DE1570907A1 - Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbestaendigen polymeren Cyclodisilazanen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbestaendigen polymeren Cyclodisilazanen

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DE1570907A1
DE1570907A1 DE19641570907 DE1570907A DE1570907A1 DE 1570907 A1 DE1570907 A1 DE 1570907A1 DE 19641570907 DE19641570907 DE 19641570907 DE 1570907 A DE1570907 A DE 1570907A DE 1570907 A1 DE1570907 A1 DE 1570907A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
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Description

  • Verfahren zur H@rstellung von hochtemperaturbeständigen polymeren Cyclodisilazanen Die vorllegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbustä @ligen polymeren Cyclodisilazanen, die aus sich wiederholonden Struktureinheiten der allgemeinen Formel bestehen, worin R1 und R2 einzeln genommen Fluoratome, Wasserstoffatome, identische oder verschiodone Alkylo, alkonyle, Alkinyle, Cycloalkyle, Cycloalkonyle, Aralkyle, Aralkenylo, Aralkinylo, Alkaryle, Alkonylaryle, Alkinylaryle, Aryle oder heterocyclische Reste, die bis zu 24 Kohlenstoff= atome enthalten und substituiert sein können, -OR4 Gruppen (R4 = Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Cycloalkonyl, Alkaryl, Alkenylaryl, Alkyl= aryl,. Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Aryl oder heterocyclischur Rest mit bis au 24 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Halogen, eine tortiäre Arninogrup= po oder Weitere, sich bis zu 10 mal wiederholgende -OR4G Gruppen aufweisend), -NR5R6 Gruppen (einzeln genommen R5 = R4 oder Wasserstoffatom. R6 = R5 oder Alkalimetallatom, zusammen genommen bilden R5 und R6 eine cyclische Struktur), -SiR73 Gruppen, die über -O-, -NH-, -NR4 --SiR42- » oder -Si(OR4)2- mit dem Siliciumatom verbunden sein können (R7 = F, R4, -OR4, -NR4R5, -SiR43, -Si(OR4)3, -N(SiR43)2, -N[SI(OR43]2, -(OSiR42)bOSiR43 oder -[OSi(OR4)2]bOSi(OR4)3, b- null oder 1 bis 8).
  • -BR82 Gruppen, die ü ber -O-, -NH-, -NR4-, -BR4- oder -B(OR4)- mit dem Siliciumatom verbunden sein konnen (R8 = R4 oder -OR4), oder Gruppen -PR82, die über -O-, -NH-, -NR4-, -PR4- oder -P(OR4)- mit dem Siliciumatom verbunden sein können, einschliesslich der am Phosphor oxydierten oder sulfidierten Homologen (R8 hat die gleiche Bedeutung wie oben), R und R2 zusammen genommen einen Polymethylen-Ring mit bis zu 11 Methylen-Einheiten, die durch das Siliciumatom verbunden sich und dessen Methylen-Kette durch -O-, -S-, NR5-, -SiR42-, -BR4-, -PR4-, unterbrochen suin kann, R3 ein gegebenenfalle substituiertus Alkylen, Alkenylen, Alkinylen, Cycloalkylen, Cycloalkonylen, Aralkyl en, Aralkenylen, Aralkinylen, Alkarylen, Alkenylarylen, Alkinylarylen, Biarylen, Dialkylenäther, Pole (alkylenäther), Diarylenäther, Alkylen-Arylenäther, Poly(arylenäther) für einen entsprechenden Re Rest, der -S-, -NR5-, -SO-, -SO2- oder -SiR42- anstello von Sauerstoff besitzt, a null oder 1 und p den Polymerisationsgrad bedeuten.
  • Diese Verbindungen werden im Prinzip durch Zersetzung von g@@@ssen Silazanen erhalten, die allgemein durch die folgende Formel ausgedrückt werden konnen Die zur Durchfünrung der Erfindung geeigneten Ausgangsverbindungen (B) enthalten eine abspaltbare Aminogruppe Z, die zusammen mit einem Wasserstoffatom Y während dem Cyclisierungs- und Polymerisierungsprozess austritt. R1 und R2 sind wie früher definiert. Die bevorzugten Aminogruppen Z leiten sich von primären Aminen ab, die bei der Reaktionstemperatur leicht flüchtig sind. Beispiele sind : Methylamin, Aethylamin, n-Propylamin, iso-Propylamin, n-Butylamin, iso-Butylamin, sec-Butylamin, tbrt-Butylamin, Methoxymethylamin und Methoxyëthylamin.
