DE10255650A1 - Organosilicon compounds for surface treatment, e.g. of leather or floor tiles, obtained by hydrosilylation of compounds containing 2, 3 or 4 terminal alpha-alkyl-vinyl groups with organo-hydrogen-polysiloxane compounds - Google Patents
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Abstract
Description
In
Es bestand die Aufgabe Organosiliciumverbindungen bereitzustellen, die unvernetzt sind , d.h. in Toluol löslich sind. Weiterhin bestand die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen bereitzustellen, das einfach ist und bei dem Organosiliciumverbindungen mit höheren Molekulargewichten erhalten werden können. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.The task was organosilicon compounds to be provided that are not networked, i.e. are soluble in toluene. Furthermore, the task was a process for the production of To provide organosilicon compounds that are simple and in which organosilicon compounds with higher molecular weights are obtained can be. The object is achieved by the invention.
Gegenstand der Erfindung sind Organosiliciumverbindungen
herstellbar durch Umsetzung von organischen Verbindungen (1), die
mindestens zwei gegenüber
SiH-Gruppen reaktive Doppelbindungen enthalten, der allgemeinen
Formel
R2 einen zweiwertigen,
dreiwertigen oder vierwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 25
Kohlenstoffatomen bedeutet, der ein oder mehrere von einander separate
Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe von Sauerstoff, Silicium und Titan enthalten kann,
und
x 2, 3 oder 4 bedeutet,
mit Organopolysiloxanen (2)
mit durchschnittlich mehr als einem Si-gebundenen Wasserstoffatom
je Molekül in
Gegenwart von die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische
Doppelbindung fördernden Katalysatoren
(3).The invention relates to organosilicon compounds which can be prepared by reacting organic compounds (1) which contain at least two double bonds which are reactive toward SiH groups and have the general formula
R 2 denotes a divalent, trivalent or tetravalent hydrocarbon radical having 1 to 25 carbon atoms, which may contain one or more heteroatoms which are separate from one another and selected from the group consisting of oxygen, silicon and titanium, and
x means 2, 3 or 4,
with organopolysiloxanes (2) with an average of more than one Si-bonded hydrogen atom per molecule in the presence of catalysts that promote the attachment of Si-bonded hydrogen to an aliphatic double bond (3).
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin
ein Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen durch
Umsetzung von organischen Verbindungen (1), die mindestens zwei
gegenüber
SiH-Gruppen reaktive Doppelbindungen enthalten, der allgemeinen
Formel
wobei
R1 einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
je Rest bedeutet,
R2 einen zweiwertigen,
dreiwertigen oder vierwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 25
Kohlenstoffatomen bedeutet, der ein oder mehrere von einander separate
Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe von Sauerstoff, Silicium und Titan enthalten kann,
und
x 2, 3 oder 4 bedeutet,
mit Organopolysiloxanen (2)
mit durchschnittlich mehr als einem Si-gebundenen Wasserstoffatom
je Molekül in
Gegenwart von die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische
Doppelbindung fördernden Katalysatoren
(3).The invention further relates to a process for the preparation of organosilicon compounds by reacting organic compounds (1) which contain at least two double bonds which are reactive toward SiH groups and have the general formula
where R 1 is an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms per radical,
R 2 denotes a divalent, trivalent or tetravalent hydrocarbon radical having 1 to 25 carbon atoms, which may contain one or more heteroatoms which are separate from one another and selected from the group consisting of oxygen, silicon and titanium, and
x means 2, 3 or 4,
with organopolysiloxanes (2) with an average of more than one Si-bonded hydrogen atom per molecule in the presence of catalysts that promote the attachment of Si-bonded hydrogen to an aliphatic double bond (3).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Anwesenheit von Wasser (5) erfolgen, d.h. es können daher wässrige Dispersionen oder wässrige Emulsionen von Organosiliciumverbindungen erhalten werden.The method according to the invention can be present of water (5), i.e. it can therefore be aqueous dispersions or watery Emulsions of organosilicon compounds can be obtained.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass durch die Verwendung von Olefinen mit Endgruppen CH2=CR1- (R1 bedeutet einen C1_6-Alkylrest) gegenüber solchen mit Endgruppen CH2=CH-Organosiliciumverbindungen mit höheren Viskositäten und Molekulargewichten erhalten werden.The process according to the invention has the advantage that the use of olefins with end groups CH 2 = CR 1 - (R 1 means a C 1 _ 6 -alkyl radical) gives higher viscosities and molecular weights than those with end groups CH 2 = CH organosilicon compounds ,
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Organosiliciumverbindungen solche erhalten, die in Toluol löslich sind, d.h. es werden unvernetzte Organosiliciumverbindungen erhalten, im Gegensatz zu in Toluol unlöslichen Organosiliciumverbindungen, die vernetzt sind.According to the method according to the invention are obtained as organosilicon compounds in toluene soluble are, i.e. uncrosslinked organosilicon compounds are obtained, as opposed to insoluble in toluene Organosilicon compounds that are cross-linked.
In den erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen sind die Siloxanblöcke über Kohlenwasserstoffgruppen miteinander verbunden, woraus eine Kohlenwasserstoff-Siloxan-Blockstruktur resultiert. Die Organosiliciumverbindungen können linear, verzweigt oder cyclisch sein. Sie können Alkenylgruppen oder Si-gebundene Wasserstoffatome aufweisen je nach eingesetztem Verhältnis der Edukte (1) und (2) bei ihrer Herstellung. Dies schließt aber nicht aus, dass sie herstellungsbedingt kleine Mengen an Si-gebundenen Hydroxy- oder Alkoxygruppen enthalten können.In the organosilicon compounds according to the invention, the siloxane blocks are connected to one another via hydrocarbon groups, which results in a hydrocarbon-siloxane block structure. The Or Ganosilicon compounds can be linear, branched or cyclic. They can have alkenyl groups or Si-bonded hydrogen atoms, depending on the ratio of the starting materials (1) and (2) used in their preparation. However, this does not exclude that they can contain small amounts of Si-bonded hydroxyl or alkoxy groups due to the manufacturing process.
Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen besitzen vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 20 000 mPa.s bei 25°C, bevorzugt mindestens 500 000 mPa.s bei 25°C, insbesondere mindestens 1 × 106 mPa.s bei 25°C und eine Viskosität von vorzugsweise bis zu 1 × 109 bei 25°C, bevorzugt bis zu 1 × 108 mPa.s bei 25°C.The organosilicon compounds according to the invention preferably have a viscosity of at least 20,000 mPa.s at 25 ° C, preferably at least 500,000 mPa.s at 25 ° C, in particular at least 1 × 10 6 mPa.s at 25 ° C and a viscosity of preferably to to 1 × 10 9 at 25 ° C, preferably up to 1 × 10 8 mPa.s at 25 ° C.
