Способ получения полисилоксануретанов

Способ получения полисилоксануретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 08 G 18/61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4367931/05 (22) 22.01.88 (46) 15.03,91. Бюл. П - 1О (7!) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева и

Государственный научно-исследовательский ийститут химии и технологии элементорганических соединений (72) А.P Êîðèãîäñêèé, В.М.Копылов, Д.Ф.Кутепов, О.В.Аринушкина, М.И.Школьник, А.Ф.Федотов, А.В.Тарасов, С.И.Смирнов, В.М.Сидоренко, Н.П.Бессонова, Ю.К.Годовский, В.Д.Шелудяков и Г.В.Рясин (53) 678.664(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 998469, кл. С 08 С 18/61, 1981.

Изобретение относится к технологии получения кремнийсодержащих полимеров, в частности, к способу получения полисилоксануретанов, пригодных в качестве материалов для газоразделительных мембран, и может быть использовано в различных областях промышленности.

I СН3 СНЗ ОН НО

I I 11 I П

-О(СН2) „Я(ОЯ 1„(CH ) OCN-R ХССН3 СН, 9 (-Н3 СНЗ OH НО

I III I 11

ОСНР)a 1ÑÍ ОСМ-P--æ(:

1 !

СН3 НЗ сн

СНЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„„SU„„1634674 А 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСИЛОКСАНУРЕТАНОВ (57) Изобретение относится к получению полисилоксануретанов (ПСУ), пригодных для использования в качестве материала при изготовлении гаэоразделительных мембран (ГМ), и может быть использовано в различных областях промышленности. Изобретение позволяет повысить газопроницаемость ГМ за счет использования при синтезе ПСУ на основе низкомолекулярного диола и олигодиметилсилоксандиола и ароматического диизоцианата в качестве низ— комолекулярного диола 1,3-бис(гидроксиметил) тетраметилдисилоксан. Синтез осуществляют в среде апротонногo о растворителя при 50-90 С, в качестве катализатора реакции используют дибутилдилауринат олова. 3 табл.

Целью изобретения является повышение гаэопроницаемости изготовленных на основе полисилоксануретанов мембран.

Согласно данному изобретению получают полисилоксануретаны общей формулы:

1634674 где R

m равно 1-3; и равно 9-19; х равно 1-2; у равен 1-2.

При синтезе полисилоксануретанов е используют карбофункциональные олигодиметилсилоксандиолы (OIIC). -И.И -бис (гндроксиметил) — и ф,63 -бис(3-гид- 10 роксипропил)олигодиметилсилоксан.

Их молекулярная масса составляет 7901500.

B качестве низкомолекулярного диола для синтеза полисилоксануретанон 15 согласно данному способу используют

1,3-бис(гидроксиметил)-тетраметилдисилоксан — исходный продукт для получения первых из названных олигомеров.

Этот диол обладает высокой реакцион- 2р ной способностью при взаимодействии с диизоцианатами и янляется доступным

\ продуктом.

Выделение полимера из реакционной среды осущестнляют испарением раство- 25 рителя либо высаждением в осадитель, например в воду, Синтезированные полисилоксануретаны имеют хорошую растворимость в широком круге органических растворите- 30 лей (хлориронанных углеводородах, кетонах, сложных эфирах, амидных растворителях). Из их раствора в легколетучих растворителях получают эластичные пленочные материалы.

Строение и состав синтезированных полисилоксануретанов подтверждены данными элементного анализа, IIMP- u

ИК-спектроскопии. В ИК-спектрах идент тифицированы характерные полосы по- 40 глошения, соответствующие колебаниям связей С-N (1350, 1300 см ),N-H (3340-3320 см ), С=О (1730 см 1), С-О (1080-1060 см ) - в уретановой группе; С-Н в алифатических группах 45 (2960, 2870 см ); С-Н в ароматических группах (770 см . );Si-0 (10501020 см ), Si-С (1260, 820-810 cM )в диметилсилоксаноных группах.

