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DE102010001071A1 - Tetraaminodisiloxane und damit hergestellte Polyamide - Google Patents

Tetraaminodisiloxane und damit hergestellte Polyamide Download PDF

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DE102010001071A1
DE102010001071A1 DE102010001071A DE102010001071A DE102010001071A1 DE 102010001071 A1 DE102010001071 A1 DE 102010001071A1 DE 102010001071 A DE102010001071 A DE 102010001071A DE 102010001071 A DE102010001071 A DE 102010001071A DE 102010001071 A1 DE102010001071 A1 DE 102010001071A1
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DE
Germany
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radicals
phenyl
group
tetraaminodisiloxane
linear
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Withdrawn
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DE102010001071A
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English (en)
Inventor
Medellin 64287 Chavez
Andre 73730 Zimmermann
Wilfried 71364 Aichele
Emanuel 64367 Ionescu
Ralf 64832 Riedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to EP11701067A priority patent/EP2526108A1/de
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Abstract

Tetraaminodisiloxan der folgenden Formel (I)mit R1, R2, gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe der linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste, und R3, R4, R5, R6 gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe H, lineare, verzweigte oder cyclische Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste, Halogene und Pseudohalogene sowie damit hergestellte Polyimide.

Description

  • Stand der Technik
  • Im Bereich der Hochleistungspolymere sind Polyimide als Spezialpolymere für verschiedene Anwendungen bekannt, die eine sehr gute Temperaturstabilität erfordern. Sie verfügen darüber hinaus über gute mechansiche Eigenschaften und sind chemisch beständig und oxidationsunempfindlich. In der Regel werden Polyimide mit einer hohen thermischen Beständigkeit in zwei Stufen aus einem aromatischen Diamin und einem aromatischen Dianhydrid als Pulver hergestellt. In der ersten Stufe führt die Addition der Diamine mit Tetracarbonsäuredianhydriden zu in dipolar-aprotischen Lösungsmitteln löslichen Polyamid-Polycarbonsäuren, die in einem zweiten Schritt unter Wasserabspaltung intramolekular zu meist unlöslichen Polyimiden cyclisieren.
  • Die thermoplastische Verarbeitbarkeit der Polyimide hängt stark von zwei Parametern ab: der Struktur der Polymerketten und dem Molekulargewicht. Einige Polyimide, insbesondere homopolymere Polyimide, haben eine sehr hohe thermische Beständigkeit und gute mechanische Eigenschaften. Allerdings haben diese Polyimide den Nachteil, nicht als Thermoplaste verarbeitet werden zu können, denn bei Polyimiden mit hoher Molekülsymmetrie liegt die Schmelztemperatur oberhalb ihrer Zersetzungstemperatur. Aus diesem Grund werden thermoplastisch verarbeitbare Materialen als Copolymere hergestellt. Die copolymerbasierten Polyimide ermöglichen eine thermoplastische Verarbeitung, jedoch ist eine strikte Einhaltung der Stöchiometrie der Edukte für ein geeignetes Eigenschaftsprofil der Polymere unentbehrlich. Deswegen müssen die Reaktionsbedingungen streng kontrolliert werden, um die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Materials reproduzierbar zu erhalten.
  • Ab einem bestimmten Molekulargewicht ist es auch im Fall der Copolymere nicht mehr möglich, diese Polyimide aus der Schmelze zu verarbeiten. Aus diesem Grund wird versucht das Molekulargewicht durch den Einsatz monofunktioneller Endgruppen zu steuern und zu begrenzen. Obwohl diese Methode gut etabliert ist und als einfach gilt, hat die Benutzung von monofunktionellen Endgruppen einen nachteiligen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Polymere. Die monofunktionellen Endgruppen können zu einer breiteren Molekulargewichtsverteilung und zu der Anwesenheit von Oligomeren im Material führen, was eine negative Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften des Materials haben kann und somit die Anwendung der Polyimide als Werkstoffe einschränken kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegestand der vorliegenden Erfindung ist ein Tetraaminodisiloxan der folgenden Formel (I)
    Figure 00020001
    mit R1, R2 gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe der linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste,
    und R3, R4, R5, R6 gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe H, der linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste, Halogene und Pseudohalogene.
