CS212015B1 - Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes - Google Patents

Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes Download PDF

Info

Publication number
CS212015B1
CS212015B1 CS804817A CS481780A CS212015B1 CS 212015 B1 CS212015 B1 CS 212015B1 CS 804817 A CS804817 A CS 804817A CS 481780 A CS481780 A CS 481780A CS 212015 B1 CS212015 B1 CS 212015B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrolysis
water
silane
acryloxyalkyltrialkoxysilanes
lubricants
Prior art date
Application number
CS804817A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Stanislav Florovic
Juraj Forro
Original Assignee
Stanislav Florovic
Juraj Forro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanislav Florovic, Juraj Forro filed Critical Stanislav Florovic
Priority to CS804817A priority Critical patent/CS212015B1/en
Publication of CS212015B1 publication Critical patent/CS212015B1/en

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

Vynález sa týká spósobu hydrolýzy akryloxyalkyltrialkoxysilanov.The invention relates to a process for the hydrolysis of acryloxyalkyltrialkoxysilanes.

Za účelom zlepšenia adhézie plastov k róznym anorganickým substrátom, Či už vo formě vlákien, guličiek, fólii, drtě, tkanin a pod., sa prevádza úprava fázového rozhrania róznymi vazbovými prostriedkami, tiež nazývanými prómótQry adhézie. Priemyselne je najpoužívanejší spósob aplikovať promotory adhézie z vodných systémov, hlavice z důvodu, že použitie organických rozpušťadiel je obmedzené, či už pře ich toxicitu, hořlavost a v neposlednom řade aj z ekonomických příčin.In order to improve the adhesion of the plastics to the various inorganic substrates, whether in the form of fibers, beads, foil, pulp, fabrics, etc., the phase interface is adjusted by various binding means, also called propyl adhesion promoters. Industrially, the most widely used method is to apply adhesion promoters from aqueous systems, warheads because the use of organic solvents is limited, either because of their toxicity, flammability and, last but not least, for economic reasons.

Ako promótory adhézie, zvlášť pre nenasýtené polyesterové živice sa používajú rózne akryloxyalkyltrialkoxysilany. Tieto sa pri formulácii lubrikácií, pojidiel a pod. na báze vody prevádzajú hydrolýzou na vo vodě rozpustné silanoly, najčastejšie za katalytického účinku vo vodě rozpustných organických kyselin, hlavně kyseliny octovéj (Noll W.: Chemie und Technologie der Silikone, Verlag Chemie 1968). Aj ked1 sú známe skutočnústi, že celý rad silanolov, zvlášť silantriolov sa vyznačuje malop stálostoú, věnovala sa tomuto problému len malá pozornost pri aplikáciách promótorov adhézie.As adhesion promoters, especially for unsaturated polyester resins, various acryloxyalkyltrialkoxysilanes are used. These are used in the formulation of lubricants, binders and the like. based on water, they convert into water-soluble silanols, most often under the catalytic action of water-soluble organic acids, mainly acetic acid (Noll W .: Chemie und Technologie der Silikone, Verlag Chemie 1968). Although 1 skutočnústi known that a number of silanols, especially silane triol is characterized Malop stability, this problem gave little attention in applications adhesion promoters.