Beispiele für Alkylreste R1 sind der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest und Hexylreste, wie der n-Hexylrest. Bevorzugt ist der Methylrest.Examples of alkyl radicals R 1 are the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo -Pentyl, tert-pentyl and hexyl, such as the n-hexyl. The methyl radical is preferred.
Beispiele für mindestens zwei aliphatische
Doppelbindungen aufweisende organische Verbindung (1), die bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt wird, sind
2,3-Dimethyl-1,3-butadien,
2,5-Dimethyl-1,5-hexadien,
2,7-Dimethyl-1,7-octadien,
1,3-Diisopropenylcyclohexan,
1,3-Diisopropenylbenzol,
1,3,5-Triisopropenylbenzol,
Tris(methallyloxy)methylsilan,
Benzoltricarbonsäuretris(methallylester)
Tetrakis(methallyloxy)silan,
wobei
2,5-Dimethyl-1,5-hexadien und 1,3-Diisopropenylbenzol besonders
bevorzugt sind.Examples of at least two organic compounds (1) which have aliphatic double bonds and are used in the process according to the invention are
2,3-dimethyl-1,3-butadiene,
2,5-dimethyl-1,5-hexadiene,
2,7-dimethyl-1,7-octadiene,
1.3 Diisopropenylcyclohexan,
1,3-diisopropenylbenzene,
1,3,5-triisopropenylbenzene,
Tris (methallyloxy) methylsilane, benzene tricarboxylic acid tris (methallyl ester)
Tetrakis (methallyloxy) silane,
2,5-dimethyl-1,5-hexadiene and 1,3-diisopropenylbenzene are particularly preferred.
Beispiele für den Rest R2 sind daher solche der Formel wobei die Reste der Formel -(CH2)4- und -C6H4-bevorzugt sind.Examples of the radical R 2 are therefore those of the formula the radicals of the formula - (CH 2 ) 4 - and -C 6 H 4 - being preferred.
Vorzugsweise enthalten die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Organopolysiloxane (2) durchschnittlich mindestens 1,5 Si-gebundene Wasserstoffatome, bevorzugt durchschnittlich mindestens 2 Si-gebundene Wasserstoffatome je Molekül.Preferably contain the method according to the invention Organopolysiloxanes (2) used on average at least 1.5 Si-bonded hydrogen atoms, preferably at least on average 2 Si-bonded hydrogen atoms per molecule.
Besonders bevorzugt enthalten die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Organopolysiloxane (2) 2 bis 4 Sigebundene Wasserstoffatome je Molekül.The contain particularly preferably in the method according to the invention used organopolysiloxanes (2) 2 to 4 sigebonded hydrogen atoms per molecule.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Art von Organopolysiloxan (2) oder verschiedene Arten von Organopolysiloxan (2) eingesetzt werden. Auch sind die Organopolysiloxane (2) herstellungsbedingt Gemische, d.h. beispielsweise enthalten Organopolysiloxane mit 2 Si-gebundenen Wasserstoffatomen je Molekül auch Organopolysiloxane mit nur einem Si-gebundenen Wasserstoffatom je Molekül.In the method according to the invention can be one type of organopolysiloxane (2) or different types of organopolysiloxane (2) can be used. Also the organopolysiloxanes (2) production-related mixtures, i.e. for example included Organopolysiloxanes with 2 Si-bonded hydrogen atoms per molecule also include organopolysiloxanes with only one Si-bonded hydrogen atom per molecule.
Vorzugsweise werden als Organopolysiloxane
(2) solche der allgemeinen Formel wobei R gleiche oder verschiedene,
gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18
Kohlenstoffatom(en) je Rest bedeuten,
e 0 oder 1, durchnittlich
0,002 bis 1,0,
f 0, 1, 2 oder 3, durchschnittlich 1,0 bis 2,0,
und die Summe e+f nicht größer als
3 ist,
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt.Preferred organopolysiloxanes (2) are those of the general formula where R is the same or different, optionally halogenated hydrocarbon radicals having 1 to 18 carbon atoms per radical,
e 0 or 1, average 0.002 to 1.0,
f 0, 1, 2 or 3, on average 1.0 to 2.0, and the sum e + f is not greater than 3,
used in the inventive method.
Beispiele für Reste R sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest, Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptylrest, Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest, Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest, Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest, und Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der α- und der β-Phenylethylrest. Bevorzugt ist der Methylrest.Examples of radicals R are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, 1-n-butyl, 2-n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl, hexyl, like the n-hexyl residue, heptyl residues, like the n-heptyl residue, octyl residues, like the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, Decyl radicals, such as the n-decyl radical, dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical, and octadecyl radicals, such as the n-octadecyl radical; Cycloalkyl radicals, such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and methylcyclohexyl; Aryl radicals, such as the phenyl, naphthyl, anthryl and phenanthryl; Alkaryl residues, such as o-, m-, p-tolyl residues, xylyl residues and ethylphenyl residues; and aralkyl radicals such as the benzyl radical, the α- and the β-phenylethyl radical. The methyl radical is preferred.
Beispiele für substituierte Reste R sind Halogenalkylreste, wie der 3,3,3-Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2',2',2'-Hexafluorisopropylrest, der Heptafluorisopropylrest, und Halogenarylreste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest.Examples of substituted radicals R are Haloalkyl radicals, such as the 3,3,3-trifluoro-n-propyl radical, the 2,2,2,2 ', 2', 2'-hexafluoroisopropyl radical, the heptafluoroisopropyl radical and haloaryl radicals, such as the o-, m- and p-chlorophenyl.
Bevorzugt werden als Organopolysiloxane
(2) solche der allgemeinen Formel
d 0 oder 1, insbesondere 1,
o
0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 1000 und
p 0 oder eine ganze
Zahl von 1 bis 6, insbesondere 0,
bedeutet,
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt.Preferred organopolysiloxanes (2) are those of the general formula
d 0 or 1, in particular 1,
o 0 or an integer from 1 to 1000 and
p 0 or an integer from 1 to 6, in particular 0,
means
used in the inventive method.
Die Organopolysiloxane (2) besitzen vorzugsweise eine Viskosität von 0,5 bis 20 000 mPa.s bei 25°C, bevorzugt 20 bis 2 000 mPa.s bei 25°C.The organopolysiloxanes (2) have preferably a viscosity from 0.5 to 20,000 mPa.s at 25 ° C, preferred 20 to 2,000 mPa.s at 25 ° C.