  • Den Kernpunkt der Erfindung stellen neue Tetraaminodisiloxane für die Herstellung neuartiger thermoplastischer polyimidbasierter Kunststoffe mit hoher thermischer Beständigkeit dar, die mittels Extrusion oder Spritzguss verarbeitet werden können. In diesem Zusammenhang wird durch die Auswahl und Bereitstellung der neuen Ausgangsmaterialien ein Einfluss auf das Eigenschaftsprofil der Thermoplasten, insbesondere in Bezug auf die mechanischen und thermischen Eigenschaften, ermöglicht. Die resultierenden thermoplastischen polyimidbasierten Kunststoffe können eine Schmelztemperatur im Bereich von 300°C–400°C sowie eine Zersetzungstemperatur oberhalb 400°C aufweisen. Weiterhin sind diese Materialen beständig gegenüber Lösungsmitteln und Oxidation.
  • Die hier vorgestellten neuen Tetraaminodisiloxane und die daraus erhältlichen Polyimide erfüllen das oben erwähnte Eigenschaftsprofil gut. Weiterhin haben die Tetraaminodisiloxane den Vorteil, dass sie mit entsprechend bevorzugten Tetracarbonsäuredianhydriden die Polyimide als Homopolymere synthetisieren können. Somit wird der Einsatz monofunktioneller Endgruppen für eine thermoplastische Verarbeitbarkeit der Polyimide nicht benötigt. Eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften aufgrund von verbleibenden monofunktionellen Monomeren oder dadurch auftretender Oligomeren wird damit wirksam verhindert.
  • Durch den Einbau von Disiloxan-Einheiten der erfindungsgemäßen Tetraaminodisiloxane werden erstmals Polyimide als so genannte Leiterpolymere hergestellt. In diesen sind zwei lineare Molekülketten in definierten Abständen durch Si-O-Si „Sprossen” miteinander verbunden. Aufgrund ihrer Struktur sind sie besonders widerstandsfähig: Kommt es zum Bruch eines Kettenstranges, so wird die Kette immer noch durch den zweiten Strang zusammengehalten. Insbesondere im Hinblick auf eine hohe thermische Stabilität kann bei Leiterpolymeren angeführt werden, dass erst bei sehr hohen Temperaturen ein Abbau der Molekülketten stattfindet. Das hat den Hintergrund, dass es bei normalen Thermoplasten z. B. infolge von Wärmeeinwirkung zu einer Kettenspaltung kommt, die schnell zu einer erheblichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt. Bei einem Leiterpolymer müssen aber beide verbundenen Kettenstränge an ein und derselben Stelle gespalten werden, bevor es zu einer Kettenspaltung kommt und damit zu einem Molekulargewichtsabbau, der zu der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt.
  • In Bezug auf die Reste R3, R4, R5, R6 ist es gleichermaßen im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass jeder Rest R3, R4, R5, und R6 auch mehr als einen Substituenten des entsprechenden Phenylrings ausgewählt aus der genannten Gruppe, repräsentiert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Reste R1 und R2 ausgewählt sein aus der Gruppe der linearen oder verzweigten C1-C20-Alkylreste, der C1-C20-Arylreste und der C1-C20-Heteroarylreste.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die Aminogruppen jeweils in para oder meta Stellung zur Disiloxangruppe angeordnet sein. Dadurch können besonders leicht zugängliche Ausgangschemikalien für die Herstellung der erfindungsgemäßen Tetraaminodisiloxane verwendet werden, was einen deutlichen Kostenvorteil für die resultierenden Polyimide hervorbringen kann. Zudem haben sich gerade die genannten para- und/oder meta-Aminophenylgruppen als solche Sturktureinheiten herausgestellt, die das Ziel eines hohen Schmelzpunkts, der jedoch unter der Zersetzungstemperatur liegt, erfüllen können und gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften der resultierenden Polymere sicherstellen.