  • Der Aminrest kann jedoch auch von einem cycloaliphatischen, araliphatischen und aromatischen Amin abgeleitet sein, solange diesos bei der Reaktionstemperatur flüchtig ist, Die Auswahl des geeigneten Aminrestes ist aber auch durch den Siedepunkt des abgeleiteten Diaminosilans und das weitere Schicksal des wieder abgespaltened Amins bestimmt. Die von sekundären Aminen abgeleit@ten Aminreste sind weniger bevorzugt.
  • Es wurde gefunden, dass die Verbindungen mit tertiären Aminogruppen in den muisten Fällen nur die halbe Menge des gewünschten polymeren Cyclodisilazans geben, weil eine störende Umlagerung erfolgt.
  • Somit können die bevorzugten Ausgangsprodukte noch speziflscher durch die allgemeine Formel (C) R4NH-Si(R1R2)-NH-R3a-NH-Si(R1R2)-NHR4 dargestellt werden, worin R1 - R3 und a wie oben definiert sind und NHR4 den Rest eines, wie oben genannten primären Amins identifiziert, der während der Reaktion abgegeben wird.
  • Die Bildung der polymeren Cyclodisilazane verläuft vermutlich in allen Fällen über ein unbeständiges Bis(silylimid), das sofort unter Bildung von suhr stabilen Viererringen polymerisiert, Diese Reaktion kann wie folgt schemutisiert werden Die Ausgangsverbindungen, wie sie durch die Formel (B) verallgemeinert und durch die Formel (C) näher präzisiert wurden, und die weiterhin N,N'-bis(aminosilyl)-diamine genannt werden, waren bisher noch nicht bekannt. Sie können leicht durch Umaminierung von Diaminosilanen hergestellt wurden. Die Diaminosilane sind gut bekannt und entsprechen der allgemeinen Formel (D) R4NH-Si(R1R2)-NHR4 worin R1 - R4 wie früher definiert sind. Die Diamine entsprechen der allgemeinen Formel @@/@@@/ H2N-R3a-NH2 worin R3 und a wie früher definiert sind.
  • Aus der Fachliteratur sind zahlreiche Diaminosilane mit der Formel (D) oder Dichlorsilane, aus welchen die ersteren hergestellt werden können, bekannt. Beispiele für R1 und R2, die auch in den erfindungsgemässen Polymeren enthalten sind, was beim Betrachten der Gleichung (a) erkenntlich wird, sind : Wasserstofratome, Fluoratome, Alkyle, Alkenyle und Alkinyle wie Methyl, Aethyl, Vinyl, Aethinyl, n-Propyl, iso-Propyl> Allyl, Propenyl, Propargyl, Propinyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Methallyl, l-Butenyl, Crotyl, Butadienyl, l-Butinyl, 2-Butinyl, l-Buten-2-inyl und höhere aliphatische Reste mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen wie Undecenyl, Dodecyl, Myristyl, Oleyl, Tetracosyl; Cycloalkyle und Cyclo= alkenyle wie Cyclopentyl, Cyclopentenyl, Cyclopentadienyl, Cyolchexyl, Cyclohexenyl, Cyclohexadienyl und grössore alicyclische Reste mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen wie Cyclododecyl, Cyclooctyl, Cyclooetatrienyl, Cyclododecatrienyl, Cycyclohexyl; Aralkyle, Aralkenyle und Aralkinyle wie Benzyl, Cuminyl, Phenyläthyl, Styryl, Phenyläthinyl, Phenylpropyl, 3-Phenylallyl, 2-Phenylallyl, Cinnamyl, 1-Phenylpropinyl, Diphenylmethyl, Triphenylmothyl, alpha-Naphthylmethyl, bota-Napethylmethyl, alpha Naphthyläthyl, beta-Naphthyläthyl , alpha-Naphthyläthenyl, beta-Naphthyläthenyl, alpha-Naphthyläthinyl, beta-Naphthyläthinyl; Alkaryle, Alkenylaryle und AkinylaryIe wie Tolyl, Xylyl, Mesityl, Duryl, Aethylphenyl, Cumyl, Vinylphenyl, Aethinylphenyl, Propargylphenyl, Propinylphonyl, tert-Butylphonyl, l-Vinylnaphthyl, 2-Vinylnaphthyl, l-Aethinylnaphthyl, 2-Aethinylnephthyl; Aryle wie Phenyl, o-Biphenylyl, m-Biphenylyl, p-Biphenylyl, p-Terphenylyl', m-Terphenylyl, l-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Anthryl, 9-Antnryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phen@nthryl, 9-Phenanthryl; und he4terocyclischo Roste wio Pyrryl, Furyl, Benzofuryl, Thienyl, Pyrrolinyl, Pyrazolyl, Pyrazolinyl, Imidazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Isooxazolyl, Pyrazinyl, Pyrimidyl, Pyridazinyl, Pyridyl, Pyranyl, Thiopyranyl, Piperidyl, Morpholinyl, Thiazinyl, Triazinyl, Chinolyl, Chinuzolyl, Chinoxalyl, Indolyl, Carbazlyl, Wenn eine -NH- Gruppe vorhanden ist, so ist diese vorzugsweise substituiert wie im N-Methylpyrryl, N-Trimethylsilylimidazolyl usw.