Bevorzugte Beispiele für Organopolysiloxane der Formel (III) sind Mischpolymerisate aus Dimethylhydrogensiloxan- und Dimethylsiloxaneinheiten, Mischpolymerisate aus Dimethylhydrogensiloxan-, Dimethylsiloxan- und Methylhydrogensiloxaneinheiten, Mischpolymerisate aus Trimethylsiloxan-und Methylhydrogensiloxaneinheiten und Mischpolymerisate aus Trimethylsiloxan-, Dimethylsiloxan- und Methylhydrogensiloxaneinheiten. Besonders bevorzugte Beispiele für Organopolysiloxane der Formel (III) sind Mischpolymerisate aus Dimethylhydrogensiloxan- und Dimethylsiloxaneinheiten.Preferred examples of organopolysiloxanes of the formula (III) are copolymers of dimethylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane units, copolymers of dimethylhydrogensiloxane, Dimethylsiloxane and methylhydrogensiloxane units, copolymers from trimethylsiloxane and methylhydrogensiloxane units and copolymers from trimethylsiloxane, dimethylsiloxane and methylhydrogensiloxane units. Particularly preferred examples of Organopolysiloxanes of the formula (III) are copolymers of dimethylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane units.
Besonders bevorzugte Beispiele für Organopolysiloxane (2) sind α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxane.Particularly preferred examples of organopolysiloxanes (2) are α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxanes.
Verfahren zum Herstellen von Organopolysiloxanen mit mindestens zwei Si-gebundenen Wasserstoffatomen je Molekül, auch von solchen der bevorzugten Art, sind allgemein bekannt.Process for the preparation of organopolysiloxanes with at least two Si-bonded hydrogen atoms per molecule, too of those of the preferred type are generally known.
Organische Verbindung (1) wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in solchen Mengen eingesetzt, dass aliphatische Doppelbindung in organischer Verbindung (1) zu Si-gebundenem Wasserstoff in Organopolysiloxan (2) im Verhältnis von vorzugsweise 0,1 : 1 bis 20 : 1, vorliegt.Organic compound (1) is at the inventive method used in such amounts that aliphatic double bond in organic compound (1) to Si-bonded hydrogen in organopolysiloxane (2) in relation from preferably 0.1: 1 to 20: 1.
Sofern es sich bei dem Organopolysiloxan (2) um ein α,ω-Dihydrogensiloxan und bei der organischen Verbindung (1) um ein α,ω-Dien handelt, kann das C=C/SiH-Verhältnis im angegebenen Bereich frei variiert werden. Es werden immer Siloxancopolymere erhalten, die in Toluol beliebig löslich sind, wobei das eingesetzte C=C/SiH-Verhältnis die Art und durchschnittliche Kettenlänge des Polyadduktes nach beendeter Reaktion bestimmt. Ist dieses Verhältnis kleiner als 1,0, so entstehen SiH-funktionelle Siloxancopolymere; ist es größer als 1,0 werden ω-alkenylfunktionelle Siloxancopolymere erhalten. Kurze Polyaddukte werden bei niedrigen oder hohen Verhältniszahlen erhalten, lange Polyaddukte werden erhalten, falls die Anzahl von eingesetzten C=C- und SiH-Gruppen gleich ist und die Reaktion vollständig abläuft.If it is the organopolysiloxane (2) an α, ω-dihydrogen siloxane and the organic compound (1) is an α, ω-diene, the C = C / SiH ratio in specified range can be varied freely. There will always be siloxane copolymers obtained, which are freely soluble in toluene, the one used C = C / SiH ratio the type and average chain length of the polyadduct after completion Reaction determined. If this ratio is less than 1.0, then arise SiH-functional siloxane copolymers; is it bigger than 1.0 become ω-alkenyl functional Obtained siloxane copolymers. Short polyadducts are used at low or high ratios long polyadducts are obtained if the number of used C = C and SiH groups is the same and the reaction proceeds completely.
Werden Edukte (1) und/oder (2) eingesetzt, die eine höhere Funktionalität als 2,0 besitzen, wird vozugsweise ein mehr oder weniger großer Bereich des C=C/SiH-Verhältnis von 1,0 nach oben und unten ausgeschlossen, damit in Toluol lösliche Organosiliciumverbindungen erhalten werden. Dieser Bereich kann abhängig von Art und Menge der Edukte (1) oder (2) experimentell ermittelt werden. Generell gilt, daß je höher die durchschnittliche Funktionalität der Edukte (1) oder (2) ist, desto unstöchiometrischer sie eingesetzt werden müssen, um in Toluol lösliche Organosiliciumverbindungen zu erhalten.If starting materials (1) and / or (2) are used, the one higher functionality than 2.0, will preferably be a more or less large area of the C = C / SiH ratio from 1.0 upwards and downwards excluded, therefore organosilicon compounds soluble in toluene be preserved. This range can vary depending on the type and amount of Educts (1) or (2) can be determined experimentally. The general rule, that ever higher the average functionality the starting materials (1) or (2), the more unstoichiometric they are used Need to become, to be soluble in toluene Obtain organosilicon compounds.
Sind die Edukte (1) und (2) jeweils bifunktionell, d.h. es werden α,ω-Dihydrogensiloxan und α,ω-Dien eingesetzt, so ist das C=C/SiH-Verhältnis vorzugsweise 0,5 bis 2,0, bevorzugt 0,8 bis 1,2, besonders bevorzugt 0,9 bis 1,1. Bei einem C=C/SiH-Verhältnis von 0,9 bis 1,1 werden hochviskose Organosiliciumverbindungen erhalten. Damit hochviskose Organosiliciumverbindungen erhalten werden müssen als folgende Voraussetzungen gegeben sein: Die Edukte (1) und (2) müssen jeweils saubere Endstopperung aufweisen, d.h. eine Funktionalität von 2,0; während der Polyaddition dürfen in nur sehr geringem Ausmaß Nebenreaktionen, wie die Umwandlung von Si-H in Si-OH oder die Isomerisierung von 1-Alkenyl- zu 2-Alkenylgruppen, auftreten; und die Polyaddition muß vollständig ablaufen. Das Auftreten von im Sinn der Polyaddition nicht reaktiven Gruppen, wie SiOH- oder 2-Alkenylgruppen, führt zum Abbruch der Polyaddition an diesen Edukten, da sie de facto monofunktionell sind und damit als Endstopper bei Polyadditionsreaktionen fungieren. Beispiele für zum Abbruch der Polyaddition führende Spezies sind 1,6-Octadien oder HR2SiO (R2SiO)oR2SiOH.If the starting materials (1) and (2) are each bifunctional, ie α, ω-dihydrogensiloxane and α, ω-diene are used, the C = C / SiH ratio is preferably 0.5 to 2.0, preferably 0 , 8 to 1.2, particularly preferably 0.9 to 1.1. With a C = C / SiH ratio of 0.9 to 1.1, highly viscous organosilicon compounds are obtained. In order to obtain highly viscous organosilicon compounds, the following requirements must be met: The starting materials (1) and (2) must have clean end stoppers, ie a functionality of 2.0; During the polyaddition, side reactions, such as the conversion of Si-H into Si-OH or the isomerization of 1-alkenyl to 2-alkenyl groups, may occur to a very small extent; and the polyaddition must take place completely. The occurrence of groups which are not reactive in the sense of polyaddition, such as SiOH or 2-alkenyl groups, leads to the termination of the polyaddition on these starting materials, since they are de facto monofunctional and thus act as endstoppers in polyaddition reactions. Examples of species leading to termination of the polyaddition are 1,6-octadiene or HR 2 SiO (R 2 SiO) or R 2 SiOH.
