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PERFECTIONNEMENTS REIATIFS A LA PRODUCTION DE COMPOSES ORGANO-SILICIES
AYANT DES PROPRIETES TENSIO-ACTIVES. ET A L UTILISATION DE CES COMPOSES
La présente invention se rapporte à la production de composés orga- no-siliciés hydrosolubles présentant des propriétés tensio-actives, et à l'u- tilisation de ces composés.
Au cours des dernières années, une classe de composés organo-si- liciés connus sous le nom de silicones ou polymères de silicones a trouvé un intérêt considérable. Les silicones ont été préparées et utilisées sous forme liquide aussi bien que solide. Ces composés présentent une quantité de propriétés intéressantes, entre autres une stabilité et une résistance extra- ordinaires à la chaleur et à la corrosion. Lesdits composés ont aussi été employés dans certains procédés pour rendre hydrofuges différentes matières.
De manière générale, on peut dire que les silicones sont insolubles dans l'eau.
Jusqu'à présent, on avait prêté relativement peu d'attention à la possibilité de produire des composés organo-siliciés hydrosolubles. Il est vrai que Meads et Kipping (Jour. Chem. Soc. London, vol. 107 p.459 et suivo, (1915))ont ob- servé qu'il était possible d'hydrolyser le propyltrichlorosilane avec de 1' eau pour produire un produit insoluble de composition intermédiaire et qu'une partie de ce produit insoluble se dissolvait lentement dans une solution d' hydroxyde de potassium' aqueuse concentrée, probablement pour former un com posé organo-silicié soluble.
Cependant, ces travaux, qui furent exécutés il y a plus de 30 ans, ne présentaient qu'un intérêt académique puisque Meads et Kipping n'ont pas décrit les propriétés des solutions obtenues ni identi- fié la substance dissoute. De plus, Meads et Kipping n'ont pas suggéré d'uti- lisation pratique des solutions qu'ils ont préparées.
La présente invention a pour objet un procédé de production de com- posés organo-siliciés présentant des propriétés tensio-actives, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on fait réagir un organo-trihalo-silane avec une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin, cette solution contenant, de préférence, au moins 6 équivalents dudit hydroxyde par mole de trihalosila- ne, pour former un produit d'hydrolyse hydrosoluble dudit trihalosilane.
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Les composés obtenus possèdent de nombreuses propriétés intéres- santes et utiles, qui diffèrent nettement des propriétés des asilicones ob- tenues jusqu'à présent, et se laissent facilement transformer en silicones.
Ils peuvent, par conséquent, être utilisés avec avantage comme compositions pour la formation de silicones. Les solutions aqueuses des composés obtenus suivant la présente invention présentent une tension superficielle fortement réduite, un pouvoir mouillant augmenté et des propriétés détersives. En outre, ces solutions, lorsqu'elles sont acidifiées ou diluées à l'eau et, de préfé- rence, chauffées, forment des polymères de silicones et, par conséquent, peu- vent être utilisées comme compositions pour la formation de silicones dans- des cas où il est désirable de déposer des silicones in situ à des endroits relativement inaccessibles. Ainsi, par exemple, les solutions des composés obtenus suivant l'invention,grâce à leur faible tension superficielle'et à leur pouvoir mouillant, mouillent et imprègnent facilement les fibres d' un tissu.
Après avoir mouillé à fond le tissu avec une de ces solutions, on peut acidifier le tissu pour précipiter la silicone polymère sur les surfaces et dans les interstices capillaires des fibres du tissu, unvrevêtement pro- tecteur hydrofuge, résistant et durable étant ainsi obtenu sur les fibres.
L'organo-trihalosilane utilisé comme matière'de départ peut être obtenu à partir de l'halogénure organique correspondant et du tétrachlorure de silicium en utilisant la réaction de Grignard bien connue, ou par addi- tion de tétrachlorure de silicium ou d'un tri-chlorosilane à une oléine.
De manière générale, la réaction d'hydrolyse peut être mise en oeuvre en préparant une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin et en ajou- tant l'organo-trihalosilane à l'alcali aqueux soumis à une agitation vigoureu- se. L'hydrolyse a lieu facilement et rapidement et donne une solution aqueuse du produit désiré. De manière générale, la solution hydrolysante contient, de préférence, environ 5 à 20 % en poids d'alcali caustique ; Dans certains cas, toutefois, l'hydrolyse peut être effectuée à l'aide de solutions d'alcali caustique contenant moins de 5 % ou plus de 20 % d'alcali.