  • Es wurde gebunden, dass die aufgezählten Kohlenwasserstoffreste, als auch die heterocyclischen Reste, Substituenten aufweisen können, und dass diese Substituenten die Reaktion nicht verhindern. Beispiele möglicher Substituenten sind : Cl, Br, J, F, -OR6, -SR6, -COR4, -CSR4, -COOR6, -ocoR4, -CONR5R6, -N(R6)COR4, -N(R6)COOR4, -N(R6)CONR4R5, -NR5R6, -N=NR4, =NR6, -N=CR4R5, -CN, -NO2, -SOR4, -SO2R4, -SO2OR6, -SO2NR5R6, -N(R6)SO2R4, -N(R6)SO3R6, worin die Symbole die gleiche Bedeutung wie früher haben; ferner Si, B und P enthaltende Reste, wie sie fUr R1 und R2 näher präzisiert worden sind.
  • Beispiele für einige einfache Vertreter der 6->rossen Klasse von hulogenierten Kohlenwasserstoffresten sind : Chlormethyl, Dichlormethyl, Trichlormethyl, Brommethyl, Dibrommethyl, Tribrommethyl, Fluormethyl, Difluor= methyl, Trifluormethyl, 1-Chloräthyl, 2-Chloräthyl, 1-Bromäthyl, 2-Bromäthyl, l-Fluoräthyl, 2 -Flueräthyl, 1,2 -Dichloräthyl, 1,2-Difluor= äthyl, 2-Trichloräthyl, 2-Trifluoräthyl, Pentafluoräthyl, 2-Chlorvinyl, 1 -Chlorvinyl, 1,2 -Dichlorvinyl, Trichlorvinyl, Trifluorvinyl, Chloräthinyl, Fluoräthinyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphonyl, Bromphenyl, Fluorphenyl, Difluorphenyl, - Trifluorphenyl, Pentafluorphenyl.
  • Beispiele für einige Kohlenwasserstoffoxy-Substituenten, die der allge meinen Formel R6O- entsprechen, sind : Methoxy, Aethoxy, Dimethyl@mino= äthoxy, Vinyloxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, iso-Propenoxy, Bis (trimethylsilyl) amino-iso-p-ropoxy, l-Propenoxy, 2-Propenoxy, n-3utoxy, iso-Butoxy, Sec-Butoxy, tert-Butoxy, Crotoxy, n-Amoxy, iso-Amoxy, n-Octoxy, 10-Undecylenoxy, Lauroxy, Stearoxy, Phenylmothoxy, Styryloxy, Phenyläthinyloxy, p-Allylphenoxy, Phenoxy, Toloxy, Xyloxy, 3-Biphenylyloxy, I-Naphthoxy, 2 -Naphthoxy, m -Diphenylaminophenoxy, Aearoxy, einschliess -lich der Thioanalogen, dio Schwefel anstelle von Sauerstoff enthalten und der allgemeinen Formel R6S-bntsprechen. Besonders nützliche Substituenten eiithalten-einige verzweigte oder sich wiederholende Ether gruppierungen wie Methoxymethylenoxy, Methoxyäthylenoxy, Aethoxyäthylonoxy, tert-Butoxy -tert-Butylenoxy, Veratroxy, Anisoxy, Phenetoxy, 3,4-Dimethoxyphenenyloxy, 3-Phenoxyphenylenoxy, 3-Phenoxy -4 -Methoxy= phenenyloxy, 3,4 -Diphenoxyphenonyloxy, Polymethylenoxy der allgemeinen Formel R9OCH2(OCH2)bO-, worin b wie früher definiert ist und R9 einen ester- oder äthorbildenden Rest darstellt, wie er üblicherweise als End= gruppe in Polyoxymethylenverbindungen vorkommen kann; die verwandten Substituenten, welche Aethylen oder Propylen anstelle von Methylen ent= halten. Die aufgefLihrten Kohlenwasserstoffoxy-Substituenten können, entsprechend der für R und R2 gegebenen Definition, auch direkt mit den Siliciumatomen verbunden sein. Andere Poly (alkylenäther) besitzen die allgemeine Formel R9OCH2CH2(OCH2CH2)b- oder R9OCH2CH2CH2(OCH2CH2CH2)b-, worin R9 und b wie oben definiert sind. Sie werden durch Einwirkung von Aethylonoxyd oder Propylenoxyd auf an Silicium gebundenes Hydroxyäthyl oder Hydroxypropyl erhalten.