Ist mindestens eines der Edukte (1) und (2) höher funktionell als 2 werden mehrphasige Zubereitungen von Polymeren erhalten, die verzweigte Strukturen aufweisen. Der Grad der Verzweigung ist abhängig von der tatsächlichen jeweiligen Funktionalität und dem eingesetzten stöchiometrischen Verhältnis. Je höher die jeweilige Funktionalität der Edukte (1) und (2) ist, desto stärker verzweigte Strukturen werden erhalten und desto größer ist auch der ausgeschlossene Bereich des C=C/SiH-Verhältnisses von 1,0 nach oben und unten. Daher kann auch kein generell bevorzugter Bereich des eingesetzten C=C/SiH-Verhältnisses angegeben werden, sondern immer nur in Abhängigkeit der Funktionalität der Edukte (1) und (2) wie folgende Tabelle zeigt: If at least one of the starting materials (1) and (2) is more functional than 2, multiphase preparations of polymers are obtained which have branched structures. The degree of branching depends on the actual respective functionality and the stoichiometric ratio used. The higher the respective functionality of the starting materials (1) and (2), the more branched structures are obtained and the larger the excluded range of the C = C / SiH ratio from 1.0 upwards and downwards. Therefore, no generally preferred range of the C = C / SiH ratio used can be given, but only depending on the functionality of the starting materials (1) and (2), as the following table shows:
Funktionalität der Edukte (1) bedeutet hierbei die Anzahl der aliphatischen Doppelbindungen (C=C) in organischer Verbindung (1).Functionality of the starting materials (1) means here the number of aliphatic double bonds (C = C) in organic Connection (1).
Funktionalität der Edukte (2) bedeutet hierbei die durchschnittliche Anzahl der Si-gebundenen Wasserstoffatome (SiH) in Organopolysiloxan (2).Functionality of the starting materials (2) means here the average number of Si-bonded hydrogen atoms (SiH) in organopolysiloxane (2).
Als die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Doppelbindung fördernde Katalysatoren (3) können auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gleichen Katalysatoren eingesetzt werden, die auch bisher zur Förderung der Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Doppelbindung eingesetzt werden konnten. Bei den Katalysatoren (3) handelt es sich vorzugsweise um ein Metall aus der Gruppe der Platinmetalle oder um eine Verbindung oder einen Komplex aus der Gruppe der Platinmetalle. Beispiele für solche Katalysatoren sind metallisches und feinverteiltes Platin, das sich auf Trägern, wie Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd oder Aktivkohle befinden kann, Verbindungen oder Komplexe von Platin, wie Platinhalogenide, z.B. PtCl4, H2PtCl6·6H2O, Na2PtCl4·4H2O, Platin-Olefin-Komplexe, Platin-Alkohol-Komplexe, Platin-Alkoholat-Komplexe, Platin-Ether-Komplexe, Platin-Aldehyd-Komplexe, Platin-Keton-Komplexe, einschließlich Umsetzungsprodukten aus H2PtCl6·6H2O und Cyclohexanon, Platin-Vinylsiloxankomplexe, wie Platin-l,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxankomplexe mit oder ohne Gehalt an nachweisbarem anorganisch gebundenem Halogen, Bis-(gammapicolin)-platindichlorid, Trimethylendipyridinplatindichlorid, Dicyclopentadienplatindichlorid, Dimethylsulfoxydethylenplatin-(II)-dichlorid, Cyclooctadien-Platindichlorid, Norbornadien-Platindichlorid, Gamma-picolin-Platindichlorid, Cyclopentadien-Platindichlorid sowie Umsetzungsprodukte von Platintetrachlorid mit Olefin und primärem Amin oder sekundärem Amin oder primärem und sekundärem Amin, wie das Umsetzungsprodukt aus in 1-Octen gelöstem Platintetrachlorid mit sec.-Butylamin, oder Ammonium-Platinkomplexe.The catalysts used to promote the addition of Si-bonded hydrogen to an aliphatic double bond can also be used in the process according to the invention as have been used up to now to promote the addition of Si-bonded hydrogen to an aliphatic double bond binding could be used. The catalysts (3) are preferably a metal from the group of platinum metals or a compound or a complex from the group of platinum metals. Examples of such catalysts are metallic and finely divided platinum, which can be on supports, such as silicon dioxide, aluminum oxide or activated carbon, compounds or complexes of platinum, such as platinum halides, for example PtCl 4 , H 2 PtCl 6 .6H 2 O, Na 2 PtCl 4 · 4H 2 O, platinum-olefin complexes, platinum-alcohol complexes, platinum-alcoholate complexes, platinum-ether complexes, platinum-aldehyde complexes, platinum-ketone complexes, including reaction products from H 2 PtCl 6 · 6H 2 O and cyclohexanone, platinum-vinylsiloxane complexes, such as platinum-l, 3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complexes with or without content of detectable inorganically bound halogen, bis- (gammapicolin) -platinum dichloride, trimethylene-dipyridineplatinum dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloride, dicyclopin dichloro did, - (II) dichloride, cyclooctadiene platinum dichloride, norbornadiene platinum dichloride, gamma-picolin platinum dichloride, cyclopentadiene platinum dichloride and reaction products of platinum tetrachloride with olefin in and primary amine or secondary amine or primary and secondary amine, such as the reaction product of platinum tetrachloride dissolved in 1-octene with sec-butylamine, or ammonium-platinum complexes.
