CC BY
13
ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИЭФИРКЕТОНОВ
Асуева Луиза Ахъядовна
Доцент, кандидат хим. наук, Чеченский Государственный Педагогический Университет, г. Грозный
Насурова Мадина Ахмедовна
Доцент, кандидат хим. наук, Чеченский Государственный Педагогический Университет, г. Грозный
Хасбулатова Зинаида Сайдаевна
Доктор хим. наук, профессор, Чеченский Государственный Педагогиче-ский Университет, г. Грозный
Шустов Геннадий Борисович
Доктор хим. наук, профессор, Кабардино-Балкарский Государственный Университет им. Х.М. Бербекова, г. Нальчик
АННОТАЦИЯ
Получение полиэфиркетонов с группами терефталоил-ди(п-оксибензойной) кислоты предполагало создание полимерных материалов с повышенными значениями термостойкости.
В статье описаны результаты исследования различных термических свойств синтезированных полиэфиров.
ABSTRACT
Getting polyetherketones with groups terephthaloyl-di(п-oksibenzoynoy) acids called for the creation of polymeric materials with high values of heat resistance.
The article describes the results of a study of different thermal properties of the synthesized polyesters.
Ключевые слова: полиэфиры, полиэфиркетоны, дихлорангидрид терефталоил-ди(п-оксибензойной) кислоты, термические свойства.
Keywords: polyesters, polyetherketone, dichlorohydrin terephthaloyl-di^-oksibenzoynoy) acids, thermal properties.
Синтез полиэфиркетонтерефталоил-ди(п-оксибензоатов) конденсации следующим образом [1, с. 181; 2, с. 32]: осуществляли методом акцепторно-каталитической поли-
0 .../ 0 2nEt3N L ■ „ 0 -2nEt3№HcT'
Ar^-Cl MkN /о^ОХА^П -2nEt3№HCl \
Ar'
QLlo со:
При изучении термических свойств полиэфиров, температуры стеклования определяли по температурной зависимости теплоемкости и методом дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК) на приборе Netzsch DSC 204 Fl Phoenix в инертной среде аргона, в динамических условиях нагревания со скоростью 10о/мин. от комнатной температуры до 450 оС.
Полученные результаты показали, что значения температур стеклования полиэфиркетонов зависят от строения исходных олигокетонов и находятся в интервале 161-211 °С. Из полиэфиров наиболее низким значением температуры
стеклования (161 °С) обладает полимер на основе дианового олигокетона (п=1) и дихлорангидрида терефталоил-ди(п-ок-сибензойной) кислоты.
Следует отметить, что незначительный рост значений Тст с ростом длины исходных олигомеров связано с тем, что наряду с насыщением полимерной цепи гибкими простыми эфирными связями наблюдается и рост плотности упаковки макроцепи, приводящий к уменьшению подвижности макромолекул.
Температуры стеклования полиэфиров на основе фенолфталеиновых олигомеров больше чем температуры стекло-
вания полиэфиров на основе диановых олигомеров.
Введение в качестве мостиковой группы объемных кар-довых группировок в структуру полиэфиркетона, как и следовало ожидать, повышает температуры стеклования
"■ЭКО
полиэфиров на основе фенолфталеиновых олигомеров. В интервале стеклования вследствие размораживания сегментальной подвижности происходит резкое изменение теплоемкости (ср=0,223 Дж/гК) (рис. 1, кривая 1).
Рисунок 1. Кривая ДСК полиэфиркетонтерефталоил-ди(п-оксибензоата) на основе фенолфталеинового олигокетона (n=20).
Точка перегиба на рисунке 1 и положение минимума на кривой ДСК соответствует температуре стеклования полимера на основе фенолфталеинового олигокетона (n=20) и дихлорангидрида терефталоил-ди(п-оксибензойной) кислоты, она равна 211 °С.
Как показали исследования, большинство синтезированных полиэфиров характеризуются достаточно высокими значениями температуры стеклования, что позволяет рекомендовать указанные сополиэфиры в качестве теплостойких конструкционных и пленочных материалов.
Термогравиметрический анализ (ТГА) проводился в атмосфере воздуха на дериватографе Netzsch TG 209 F1 Iris в динамических условиях нагревания со скоростью 20 о/мин. от комнатной температуры до 800 °С.
Данные ТГА полиэфиркетонов показывают, что они ха-растеризуются высокими термическими показателями. Зна-
чения термостойкости повышаются с увеличением степени поликонденсации олигокетонов. Из сравнения результатов ТГА видно, что температуры 10 % потери массы образцов полиэфиркетонов на основе диана варьируются в интервале температур 480-545 °С, а на основе фенолфталеина - в интервале температур 495-510 °С соответственно.
Результаты термогравиметрического анализа синтезированных полиэфиркетонов на основе диановых и фенолфталеиновых олигокетонов показали высокие значения термической стойкости.
Вероятно, это объясняется тем, что у данных полиэфиров повышается плотность упаковки цепи введением в структуру остатков олигокетонов и упорядочением надмолекулярной структуры за счет введения жестких фрагментов тереф-талоил-ди(п-оксибензоатов).
Рисунок 2. Данные термогравиметрического анализа полиэфиркетонтерефталоил-ди(п-оксибензоата) на основе фенолфталеинового олигокетона (n=20).
На рисунке 2 представлены данные ТГА (кривая 1), тепловых эффектов (ДТА) (кривая 2) и дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) (кривая 3) полиэфиркетонтереф-талоил-ди(п-оксибензоата) на основе фенолфталеинового олигокетона (п=20). Как видно из рисунка, термическое разложение образца полимера носит двухстадийный характер, с максимумами скорости потерь массы образца в области температур 500 °С и 650 °С.
Повышение температуры более 670 °С приводит к термодеструкции полимера (кривая ДТА). [3, с. 53]
Таким образом, синтезированные полиэфиркетоны с группой терефталоил-ди(п-оксибензоата) характеризуются повышенными значениями термостойкости и могут найти применение в качестве конструкционных и пленочных по-
лимерных материалов.
Список литературы:
1. Асуева Л.А., Насурова М.А., Бориева А.М. Ароматические олигокетоны и производные п-оксибензойной кислоты для синтеза полимеров. Перспектива-2010. Изд-во КБГУ - Нальчик, 2010. - С. 181-184
1. Хасбулатова З.С., Асуева Л.А., Насурова М.А. Ароматические поликетоны. Пластические массы, - М: 2010, № 2, - С. 32-38.
2. Асуева Л.А. Ароматические полиэфиры на основе терефталоил-ди(п-оксибензойной) кислоты: Дис. ... канд. хим. наук. Нальчик. 2010. - 129 с.