  • Bevorzugt können R1 und R2 ausgewählt sein aus der Gruppe der Phenyl- und Naphthylreste und die Aminogruppen in para und/oder meta Stellung zur Disiloxangruppe angeordnet sein. Insbesondere Tetraaminodislioxane der allgemeinen Formeln (II) oder (III) werden aufgrund ihrer Sturktur bevorzugt für die Herstellung von Polyimiden mit hervorragenden Eigenschaften eingesetzt:
    Figure 00040001
  • Ein weiterer Gegestand der vorliegenden Erfindung besteht in einem Polyimid, hergestellt durch Umsetzung von
    • a) mindestens einem erfindungsgemäßen Tetraaminodisiloxan und
    • b) mindestens einer organischen Tetracarbonsäure oder eines Tetracarbonsäurederivats.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Tetracarbonsäurekomponente b) ausgewählt sein aus der Gruppe Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsäure-1,2:4,5-dianhydrid, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und 4,4'-Oxybis(phthalsäureanhydrid).
  • Weiterhin bevorzugt kann die Tetraaminosisiloxankomponente a) ausgewählt sein aus der Gruppe der para- und/oder meta-Tretraaminophenyl-Disiloxane mit den Resten R1, R2, gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe der linearen oder verzweigten Alkylreste, der Arylreste und der Heteroarylreste. Insbesondere bevorzugt sind die Reste R1 und R2 Phenylreste.
  • Bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Polyimid zur Herstellung eines Spritzgussteils, als Bauteil im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, als Lagerkomopnente oder als Isolationsmaterial in der Druck- oder Elektronikindustrie Verwendung finden. Die erfindungsgemäß hergestellten Polymere können aufgrund ihrer guten Kombination von mechanischen und thermischen Eigenschaften insbesondere als Baumaterialen für die Anfertigung von thermischen hochbeanspruchten Komponenten im Motorraum von Kraftfahrzeugen wie Dichtungen oder Kolbenringe, eingesetzt werden, sowie als Ersatz für das kommerzielle Polymer „Vespel” der Firma DuPont, das als Sinterwerkstoff für Lager eingesetzt wird.
  • Beispiele
  • 1 Herstellung von Tetraaminodisiloxanen gemäß der Formel (I): 1.1 Umsetzung von Bromanilin mit Tertbutyldicarbonat (Boc2O)
    Figure 00060001
  • Es wurden 20 g (0.116 mol) Bromanilin in 234 mL Wasser dispergiert. Das Ditertbutyldicarbonat (Boc2O, 25.65 g, 0.116 mol) wurde bei 80°C aufgeschmolzen und zur Dispersion bei RT zugetropft. Die Reaktionsmischung wurde anschließend 24 h bei RT gerührt. Die Suspension wurde einer Filtration unterzogen. Das Pulver wurde drei Mal mit Wasser gewaschen und bei 80°C getrocknet.
  • 1.1.A tert-Butyl-N-(4-bromphenyl)carbamat (weißes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.37 (s, 9H, -CH3); 7.23 (d, 2H, Phenyl); 7.29 (d, 2H, Phenyl); 8.43 (s, 1H, -NH-) 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 28 (-CH3); 79 (-C-); 115 (Phenyl C-Br); 121 (Phenyl CH); 132 (Phenyl CH); 140 (Phenyl C-NH-); 154 (-C=O) IR: v (cm–1)= 3367 (s, -NH); 2979 (s, -CH3); 1696 (s, -C=O); 1068 (s, -Br)
  • 1.1B tert-Butyl-N-(3-bromphenyl)carbamat (braunes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.5 (s, 9H, -CH3); 7.09 (te, 2H, Phenyl); 7.31 (d, 1H, Phenyl); 7.81 (s, 1H, Phenyl); 8.6 (s, 1H, -NH-). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 26 (-CH3); 78 (-C-); 114 (Phenyl CH); 119 (C-Br); 120 (Phenyl CH); 123 (Phenyl CH); 128 (Phenyl CH), 139 (Phenyl C-NH-); 150.9 (-C=O). IR: v (cm–1) = 3309 (s, -NH-); 2975 (s, -CH3); 1609 (s, -C=O); 1068 (s, Phenyl C-Br).