Nevýhody spojené s prítomnosťou známých homogennych katalyzátorov odstránilo riešenie podía ČS aut. osv. č. 183 491, ktoré používá heterogénny katalyzátor, vymieňač iónov a hyďrolýzu uskutočňuje v jednofázovom systéme za použitia organických vo vodě rozpustných rozpúšťadiel. Určitá: nevýhoda tohto spósobu spočívá v tom, že silanové hydrolyzáty často spósobujú pri formulácii niektorých vodných latexových kompozícií ich koaguláciu, vplyvom organických rozpúšťadiel použitých pri hydrolýze silanov. Pokrok oproti týmto známým postupom priniesla aplikácia promótorov adhézie vo formě emulzií, ktoré sú popísané v ČS aut. osy. č. 187 720 a 195 225.: Při použití týchto emulzií sice sa odstráni koagulácia latexov, no tiež nemajú univerzálně použitie.' Zistili sme, že přítomnost epoxidových živíc ako aj esterov Jcyseliny ftalovej, ktoré sa používajú' při přípravě uvedených emulzií, spolu s nenasýtenými trialkoxysilanmi zvyšuje flexibilitu ,latexovéj povrchovej úpravy používanéj . k úpravě skleněných vlákien, Aj ked této vlastnost je vítaná pre celý rad aplikácií skleněných vlákien, nie sú vhodné tieto emulzie k príprave tzv. tvrdých priamych lubrikácií. Popísané nevýhody týchto riešení sa odstránia spósobom podía vynálezu.Disadvantages associated with the presence of known homogeneous catalysts were eliminated by the solution according to ČS cars. lighting. no. 183,491, which uses a heterogeneous catalyst, ion exchanger, and hydrolysis, is performed in a single-phase system using organic water-soluble solvents. A certain disadvantage of this method is that silane hydrolysates often cause their coagulation in the formulation of some aqueous latex compositions due to the organic solvents used in the hydrolysis of silanes. Advancement of these known methods has been achieved by the application of adhesion promoters in the form of emulsions, which are described in CS aut. axis. no. 187,720 and 195,225. While using these emulsions, although coagulation of the latex is removed, they are also not universally used. We have found that the presence of the epoxy resins as well as the phthalic acid esters used in the preparation of the emulsions together with the unsaturated trialkoxysilanes increases the flexibility of the latex coating used. Although this property is welcome for a variety of glass fiber applications, these emulsions are not suitable for the preparation of glass fibers. of hard direct lubricants. The described disadvantages of these solutions are overcome by the method according to the invention.

Vynález popisuje spósob hydrolýzy akryloxyalkylťrialkoxysilanov obecného vzorcaThe present invention provides a process for the hydrolysis of acryloxyalkylthio-alkoxysilanes of the general formula

RxRx

II

CH2 = C-C-O-(CH2)n-Si(OR2)3 O kde Rj je atóm vodíka alebo metyl, R2 je metyl alebo etyl a n celé číslo 1 až 3. Podstata vynálezu spočívá v tom, že hydrolýza sa uskutočňuje vo vodě v přítomnosti dihydrofosforečňanov obecného vzorcaCH 2 = CCO- (CH 2) n -Si (OR 2 ) 3 O wherein R 1 is hydrogen or methyl, R 2 is methyl or ethyl and an integer of 1 to 3. The principle of the invention is that the hydrolysis is carried out in water in the presence of dihydrophosphates of the general formula

M H2 PO4 kde M je NH4, Na alebo JK, v množstve najmenej 0,04 až 5 mólov dihydrofosforečňánu na 1 mól silanu. , 'MH 2 PO 4 wherein M is NH 4 , Na or JK, in an amount of at least 0.04 to 5 moles of dihydrophosphate per mole of silane. , '

Hydrolýza sa móže uskutočňovať v rózhych zariadeniach, ktoré sú vybavené miešadlami, v mixérech, kolojdných mlynoch a pod. V případe zariadení s nízko obrátkovými miešadlami alebo použitia zariadení s miestami, kde dochádza k obmedzenej Cirkulácii pri miešaní je možné docieliť rovnoměrné rozloženie emulzie silanu přidáním do vody róznych látok, ktoré znižujú povrchové napátie vody v množstve 0,02 až 2 % hmotnosti. K tomuto účelu je možné použit širokú paletu známých tenzidov. Sú to hlavně rózne alkylpolyglykolétery, kopolyméry na báze etylénoxidu a propylénoxidu, sorbitolové estery a ich polyoxyetylénové deriváty a pod., ktoré v případe úpravy skleněných vlákien plnia v lubrikáciách aj funkciu mazadla. Týmtú spósobom sa zváčší vstyčná ploč-ha silanu, vytvořením jemnej emulzie s vodou a katalyzátorom, čo sa prejávuje zvýšenou rýchlosťou hydrolýzy.Hydrolysis can be carried out in various apparatuses equipped with agitators, mixers, rolling mills and the like. In the case of low speed stirrer devices or the use of devices with limited circulation circulation, a uniform distribution of the silane emulsion can be achieved by adding to the water various substances which reduce the surface tension of the water by 0.02 to 2% by weight. A wide variety of known surfactants can be used for this purpose. These are mainly different alkyl polyglycol ethers, copolymers based on ethylene oxide and propylene oxide, sorbitol esters and their polyoxyethylene derivatives and the like, which, in the case of glass fiber treatment, also serve as lubricants in the lubricants. In this way, the injection area of the silane is increased by forming a fine emulsion with water and a catalyst, which results in an increased rate of hydrolysis.

