Preparation of New Series of Poly(amide–imide) Reinforced Layer Silicate Nanocomposite Containing N–Trimellitimide–L–Alanine

Khalil Faghihi,¹* Masoumeh Soleimani,¹ and Meisam Shabanian²

¹ Polymer Research Laboratory, Department of Chemistry, Faculty of Science, Islamic Azad University, Arak Branch, Arak, Iran.

² Young Researchers Club, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran. k–faghihi@araku.ac.ir, Fax: 0098–861–2774031.

Received January 24, 2011. ]]> Accepted June 6, 2011.

Abstract

A new poly(amide–imide)–montmorillonite series were generated through solution intercalation technique. Cloisite® 20A was used as a modified montmorillonite for ample compatibility with the poly(amide–imide) (PAI) matrix. The PAI 5 chains were synthesized by the direct polycondensation reaction of N–trmiellitylimido–L–alanine (3) with 4,4'–diamino diphenyl ether (4) in the presence of triphenyl phosphite (TPP), CaCl₂, pyridine and N–methyl–2–pyrrolidone (NMP). Morphology and structure of the resulting PAI–nanocomposite films 5a–5d with (5–20 Wt%) silicate particles were characterized by FTIR spectroscopy, X–ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The effect of clay dispersion and the interaction between clay and polymeric chains on the properties of nanocomposites films were investigated by using UV–Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), and water uptake measurements.

Key words: Poly(amide–imide), nanocomposite, solution intercalation technique, Polycondensation.

Resumen

Se generó una nueva serie de montmorillonita poliamido–imidas a través de la técnica de intercalación en solución. Como montmorillonita se empleó Cloisite^® 20A con gran compatibilidad con la matriz de poli(amido–imido) (PAI). Las cadenas de PAI 5 se sintetizaron por reacción de policondensación directa de la N–trimellitilimido–L–alanina (3) con éter 4,4'–diaminodifenílico (4) en presencia de trifenilfosfita (TPP), CaCl₂, piridina y N–metil–2–pirrolidona (NMP). La morfología y estructura de las películas de PAI–nanocomposita con partículas de silicato (5–20% peso), 5a–5d, se caracterizaron por espectroscopia FTIR, difracción de rayos X (XRD) y microscopia electrónica de barrido (SEM). Se investigaron, mediante espectroscopia UV–Vis, análisis termogravimétrico (TGA) y mediciones de absorción de agua, tanto el efecto de la dispersión de la arcilla como la interacción entre la arcilla y las cadenas poliméricas sobre las propiedades de las películas nanocompositas.

Palabras clave: Poliamido–imidas, nanocomposita, técnica de intercalación en solución, policondensación.

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