On a constaté qu'il était important, pour la mise en oeuvre du pré- sent procédé, que le rapport hydroxyde alcalin : trihalosilane utilisé pour l'hydrolyse présente une certaine valeur minimum. Ainsi, on a trouvé qu'il faut utiliser au moins 6 équivalents d'hydroxyde alcalin par mole de trihalo- silane pour obtenir des rendements et des concentrations satisfaisantes des composés organo-siliciés solubles. Pour l'obtention de résultats optimum, il est préférable d'utiliser 10 ou plus d'équivalents d'hydroxyde alcalin par mole de trihalosilane.
L'organo-trihalo-silane utilisé comme matière première peut porter des substituants organiques très variés. Le substituant organique peut être un radical hydrocarboné appartenant au groupe constitué par les radicaux al- coyle, alcoylène, aryle, alcaryle, aralcoyle et acoylaralcoyle,
On remarquera que le présent procédé présente de nombreux avan- tagespratiques par rapport au procédé proposé par les auteurs Meads et Kip- ping mentionnés ci-dessus. Dans lè présent procédé, il n'est plus nécessaire de précipiter premièrement un composé organo-silicié insoluble dans une opé- ration séparée ni de filtrer ou de traiter d'une autre manière le précipité de consistance relativement gommeuse obtenu. L'hydrolyse aqueuse, effectuée suivant l'ancien procédé, est accompagnée d'une formation d'acide chlorhydri- que.
Il en résulte un problème de corrosion qui n'existe pas dans le présent procédé. En appliquant le présent procédé, on peut, en outre, obtenir une concentration plus élevée de solides organo-siliciés solubles.
La nature précise des produits siliciés solubles obtenus par le procédé suivant la présente invention est assez difficile à déterminer étant donné que toutes les méthodes analytiques familiaires à l'inventeur ont la tendance d'altérer la nature des produits dissous pendant l'analyse. En se basant sur ses recherches approfondies dans ce domaine, l'inventeur pense que
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les nouveaux produits sont des sels de métaux alcalins d'organo-silane-triols ou de mono-organo-siloxanols ou;, peut être des mélanges de ces sels.
Bien que les produits préparés par le présent procédé soient quel- que peu semblables aux produits préparés par le procédé à deux stades décrit plus haut, ils présentent certaines différences significatives. Les travaux expérimentaux de l'inventeur démontrent que les produits obtenus par le pré- sent procédé présentent un rapport métal : silicium supérieur à celui des produits correspondants obtenus par le procédé à deux stades. Comme on l'a dé- jà dit, les méthodes analytiques applicables à la détermination de ce rapport sont relativement peu exacteso Pour chaque analyse individuelle les diffé- rences entre les rapports métal : silicium sont probablement inférieures à l'erreur analytique probable.
L'évaluation d'un grand nombre d'analyses montre que le rapport métal g silicium' des produits obtenus par le présent procédé est significativement supérieur à celui des produits obtenus par le procédé à deux stades.
Les'exemples suivants sont donnés à titre illustratif afin de mieux faire ressortir la nature de la présente invention. Dans ces exemples est décrite la préparation d'un certain nombre de composés rentrant dans le cadre de l'invention. Il y a lieu de noter qu'un grand nombre d'autres com- posés peuvent être préparés et que les méthodes décrites à titre illustratif sont susceptibles d'être modifiées de différentes manières.
EXEMPLE 1
On prépare une solution aqueuse de potasse caustique d'une teneur d'environ 34 % en poids de KOH en dissolvant 208 g de KOH dans 409 cm3 d'eau.
A cette solution de potasse caustique on ajoute une solution de 25 g de mé- thyl-trichlorosilane dissous dans 100 cm3 d'éther de pétrole ayant un point d'ébullition de 30 - 65 C. On agite la solution de potasse caustique pen- dant que la solution de méthyl-trichlorosilane y est ajoutée. L'addition de la solution de méthyl-trichlorosilane est opérée dans l'espace de 5 minutes environ.