  • Eine freie Hydroxyl-oder Mercaptangruppe kann als Substituent iii den Polymeren vorhanden sein. Die einfachsten Vertreter der Klasse sind Hydroxyäthyl und Mercaptoäthyl. Nährend der Polymerisation kann vor netzung stattfinden. Dic Reaktion kann unter Benützung des Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalzes ausgeführt werden. Die HO und HS-Gruppen können durch Ionenaustausch wieder hergestellt werden Beispiele für einige Acyl-Substituenten, die die allgemeine Formel aufweisen, sind : Acetyl, n-Propionyi; iso-Propionyl, Acrylyl, Crotonyl, Propiolyl, n-Butyryl, iso-Butyryl, sec-Butyryl, tert-Butyryl, Amoyl, Pivalyl, Enanthyl, Caprylyl, Lauroyl, Myristoyl, Oleolyl, Stearoyl, Phenylacetyl, Diphenylacetyl, Cinnamoyl, Benzoyl, Naphthoyl, Cumoyl, 4 -Biphenylylcarbunyl, Anisol, Phenetoyl, Veratroyl, 2,3,4-, 2,4,5-und 3,4>5 -Trimethoxybenzoyl, p-Diphenylaminobezoyl, Cyanacotyl, Trimethylsilylanthranoyl, Methoxyacetyl, Dimethylaminoacetyl, Trimethylsilylaminoacetyl, Bis(trimethylsilyl)aminoacetyl, Trimethylsiloxyacetyl, Trichloracetyl, Trifluoracetyl, 2 -Fuboyl, 3-Furoyl, Pyrroyl, einschliesslich der Thioanalogen, die der allgemeinen Formel entsprechen. Diese, eine Kcto--oder Thioketogruppe bildenden Reste können durch das bei der Reaktion abgespaltene primäre Amin in den entsprechenden Rest einer Schiff'schen Base umgewandelt werden.
  • Beispiele für Sulfinyl- und Sulfonyl-Substituenten sind jene Vcrbindungen, die eine SO oder SO -Gruppe anstelle der in der obenstehenden Formel gezeigten CO-Gruppe haben und somit den allgemeinen Formeln und entsprechen. Diese, wie auch die Carbonylgruppen können im gleichen Substituent mehrmals vorkommen.
  • Beispiele für einige Carboxy-Substituenten, die die allgemeine Formel aufweisen, sind : Die freie Carboxygruppe selbst und Ihre Ester derivate wie Carbomothoxy, Carbäthoxy, Carbovinyloxy, Carbo-n-propoxy, Carbo -2 -propenoxy, Carbo-iso-propenoxy, Carboctoxy, Carbundecylenoxy, Carboctadecoxy, Carbophenoxy, einschliesslich der Thioanlaogen, die der allgemeinen Formel entsprechen.
  • Die Zwischenprodukte> welche'eine freie Carboxygruppe oder eine andere saure Gruppe enthalten, werden in der Form eines Natrium, Kalium- oder primären Aminsalzes zur Reaktion gebracht, wobei im letzten Fall das gleiche Arnin verwendet wird, wie es an Silicium gebunden ist und während der Reaktion abgespalten wird. Die freien Carboxylgruppen können im Polymeren durch Ionenaustausch wieder hergestellt werden, was durch Behandlung mit verdünnter Säure erreicht werden kann.
  • Beispiele für verwandte Sulfo-Substituenten sind jene Verbindungen, die eine SO2-Gruppe anstelle der in der obenstehenden Formel gezeigten CO -Gruppe haben und somit der allgemeinen Formel entsprechen.
  • Die aufgezählten Reste können auch immer ein Stickstoffatom gebunden sein und stellen so einen Urethanrest dar, welcher der allgemeinen Formel entspricht. Miteingeschlossen sind die analogen Reste von Thiourethanen. nährend der Polymerisation kann die Urethangruppe in eine Harnstoffgruppe umgewandelt werden.