Silanové hydrolyzáty podía vynálezu je možné použit k formulácii tvrdých priamych latexových lubrikácií na úpravu skleněných vlákien. Ich použitím sa zároveň zvýši stabilita vodných roztokov silanov, ktorá umožňuje připravovat váčšie jednorázové množstvá lubrikačných kompozici! a znižovať koncentrácie promótorov adhézie, čo má význam nielen ekonomický, ale aj hygienický, pretože pracovníci v případe úpravy vlákien prichádzajú do priameho kontaktu s lubríkáčnými kompozíciami. Zvlášť výhodné je ich použit pri príprave lubrikácií, ktoré obsahujú ako vazbový prostriedok okrem nenasýtených silanov aj aminosilany. Při použití sa docielia lepšie mechanické vlastnosti lamiriátov než při použití kyseliny octovej ako katalyzátore, ktorá pri vypalovaní vlákien reaguje s aminosllanom na příslušný amid, v dósledku čoho sa znižuje jeho reaktivita.The silane hydrolysates of the present invention can be used to formulate hard, direct latex lubricants for treating glass fibers. Their use also increases the stability of aqueous silane solutions, which allows to prepare larger disposable quantities of lubricant compositions! and to reduce the concentration of adhesion promoters, which is not only economical but also hygienic, as the fiber treatment workers come into direct contact with the lubricating compositions. They are particularly advantageous in the preparation of lubricants which contain, in addition to unsaturated silanes, aminosilanes as binding agents. In use, the mechanical properties of the lamirates are better than that of using acetic acid as a catalyst, which reacts with aminosllan to the corresponding amide when firing the fibers, thus reducing its reactivity.

Okrem týchto aplikácií je možné silanové hydrolyzáty použit k úpravě rózných práškových plniv pre výstuž plastov, hlavně jíre nenasýtené polyesterové živice napr. pri formulácií prepregových kompozícií.In addition to these applications, silane hydrolysates can be used to treat different powder fillers for reinforcing plastics, especially unsaturated polyester resins, e.g. in the formulation of prepreg compositions.

Vynález je cfalej objasněný formou príkladov.The invention is readily illustrated by way of examples.

Příklad 1: ’Example 1: '

V 200 ml vody sa rozpustilo 1 g povrchovoaktívnej látky na báze oxyetylovaného nonylfenolu s 9 mólmi etylénoxidu a dihydrofosforečňan amónny. K tomuto roztoku sa za miešania přidalo 5 g 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu. Množstvo dihydrofosforečňanu amónneho a čas hydrolýzy v minútach sú uvedené v tabuíke.1 g of oxyethylated nonylphenol-based surfactant with 9 moles of ethylene oxide and ammonium dihydrophosphate was dissolved in 200 ml of water. To this solution was added 5 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane with stirring. The amount of ammonium dihydrophosphate and the time of hydrolysis in minutes are shown in the table.

NH4H2PO4 (g) hydrolýza (min)NH 4 H 2 PO 4 (g) hydrolysis (min)

0,1 0.1 20 20 0,3  0.3 15 15 0,5 0.5 10 10 2,3 2.3 5 5 4,6 4.6 5 5 7,0 7.0 5 5 10,0 10.0 5 5

Hydrolýza silanu za rovnakých podmienok bez přítomnosti katalyzátora neprebehla ani za 2 hodiny. Připravené roztoky silanov sú stabilně a vypadávanie aglomerátov polysiloxaiiu nebolo pozorované ani po 20 hodinách. Spósob hydrolýzy sa použil k přípravě lubrikácie uvedenej v tabulke.Hydrolysis of the silane under the same conditions in the absence of catalyst did not proceed in 2 hours. The prepared silane solutions are stable and no precipitation of polysiloxial agglomerates was observed even after 20 hours. The hydrolysis method was used to prepare the lubrication shown in the table.