On agite le mélange réactionnel pendant environ 4 heures pour obte- nir une solution de sels potassiques contenant les produits de l'hydrolyse alcaline du méthyl-trichlorosilane. Vers la fin de cette période, on constate la formation d'écume. L'éther de pétrole est évaporé au cours de la période d'agitation. Lorsqu'on interrompt l'agitation, l'écume se défait, et on peut constater qu'une petite quantité de matière insoluble s'est formée. On élimine la matière insoluble par filtration et on analyse la solution filtrée.
L'analyse montre que la solution contient environ 2,8 % en poids des sels potassiques insolubles dans l'eau des dérivés méthyléso La tension superficielle de la solution, mesurée au moyen du tensiomètre de Du Nouy, est de 39 dynes par cm. Ainsi, la tension superficielle de la solution est nota- blement réduite par la présence des sels potassiques des dérivés méthyléso Soumis à l'essai bien connu de Draves, une solution contenant 1 % des sels potassiques des dérivés méthylés présente un pouvoir mouillant significative- ment supérieur à celui d'une solution de potasse caustique ayant la même te- neur en KOH.
EXEMPLE 2 ========= On ajoute en agitant, une solution de 25 g de n-propyl-trichlorosilane dans 200 cm3 d'éther de pétrole à une solution de potasse causti- que contenant 172 g de KOH dissous dans 344 cm3 d'eau. Le n-propyl-trichloro- silane est soumis à l'hydrolyse de la manière décrite dans l'exemple 1. La solution obtenue est filtrée et analysée.
L'analyse révèle que la solution contient environ 1,8 % en poids de sels potassiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du n-pro- pyl-trichlorosilaneo La tension superficielle de la solution est de 49 dynes par cm. Le pouvoir mouillant d'une solution de potasse caustique est augmenté
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par la présence de 1 % des sels potassiques des dérivés n-propyliques, ain- si que l'indique l'essai de Draves.
EXEMPLE 3
Une solution de 8 g de butyl-sec.-trichlorosilane dans 100 cm3 d' éther éthylique anhydre est soumise à l'hydrolyse dans une solution de potasse caustique comprenant 50,2 g de KOH dans 100 cm3 d'eau. On opère de la manière décrite dans l'exemple 1. On analyse la solution obtenue.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2,6 % de sels potassiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du butyl-sec. - trichlorosilane. La tension superficielle de la solution est de 34 dynes par cm. Ainsi, les sels potassiques des dérivés butyliques secondaires ré- duisent notablement la tension superficielle de la solution.
EXEMPLE 4 Une solution de 4,5 g de tertiobutyl-trichlorosilane dissous dans 50 cm3 d'éther de pétrole est soumise à l'hydrolyse dans une solution de po- tasse caustique contenant 50 g de KOH dissous dans 150 cm3 d'eau. On opère de la manière décrite dans l'exemple 1. La solution est ensuite analysée.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2;8 % de sels potassiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du tertiobutyl- trichlorosilane. La tension superficielle de la solution est d'environ 39 dy- nes par cm.
EXEMPLE 5 3 Une solution de 20 g d'un mélange d'amyl-trichlorosilanes dans 100 cm d'éther de pétrole est soumise à l'hydrolyse dans une solution de potasse caustique contenant 200 g de KOH dissous dans 800 cm d'eau. L'hydro- lyse est effectuée de la manière décrite dans l'exemple 1, sauf que la so- lution est agitée de temps en temps et laissée reposer jusqu'à ce que l'écu- me qui se forme disparaisse. La durée totale d'agitation et de repos est d'en- viron 65 heures. Une petite quantité d'un précipité résineux blanc insoluble se forme. On élimine ce précipité par filtration et on analyse la solùtion.
L'analyse révèle que la solution contient environ 1,5 % de sels potassiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du mélange des amyl-trichlorosilanes. La tension superficielle de la solution est de 32 dynes par cm.
L'essai de Draves montre qu'un écheveau de coton est très vite mouillé par une solution de potasse caustique contenant 1 % des sels po- tassiques du mélange de dérivés amyliques.
EXEMPLE 6
Une solution de 14,6 g d'octadécyl-trichlorosilane dans 100 cm3 d'éther anhydre est ajoutée, dans l'espace de 7 minutes et en agitant for- tement, à une solution de 75 g@de soude caustique dans 425 cm3 d'eau. La so- lution blanche trouble est agitée pendant 6 heures et demie et ensuite fil- trée afin d'éliminer un précipité blanc.