Пример. В четырехгорлую кол- 0 бу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и трубкой для ввода «ргона, помешают 0,737 r (3,800 10 моль) 1,3-бис(гидроксиметил)тетраметилдисилоксана; 6,005 г (7, 601 1О з моль) олигодиметилсилоксандиола (m = 1; n = 9; MM 790), 2,850 г (11,402 10 моль) 4, 4-дяшенилметандиизоцианата и 12 мл свежеперегнанного, диоксана. Реакционную смесь нагревают до 80 С, добавляют в нее раствор о

0,0017 r дибутилдилаурината олова, растворенного в 3 мл диоксана, и выдерживают при этой температуре 3 ч, После завершения реакции содержимое колбы охлаждают, разбавляют диоксаном и высаждают н дистиллированную воду. Полученный полимер отфильтровывают и сушат в вакууме при 50 С до о постоянного веса. Выход полимера состанляет 9,2 г (96,17. от теоретического выхода); приведенная вязкость

„ttp = 0,38 дл/г. Данные элементного анализа (Si).

Вычислено, 7,: 24,40.

Найдено,X: 24,01.

В табл.1 и 2 приведены примеры синтезов и основные характеристики полисилоксануретанон (примеры 1-4) по методике, аналогичной приведенному примеру.

Пленочные образцы для испытаний приготовляют методом полива иэ раствора (107-ный раствор полимеров в хлороформе) и имеют толщину 80 мкм.

В табл.3 приведены результаты испытаний газоразделительных мембран на основе предлагаемых полисилоксануретанов, содержащих кремнийоргаиические фрагменты в жестком и эластичном блоках. Коэффициенты гаэопроницаемости определяют хроматографическим методом при 25 С. о

Формула изобретения

Способ получения полисилоксануретанов путем взаимодействия смеси низкомолекулярного диола и олигодиметилсилоксандиола с ароматическим диизоцианатом в среде апротонного растворителя при 50-90 С в присустствии дибутилдилауритана олова, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения газопроницаемости изготовленных на основе полисилоксануретанон мембран, н качестве низкомолекулярного диола используют

1,3-бис(гидроксиметил)тетраметилдисилоксан! 634674

Таблица

1 1

Диизоцианат

Диол

Пример, Ф

ОДС г 10, Масса, моль г

R,850

6,984

4,102

1,355 3 9 840 6,984

0,796 3 14 1280 4,!02

5,867

5,251

3,492

2,051

2,853

Таблица 2

1 р > дл/г

Содержание Si

Условия синтеза

Пример, В

Выход, % одержа+A ие ОДС,%

Вычис- Найделено но

0 Л

Растворитель Т, С ь, ч

80 3 0,38 96,1 24,01 63

80 3 0,47 99,0 21,81 55

50 4 041 97 4 24,80 65

90 3 0,36 96,0 25,97 62

24,40

21,90

24,11

26,72

Диоксан

Диоксан

Этилацетат

Диоксан

Определена для 0,5%-ного раствора в диоксане при 25 С.

1 +

Вычислено

Таблица 3

Селективность

Ко эффицие н т г аз оПолимерная основа проницаемости

Р 108 см см/см . с атм

О./И

Со,/С

COz 02 N8

2,2

2,1

2,1

2,2

490 84 38 5 8

475 88 42 5,4

830 157 75 5,3

768 145 66 5,3

2,3

5,3

Составитель С.Пурина

ТехРед ° М.дидык

Редак тор Т. Па рф е но в а

Корректор Н.Ревская

Заказ 731 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Э Э х 10, Масса, m n MM y 10, Масса, моль г моль г

3,800 0,737 1 9 790 7,601 6,005

10,933 2,12! 3 13 1500 5,467 8,200

Полисилоксануретан по примерам

2

4

Известный триазинсодержащий полисилоксануретан (прототип) 220 42

С и

13,970

8,204

СИЗ 16,400