AT211551B - Verfahren zur Herstellung feinteiliger, fester Hydrolyseprodukte von Organosilanen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung feinteiliger, fester Hydrolyseprodukte von Organosilanen 
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Silane, die mit Wasser feste Hydrolyseprodukte ergeben, wie Methyltrichlorsilan, so verbacken bei der Um- setzung die Polysiloxane zu klebrigen Fladen, die den Prozess zum Stillstand bringen. Auch der Ersatz des erfindungsgemäss vorgesehenen Wassernebels durch Wasserdampf, etwa nach dem Vorbild des für flüs- sige Siloxane in der USA-Patentschrift Nr. 2, 483, 963 beschriebenen Verfahrens, führt nur zu handtelleri grossen, klebrigen Fladen, die nach völligem Erkalten hart und spröde und für die weitere Verwendung völlig unbrauchbar sind. 



   Die Vorrichtung, mittels der das Verfahren ausgeführt werden kann, ist in der Zeichnung schema- tisch dargestellt. In dem oberen Teil eines zylindrischen Gefässes   1,   beispielsweise mit 1, 5 m Durch- messer und 2 m Gesamthöhe, wird das Silanderivat, z. B. Methyltrichlorsilan, abwärts gesprüht, bei- ) spielsweise 48 1 je Stunde, u. zw. aus einer oder mehreren Zweistoffdüsen 2 mit in 3 getrockneter Luft oder einem Inertgas, beispielsweise von 5,5 atm Druck, vorzugsweise in Tröpfchen mit Durchmessern zwischen 10 und 30 Mikron in einem Öffnungswinkel des Sprühkegels von etwa 60 C, oder auch aus einer oder mehreren   Einstoffdüsen   mittels einer Pumpe.

   Unterhalb dieser Düsen in einer Entfernung, die hin- reichend klein ist, dass die Sprühkegel des Silans nicht schon oberhalb des Wassernebel auf die Wand des   Reaktionsgefässes   treffen, aber auch genügend gross, dass kein Wasser an die Silandüsen gelangt-was zu
Verstopfungen führen   könnte-,   sind mehrere Flachstrahldüsen 4 so angebracht, beispielsweise je 4 Düsen
0,2 und 0, 5 m unterhalb 2, dass ihre Sprühkegel einander durchdringen und ständig ein gleichmässig mit
Wassernebel erfüllter Reaktionsraum gebildet wird. Die Wasserdüsen versprühen z.

   B. unter 3 atm Wasser- druck 20 1 Wasser je Stunde in einem Öffnungswinkel des Sprühkegels von etwa   160 .   Die Wassertröpf- . chen sollen vorzugsweise Durchmesser zwischen 20 und 200 Mikron haben ; soweit sie nicht mit dem hy- drolysierbaren Silanderivat zur Reaktion kommen, schweben sie nur kurze Zeit im Raum und regnen dann in den Sumpf 5 des Reaktionsgefässes ab. Die von oben kommenden   Silantröpfchen   fallen durch diese wässerige Nebelschicht hindurch und unterliegen dabei der Hydrolyse und gegebenenfalls Kondensation unter solchen Bedingungen, dass keine wesentliche Zusammenballung der primär entstandenen Teilchen eintritt. Der bei der Hydrolyse freiwerdende Chlorwasserstoff bläht diese primärteilchen auf und erzeugt eine kraterreiche Oberfläche.

   Für die gleichzeitig eingesprühten Silan- und Wassermengen wurde das
Gewichtsverhältnis   1 : 10   vorteilhaft gefunden ; es kann jedoch für den im Vorangegangenen erläuterten
Zweck der Temperaturhaltung zwischen den Wasserdüsen weitgehend variiert werden. Die bei 6 abge- henden Gase enthalten Chlorwasserstoff und sind frei von Siliciumverbindungen. Das im Sumpf 5 gesam- melte Hydrolyseprodukt erinnert in seinem feinteiligen lockeren Aussehen und Verhalten an feuchten
Schnee ; es kann durch Aufschlämmen in Wasser aus dem Reaktionsgefäss 1 durch den Heber 7 herausge- spült werden. Es wird mit bekannten Mitteln durch Absaugen, Abpressen oder Abschleudern und Nach- waschen mit reinem Wasser leicht bis zur Neutralität von dem in dem Wasser gelösten Chlorwasserstoff freigewaschen. 



   Die in solcher Weise z. B. durch Hydrolyse des Methyltrichlorsilans erhaltenen Polysiloxane bieten durch ihre erfindungsgemäss erzielte Feinteiligkeit einen grossen Vorteil bei der gebräuchlichen Herstel- lung von Alkalisilikonaten durch Auflösen der Polysiloxane in wässeriger Alkalilauge, was bisher mehr- ständiges Rühren in der Hitze erforderte, während die erfindungsgemässen Produkte fast augenblicklich vollständig in Lösung gehen. 



   Werden die durch Hydrolyse von trifunktionellen Silanderivaten, wie Methyltrichlorsilan oder von
Gemischen trifunktioneller und tetrafunktioneller Silanderivate, beispielsweise Methyltrichlorsilan und
Siliciumtetrachlorid im Molverhältnis 1 : 2, erfindungsgemäss hergestellten Produkte bei   100 - 1500C   getrocknet, so sind sie auf Grund ihrer grossen spezifischen Oberfläche sehr gut als Füllstoffe für Fette,
Kunststoffe, Kautschuk und insbesondere für Silikonkautschuk geeignet. 



   Es wurde ferner gefunden, dass danach auch flüssige Gemische eines Silanderivates der allgemeinen
Formel SiX, und eines solchen der allgemeinen   Formel RSiX,   worin X eine hydrolytisch leicht abspalt- bare Gruppe, vorzugsweise Chlor, und jedes R einen Kohlenwasserstoffrest oder Wasserstoff bedeuten, zu sehr feinteiligen Hydrolyseprodukten umgesetzt werden können, unter der Bedingung natürlich, dass das
Mengenverhältnis der beiden Mischungskomponenten so bemessen wird, dass die Umsetzungsprodukte fest sind. Im Falle der Verwendung eines Gemisches von Siliciumtetrachlorid und Trimethylmonochlorsilan 
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 gemischt.

   Die aus solchen Gemischen mit Wasser mittels der beschriebenen Vorrichtung hergestellten Siloxanteilchen bestehen aus einem Kern, dessen Zusammensetzung im wesentlichen der Formel   SiO   entspricht und der von einer Schale der Zusammensetzung   l\SiOl ! 2 umschlossen   ist. Infolge dieser organophilen Aussenschicht im Verein mit ihrer Feinteiligkeit eignen sich die Produkte ebenfalls als Füllstoffe 
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