L'analyse révèle que la solution filtrée contient environ 0,4 % des sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline de compo- sés octadécyliques, La tension superficielle de la solution est de 34 dynes par cm. Ainsi, la tension superficielle de la solution est réduite de manière appréciable par la présence des sels sodiques des dérivés octadécyliques.
EXEMPLE 7
Une solution de 15 g de n-butyl-trifluorosilane dans 100 cm3 d'é-
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ther éthylique anhydre est ajoutée, dans l'espace de 5 minutes et en agi- tant vigoureusementà une solution de 75 g d'hydroxyde de sodium'dans 425 ' cm3 d'eau. Une grande quantité d'écume se forme au fur et à mesure que la solution est agitée pendant 6 heures. On filtre la solution pour éliminer une petite quantité de matière insoluble.
L'analyse révèle que la solution contient environ 1,1% de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du n-butyl-trifluo- rosilane. La tension superficielle de la solution est de 37 dynes par cmo
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Airsi g . tension superficielle de la solution est réduite'de'manière'appré- ciable par la présente des sels sodiques du composé n-butylique. L'essai de Draves montre que du fil de coton est mouillé plus rapidement par une so- lution de NaOH lorsque celle-ci contient 0,8 % des sels sodiques des compo- sés butyliques.
EXEMPLE 8
Une solution de 15 g de n-butyl-trichlorosilane dans 100 cm3 d' éther éthylique anhydre est ajoutée, dans l'espace de 5 minutes environ et en agitant vigoureusement, à une solution de 54,34 g d'hydroxyde de lithium dans 362 cm3 deau. Le mélange est agité de temps en temps pendant une du- rée de 48 heures. Pendant ce temps une écume durable se forme. Après deux se- maines, on filtre la solution pour éliminer un précipité blanco
L'analyse de la solution filtrée révèle une concentration de 0,66 % de composés organo-siliciés. La tension superficielle de la solution est de 52 dynes par cm.
EXEMPLE 9
On prépare une solution aqueuse alcaline d'une teneur de 10 % en- viron d'hydroxyde de sodium en diluant 202 g d'une solution de NaOH à 49,6 % avec 798 g d'eauo A cette solution de soude caustique on ajoute 62,5 g de no- nyl-trichlorosilane sous forme d'un fin jet dans l'espace de 15 minutes en- viron et en agitant. On continue d'agiter pendant 1 heure. La solution est ensuite filtrée et soumise à l'analyse.
-L'analyse révèle que la solution contient environ 0,5 % en poids de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du nonyl-tri- chlorosilaneo La tension superficielle de la solution est de 29,6 dynes par cm.
EXEMPLE 10
On prépare une solution alcaline aqueuse d'une teneur de 10 % en poids environ d'hydroxyde de sodium en diluant 707 g de soude caustique aqueu- se à 42 % avec 2683 g d'eau dans un récipient en acier inoxydable. A cette so- lution de soude caustique on ajoute, en agitant, 119,5 g de vinyl-trichlorosi- lane sous forme d'un fin jet. On agite le mélange pendant 1 heure pour obte- nir une solution de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse al- caline du vinyl-trichlorosilane. La solution est ensuite filtrée et soumise à l'analyse. La solution contient environ 4 % en poids de sels sodiques des dérivés vinyliques. Une transformation quasi complète du vinyl-trichlorosila- ne en sels hydrosolubles est obtenue. La tension superficielle de la solution est de 59 dynes par cm environ.
EXEMPLE 11
On prépare une solution alcaline aqueuse contenant environ 10 % en poids d'hydroxyde de sodium en diluant 2442 g de soude caustique aqueuse à 49 % avec 9558 g d'eau dans un récipient en acier inoxydable. A cette so- lution de soude caustique on ajoute, en agitant, 525 g d'allyl-trichlorosi- lane sous forme d'un fin jeta On agite-le mélange pendant 1 heure pour obte- nir une solution de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse al- caline de l'allyl-trichlorosilaneo On laisse reposer la solution pendant la
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nuit afin de laisser une faible quantité de polymère se déposer. La solu- tion est ensuite filtrée et analysée. Elle contient environ 4,5 % en poids - des sels sodiques des dérivés allyliques.
On obtient une transformation quasi complète de l'allyl-trichlorosilane en sels hydrosolubles. la tension super- ficielle de la solution est de 53 dynes par cm environ.
