DE1251034B - Verfah ren zur Herstelung von siliciumhaltigen Epoxydverbmdungen - Google Patents

Description

AUSLEGESCHRIFT

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Auslegetag:

CO8G 7 7/^6 ff

DEUTSCHES 4β}7Ψ®^ PATENTAMT Deutsche Kl.: 39 c-30

1 251 034
D 37905 IV d/39 c
12. Januar 1962
28. September 1967

1—00

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von monomeren und polymeren siliciumhaltigen Epoxydverbindungen.

Es ist bekannt, Epoxydharze durch einfaches Vermischen mit Organosiliciumverbindungen oder partiell hydrolysierten Silanen bzw. Hydroxylgruppen enthaltenden Organosiliciumverbindungen zu modifizieren.

Es ist ferner bekannt, daß die Beständigkeit gegenüber hydrolytisch wirkenden Stoffen ver- το bessert wird, wenn man von Organosiliciumverbindungen ausgeht, in denen Epoxydgruppen oder Epoxydgruppen enthaltende Reste mittels Si — C-Bindung an Silicium gebunden sind.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung siliciumhaltiger Verbindungen bekannt, bei welchem Siliciumhalogenide mit Alkylenoxyden umgesetzt und anschließend einer Hydrolyse unterworfen werden. Hier entstehen Verbindungen mit der Si — O-Gruppierung, die zwar polymerisierbar sind, aber keine Epoxydgruppen enthalten.

Bekannt ist die Herstellung von siliciumhaltigen Epoxydverbindungen, die das Si-Atom über eine lange C-Kette an den Phenylglycidätherrest gebunden enthalten, z. B.

(CH₃)? — SiOSi(OHg)₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ -

O — CH₂ — CH CH₂

Bekanntlich sind aber Monoepoxyde zur Herstellung von vernetzten Polymeren wenig geeignet, sie dienen eher als reaktionsfähige Lösungsmittel. Die Eigenschaften von Homopolymerisaten dieser Form sind wegen der langen C-Kette zwischen Epoxydgruppen und dem Si-Atom unbefriedigend. Einer Verkürzung der C-Kette steht aber die Tatsache entgegen, daß Verbindungen vom Typ

— O —Si

OH

instabil sind.

Nach dem gegenwärtigen Wissensstand ist der Einfluß der Struktur des Phenolkörpers auf die Eigenschaften der gehärteten Epoxydharze als erwiesen anzusehen. Danach zeigen Epoxydharze Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen
Epoxydverbindungen

Anmelder:

Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin,

Berlin-Adlershof, Rudower Chaussee 5

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Alfred Wende,
Dipl.-Chem. Heinz Raubach, Berlin

aus Dian sehr gute Eigenschaften, was mit der besonderen Struktur des Dianmoleküls zusammenhängt.

Beansprucht ist ein Verfahren zur Herstellung von monomeren und polymeren siliciumhaltigen Epoxydverbindungen durch Umsatz von Organosiliciumverbindungen mit Halogenepoxyden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Organosiliciumverbindungen Bishydroxyphenylsilane und als HaIogenepoxyd Epichlorhydrin verwendet und die Reaktion im alkalischen Medium vornimmt.

Die erfindungsgemäß hergestellten siliciumhaltigen Bisglycidäther können nach hier nicht beanspruchtem Verfahren mit für Epoxydharze gebräuchlichen Härtern, wie Aminen, Polyaminen, Polyhydroxyverbindungen, Polycarbonsäuren und Säureanhydriden, ferner mit Aminoplasten, Alkydharzen und Phenolharzen gehärtet werden. Die Härtung findet bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 200⁰C statt.

Auf diese Weise können die erfindungsgemäß hergestellten Produkte zu gehärteten Preß- und Gießkörpern sowie Filmen verarbeitet werden.

Insbesondere eignen sich die festen Bisglycidäther zur Herstellung von lagerfähigen Harz-Härter-Gemischen mit oder ohne Füllstoff.

Weiterhin können die erfindungsgemäß hergestellten Epoxydharze zur Modifizierung organischer Harze verwendet werden. Man kann sie einem beliebigen organischen Harz einverleiben, das eine funktioneile Gruppe mit einem aktiven Wasserstoffatom enthält. So kommen für die Einverleibung beispielsweise in Frage: Epoxyd-, Alkyd-, Aminoplast- und Polyamidharze sowie andere Organosiloxane, die organische funktioneile Gruppen auf-

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weisen, wie Hydroxyl-, Amino-, Carboxyl- oder Amidgruppen.

Sämtliche vorstehend erwähnten modifizierten Harze weisen gegenüber den entsprechenden, kein Silicium enthaltenden organischen Verbindungen Widerstandskraft gegen UV-Strahlen, Wetter- und Oxydationsbeständigkeit auf.

Beispiel 1

20 g Dimethyl - bis - ρ - (hydroxyphenyl) - silan (0,0895 Mol) werden in 185 g Epichlorhydrin (2 Mol) und 20 ml Mcthyläthylketon gelöst und auf 112°C erhitzt. Zu der Lösung gibt man nun im Laufe von 4 Stunden unter starkem Rühren 7,15 g festes NaOH, wobei das bei der Kondensation entstehende Wasser im Gemisch mit Epichlorhydrin stetig abdestillicrt wird.

Nach beendeter Zugabe von NaOH wird unter Rühren noch 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt und dann das Reaktionsgemisch über Nacht stehengelassen. Das entstandene NaCl wird dann auf einer G-3-Fritte abgenutscht und mit absolutem Äther gewaschen.

Das Filtrat wird auf dem Wasserbad im Vakuum vom Epichlorhydrin befreit und anschließend im Hochvakuum destilliert. Die Fraktion mit Kp.o.os 237 bis 240⁰C liefert 12,5 g Dimcthyl-bis-(4-(2',3'-epoxypropoxy)-phenyl)-silan, das nach kurzer Zeit kristallisiert. Farblose feste Kristalle, die bei F. 58⁰C schmelzen.

Epoxyd-Äquivalent:

Berechnet . .. 178,2
gefunden . .. 180,4

Als Rückstand bleiben 5,3 g einer gelben, hochviskosen Flüssigkeit, die ein Gemisch der entsprechenden Polymerhomologen darstellt. Der Nachweis auf Halogen ist negativ (B e i 1 s t e i n).

Beispiel 2

Man verfährt analog Beispiel!, nur mit dem Unterschied, daß das nach der Entfernung von Epichlorhydrin zurückbleibende Harz nicht destilliert wird. Man erhält eine farblose Flüssigkeit, die nach längerem Stehen erstarrt. Epoxyd-Äquivalent: 194.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von monomeren und polymeren siliciumhaltigen Epoxydverbindungen durch Umsatz von Organosiliciumverbindungen mit Halogenepoxyden, dadurch gekennzeichnet, daß man als Organosiliciumverbindungen Bishydroxyphenyljjjjajitund als Halogenepoxyd Epichlorhydrin verwendet und die Reaktion im alkalischen Medium vornimmt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 1 002 015.

   709 649'447 9 67

   Bundesdruckerei Berlin