Der Katalysator (3) wird vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 1000 Gew.-ppm (Gewichtsteilen je Million Gewichtsteilen), bevorzugt in Mengen von 2 bis 50 Gew.-ppm, jeweils berechnet als elementares Platin und bezogen auf das Gesamtgewicht von organische Verbindung (1) und Organopolysiloxan (2).The catalyst (3) is preferred in amounts of 0.5 to 1000 ppm by weight (parts by weight per million parts by weight), preferably in amounts of 2 to 50 ppm by weight, each calculated as elemental platinum and based on the total weight of organic Compound (1) and organopolysiloxane (2).
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in Wasser (5) durchgeführt wird, werden dabei vorzugsweise Emulgatoren (4) eingesetzt.If the method according to the invention performed in water (5) is used, emulsifiers (4) are preferably used.
Es können dabei als Emulgatoren alle bisher bekannten, ionischen und nicht-ionischen Emulgatoren sowohl einzeln als auch als Mischungen verschiedener Emulgatoren eingesetzt werden, mit denen auch bisher beständige wässrige Dispersionen, insbesondere wässrige Emulsionen, von Organosiliciumverbindungen hergestellt werden konnten.It can be used as an emulsifier all previously known, ionic and non-ionic emulsifiers both used individually as well as mixtures of different emulsifiers with which also previously stable aqueous dispersions, in particular aqueous Emulsions from organosilicon compounds could be produced.
Beispiele für nicht-ionische Emulgatoren sind: Sorbitanester von Fettsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Polyoxyethylensorbitanester von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und bis zu 35% Ethylenoxidgehalt; Polyoxyethylensorbitolester von Fettsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Polyoxyethylenderivate von Phenolen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen am Aromaten und bis zu 95% Ethylenoxidgehalt; Fettamino- und Amidobetaine mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Polyoxyethylenkondensate von Fettsäuren oder Fettalkoholen mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen mit bis zu 95% Ethylenoxidgehalt; Polyvinylalkohole mit 5 bis 50% Vinylacetateinheiten, mit einem Polymerisationsgrad von 500 bis 3000; Ricinusölethoxylate mit 20 bis 200 Ethylenoxideinheiten.Examples of non-ionic emulsifiers are: Sorbitan esters of fatty acids with 10 to 22 carbon atoms; Polyoxyethylene sorbitan esters from fatty acids with 10 to 20 carbon atoms and up to 35% ethylene oxide content; Polyoxyethylene sorbitol esters of fatty acids having 10 to 22 carbon atoms; Polyoxyethylene derivatives of phenols with 6 to 20 carbon atoms on aromatics and up to 95% ethylene oxide content; Fettamino and amido betaines with 10 to 22 carbon atoms; Polyoxyethylene condensates of fatty acids or fatty alcohols with 10 to 22 carbon atoms with up to 95% ethylene oxide content; Polyvinyl alcohols with 5 to 50% vinyl acetate units, with one Degree of polymerization from 500 to 3000; Castor oil ethoxylates with 20 to 200 ethylene oxide units.
Beispiele für ionische Emulgatoren sind:
Alkarylsulfonate
mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe; Fettsäureseifen
mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe; Fettsäureseifen
mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Fettsulfate mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen;
Alkylsulfonate
mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen;
Alkalimetallsalze mit Dialkylsulfosuccinaten;
Fettaminoxide mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Fettimidazoline mit
6 bis 20 Kohlenstoffatomen; Fettamidosulfobetaine mit 10 bis 22
Kohlenstoffatomen;
quarternäre
Tenside, wie Fettammoniumverbindungen; mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen;
Fettmorpholinoxide mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Alkalimetallsalze
von carboxylierten ethoxylierten Alkoholen mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen
und bis zu 95% Ethylenoxid; Ethylenoxidkondensate von Fettsäurmonoestern
des Glycerins mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen und bis 95% Ethylenoxid;
Mono- oder Diethanolamide von Fettsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen;
alkoxylierte
Silicontenside mit Ethylenoxid- und oder Propylenoxideinheiten;
Phosphatester.Examples of ionic emulsifiers are:
Alkaryl sulfonates having 6 to 20 carbon atoms in the alkyl group; Fatty acid soaps with 10 to 22 carbon atoms in the alkyl group; Fatty acid soaps with 10 to 22 carbon atoms; Fatty sulfates having 10 to 22 carbon atoms;
Alkyl sulfonates containing 10 to 22 carbon atoms;
Alkali metal salts with dialkyl sulfosuccinates; Fatty amine oxides having 10 to 22 carbon atoms; Fatty imidazolines having 6 to 20 carbon atoms; Fatty amido sulfobetaines having 10 to 22 carbon atoms;
quaternary surfactants such as fatty ammonium compounds; with 10 to 22 carbon atoms; Fat morpholine oxides with 10 to 22 carbon atoms; Alkali metal salts of carboxylated ethoxylated alcohols having 10 to 22 carbon atoms and up to 95% ethylene oxide; Ethylene oxide condensates of fatty acid monoesters of glycerol with 10 to 22 carbon atoms and up to 95% ethylene oxide; Mono- or diethanolamides of fatty acids with 10 to 22 carbon atoms;
alkoxylated silicone surfactants with ethylene oxide and or propylene oxide units; Phosphatester.
Wie auf dem Gebiet der Tenside wohl bekannt, können die Gegenionen im Falle von anionischen Tensiden Alkalimetalle, Ammoniak oder substituierte Amine, wie Triethylamin oder Triethanolamin, sein. Im Falle von kationischen Tensiden ist das Gegenion ein Halogenid, Sulfat oder Methylsulfat. Chloride sind die zumeist industriell verfügbaren Verbindungen.As in the field of surfactants known, can the counterions in the case of anionic surfactants alkali metals, Ammonia or substituted amines, such as triethylamine or triethanolamine, his. In the case of cationic surfactants, the counter ion is a halide, Sulfate or methyl sulfate. Chlorides are mostly industrial available Links.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Emulgator (4) vorzugsweise in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (1) und (2), eingesetzt.In the method according to the invention emulsifier (4) is preferably used in amounts of 1 to 20% by weight 3 to 15 wt .-%, based on the total weight of the ingredients (1) and (2).
