Способ получения кремнийуглеводородных сополимеров
Патент 486549
Авторы
Способ получения кремнийуглеводородных сополимеров
Иллюстрации
Реферат
-СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙ- УГЛЕВОДОРОДНЫХ СОПОЛИМЕРОВ сополимеризацией 80-87 вес.% винилтриметилсилана с винилсодержасдам мономером в присутствии литийбутила, о т-личаюцийся тем, что, с целью получения сополимеров с повышенной эластичностью при сохранении биологической совместимости с тканями живого организма, в качестве винилсодержащего мономера используют винилсиланы общей формулыСНг=СН №,-$i-CH,3 IRгде R - алкил нормального или изо-строения с числом углеродных атомов от 3 до 10, бензил. „S(ЛС
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (111
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ сн =си
1, сн-р-сн
3 3
3, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 1938394/23-05 (22) 22.06..73 (46) 07.05.83. Бюл. М 17 (72) Н. С. Наметкин, С. Г. Дургарь ян, Э. Г. Новицкий, В. М. Пирятинский, Е. В. Соловьев и И. Е. Черняков (71) Институт нефтехимического синтеза им. А ° В. Топчиева (53) 678.84(088.8) (54 ) (57) .СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙУГЛЕВОДОРОДНЫХ СОПОЛИМЕРОВ сополимеризацией 80-87 вес.Ъ винилтриметилсилана с винилсодержащим мономером в присутствии литийбутила, о т3(5D C 08 F 130 08 С 08 F 4 42 личающийся тем,что,с целью получения сополимеров с повыщенной эластичностью при сохранении биологической совместимости с тканями живого организма, в качестве винилсодержащего мономера используют винилсиланы общей формулы где R - алкил нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 3 до 10, бензил.
486549
Изобретение относится к способу получения кремнийуглеводородных сополимеров.
Известен способ получения кремнийуглеводородных сополимеров сополимеризацией 80-87 вес.Ъ винилтриметилсилана со стиролом в присутствии литийбутила.
Известен способ получе..ия поливинилметилсилана, обладающего биологической совместимостью с тканями живого организма, высокой газопроиицаемостью и хорошей селективностью, полимеризацией винилтриметилсилана.
Однако известный полимер недостаточно эластичен, что затрудняет его практическое применение.
Цель изобретения — получение сополимеров, обладающих повышенной эластичностью при сохранении биологической совместимости с тканями живого организма, высокой гаэопроницаемостью и хорошей селективностью.
Для этого по предлагаемому способу осуществляют сополимериэацию
80-87 вес.Ъ винилтриметилсилана с винилсиланом общей формулы висимости от требуемого молекулярного веса по соотношению hA /3
/ где М - общее количество молей мономеров, — количество молей инициатора. Процесс полимеризации можно проводить либо в вакууме (от 10. до 10 мм рт. ст.), либо в атмосфере сухого и очищенного инертного газа, например аргона, и др.
Поскольку процесс анионной полимеризации чувствителен к примесям (02, Н О, СО ), а сополимеризации используют мономеры и растворители высокой степени чистоты.
Состав получаемых сополимеров on15 ределяют с помощью HK-спектроскопии.
Применение этого метода основано на том, что частота полносимметричных деформационных колебаний С-СН3-группы имеет значение 1380 см, в то время как аналогичные колебания
Si-CHy имеют частоту 1405 см . Спектрограммы поливинилтриметилсилана не содержат полос поглощения С-СН-групп,, а поливинилалкилдиметилсиланы имеют эту полосу. Таким образом, укаэанный метод позволяет определять состав образующихся сополимеров.
Истинный характер образующихся сополимеров подтверждается результатами термомеханических исследований поведения сополимеров и смесей, гомополимерсв того же состава. Так, смесь, состоящая из 80% поливинилтриметилсилана и 20% поливинилбутилдиметилсилана, имеет,. как покаэываЗ5 ют опыты, две температуры стеклования: 60 и 180 C в то время сополимеры того же состава имеют одну температуру .стеклования 110 С. Аналогичные данные получают и для дру40 гих сополимеров. Результаты этих опытов позволяют считать, что процесс сополимеризации винилтриметилсилана и винилалкил(алкиларил) диметилсиланов является истинным. где R — алкил нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 3 до 10, бенэил.
Процесс сополимеризации проводят в массе или в углеводородных растворителях — низших алканах нормального и ГАЗО -строения с числом углеродных атомов от 5 до 10, ароматических, циклоалифатических углеводородах, а также их смесях, напри-, мер гексане, циклогексане, бенэоле, толуоле и их смесях, и др. Сополимеризацию проводят при температуре от 20 до 75 С.