EXEMPLE 12
On prépare une solution aqueuse alcaline contenant environ 10 % en poids d'hydroxyde de sodium en diluant 800 g de soude caustique aqueuse à 50 % avec 3200 g d'eau dans un récipient en acier inoxydable. A cette solution de soude caustique on ajoute, en agitant, 189 g de butényl-trichlorosilane sous forme d'un fin jet. On agite le mélange pendant une heure pour obtenir une solution de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline du butényl-trichlorosilane. La solution est filtrée et analysée. Elle contient environ 4 % en poids des sels sodiques des dérivés butényliques. On obtient une transformation quasi complète du butényl-trichlorosilane en sels hydroso- lubles. La tension superficielle de la solution est d'environ 59 dynes par cm.
EXEMPLE 13
On prépare une solution aqueuse alcaline contenant environ 15 % en poids d'hydroxyde de sodium en dissolvant 75 g de soude caustique dans 425 g d'eau. A cette solution de soude caustique on ajoute une solution de 15 g d'oléyl-trichlorosilane dans 100 cm3 d'éther éthylique anhydre dans l'es- pace de quelques minutes sous forme d'un fin jet et en agitant. Pendant 3 jours on agite de temps en temps le mélange pour obtenir une solution de sels sodiques comprenant les produits de l'hydrolyse alcaline de l'oléyl-tri- chlorosilanea Pendant cette période l'éther est évaporé et une écume se forme.
La solution est filtrée pour la libérer d'un précipité blanc et ensuite ana- lysée.
L'analyse révèle que la solution contient environ 0,5 % en poidsd e sels sodiques des dérivés oléyliques. Le rendement en sels hydrosolubles est considérablement plus faible que celui obtenu avec les homologues de poids mo- léculaire inférieur. La tension superficielle de la solution est de 45 dynes par cm environ.
EXEMPLE 14 On prépare une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium en dissolvant 47,1 g d'hydroxyde de sodium dans 267 cm d'eau. A cette solution d'hydroxyde de sodium on ajoute une solution de 15 g de méthylphényl-trichlorosilane dans 100 cm3 d'éther de pétrole ayant un point d'ébullition de 30 - 65 C. La so- lution d'hydroxyde de sodium est agitée'pendant l'addition de la solution de méthylphényl-trichlorosilane, c'est-à-dire pendant 5 minutes. Le mélange obte- nu est agité pendant environ 3/4 d'heure pour obtenir les'sels sodiques des produits de l'hydrolyse du méthylphényl-trichlorosilane. Une quantité considé- rable d'écume se forme pendant ce temps. L'éther de pétrole est évaporé au @ cours de l'agitation.
Lorsqu'on interrompt l'agitation, l'écume disparait et on peut constater qu'une petite quantité d'une matière insoluble s'est for- mée. On élimine cette matière insoluble et on analyse la solution.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2,3 % en poids de composés méthyl-phényliques sodiques. La tension superficielle de la solu- tion est de 37 dynes par cm.
EXEMPLE 15
Une solution de 20 g d'éthylphényl-trichlorosilane dans de l'éther éthylique anhydre est ajoutée à une solution de 166 g de soude caustique dans 1494 cm3 d'eau, dans l'espace de 5 minutes environ et en agitant vigoureusement.
Le mélange est agité pendant environ 4 heures. Il est d'apparence trouble grâ- ce à de l'huile disperséeo On filtre la solution pour éliminer une faible quan-
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tité de précipite gélatineux.
L'analyse révèle que la solution contient environ 1,4% de com- posés éthylphényliques sodiques. La tension superficielle de la solution est de 34 dynea par cmo Ainsi, la tension superficielle de la solution est réduite considérablement par la présence des composés éthylphényliques so- diqueso Une solution contenant 1 % des composés éthylphényliques sodiques et 14 % de NaOH mouille complètement des écheveaux de coton en 10 minutes, comme l'indique l'essai de Draves, tandis qu'avec une solution de NaOH à 14 % seule il faut 69 minutes pour obtenir le même résultat.
EXEMPLE 16
On prépare une solution de 15 g de di-isopropylphényl-trichloro- silane dans 100 cm3 d'éther de pétrole et on.ajoute cette solution à une so- lution de soude caustique préparée par dissolution de 35,4 g d'hydroxyde de sodium dans 200 cm3 d'eau. La solution de di-isopropylphényl-trichlorosilane est ajoutée à la solution d'hydroxyde de sodium dans l'espace de 5 minutes et en agitant. On laisse reposer le mélange obtenu pendant 8 jours, en l'a- gitant de temps en temps, et ensuite on le dilue avec 50 en? d'eau et on le filtre.
