CS216469B1 - Způsob přípravy silikonových polymerů - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy silikonových polymerů založený na hydrolýze organokřemičitých látek vodou v prostředí aromatického uhlovodíku a mezifázového rozpouštědla spočívající v tom, že se hydrolyzuje směs kapalných organokřemlčitých látek z přímé syntézy metylchlarsllanů o teplotě varu vyšší než 70 °C.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy silikonových polymerů zpracováním směsi kapalných organokřemičitých látek z přímé syntézy metylchlorsilanů o teplotě varu vySSÍ než °C. Silikonové polymery jsou vhodné jako prostředky k zamezení přilnavosti materiálu, k hydrofobní úpravě nebo pro přípravu vrstvených nebo lisovaných hmot.

V průmyslovém měřítku je získávána syntézou z metylchloridu a křemíku směs kapalných a plynných látek. Z kapalných jsou průmyslově využívány látky do teploty varu 70 °C; zbývá věak ještě 4 až 15 % směsi sloučenin /(CH^^Cl^^Si/gO, /(^3),^3^31./2, /(CH₃ ^Clí2^/<2» ^Rn^S1C14-n ^^{k<ie R>CH}3) ®J·» ^kde nebyl nelezen dosud zcela ekonomický způsob využití. Je známo, že lze bez děleni uvedených látek připravovat hydrolýzou s následujícím rozpuštěním v louhu prostředek pro hydrofobizaol stavebních materiálů. Existuje dále celá řada prací, řešících využití uvedené směsi organokřemičitých sloučenin, a to: rozdělením na jednotlivé složky a přípravou pryskyřic zlepšujících adhezi různých materiálů na sklo, kaučuk aj.

Nyní bylo zjištěno, že lze nalézt postup přípravy prostředků, který v mnoha aplikacích například zamezení adheze výrobků z gumy a plastických hmot k formám, hydrofobní úprava skla, asbestu, asbestocementu, silikorku aj. nahradí zcela metylsilikonové oleje.

Způsob přípravy silikonového polymeru podle vynálezu spočívá v tom, že se provede hydrolýza organokřemičitých látek z přímé syntézy metylchlorsilanů, získaných částečným nebo úplným oddělením látek o teplotě varu nižší než 70 °C a sice samotných nebo za přídavku orgenohalogensilanů typu R_nSi&₄__n, kde R je metyl, etyl, fenyl, halogenovaný fenyl, vinyl, propenyl nebo aminopropyl a n=0-3. Hydrolýza se provede v přítomnosti rozpouštědel organokřemičitých látek, výhodně toluenu a dále v přítomnosti mezifázového rozpouštědla, výhodně nižšího alifatického alkoholu. lYodukt hydrdýzy se neutralizuje buS přímo něho po předchozí katalytické předkondenzaci. Provede-li se hydrolýze bez přídavku delších organokřemičitých látek, nebo za přídavku sloučenin R_nSiCl^__n, kde R značí organické zbytky uvedené výše a n = 2-3, po neutralizaci hydrolyzátu se oddělí rozpouštědlo a polymer se emulguje ve vodě, získá se prostředek k zamezení přilnavosti materiálů a k hydrofobní úpravě. Provede-li se hydrolýza za přídavku organohalogensilanů typu R_nSiCl^__n, kde R je shora vysvětlený organický zbytek a n = 0-2 a hydrolyzát se neutralizuje, získá se prostředek pro přípravu vrstvených nebo lisovaných hmot. Při postupu dle tohoto vynálezu lze ovšem zcela využít celou směs organokřemičitých látek z přímé syntézy metylchlorsilanů o teplotě varu až přes 200 °C bez jakéhokoliv rektifikačního dělení bu3 přímo nebo za přídavku metylchlorsilanů nebo fenylchlorsilanů popřípadě dalších substituovaných chlorsilanú typu R_nSiCl₄__n, kde R = etyl-, halogenfenyl-, vinyl-, propenyl- nebo aminopropyl a n = 0-3. Základem vypracovaného postupu je zajištění regulovaného průběhu hydrolýzy složek s Si-Cl vazbami v prostředí mezifázového rozpouštědla; vzniklé sílanolové vazby se

216 469 kondenzují jednak přímo jednak příeadou katalyzátoru v případě, že je žádán pro některé použití vyšší polymerační stupeň. Vzniklý produkt lze používat bu3 přímo v ropouětědle, anebo lze rozpouštědlo odstranit částečně nebo zcela a vznikne vysokomolekulární polymer Tento lze pak popřípadě emulgovat ve vodě a připravit tak vodnou emulzi, která má velkou výhodu v některých případech z hlediska bezpečnosti práce. Pro ilustraci výhodnosti prostředků pro hydrofobní úpravu různých materiálů je v následující tabulce uvedeno porovnání účinku nově vypracovaného prostředku se standardními silikonovými materiály:

Upravený materiál	Vlastnost	Prostředek	Poznámka
podle vynálezu	srovnávao í
silikork	přírůstek váhy po 24 hod. uložení ve vodě	25,9 %	metylsilanolát sodný 26,6	bez úpravy 111 %
asbeet	přírůstek váhy po 24 hod. uložení ve vodě	7,4 %		bez úpravy 79,7 %
asbeetocement	přírůstek váhy po 24 hod. uložení ve vodě	1,09 %	angl. výrobek Drisil 29 0,97 %	bez úpravy 15,3 «
sklo	stykový úhel	97°	dimetylsiloxan v rozpouštědle	bez úpravy 20°

98° metylsiloxanové pryskyřice 82°

Dalěí výhodné vlastnosti prostředků podle tohoto vynálezu spočívají v použití jako laků pro přípravu vrstvených a lisovaných hmot ze skleněného textilu nebo dalších materiálů (slída, asbeet aj.). Laky lze zpracovat postupem obdobným jaký je popisován pro normální prostředky, určené pro vrstvené hmoty tj. impregnací materiálu lakem s následujícím vysuěením naneseného filmu pryskyřice, rozřezáním ne žádané rozměry a slisováním potřebného počtu vrstev za zvýšeného tlaku a teploty ne hotový výrobek. Vlastnosti například desek laminátů ee skleněnou tkaninou odpovídají vlastnostem příslušným silikonovým laminátům, vhodným jako elektroinstalační materiály třídy K.

