений диметилформамида 10 мг/м3, 4,4-диаминодифенило-вого эфира 1 мг/м3.  Порошки полиимидов могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом: Нижний предел взрываемости составляет 31,3 г/м3. Поэтому в цехах переработки полиимидов необходимо строгое соблюдение мер противопожарной безопасности. 

2. Термопластические акриловые полимеры. Полиакрилаты. Полиметилакрилаты и их сопоилимеры.

Полиакрилаты – полимеры и сополимеры акриловой и метакриловой кислот и их производных.

В качестве пленкообразующих используют сополимеры акриловых мономеров с различными непредельными соединениями.

М ономеры:

акриловая кислота метакриловая кислота

и их производные общей формулы в том числе эфиры, амиды, нитрилы, например:

акрилонитрил бутилметакрилат акриламид метилметакрилат

П рименяют также эфиры метакриловой (акриловой) кислоты, в алкильном заместителе R которых имеются функциональные группы (гидроксильные, эпоксидные): моноакриловые эфиры гликолей, глицидиловые эфиры акриловых кислот, например:

г идроксиэтилакрилат глицидилметакрилат

Из мономеров других типов при синтезе полиакрилатов чаще используют стирол:

и винил-н-бутиловый эфир:

С хематически полиакриловый сополимер можно представить следующей формулой:

.

Здесь R, R`  H или Alk; R``  Alk; R```  , Ar и др.

Звенья производных акриловой кислоты в составе сополимера придают пленке эластичность, причем этот эффект усиливается с увеличением длины алкильного радикала.

Производные метакриловой кислоты придают сополимеру твердость и жесткость. По мере увеличения длины R от С₁ до С₁₄ и его разветвленности алкилакрилат превращается в пластифицирующий сомономер.

Неакриловые компоненты также изменяют в широких пределах свойства пленкообразователя. Так, стирол придает ему жесткость, винилбутиловый эфир – эластичность. Подбором компонентов и регулированием их соотношения можно получать сополимеры, удовлетворяющие различным требованиям.

Полиакрилаты, используемые в качестве пленкообразующих, принято делить на две группы – термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полиакрилаты – продукты сополимеризации мономеров, не содержащих иных функциональных групп, кроме двойных связей. Это сополимеры метилметакрилата с метил- и бутилакрилатом, бутилметакрилатом и др. Формирование покрытий на основе термопластичных полиакрилатов не сопровождается химическими превращениями и быстро протекает при комнатной температуре, но полученные лаковые покрытия при повышенной температуре размягчаются.