Anstelle von Wasser können auch Polyalkylenoxidverbindungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.Instead of water, too Polyalkylene oxide compounds in the process according to the invention be used.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gegebenenfalls Wasser (5), in Mengen von vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (1) und (2), eingesetzt.In the method according to the invention optionally water (5), in amounts of preferably 10 to 90% by weight, preferably 40 to 70% by weight, based on the total weight of components (1) and (2) used.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren in Wasser durchgeführt, wird die Mischung aus Edukten (1) und (2), Katalysator (3), Emulgator (4) und Wasser (5) mit den üblichen Techniken emulgiert, z.B. mit Rotor-Stator- oder Dissolver-Rührvorrichtungen, sowie mit Hochdruckhomogenisatoren, in wässrige, über längere Zeit stabile Dispersionen, bevorzugt Emulsionen, überführt.Will the inventive method performed in water, the mixture of starting materials (1) and (2), catalyst (3), emulsifier (4) and water (5) with the usual Techniques emulsified, e.g. with rotor-stator or dissolver stirring devices, as well as with High pressure homogenizers, in aqueous, over a long period stable dispersions, preferably emulsions, transferred.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Anwesenheit von Wasser in der Ölphase stattfinden. Dabei kann es sich um eine kontinuierliche Ölphase mit Wassertröpfchen oder auch um eine kontinuierliche Wasserphase mit Öltröpfchen handeln. Bevorzugt handelt es sich um eine Öl-in-Wasser-Emulsion. Dies hat den Vorteil, dass sich Emulsionen mit hochmolekularen Organosiliciumverbindungen in situ in der Ölphase herstellen lassen.The process according to the invention can take place in the presence of water in the oil phase. This can be a continuous oil phase with water droplets or a continuous water phase with oil droplets. It is preferably an oil-in-water emulsion. This has the advantage that emulsions with high molecular weight organosilicon compounds can be produced in situ in the oil phase.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren in Wasser durchgeführt, enthält die erfindungsgemäße wässrige Dispersion, bevorzugt wässrige Emulsion, Organosiliciumverbindungen vorzugsweise in Mengen von 20 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 60 Gew.-%.Will the inventive method performed in water, contains the aqueous dispersion according to the invention, preferably aqueous Emulsion, organosilicon compounds preferably in amounts of 20 to 70% by weight, preferably 35 to 60% by weight.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können inerte, organische Lösungsmittel mitverwendet werden. Vorzugsweise werden organische Lösungsmittel bei der Herstellung von Organosiliciumverbindungen mit hohen Viskositäten eingesetzt, Beispiele für inerte, organische Lösungsmittel sind Toluol, Xylol, Octanisomere, Butylacetat, 1,2-Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran und Cyclohexan.In the method according to the invention can inert organic solvents can also be used. Organic solvents are preferred used in the production of organosilicon compounds with high viscosities, examples for inert organic solvents are toluene, xylene, octane isomers, butyl acetate, 1,2-dimethoxyethane, Tetrahydrofuran and cyclohexane.
Des weiteren können zur Regelung des Viskositätsprofils oder aus handhabungstechnischen Gründen inerte niedermolekulare Siloxane wie Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan oder etwas höhere Homologe sowie cyclische Dialkylsiloxane mit 3 bis 14 Siloxyeinheiten zugesetzt werden.Furthermore, to regulate the viscosity profile or low molecular weight inert for handling reasons Siloxanes such as hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane or something higher Homologous and cyclic dialkylsiloxanes with 3 to 14 siloxy units be added.
In einer speziellen Ausführungsform können auch Siloxane zugesetzt werden, die durchschnittliche Molmassen von einigen Hundert bis ca. 20 000 Dalton aufweisen, sofern diese die Polyaddition der Bestandteile (1) und (2) nicht behindern. Beispiele hierfür sind alkylterminierte Polydimethylsiloxane mit einem Polymerisationsgrad etwa im Bereich von 10 bis 250, bekannt auch als Siliconöle. Die Menge dieser Zusätze kann von wenigen Prozent bis zu ca. der 4-fachen Menge des Gesamtgewichtes der Bestandteile (1) und (2) betragen.In a special embodiment can also siloxanes are added, the average molecular weights from a few hundred to about 20,000 daltons, if these do not hinder the polyaddition of components (1) and (2). Examples therefor are alkyl-terminated polydimethylsiloxanes with a degree of polymerization approximately in the range of 10 to 250, also known as silicone oils. The Amount of these additives can range from a few percent to approx. 4 times the total weight of the components (1) and (2).
Falls aus verarbeitungstechnischen Gründen erwünscht, kann ein die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung bei Raumtemperatur verzögerndes Mittel – beispielsweise dem Gemisch aus organischer Verbindung (1) und Organopolysiloxan (2) – zugesetzt werden.If from processing establish he wishes, can be the addition of Si-bonded hydrogen to aliphatic Multiple binding retardant at room temperature - for example the mixture of organic compound (1) and organopolysiloxane (2) - added become.
Als die Anlagerung von Si-gebundenem
Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung bei Raumtemperatur verzögernde Mittel,
sogenannte Inhibitoren, können
auch bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
alle Inhibitoren gegebenenfalls verwendet werden, die auch bisher
für den
gleichen Zweck verwendet werden konnten. Beispiele für Inhibitoren
sind 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan, Benzotriazol, Dialkylformamide,
Alkylthioharnstoffe, Methylethylketoxim, organische oder siliciumorganische
Verbindungen mit einem Siedepunkt von mindestens 25°C bei 1012
mbar (abs.) und mindestens einer aliphatischen Dreifachbindung gemäß
Vorzugsweise wird der Inhibitor in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (1) und (2), eingesetzt, wobei die Menge von 0,005 bis 0,01 Gew.-% bevorzugt ist.The inhibitor is preferably used in Quantities from 0.001 to 10 wt .-%, based on the total weight of the Components (1) and (2) used, the amount of 0.005 up to 0.01% by weight is preferred.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa bei 1020 hPa (abs.), durchgeführt, es kann aber auch bei höheren oder niedrigeren Drücken durchgeführt werden. Es wird vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 0°C bis 160°C, bevorzugt von 0°C bis 120°C, durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Dispersion, bevorzugt wässrigen Emulsion, wird in einem Temperaturbereich von 0 °C bis 80 °C durchgeführt.The method according to the invention is preferred at the pressure of the surrounding atmosphere, i.e. around 1020 hPa (abs.), carried out, but it can also be used at higher ones or lower pressures be performed. It is preferably in a temperature range from 0 ° C to 160 ° C, preferred from 0 ° C up to 120 ° C. The inventive method for the production of an aqueous Dispersion, preferably aqueous Emulsion, is carried out in a temperature range from 0 ° C to 80 ° C.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann absatzweise, halbkontinuierlich oder vollkontinuierlich durchgeführt werden.The process according to the invention can be carried out in batches, be carried out semi-continuously or fully continuously.
Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen oder deren wässrige Dispersionen, bevorzugt wässrige Emulsionen, werden verwendet zur Oberflächenbehandlung von flexiblen Materialien wie Leder oder Kunstleder, z.B. aus Polyurethan, sowie starren Flächen, wie Fußböden aus Stein, Kunststein, Kunststoffen, Fliesen aus Keramik, Steingut oder Steinzeug.The organosilicon compounds according to the invention or their aqueous Dispersions, preferably aqueous Emulsions are used for the surface treatment of flexible Materials such as leather or synthetic leather, e.g. made of polyurethane, as well rigid surfaces, like floors Stone, artificial stone, plastics, ceramic tiles, earthenware or Stoneware.
Beispiel 1:Example 1:
Man mischt 724 g eines linearen, α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxans mit 0,054 Gew.-% Si-gebundenem Wasserstoff mit 17,5 g 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien bei 25°C unter gutem Rühren (C=C/Si-H = 0,81).724 g of a linear, α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxane are mixed with 0.054 wt .-% Si-bonded hydrogen with 17.5 g of 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene at 25 ° C with good stirring (C = C / Si-H = 0.81).
Danach katalysiert man das homogene
Gemisch mit 4 mg Platin in Form einer 1 Gew.-%igen (bezogen auf
elementares Platin) Lösung
eines Platin-1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan-Komplexes
in einem α,ω-Divinyldimethylpolysiloxan
mit einer Viskosität
von 1000 mPa.s bei 25°C,
eine Lösung
des sogenannten Karstedt-Katalysators
(dessen Herstellung in
Nach 10 Minuten wird die gleiche Menge erneut zugefügt. Eine exotherme Reaktion führt zu starker Viskositätserhöhung und schließlich zu einem klaren Öl mit einer Viskosität von 3 034 mm2/s bei 25°C.After 10 minutes, the same amount is added again. An exothermic reaction leads to a sharp increase in viscosity and finally to a clear oil with a viscosity of 3,034 mm 2 / s at 25 ° C.
Beispiel 2:Example 2:
134,5 g eines linearen, α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxans mit 0,0106 Gew.-% Si-gebundenem Wasserstoff werden mit 0,84 g 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien homogen gemischt (C=C/Si-H = 1,07) und bei 25°C mit 1,4 mg Platin in Form der in Beispiel 1 beschriebenen Karstedt-Katalysatorlösung aktiviert. Innerhalb weniger Minuten erfolgt starker Viskositätsanstieg. Nach 4 Stunden wird eine Probe des erhaltenen Hochpolymers in der 3,2-fachen Menge Toluol gelöst. Die Lösung hat eine Viskosität von 4 150 mm2/s bei 25°C.134.5 g of a linear, α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxane with 0.0106% by weight of Si-bonded Hydrogen is mixed homogeneously with 0.84 g of 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene (C = C / Si-H = 1.07) and at 25 ° C. with 1.4 mg of platinum in the form of that in Example 1 Karstedt catalyst solution described activated. There is a sharp increase in viscosity within a few minutes. After 4 hours, a sample of the high polymer obtained is dissolved in 3.2 times the amount of toluene. The solution has a viscosity of 4 150 mm 2 / s at 25 ° C.
Im Vergleich dazu weist ein Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 107 mPa.s bei 25°C bei gleicher Verdünnung eine Viskosität von 3 560 mm2/s bei 25°C nach der Verdünnung auf.In comparison, a polydimethylsiloxane with a viscosity of 10 7 mPa.s at 25 ° C at the same dilution has a viscosity of 3 560 mm 2 / s at 25 ° C after dilution.
Vergleichsbeispiel 1:Comparative Example 1:
Das Beispiel 2 wird mit identischen Mengen-Hydrogensiloxan und Dien wiederholt, wobei 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien gegen 1,7-Octadien mit gleichem Molekulargewicht ausgetauscht wird (C=C/Si-H = 1,07). Die Viskosität der nach 4 Stunden mit der 3,2-fachen Menge Toluol verdünnten Lösung ist diesmal nur 560 mm2/s bei 25°C, d.h. das erhaltene Polymer weist ein geringeres Molekulargewicht auf.Example 2 is repeated with identical amounts of hydrogen siloxane and diene, with 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene being exchanged for 1,7-octadiene with the same molecular weight (C = C / Si-H = 1.07). The viscosity of the solution diluted with 3.2 times the amount of toluene after 4 hours is this time only 560 mm 2 / s at 25 ° C., ie the polymer obtained has a lower molecular weight.
Vergleichsbeispiel 2:Comparative Example 2:
Das Beispiel 2 wird mit identischen Mengen Hydrogensiloxan, aber nur 0,63 g 1,5-Hexadien statt 0,84 g 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien wiederholt, wobei die Menge an CH2=C-Gruppen gleich bleibt (C=C/Si-H = 1,07). Die Viskosität der nach 4 Stunden mit der 3,2-fachen Menge Toluol verdünnten Lösung wird mit 585 mm2/s bei 25°C bestimmt, d.h. das erhaltene Polymer weist ein geringeres Molekulargewicht auf.Example 2 is repeated with identical amounts of hydrogen siloxane, but only 0.63 g of 1,5-hexadiene instead of 0.84 g of 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene, the amount of CH 2 = C groups remaining the same (C = C / Si-H = 1.07). The viscosity of the solution diluted with 3.2 times the amount of toluene after 4 hours is determined at 585 mm 2 / s at 25 ° C., ie the polymer obtained has a lower molecular weight.
Beispiel 3:Example 3:
Das Beispiel 2 wird nun mit 141,5 g des Hydrogensiloxans statt nur 134,5 g durchgeführt (C=C/Si-H = 1,02). Der Viskositätsanstieg fällt dadurch noch deutlicher aus. Nach 4 Stunden wird das Hochpolymer mit der 3,2-fachen Menge Toluol verdünnt. Die Lösung hat eine Viskosität von 10 900 mm2/s bei 25°C.Example 2 is now carried out with 141.5 g of the hydrogen siloxane instead of only 134.5 g (C = C / Si-H = 1.02). This increases the viscosity increase even more. After 4 hours, the high polymer is diluted with 3.2 times the amount of toluene. The solution has a viscosity of 10,900 mm 2 / s at 25 ° C.