  • 1.2 Lithiierung von tert-Butyl-N-(4-bromphenyl)carbamat und tert-Butyl-N-(3-bromphenyl)carbamat mit Butyllithium
    Figure 00070001
  • Alle Schritte wurden in Inertgasatmosphäre (Argon, 99.999%) durchgeführt. Die Lösungsmittel (Tetrahydrofuran, Hexan) wurden vor dem Einsatz in Argonatmosphäre mittels einer Na/K-Legierung getrocknet. 23.5 mL von einer Butyllithiumlösung 2.5 M in Hexan wurden in 150 mL Hexan verdünnt. Diese Lösung wurde zu einer auf –80°C abgekühlten Lösung von 15 g (0.045 mol) tert-Butyl-N-(4-bromphenyl)carbamat bzw. tert-Butyl-N-(3-bromphenyl)carbamat in 350 mL Tetrahydrofuran langsam zugetropft. Die Reaktionslösung wurde für 5 h bei –80°C gerührt und anschließend ohne weitere Verarbeitung einer Reaktion mit den Chlor-substituierten Siloxanen (siehe 1.3) unterzogen.
  • 1.3: Umsetzung von tert-Butyl-N-(4-lithiophenyl)carbamats bzw. von tert-Butyl-N-(3-lithiophenyl)carbamats mit Chlor-substituierten Disilanen
    Figure 00080001
  • Zu der –80°C kalten Lösung, die bei der Lithiierung des tert-Butyl-N-(4-bromphenyl)carbamats bzw. tert-Butyl-N-(3-bromphenyl)carbamats (siehe 1.2) erhalten wurde, wurde eine Lösung von 4.86 g Trichlorphenylsilan in 50 mL Hexan langsam zugetropft. Anschließend wurde die Lösung 5 h bei –80°C gerührt. Dann wurde das Lösemittel in Vakuum (10–2 mbar) entfernt.
  • Chlorphenyl-bis(4-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan (weißes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.36 (s, 18H, -CH3); 6.93 (d, 3H, Phenyl CH); 7.29 (te, 6H, Phenyl CH); 7.8 (d, 4H, Phenyl CH); 8.59 (s, 2H, -NH-). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 28 (-CH3); 83 (-C-); 120 (Phenyl CH); 128 (Phenyl CH); 132 (Phenyl CH); 136 (Phenyl C-Si-); 140 (Phenyl C-NH-); 156 (-C=O). 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = –25. IR: v (cm–1) = 3417 (s, -NH-); 2977 (s, -CH3); 1698 (s, C=O); 1430 (s, Si-C Phenyl); 1120 (w, Si-C Phenyl); 700 (s, Si-C Phenyl).
  • Chlorphenyl-bis(3-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan (weißes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.36 (s, 18H, -CH3); 6.96 (te, 2H, Phenyl CH); 7.25, (te, 5H, Phenyl CH); 7.48 (d, 2H, Phenyl CH); 7.73 (d, 2H, Phenyl CH); 7.84 (d, 2H, Phenyl CH); 8.66 (s, 2H, -NH-) 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 28 (-CH3); 82 (-C-); 122 (Phenyl C-Si-); 124 (Phenyl CH); 128 (Phenyl CH); 130 (Phenyl CH); 133 (Phenyl CH); 135 (Phenyl CH); 141 (Phenyl C-NH-); 155 (-C=O) 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = –25 IR: v (cm–1) = 3331 (s, -NH-); 2975 (s, -CH3); 1732 (s, C=O); 1428 (m, Si-C Phenyl); 1153 (w, Si-C Phenyl); 694 (s, Si-C Phenyl).