L'analyse révèle que la solution contient environ 1 % de composés di-isopropylphényliques sodiques. La tension superficielle de la solution est de 33 dynes par cm.
EXEMPLE 17
On prépare une solution de 15 g de butylphényl-trichlorosilane dans 100 cm3 d'éther de pétrole et on l'ajoute à une solution de soude caus- tique préparée par dissolution de 39,7 g d'hydroxyde de sodium dans 225 cm3 d'eau. On mélange les deux solutions dans l'espace de 5 minutes et en agitant.
Une fois l'addition de la solution de butylphényl-trichlorosilane terminée, on agite le mélange pendant 1 heure. Une quantité considérable d'écume se forme pendant ce temps. Ensuite on laisse reposer le mélange pendant plu- sieurs jours et on le filtreo
L'analyse révèle que la solution filtrée contient environ 2,8 % de composés butylphényliques sodiques solubles. La tension superficielle de la solution est de 42 dynes par cm.
EXEMPLE 18
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15 g d'amylphényl-trichlorosilane dans 100 cm3 de ligroine sont ajoutés goutte à goutte et en agitant à une solution de potasse caustique contenant il? g de KOH dans 234 cm d'eau. La réaction d'hydrolyse dégage une quantité considérable de chaleur, ce qui a pour effet que la moitié environ de la ligroine est évaporée. Le mélange réactionnel est soumis à une distil- lation à la vapeur d'eau pendant environ 5 heures pour éliminer le reste de la ligroineo Pendant cette distillation une quantité considérable d'écume se forme. Une certaine quantité d'un précipité blanc se forme. Ce précipité est éliminé par filtration, et ensuite la solution est filtrée et analysée.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2,1 % du composé amylphénylique potassée Le rapport moléculaire potassium -. silicium est de 1,0 : 1, ce qui indique que le produit est un polymère cycliqueo La tension superficielle d'une solution contenant 1 % du composé amylphénylique potassé est de 46 dynes par cm environo Ainsi, le composé amylphénylique potassé ré- duit la tension superficielle de la solutionde manière appréciable.
EXEMPLE 19
On prépare une solution de 18,9 g d'amyinaphthyl-trichlorosilane dans 100 cm3 d'éther éthylique anhydre et on l'ajoute à une solution de soude caustique préparée par dissolution de 150 g d'hydroxyde de sodium dans 850 cm
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d'eau. L'addition est effectuée dans l'espace de 5 minutes et en agitant. En- suite on continue d'agiter pendant environ 4 heures. On laisse alors reposer le produit obtenu pendant la nuit. Ensuite il est encore une fois agité pen- dant quelques heures et finalement filtré.
L'analyse révèle que le produit filtré contient 0,6 % de composés amylnaphthyliques sodiques. La tension superficielle de la solution est de 34 dynes par cm.
EXEMPLE 20 3 Une solution de 15 g de tétrahydronaphthyl-trichlorosilane dans 100 cm d'éther éthylique anhydre est ajoutée, dans l'espace de 5 minutes et en agitant vigoureusement, à une solution de 75 g d'hydroxyde de sodium dans 425 cm3 d'eau. Le mélange est agité pendant 3 heures. Une- quantité appréciable d'écume se forme pendant cette période.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2 % des compo- sés tétrahydronaphthyliques sodés. Le rapport moléculaire Na : Si montre que le composé tétrahydronaphthylique sodé est présent quasi entièrement dans la forme monomère. La tension superficielle de la solution est de 46 dynes par cm. L'essai de Draves montre que du fil de coton est mouillé plus rapidement par une solution de soude caustique si celle-ci contient 1 %,du composé organo-siliciéo
EXEMPLE 21
On ajoute une solution de 6,1 g de benzyltrichloro-silane dans de la ligroine à une solution d'hydroxyde de potassium contenant 40,8 g de KOH dissous dans 200 cm3 d'eau. Le mélange réactionnel est chauffé et agité pen dant environ 30 minutes.
La ligroine est ensuite chassée par distillation à la vapeur d'eau pendant environ 25 minutes. Vers la fin de la distillation une écume se forme. La tension superficielle de la solution obtenue, diluée à une teneur de 10 % de solides, est de 41 dynes par cm.
