полибензимидазолы

ПОЛИБЕНЗИМИДАЗОЛЫ

содержат в повторяющемся звене макромолекулы в качестве фрагментов бензимида-зольные циклы. Наиб. значение получили ароматические П. (полигетероарилены) — аморфные или кристаллич. вещества от желтого до оранжевого цвета; плотн. 1,2–1,4 г/см³; т. стекл. 250–450 °C, т. разл. ок. 500 °C на воздухе и в инертной атмосфере. Большинство П. раств. только в конц. H₂SO₄, некоторые из них — также в ДМФА, ДМСО с добавкой LiCl, HCOOH. Уравнение зависимости вязкости от мол. массы для поли-м-фенилендибензимидазола: [η] = 1,736∙10⁻³M^0,63 (N,N-диметилацетамид; 30 °C). П. образуют относительно стабильные сольваты и гидраты, устойчивы к действию растворов кислот и щелочей. При замене атома водорода в имида-зольном цикле на фенил возрастает устойчивость П. к термич. и термоокислит. деструкции, но понижается теплостойкость. Термостойкость повышается также после структурирования, напр. после взаимодействия П. с формальдегидом.

Осн. метод синтеза П. — полициклоконденсация тетра-аминов или их гидрохлоридов с дикарбоновыми кислотами или их производными (лучше с дифениловыми эфирами) в инертной атмосфере при 250–300 °C и пониж. давлении. Образующийся на первой стадии форполимер в измельченном виде при 400 °C в высоком вакууме или инертном газе превращают в высокомолекулярный П.:

Для последнего характерно низкое содержание гель-фракции и повыш. растворимость. Синтез П. этим методом проводят также в полифосфорной кислоте, используя длит. нагревание (100–200 °C) исходных соед. и выделяя П. осаждением водой. В таких же условиях получают поли-N-фенилбен-зимидазолы из бис-(N-фенил)замещенных ароматич. тетра-аминов и дифениловых эфиров дикарбоновых кислот.

П. получают также: полициклоконденсацией дисульфитных производных диальдегидов с тетрааминами в растворе (в N,N-диметилацетамиде, ДМФА, ДМСО) или тетрааминов с диацетильными производными ароматич. соед. в две стадии; термич. полициклизацией ароматич. поли(о-ацетамидо)аминов, синтезируемых поликонденсацией 4,4-диацета-мидо-3,3'-диаминодифенилоксида с дихлорангидридами дикарбоновых кислот; полициклоконденсацией ароматич. диаминов с n-бис-(гидроксииминохлорметильными) соед. в N,N-диметилацетамиде при 20–240 °C с образованием сначала полиамидоксимов, которые под влиянием дегидрати-рующих средств, напр. пиридина и(или) n-толуолсульфохлорида, превращ. в П.; поликонденсацией соед., содержащих бензимидазольные циклы.

П. (гл. обр. поли-м-фенилендибензимидазол) применяют в производстве волокон, пленок, пенопластов, как пленкообра-зователь в клеях (для металлов), связующее для стеклопластиков; из поли-2,2'-октаметилен-5,5'-дибензимидазола изготовляют корпуса аккумуляторов.

Впервые П. были получены К. С. Бринкером и И. M. Робинсоном в 1959.

^{Лит.: Коршак В. В., Термостойкие полимеры, М., 1969; Ли Г., Стоффи Д., H с вил л К., Новые линейные полимеры, пер. с англ., М., 1972; Бюллер К.-У., Тепло- и термостойкие полимеры, пер. с нем., М., 1984.}

_{Я. С. Выгодский}