  • 1.4: Hydrolyse von Chlorphenyl-bis(4-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan und von Chlorphenyl-bis(3-tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan
    Figure 00090001
  • Chlorphenyl-bis(4-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan bzw. Chlorphenyl-bis(3-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)silan wurde mit Wasser bei RT umgesetzt. Durch die Hydrolyse entstehen Silanole, die in einem Kondensationsschritt in Disiloxane umgewandelt werden. Anschließend wurde das Pulver drei Mal mit Wasser gewaschen und bei 80°C getrocknet.
  • 1,1,3,3-Tetra(4-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)-1,3-diphenyldisiloxan (rosa Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.42 (s, 36H, -CH3); 6.82 (d, 14H, Phenyl CH); 6.96 (d, 12H, Phenyl CH); 8.26 (s, 4H, -NH-). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 26 (-CH3); 77.5 (-C-); 112 (Phenyl CH); 118 (Phenyl CH); 126 (Phenyl CH); 130 (Phenyl CH); 132 (Phenyl C-Si-); 138 (Phenyl C-NH-); 151.5 (-C=O). 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = –80. IR: v (cm–1) = 3367 (s, -NH-); 2982 (s, -CH3); 1696 (s, C=O); 1430 (s, Si-C Phenyl); 1120 (m, Si-C Phenyl); 1050 (s, Si-C); 700 (s, Si-C Phenyl).
  • 1,1,3,3-Tetra(3-(tert-butylcarbamat-N-yl)phenyl)-1,3-diphenyldisiloxan (rosarotes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 1.43 (s, 36H, -CH3); 6.58 (te, 14H, Phenyl CH); 6.84 (d, 4H, Phenyl CH); 7.31 (s, 8H, Phenyl CH); 8.17 (s, 4H, -NH-). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 26 (-CH3); 78 (-C-); 114 (Phenyl CH); 120 (Phenyl CH); 123 (Phenyl CH); 125 (Phenyl CH); 128 (Phenyl CH); 132 (Phenyl C-Si-); 140 (Phenyl C-NH-); 51 (-C=O). 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = –80. IR: v (cm–1) = 3421 (s, -NH-); 2973 (s, -CH3); 1691 (s, C=O); 1430 (s, Si-C Phenyl); 1125 (m, Si-C Phenyl); 1056 (s, -Si-O); 697 (s, Si-C Phenyl).
  • 1.5 Entfernung der tert-Butylcarbamatgruppe durch eine Reaktion mit Trifluoressigsäure in Toluol bei RT
    Figure 00100001
  • Die mittels tert-Butylcarbamatgruppen geschützten Disiloxane, die unter 1.3 und 1.4 erhalten wurden, wurden in einer Reaktion mit Trifluoressigsäure entschützt. Zu einer Lösung von 1.41 × 10–2 mol geschütztes Disiloxan (14.93 g) in 45 mL Toluol wurden 0.07 mol (12 mL) Trifluoressigsäure zugetropft. Die Reaktionslösung wurde für 3 h bei RT gerührt und anschließend wurde das Lösungsmittel in Vakuum (10–2 mbar) entfernt. Das Produkt wurde anschließend mit Wasser versetzt und die Suspension mittels einer 0.5 M NaOH-Lösung auf einem neutralen pH-Wert (pH = 7) gebracht. Anschließend wurde die Suspension einer Filtration unterzogen. Das Pulver wurde dann drei Mal mit Wasser gewaschen und bei RT getrocknet.