Lubrikácia lubrication A A B 1 B 1 c (°/o hmot.) C (° / w / w) polyvinylacetátová disperzia (50 %) polyvinyl acetate dispersion (50%) 6 6 '6 '6 6 6 3-metakryloxypropyl- trimetoxysilan 3-metakryloxypropyl- trimethoxysilane 0,2 0.2 0,2 0.2 0,2 0.2 dihydrofosforečňan amonný dihydrogen ammonium 0,1 0.1 0 0 0 0 dibutylftalát dibutyl phthalate 0 0 0,2 0.2 0 0 epoxidová živica epoxy resin 0 0 0 0 0,2 0.2 emulgátor emulsifier 0 0 0,05 0.05 0,05 0.05 chlorid lítny lithium chloride 0,2 0.2 0,2 0.2 .0,2 .0,2 mazadlo, aminoamid lubricant, aminoamide 0,05 0.05 0,05 0.05 0,05 0.05 voda Water - - do 100 % up to 100%

_ Lubrikácia B sa připravila postupom podlá CS aut. osv( č. 195 225 a lubrikácia C podřa ČS' aut. osv. č. 187 720. Připravené lubrikácie A,B, C sa použili k úpravě skleněného vlákna o priemere 15 mikrometrov priamo po výstupe ž platinovej piecky. Upravené vlákna sa po 24 h predsušovaní vypalovali po dobu 4 h při teplote 125 °C. Tuhost vlákna, ktorá je charakterizovaná jeho previsom, bola pri použití lubrikácie A 13,5 cm, B 12,5 cm a C 12 cm.Lubrication B was prepared according to the CS cars procedure. The prepared lubricants A, B, C were used to treat a 15 micron diameter glass fiber directly after the platinum oven outlet. They were fired for 4 h at 125 [deg.] C. The stiffness of the fiber, which is characterized by its overhang, was using A 13.5 cm, B 12.5 cm and C 12 cm using the lubrication.

Příklad 2:Example 2:

V 200 ml vody sa rozpustili 3 g dihydrofosforečňanu amónneho. K roztoku sa za miešania přidalo 5 g 3-akryloxypropyltrimetoxysilanu. Hydrolýza prebehla za 15 minút.3 g of ammonium dihydrophosphate were dissolved in 200 ml of water. 5 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was added to the solution with stirring. Hydrolysis was performed in 15 minutes.

Příklad 3:Example 3:

Podobné ako v příklade 1, len sa použil ako katalyzátor dihydrofosforečňan draselný v množstve 3 g. Hydrolýza prebehla za 30 minút.Similar to Example 1, only 3 g of potassium dihydrogen phosphate was used as catalyst. Hydrolysis was performed in 30 minutes.

Příklad 4:Example 4:

Podobné ako v příklade 1, len sa použil ako katalyzátor dihydrofosforečňan sodný v množstve 3 g. Hydrolýza prebehla za 30 minút.Similar to Example 1, only 3 g of sodium dihydrogen phosphate was used as catalyst. Hydrolysis was performed in 30 minutes.

Příklad 5:Example 5:

V 200 ml vody sa rozpustil 1 g povrchovo aktívnej látky pripravenej reakciou 85 mólov propylénoxidu na 1 mól trimetylolpropánu s následnou adíciou 36 mólov etylénoxidu [hydroxylové číslo 40 mg KOH (g)j. K roztoku sa přidal dihydrofosforečňan amonný, 3 g a 5 g metakryloxymetyltrietoxysilanu. Hydrolýza prebehla za 20 minút.1 g of a surfactant prepared by reacting 85 moles of propylene oxide to 1 mol of trimethylolpropane was dissolved in 200 ml of water, followed by addition of 36 moles of ethylene oxide [hydroxyl number 40 mg KOH (g)]. To the solution was added ammonium dihydrophosphate, 3 g and 5 g methacryloxymethyltriethoxysilane. Hydrolysis was performed in 20 minutes.