Beispiel 4:Example 4:
Die Herstellung eines Siloxanhochpolymers kann auch in einem inerten Verdünnungsmittel erfolgen. Hierzu werden in 173 g Siliconöl mit einer Viskosität von 10 mm2/s (25°C) nacheinander 43 g α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxan (0,0106 Gew.-% Aktivwasserstoff) und 0,25 g 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien gelöst (C=C/Si-H = 1,00) und nach guter Homogenisierung mit 2,2 mg Platin in Form der in Beispiel 1 beschriebenen Karstedt-Katalysatorlösung aktiviert.A siloxane high polymer can also be prepared in an inert diluent. For this purpose, 43 g of α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxane (0.0106% by weight of active hydrogen) and 0.25 g of 2,5-dimethyl-1 are added in succession to 173 g of silicone oil with a viscosity of 10 mm 2 / s (25 ° C.) , 5-hexadiene dissolved (C = C / Si-H = 1.00) and activated after good homogenization with 2.2 mg of platinum in the form of the Karstedt catalyst solution described in Example 1.
Im Verlauf von mehreren Stunden steigt die Viskosität bei 25°C bis auf 29 000 mm2/s und damit fast auf das 1000-fache des ursprünglichen Wertes.In the course of several hours, the viscosity at 25 ° C rises to 29,000 mm 2 / s and thus almost 1000 times the original value.
Beispiel 5:Example 5:
1 570 g eines α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxans mit 0,051 Gew.-% Si-gebundenem Wasserstoff werden mit 69,5 g 1,3-Diisopropenylbenzol homogen gemischt (C=C/Si-H = 1,10) und bei 25°C mit 0,08 g des in Beispiel 1 beschriebenen Karstedt-Katalysators (21% Platin) aktiviert. In ca. 10 Minuten erreicht die exotherme Reaktion ca. 50°C. Bei dieser Temperatur lässt man weitere 4 Stunden ausreagieren bis der Nachweis auf Sigebundenen Wasserstoff negativ ausfällt. Das hochviskose Produkt hat eine Viskosität von 12 400 mm2/s bei 25°C erreicht.1,570 g of an α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxane with 0.051% by weight of Si-bonded hydrogen are mixed homogeneously with 69.5 g of 1,3-diisopropenylbenzene (C = C / Si-H = 1.10) and at 25 ° C. activated with 0.08 g of the Karstedt catalyst described in Example 1 (21% platinum). The exothermic reaction reaches approx. 50 ° C in approx. 10 minutes. At this temperature, the mixture is left to react for a further 4 hours until the detection of sigebound hydrogen is negative. The highly viscous product has a viscosity of 12 400 mm 2 / s at 25 ° C.
Vergleichsbeispiel 3:Comparative Example 3:
Beispiel 5 wird mit 57,2 g 1,3 Divinylbenzol statt der 69,5 g 1,3-Diisopropenylbenzol wiederholt. Unter sonst gleichen Bedingungen erhält man ein klares Polymer mit einer Viskosität von nur 2 350 mm2/s bei 25°C. Obwohl Siloxan und Dien im gleichen Molverhältnis (C=C/Si-H = 1,10) eingesetzt werden, entsteht nur ein wesentlich dünneres Siloxanpolymer.Example 5 is repeated with 57.2 g of 1,3-divinylbenzene instead of the 69.5 g of 1,3-diisopropenylbenzene. Under otherwise identical conditions, a clear polymer with a viscosity of only 2,350 mm 2 / s at 25 ° C. is obtained. Although siloxane and diene are used in the same molar ratio (C = C / Si-H = 1.10), only a much thinner siloxane polymer is produced.
Beispiel 6:Example 6:
In einem Behälter werden 17,0 g destilliertes Wasser und 50,0 g einer 80%igen wässrigen Lösung eines Isotridecylalkoholethoxylates der durchschnittlichen Formel C13H27O (C2H4O)10H vermischt.17.0 g of distilled water and 50.0 g of an 80% aqueous solution of an isotridecyl alcohol ethoxylate of the average formula C 13 H 27 O (C 2 H 4 O) 10 H are mixed in a container.
In einem Dissolver werden zu dieser Mischung bei 1000 U/min. insgesamt 349,5 g eines α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxans (entsprechend 56 mg Si-gebundenem Wasserstoff) zudosiert, worauf sich eine hochviskose Phase bildet. Über einen Zeitraum von 4 Minuten werden 90 g destilliertes Wasser zugespeist, wodurch man ein Gemisch mit cremiger Konsistenz erhält.In a dissolver, this mixture at 1000 rpm. a total of 349.5 g of an α, ω-dihydrogenpolydimethylsiloxane (corresponding to 56 mg of Si-bonded hydrogen) are metered in, whereupon a highly viscous phase forms. 90 g of distilled water are added over a period of 4 minutes, where by obtaining a mixture with a creamy consistency.
Nacheinander werden nun 2,33 g 2,5-Dimethyl-l,5-hexadien (C=C/Si-H = 1,00) und 0,64 g der in Beispiel 1 beschriebenen Karstedt-Katalysatorlösung mit 1,1 Gew.-% Platin-Gehalt eingespeist und in der cremigen Masse verteilt. Bei fallender Drehzahl werden erst langsam, dann schneller innerhalb von 10 Minuten insgesamt 300 ml destilliertes Wasser zudosiert. Die filtrierte Emulsion hat eine mittlere Teilchengröße von 190 nm. Das mit Aceton gefällte und mit Wasser gewaschene Polymer ist in Toluol löslich und hat eine Viskosität von 3·107 mPa.s bei 25°C.2.33 g of 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene (C = C / Si-H = 1.00) and 0.64 g of the Karstedt catalyst solution described in Example 1 are then added in succession with 1.1% by weight. -% platinum content fed in and distributed in the creamy mass. When the speed drops, a total of 300 ml of distilled water are metered in slowly, then more quickly within 10 minutes. The filtered emulsion has an average particle size of 190 nm. The polymer precipitated with acetone and washed with water is soluble in toluene and has a viscosity of 3 × 10 7 mPa.s at 25 ° C.
Vergleichbeispiel 4:Comparative example 4:
Beispiel 6 wird analog mit 2,33 g 1,7-Octadien statt 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien durchgeführt (C=C/Si-H = 1,00). Das Polymer hat eine Viskosität von nur 1,4·106 mPa.s bei 25°C.Example 6 is carried out analogously with 2.33 g of 1,7-octadiene instead of 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene (C = C / Si-H = 1.00). The polymer has a viscosity of only 1.4 x 10 6 mPa.s at 25 ° C.
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