  • 1,1,3,3-Tetra(4-aminophenyl)-1,3-diphenyldisiloxan (rosarotes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 6.7 (d, 8H, -NH2); 7.16 (d, 14H, Phenyl CH); 7.72 (s, 12H, Phenyl CH). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 109 (Phenyl CH); 116 (Phenyl CH); 128 (Phenyl CH); 132 (Phenyl CH); 134 (Phenyl C-Si-); 147 (Phenyl C-NH2). 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = –80. IR: v (cm–1) = 3600 (m, -NH2); 3385 (s, -NH2); 1430 (s, Si-C Phenyl); 1130 (s, Si-C Phenyl); 1068 (s. Si-O); 700 (s, Si-C Phenyl).
  • 1,1,3,3-Tetra(3-aminophenyl)-1,3-diphenyldisiloxan (rosarotes Pulver):
    • NMR: 1H (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 6.42 (d, 8H, -NH2); 6.57 (d, 8H, Phenyl CH); 6.70 (s, 8H, Phenyl CH); 6.79 (t, 10H, Phenyl CH). 13C (500 MHz, THF-d8): δ (ppm) = 114 (Phenyl CH); 118 (Phenyl CH); 120 (Phenyl CH); 123 (Phenyl C-Si-); 127 (Phenyl CH); 130 (Phenyl CH); 134 (Phenyl CH); 149 (Phenyl C-NH2). 29Si (500 MHz, THF-d8): δ (ppm)= –80. IR: v (cm–1) = 3399 (m, -NH2); 3071 (s, -NH2); 1432 (s, Si-C Phenyl); 1135 (s, Si-C Phenyl); 1068 (s. Si-O); 691 (s, Si-C Phenyl).
  • 2 Herstellung von Disiloxangruppen enthaltenden Polyimiden gemäß der Erfindung 2.1 Umsetzung der Tetraaminodisiloxane mit Tetracarbonsäuredianhydriden
    Figure 00120001
  • Zu einer Lösung von 4.09 × 10–3 mol (2.69 g) Tetra(aminophenyl)-substituiertes Diphenyldisiloxan in 14 mL Dimethylacetamid wurden 8.18 × 10–3 mol Tetracarbonsäuredianhydrid (1.78 g Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsäure-1,2:4,5-dianhydrid bzw. 2.62 g, 3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure-dianhydrid bzw. 2.52 g 4,4'-Oxybis(phthalsäureanhydrid)) hinzugefügt. Die Reaktionslösung wurde für 24 h bei RT gerührt und ohne weitere Aufarbeitung und Charakterisierung in die nächste Reaktionsstufe eingesetzt. 2.2 Thermische Behandlung von Polyamidsäuren aus 2.1 zur Herstellung von erfindungsgemäßen Polyimiden
    Figure 00130001
  • Die unter Punkt 2.1 erhaltene Polyamidsäure-Lösung wurde 12 h bei 150°C erwärmt. In Abhängigkeit von der eingesetzten Polyamidsäure fällt das Polyimid aus der Lösung aus oder bleibt in der Lösung. Wenn das Polyimid aus der Lösung ausfällt, wurde die anschließend erhaltene Suspension filtriert, das feste Produkt mit Wasser gewaschen und dann bei 80°C getrocknet. Wenn das Produkt in der Lösung bleibt, wurde es durch das Hinzufügen von Wasser ausgefällt und dann anschließend einer Aufarbeitung wie oben beschrieben unterzogen.
    Figure 00140001
    IR: v (cm–1)= 1774 (m, Imid); 1721 (s, -C=O); 1435 (m, Si-C Phenyl); 1113 (s, Si-C Phenyl); 1070 (m, Si-O); 703 (m, Si-C Phenyl).
    Zersetzungstemperatur (°C) = 443 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt)
    Figure 00140002
    IR: v (cm–1) = 1777 (m, Imid); 1720 (s, -C=O); 1430 (m, Si-C Phenyl); 1108 (s, Si-C Phenyl); 1068 (m, Si-O); 706 (m, Si-C Phenyl).