Níže uvedené příklady Ilustrují provedení podle vynálezu.

216 469

Příklad 1

Do skleněného 40 1 kotlíku bylo předloženo 6000 g směsi organokřemičitých sloučenin (d^| 1,145, obsah chloru 45,5 %, obsah křemíku 23,17 %), 4000 g toluenu a za intenzivního míchóní bylo připuštěno postupně 3000 g metanolu. Pak bylo dále připuštěno za míchání 3600 g demineralizované vody. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy a horní vrstva o váze 8590 g (sušina 37,2 %, d^ 0,9492) byla neutralizována práěkovou sodou. Vyloučený NaCl se usadil a čirý toluenový roztok byl odstředěn na superodetředivce. Bylo získáno 6910 g polymeru (suěina 37,9 %, obsah HC1 0,07 %, d|| 0,9523), ze kterého bylo vydestilováno za sníženého tlaku (26 kPa) rozpouštědlo a získán vyšokomolekulární polymer (viskozita 1528 mPa.s při 25 °C, d%5 1,1023, obsah toluenu 0,30 %). K polymeru bylo přidáno 130 g dekalinu a tento roztok byl za míchání připuštěn do 1815 g demineralizované vody (s 3,5 % emulgátoru). Emulze byla homoganizována několikanásobným průchodem emulgačním přístrojem. S emulzí bylo dosaženo při praktickém použití: a) ve výrobě oddělování celuloidových desek z blokových lisů stejně dokonalým způsobem jako s emulzí dimetylsiloxenového oleje; b) ve výrobě při oddělování gumových pneumatik z forem opět se stejným výsledkem jako s emulzí dimetylsiloxanového oleje; c) při hydrofobní úpravě skla bylo dosaženo stykového úhlu 89° ve srovnání pro emulzi dimetylsiloxanového oleje 87°.

Příkled 2

Do skleněného kotlíku jako v příkladu 1 bylo předloženo 17600 g demineralizované vody 8800 g toluenu a

1980 g butanolu a za intenzivního míchání připuštěno 11000 g organokřeničitých sloučenin (stejného složení jako v příkladu 1). Během připouštění vystoupila reakční teplota na 70 °C max. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejší vretve 16750 g byla zpracována obdobným postupem Jako v příkladu 1.

Příklad 3

Do baňky předloženo 350 g toluenu, 600 g vody, 80 g butanolu a za intenzivního míchání připuštěna směs o složení 200 g erganokřemičité sloučeniny složení jako u příkladu 1 a 150 g CHjSiClj.

Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejší vrstva

575 g byla zpracována obdobným postupem jako u příkladu 1. Rozpouštědlo ee oddestiluje do požadované sušiny a s tímto lakem byl připraven silikonový laminát vyhovujících mechanických i jiných vlastností.

21$ 469

Přiklad 4

Do baňky předloženo 300 g toluenu, 100 g butanolu, 400 g vody a ze intenzivního, míchání připuštěna směs o složení 150 g organokřemičitých sloučenin popsaných v př. 1; 100 g CH₃SiCl₃; 150 g CgH^SiCl^. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejší vrstva 1085 g byla zpracována obdobným postupem jako u příkladu 1. Také s tímto prostředkem bylo dosaženo dobrých vlastností při laminaci se sklotextilem.

Příklad 5

Do baňky předloženo 500 g vody, 300 g toluenu, 80 g BuOH a za intenzivního míchání připuštěna směs o složení 100 g arganokřemičité sloučeniny o složení jako u příkladu 1; 310 g C₆H₅SiCl₃. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejní vrstva 575 g byla vypracována obdobným postupem jako u příkladu 1.

Příklad 6

Do skleněného kotlíku předloženo 4500 g organokřemičité sloučeniny jako u příkladu 1, 1500 g CgH^SiClj a 4800 g toluenu a za intenzivního míchání připuštěno postupně 3600 g metanolu a dále 3600 g vody. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejší vrstva 8730 g (39,1 % suš.) byla zpracována obdobným postupem jako u příkladu 1.

Příklad 7

Do skleněného kotlíku předloženo

3000 g organokřemičité sloučeniny jako u příkladu 1

3000 g CgH₅SiCl₃

4800 g toluenu a za intenzivního míchání připuštěno postupně 3600 g MeCtí a dála 3600 g vody. Po zastavení míchání se během 5 až 10 minut rozsadily dvě vrstvy. Hořejší vrstva 8685 g (41,3 % suš.) byla zpracována obdobným postupem jako u příkladu 1.

Claims (2)

P R E D Μ fi Τ VYNÁLEZU

1. Způsob přípravy silikonových polymerů hydrolýzou organokřemičitýeh látek vodou

v. prostředí aromatického uhlovodíku a mezifázového rozpouštědla, výhodně nižšího alifatického alkoholu a neutralizací, vyznačený tím, že ee hydrolyzuje eměe kapalných organokřemičitýeh látek z přímé syntézy matylchlorsilanů o teplotě varu vyěěi než 7O°C.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se hydrolýza provede za přídavku erganohalogansilanů typu R_nSiCl₄__n, kde R je metyl, etyl, fenyl, halogenovaný fenyl, vinyl, propenyl nebo aminopropyl a n « 0-3.