EXEMPLE.22 On prépare une solution de 15 g de méthylbenzyl-trichlorosilane dans 200 cm3 d'éther de pétrole et on l'ajoute à une solution de soude caus- tique contenant 25 g d'hydroxyde de sodium dissous dans 227 cm3 d'eau. La solution de méthylbenzyl-trichlorosilane est ajoutée à la solution d'hydroxy- de de sodium dans l'espace de 30 minutes en agitant vigoureusement. Le mélan- ge est ensuite agité pendant 4 heures, laissé au repos pendant la nuit et fil- tré.
L'analyse révèle que la solution filtrée contient environ 7,5 % des composés méthylbenzyliques sodés. La tension superficielle de la solution est de 37,7 dynes par cm.
EXEMPLE 23
Une solution de 15 g d'émylbenzyl-trichlorosilane dans 100 cm3 d' éther de pétrole est soumise à l'hydrolyse au moyen d'une solution contenant 62,3 g de KOH dissous dans 478 cm d'eau. L'hydrolyse est effectuée de la ma- nière décrite dans l'exemple 14. La solution obtenue est soumise à l'analyse.
L'analyse révèle que la solution contient environ 2,8 % des com- posés amylbenzyliques potassés. Le rapport moléculaire potassium : silicium indique que le composé amylbenzylique potassé est présent sous forme de chat- nes polymères présentant quelques ramifications. La tension superficielle de la solution est de 40 dynes par cma Ainsi, le composé amylbenzylique po- tassé réduit de façon appréciable la tension superficielle de la solution.
Une solution contenant 1 % du composé amylbenzylique potassé et 20 % d'hydro- xyde de potassium mouille des échevaux de coton en, 7 minutes, comme le dé- montre l'essai de Draves.
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On prépare une solution de 15 g dlisopropyl-phényl-éthyl-triàhlorosilane (i-C -ChH =CH2CH2SiCl ) dans 200 cm3 d'éther de pétrole et on l'a- joute à une solution de soude caustique préparée par dissolution de 21,4 g d'hydroxyde de sodium dans 193 cm3 d'eauo On effectue le mélange en 20 mi- nutes en agitant et ensuite on continue d'agiter pendant quelques heureso On laisse reposer la solution pendant la nuit et ensuite on la filtre.
L'analyse de la solution filtrée révèle la présence d'environ 1 % des composés isopropyl-phényl-éthyliques sodée. La solution filtrée présente une tension superficielle de 28,5 dynes par cmo Le rapport moléculaire sodium silicium de ce produit indique que celui-ci est un mélange du monomère et du dimère.
Toutes les compositions obtenues suivant les exemples précédents réduisent de façon significative la tension superficielle de solutions. On a trouvé que certains de ces dérivés se prêtent particulièrement bien à des usages particuliers. Ainsi, il est quelquefois désirable de former un revête- ment en silicone sur une surface d'une matière plastique, par exemple dans la production de matières feuilletées en plastiques. On a constaté que le déri- vé vinylique de l'exemple 10 convient particulièrement bien pour ce genre d' usage grâce à sa compatibilité avec les plastiques et son pouvoir d'adhérer tenacement aux surfaces plastiques.
Il ressort de la description précédente que la présente invention fournit une nouvelle classe de produits organo-siliciés solubles qui ont le pouvoir de réduire la tension superficielle de solutions aqueuses, et un nou- veau procédé pour la préparation de ces composéso Les produits possèdent des propriétés mouillantes et détersives et peuvent être précipités de solutions alcalines par réduction de l'alcalinité de la solution, par exemple par dilu- tion ou acidification de la solution ; pour former des polymères de silicones.
Ainsiles solutions peuvent être utilisées comme intermédiaires pour la for- mation de silicones à des endroits difficilement accessibles, par exemple dans les interstices capillaires entre les fibres de tissus textiles, de papier,de verre, etco On notera que d'autres possibilités d'application des nouveaux com- posés et de leurs solutions alcalines aqueuses existento
REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation de composés organo-siliciés hydrosolubles, caractérisé en ce qu'on fait réagir un organo-trihalosilane avec une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin? ladite ablution contenant, de préfé- rence, au moins 6 équivalents dudit hydroxyde par mole de trihalosilane, pour former un produit d'hydrolyse hydrosoluble dudit trihalosilane.