Патент ссср 235310
Иллюстрации
Реферат
Взамен ранее изданного (11) 235310
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
C0lQ3 Советски)(Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.03.65 (21) 964683 23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.10.74. Бюллетень ¹ 39
Дата опубликования описания 06.03.75 (51) М. Кл. С 08g 33!20
Государственный комитет .Совета Министров СССР (53) УДК 67884(0888) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. Н. Грубер, Б. И. Панченко, А. Л. Клебанский, Г. А. Круглова, T. А. Мацеюн и E. В. Кузьмина
Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С. В. Лебедева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
ПОЛИАЛ10МОДИМЕТИЛСИЛОКСАНОВ
Изобретение относится к области синтеза алюмодиметилсилоксановых полимеров, пригодных для получения на их основе антиадгезионных покрытий.
Известен способ получения алюмосилоксановых полимеров такого типа, заключающийся в том, что смесь полисилоксанов, образующихся при гидролизе диметилдихлорсилана концентрированной соляной кислотой, конденсируют с гидратом окиси алюминия при 180 С в течение 30 час с последующим перемешиванием и продувкой реакционной смеси воздухом при 200 С до отрицательной реакции на хлор.
Однако этот способ отличается высокой температурой и длительностью процесса конденсации. К тому же получаемый алюмосилоксановый полимер имеет высокую вязкость (17—
3200 пз) и может применяться для изготовления антиадгезионных покрытий только в виде раствора (обычно 20%-ный раствор в толуоле). Это усложняет работу с полимером в связи с токсичностью растворителя.
Целью предлагаемого способа является снижение температуры и длительности процесса конденсации и получение алюмосилоксанового полимера низкой вязкости, пригодного для изготовления покрытий без растворителя.
Для этого в реакционную смесь на стадии конденсации и продувки воздухом вводят воду плп водяной пар, что облегчает отгонку побочных продуктов и получение низковязкого полимера (4 — 10 пз).
Синтез алюмосилоксановых полимеров осуществляется путем проведения гпдролиза диметилдихлорсилана концентрированной соляной кислотой. Последняя выводится из зоны реакции по достижении в смеси равновесного состояния. После удаления соляной кислоты
1р в реакционную смесь вводят гидрат окиси алюминия, взятый в соотношении, соответствующем соотношению А1: Si=1: 300. Затем при нагревании проводят отгонку из полимера хлористого водорода и циклических сплоксанов с несколькими порциями воды.
Температура, при которой производится отгонка, не превышает 110 — 120 С. Полимер, освобожденный от хлористого водорода и циклических силоксанов, осушают нагреванием до 140 †1 С при перемешивании и продувке воздухом или азотом. После охлаждения выгружают готовый продукт, выход которого составляет 87 — 90% от теоретического.
25 Циклические силоксаны, отогнанные с водой, возвращают в цикл, присоединяя к диметилдихлорсилану, поступающему на гидролиз. Это позволяет практически полностью использовать исходный мономер.
235310
Таблица 1
Время отверждения с 4%
К-18, час
Вязкость, пз 20
15 Образец, №
0,975
0,976
0,976
0,977
4 — 6
6 — 8
6 — 8
8,9
4,0
7,7
Таблица 2
Средние усилия обрыва, кг/см, при испытании на составах, полученных по примерам
30 Образец, ¹
0,1 — 0,2
0,2
0,1
0,1
0,1 — 0,2
0,1 — 0,2
0,1
0,1
0,1 — 0,2
0,1 — 0,2
0,1
0,1
Предмет изобретения
Составитель P. Вакар
Техред В. Рыбакова
Редактор П. Горькова
Корректор Е. Кашина
Заказ 389/17 Изд. № 318 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Процесс конденсации с гидратом окиси алюминия и отгонка из полимера с водой хлористого водорода и циклических силоксанов могут быть проведены в иной последовательности, по сравнению с описанным выше. В этом случае сначала проводят отгонку с водой аналогично первому варианту, а затем вводят гидрат окиси алюминия и проводят конденсацию при перемешивании и продувке воздухом или азотом, нагревая смесь до 140 — 150"С.
Полимеры, получаемые по любому из предлагаемых вариантов, представляют собой слабо опалесцирующие жидкости, имеющие вязкость 4 — 10 пз при 20 С, обладающие способностью отверждаться при комнатной температуре под влиянием катализатора К-18. Благодаря низкой вязкости они могут быть использованы для изготовления антиадгезионных покрытий без применения растворителей.
Это упрощает работу с полимером и улучшает условия труда.
Пример 1. В 10-литровую колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, помещают 3 л концентрированной соляной кислоты.
При перемешивании из капельной воронки под слой кислоты вводят 6 л диметилдихлорсилана в течение 6 — 8 час, после чего смесь перемешивают при температуре не выше 20 С в течение 40 — 50 час. После расслаивания смеси нижний соляно-кислый слой отделяют от гидролизата и к последнему добавляют гидрат окиси алюминия в количестве 13 r. Затем от гидролизата при перемешивании и продувке воздухом отгоняют циклические силоксаны и хлористый водород с 3 — 5 порциями дистиллированной воды по 500 мл до отрицательной реакции гидролизата на хлор. Максимальная точка кипения дистиллята 110 С при концентрации соляной кислоты не выше 20%.
Для полного обезвоживания полимера продолжают продувку воздухом при нагревании до 140 †1 С. Операция отгонки и продувки длится 5 — 6 час.
После охлаждения выгружают готовый продукт, представляющий собой бесцветную, слегка опалесцирующую жидкость. Выход его составляет 87 — 90% от теоретического.
Пример 2. Синтез проводят по примеру 1 за исключением того, что гидрат окиси алюминия вводят в реактор после отгонки хлора из гидролизата.
П р и мер 3. Синтез проводят по примеру 1 за исключением того, что к исходному диметилдихлорсилану добавляют циклические диметилсилоксаны, отогнанные от гидролизата
5 вместе с соляной кислотой и водой. В этом случае выход полиалюмодиметилсилоксана достигает 97 — 100% при расчете на взятый диметилдихлорсилан.
Некоторые свойства синтезированных поли10 алюмодиметилсилоксановых полимеров приведены в табл. 1.
Лнтиадгезионные свойства покрытий, приготовленных на основе алюмосилоксановых полимеров, приведены в табл. 2.
Способ получения полиалюмодиметилсилоксанов путем конденсации гидрата окиси алю45 миния с а, а-дихлорполидиметилсилоксанами, отличающийся тем, что, с целью получения полиалюмодиметилсилоксанов с низким молекулярным весом, процесс конденсации и отгонки побочных продуктов проводят в
50 присутствии воды, взятой в количестве 50—
100% от веса полимера.