    Zersetzungstemperatur (°C) = 380 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt).
    Figure 00150001
    IR: v (cm–1) 1781 (m, Imid); 1720 (s, -C=O); 1491 (m, Si-C Phenyl); 1120 (m, Si-C Phenyl); 1012 (m, Si-O); 710 (s, Si-C Phenyl).
    Schmelztemperatur (°C) = 401
    Zersetzungstemperatur (°C) = 450 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt).
    450 (mittels TGA unter künstlicher Luft-Atmosphäre bestimmt)
    Figure 00150002
    IR: v (cm–1) = 1779 (m, Imid); 1723 (s, -C=O); 1428 (m, Si-C Phenyl); 1130 (s, Si-C Phenyl); 1077 (s, Si-O); 697 (m, Si-C Phenyl).
    Schmelztemperatur (°C) = 200
    Zersetzungstemperatur (°C) = 350 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt).
    Figure 00160001
    IR: v (cm–1) = 1777 (m, Imid); 1723 (s, -C=O); 1430 (m, Si-C Phenyl); 1237 (m, C-O-C); 1130 (s, Si-C Phenyl); 1068 (s, Si-O); 697 (m, Si-C Phenyl).
    Schmelztemperatur (°C) = 235
    Zersetzungstemperatur (°C) = 352 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt).
    Figure 00160002
    IR: v (cm–1) 1779 (m, Imid); 1718 (s, -C=O); 1428 (m, Si-C Phenyl); 1237 (m, C-O-C); 1133 (s, Si-C Phenyl); 1032 (m, Si-O); 697 (m, Si-C Phenyl).
    Schmelztemperatur (°C) = 200
    Zersetzungstemperatur (°C) = 347 (mittels TGA unter Ar-Atmosphäre bestimmt).

Claims (9)

  1. Tetraaminodisiloxan der folgenden Formel (I)
    Figure 00170001
    mit R1, R2, gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe der linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste, und R3, R4, R5, R6 gleich oder verschieden, ausgewählt aus der Gruppe H, der linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylreste, Alkenylreste, Alkinylreste, Arylreste, Heteroarylreste, Halogene und Pseudohalogene.
  2. Tetraaminodisiloxan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R1 und R2 ausgewählt sind aus der Gruppe der linearen oder verzweigten C1-C20-Alkylreste, der C1-C20-Arylreste und der C1-C20-Heteroarylreste.
  3. Tetraaminodisiloxan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminogruppen jeweils in para oder meta Stellung zur Disiloxangruppe angeordnet sind.
  4. Tetraaminodisiloxan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R1 und R2 ausgewählt sind aus der Gruppe der Phenyl- und Naphthylreste und die Aminogruppen in para und/oder meta Stellung zur Disiloxangruppe angeordnet sind.
  5. Polyimid, hergestellt durch Umsetzung von a) mindestens einem Tetraaminodisiloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und b) mindestens einer organischen Tetracarbonsäure oder eines Tetracarbonsäurederivats.
  6. Polyimid nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tetracarbonsäurekomponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsäure-1,2:4,5-dianhydrid, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und 4,4'-Oxybis(phthalsäureanhydrid).
  7. Polyimid nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tetraaminosisiloxankomponente a) ausgewählt ist aus der Gruppe der para- und/oder meta-Tretraaminophenyl-Disiloxane mit den Resten R1, R2 gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe der linearen oder verzweigten Alkylreste, der Arylreste und der Heteroarylreste.
  8. Polyimid nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass R1 und R2 Phenylreste sind.
  9. Verwendung eines Polyimids nach einem der Ansprüche 5 bis 8 zur Herstellung eines Spritzgussteils, als Bauteil im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, als Lagerkomopnente oder als Isolationsmaterial in der Druck- oder Elektronikindustrie.
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