predmetsubject

Claims (2)

VYNÁLEZUINVENTION 1. Spósob hydrolýzy akryloxyalkyltrialkoxysilanov obecného vzoreaA process for the hydrolysis of acryloxyalkyltrialkoxysilanes of the general formula Riri CH2 = C—C—O— (CH2)n—SÍ( OR2)3 CH2-C-C-O- (CH 2) n Si (OR 2) 3 O kde Rj je atóm vodíka alebo metyl, R2 je metyl alebo etyl a n celé číslo 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa hydrolýza uskutoččtuje vo vodě v přítomnosti dihydrofosforečňanov obecného vzoreaWherein R 1 is hydrogen or methyl, R 2 is methyl or ethyl and an integer of 1 to 3, characterized in that the hydrolysis is carried out in water in the presence of dihydrophosphates of the general formula MH2PO4 kde M je NH4, Na alebo K, v množstve 0,04 až 5 mólov dihydrofosforečňanu na 1 mól silanu.MH 2 PO 4 wherein M is NH 4 , Na or K in an amount of 0.04 to 5 moles of dihydrophosphate per mole of silane. 2. Spósob hydrolýzy podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že voda obsahuje látky znižujúce povrchové napátie vody, s výhodou neiónovej tenzidy v množstve 0,02 až 2 ®/o •hmotnosti.2. Hydrolysis method according to claim 1, characterized in that the water contains substances which reduce the surface tension of the water, preferably nonionic surfactants in an amount of 0.02 to 2% by weight.
CS804817A 1980-07-07 1980-07-07 Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes CS212015B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS804817A CS212015B1 (en) 1980-07-07 1980-07-07 Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS804817A CS212015B1 (en) 1980-07-07 1980-07-07 Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212015B1 true CS212015B1 (en) 1982-02-26

Family

ID=5391742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS804817A CS212015B1 (en) 1980-07-07 1980-07-07 Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS212015B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5883185A (en) Water soluble fiber-treating agent and method of making
US3746738A (en) Silicon containing polyazimides
EP0738771B1 (en) Water-soluble surface treating agents
US5591818A (en) Organosilane polycondensation products
EP1761546B1 (en) Stable solutions of n-substituted aminopolysiloxanes, their preparation and use
WO1998058969A1 (en) Use of nano-scaled metal oxide particles as polymerisation catalysts
CA2121264C (en) Silanes carrying water-solubilizing and hydrophobic moieties
CS212015B1 (en) Method of hydrolysis of the acryloxyalkyltrialkoxysilanes
US6180712B1 (en) Silicone water-based emulsion composition
CN109320999B (en) Quaternized nano taiji stone, preparation method thereof and modified polypropylene fiber
CN107474236B (en) Reactive emulsifier, preparation method and application thereof
JPS60248732A (en) Organopolysiloxane latex containing phosphoric acid ester group
US20030139481A1 (en) Trialkylsiloxy silicate emulsion production process
US4195141A (en) Aqueous solution of mixtures of silicon-organic compounds
US5796117A (en) Preparation of waterborne silane/titanium chelates composition
KR880007851A (en) High storage stability and water resistant waterborne textile aid
US3424609A (en) Method for preventing accumulation of electrostatic charges on shaped articles
EP0043109A1 (en) Polyester aminoorganosilane salt/polyalkylene oxide compositions for improved glass fiber treatment
CS243586B1 (en) Process for preparing aqueous solutions of 3-methacryloxypropylsilanes
JPS6372333A (en) Novel surface-active agent
JP3350334B2 (en) Novel organopolysiloxane and fiber treatment composition containing the same as main component
SU1085946A1 (en) Composition for treating glass fiber
JPH0222694B2 (en)
CN110482900A (en) A kind of retardation setting type fatty family water-reducing agent and preparation method thereof
CN101087799B (en) Silicon compounds with units comprising nitrogen atoms