ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИ-бис-МАЛЕИМИДАМИНОВ
Набор неразрушающих методов, используемых для исследования кинетики образования термореактивных полимеров, особенно на стадии образования трехмерной сетки, весьма ограничен. Среди них достаточно перспективным является контроль электрических характеристик. Электрическое сопротивление R, непрерывно изменяющееся при полимеризации термореактивных полимеров, чувствительно к изменению внутримолекулярного порядка полимера, скорости и степени сшивки [1]. Этот метод успешно используют для изучения полимеризационных процессов в полиэфирах, полиуретанах, в эпоксидных полимерах, отвержденных аминами, и других термореактивных и термопластичных полимерах [1-4].
В настоящей работе методом электропроводности изучали кинетику образования в расплаве трехмерных полимеров на основе ароматических бис-малеимидов (БМИ) и ароматических диаминов (ДА), а именно, пары N, 1Ч'-4,4'-дифенилметанбисмалеимид (1)+4,4'-диаминодифенилме-тан (III) и Ч,Ч'-метафениленбисмалеимид (II) +4,4'-диаминодифениловый эфир (IV). Мольную долю ДА в смесях меняли от 0 до 0,5. Взаимодействие БМИ и ДА наиболее вероятно происходит в две стадии [5, 6]. Первая стадия включает образование олигомера за счет протекания реакции нуклеофильного присоединения первичной аминогруппы ДА к двойной связи БМИ
Затем идет свободнорадикальная полимеризации по малеимидной двойной связи — образование сшитого полимера
Обычно ограничиваются рассмотрением только этих двух реакций, ведущих к образованию сшитых поли-бис-малеимидаминов (ПБМИА). Однако при определенных условиях возможна и гомополимеризация по двойной связи Б МИ с образованием сшитого поли-бис-малеимида (ПБМИ). Для первой пары исследуемых систем
Цель настоящей работы — определение возможности контроля стадий и температурных интервалов протекания полимеризации по изменению электрического сопротивления в процессе формирования трехмерной структуры. Кроме того, работа включает результаты исследования по влиянию температуры отверждения и соотношения реагентов на кинетику отверждения и электрические свойства ПБМИА для выявления наиболее оптимальных режимов отверждения и соотношения компонентов.
Полимеризацию ПБМИА осуществляли в специально изготовленной ячейке, представляющей собой двухэлектродную систему, разделенную фторопластовым изолятором, что позволяло сохранить постоянным расстояние между электродами в течение всего опыта. Около 0,5 г тщательно перемешанной смеси исходных компонентов I (Гпл = 157-158°)+П1 (7'пл=80о), либо II (Тпл= 198-200°) +IV (Гпл= = 187—189°), взятых в необходимом мольном соотношении, засыпали в измерительную ячейку. Для удаления воздуха смесь в ячейке слегка подпрессовывали и затем помещали в нагревательную систему, в которой в зависимости от поставленной задачи либо осуществляли плавный подъем или понижение температуры со скоростью 1,5 град/мин, либо поддерживали изотермические условия с точностью ±0,5°. R измеряли с помощью электрометра типа ИТН-7 по методике, описанной ранее [7]; напряжение на измеряемом объекте 100 В. С учетом геометрических размеров образца рассчитывали удельное объемное электрическое сопротивление р„. Измерение R в процессе полимеризации ПБМИА и после завершения формирования сетчатой структуры в них проводили на одних и тех же образцах.
Температурная зависимость R в процессе образования ПБМИА из композиции I+III представлена на рис. ............