Концентрацию инициатора можно изменять в широком интервале в за45 некоторые свойства полученных сополимеров и гомополимеров приведены в следующей таблице.
Температура Относительстеклова- ное удлиневания,aC ние, Ъ
Полимер
2,5-3
180
3,5
0,65
120
50
0 11
1,27
0,82
3,1
16,9
140
2,8
0,57
17,5
110
Поливинилтриметилсилан (ПВТМС)
Поливинилпропилдиметилсилан (ПВПДМС) Поливинилбутилди. .етилсилан (ПВБДМС ).
Сополимер состава по веществу ВТМС 80%, ВДМС 20%
Сополимер состава по веществу ВТМС 80%, ВБДМС 20%
Прочность Модуль упру. на разрыв, гости Г, кг/мм кrc/мм
486549
Как видно из таблицы, эластичные свойства предлагаемых сополимеров значительно улучшаются. Кроме того, они обладают биологической совместимостью с тканями живого организма, а газопроницаемость сополимеров в зависимости от вязкого сополимера ухудшается незначительно (по такой паре газов, как 0,>
Предлагаемый способ осуществляют 10 следующим образом.
Сополимеризацию проводят в реакционной ампуле с двумя отводами в вакууме или в среде сухого и чисто-. го аргона. 1.5
Отвакуумированную до 10 -10 мм рт. ст реакционную ампулу тщательно прогревают в течение 2-3 ч при 200-300 С.
Дозируют в нее необходимое количество сомономеров и растворителя, инициатор дозируют из бюретки. Реакционную ампулу отпаивают и помещают в термостат при необходимой температуре полимеризации. Полимеризат высаживают из раствора толуола в 25 метанол.
Во всех приведенных ниже примерах подготовку и проведение процесса полимеризации проводят по указанной методике.
Пример 1. Получение сополимера винилтриметилсилана с винилдиметилсиланом в массе.
В реакционную ампулу дозируют
10 мл винилпропилдиметилсилана, 25 мл винилтриметилсилана и 0,9 мл раствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора 0,9
° 10 моль/мл. Ампулу отпаивают и по-.. мещают в термостат с температурой
40 С. Время полимеризации 300 ч.
Выход сополимера 40%.
Характеристическая вязкость, измеренная в циклогексане, равна
1,2 дл/г..
Состав сополимера, вес.%: 45
В реакционную ампулу дозируют . 00 мл винилтриметилсилана, 25 мл винилоктилдиметилсилана и 2,5 мл инициатора с концентрацией 1,0 х 10 4 моль/мл. Ампулу отпаривают и по мещают в термостат с температурой4Q C. Время полимеризации 200 ч.
Выход сополимера 67%.
Характеристическая вязкость, измеренная в циклогексане при 25 С, равна 1,0 дл/г.
Состав соПолимера, вес.%:
Винилтриметилсилан 87
Винилоктилдиметилсилан 13
Пример 3. Получение сополимера винилтриметилсилана и винилбутилдиметилсилана в массе.
В реакционную ампулу дозируют
10 мл винилбутилдиметилсилана, 25 мл винилтриметилсилана и 1 мл раствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора
1,3 10 4 моль/мл. Время полимеризации 400 ч при 40 С.
Выход сополимера 55%, Характеристическая вязкость, измеренная в циклогексане при
25ОС, 1,1 дл/г.
Состав сополимера, вес.%:
Винилтриметилсилан
Винилбутилдиметилсилан 20
Пример 4 ° Получение сополимера винилтриметилсилана и винилбенэилдиметилсилана в циклогексане.
В реакционную ампулу дозируют
10 мл винилбензилдиметилсилана, 25 мл винилтриметилсилана, 10 мл циклогексана и 1,1 мл раствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора 1,3 ° 10 моль/мл.
Время полимериэации 500 ч при 40"С.
Выход сополимера 60%.
Характеристическая вязкость, о, измеренная в циклогексане при 25
1,2 дл/г.
Состав сополимера, вес.%
Винилтриметилсилан 85
Винилбензилдиметилсилан 15
Винилтриметилсилан
Винилпропилдиметилсилан 20
Пример 2. Получение сополимера винилтриметилсилана с винилоктилдиметилсиланом. I
Корректор Г. Огар
Редактор П . Горькова Техред А.Ач
Эаказ 6293/1 Тираж 494
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4