  • Beispiele für die verwandten Sulfamido-Substituenten sind jene Verbindungen, die eine 502 -Gruppe anstelle der in der obenstehenden Formel gezeigten CO -Gruppe haben, Im Gegensatz zu den Carboxylderivaten existiert auch die freie Säure und diese Reste können somit durch die allgemeine Formel ausgedrückt werden.
  • Beispiele für eine weitere Klasse von Ester-Substituenten, die der all= gemeinen Formel entsprechen, sind : Acetoxy, Acryloyloxy, n-Propionyloxy, Crotonyloxy, Propiolyloxy, Tetrolyloxy, n -Butyryloxy, tert-Butyryloxy, Valeryloxy, Caproyloxy, Caprylyloxy, Pelargonyloxy, Capryloxy, Lauroyloxy, Palmitoyloxy, Cumoyloxy, Phenylacetoxy, Phenylacryloyloxy, Benzoxy, einscnliesslich der Thioanalogen, welche die allgemeinen Formeln aufweisen. Die Ester von Dicarbonsäuren, z.B. der Aethyloster von Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Phthalsäure etc. können ebenfalls als Substituenten vorhanden sein. Im Laufe der Polymeri= sation kanh der Säureanteil abgespalten werden und mit dem ebenfalls in der Reaktion abgespaltenen primären Amin ein Amid bilden. Der neu gebildetc Alkohoianteil, der immernoch an Silicium gebunden ist, kann eine Ver= netzung des Polymeren bewirken, Wenn die Komponenten zweckmässig ausgewählt werden, so kann das gebildete Amid entweder abdestilliert werden oder im Polymeren verbleiben und als Weichmacher wirken.
  • Beispiele für eine weitere Klasse von Ester-Substituenten sind jene Ver bindujigen, die eine SO2-Gruppe anstelle der in der obenstehenden Formel gezeigten CO--Gruppe haben uiid somit der allgemeinen Formel entsprechen.
  • Beispiele für einige Carbamyl-Substituenten, welche die allgemeine Formel R5R6NC- aufweisen, sind : Dic unsubstituierte Carbamylgruppe, die Alkalisalze davon, Methylcarbamyl, Aethylcarbamyl, Allylcarbamyl, n-Propylcarbamyl, iso-Propylcarbamyl, iso-Propenylcarbamyl, n-Butylcarbamyl, sec-Butylcarbamyl, 3-n-Butenylcarbamyl, Myristyl carbamyl, Cyclohexylcarbamyl, Phenylcarbamyl, Trimethylsilylcarbamyl, Dimethyl -phenylsilylcarbamyl, Triphenylsilylcarbamyl, einschliesslich der in gleicher Weise disubstituierten Carbamyle. Irri allgemcinen wird ein Carbamyl vorgezogen, das sich ableitet von einem gleichen Amin wie direkt an Silicium gebunden und bei der Reaktion wieder abgespalten oder von einem Amin, das zur Umaminierung unfähig ist (d.h. sterisch gehindertes Amin oder schwerflüchtiges bzw. nicht flüchtiges Amin).
  • Beispiele für einige Amino-Substituenten, welche die allgemeine Formel R5R6 N- aufweisen, sind : Methylamino, Aethylamino, n-Propylamino, iso-Propylamino, Allylamino, n-Butylamino, iso -Butylamino, sec-Butylamino, tert-Butylamino, 3-Butenylamino, 2 -Butenylamine, n-Amylamino, iso-Octylamino, Anilin, Dodecylamino, Cyclohexylamino, Cyclohexenylamino, Benzylamino, Toluidino, p-Phenylanilino, Cumidino, Anisidino, m -Methoxy= anilino, p-Anisylanilino, m-Trifluormethylanilino, N-Diphenylbenzidino, Pyrrolino, Pyrrolidino, Pyrazolino, Piperidino, Morpholino, Thiazino, N-Trimethylsilylpiperazino, T6trahydrochinolin, Decahydrochinolin. Falls die primäre Aminogruppe H2N- oder eine sekundäre Aminogruppe R4HN-vorhanden ist, so kann eine Umaminierung erfolgen, woraus eine Ver= netzung des Polymeren resultiert. Die Umaminierung kann mit tertiären Aminogruppen R42N- wie Dimethylamino, Diätnylamino, Dipropylamino, Dibutylamino usw. oder hetcrocyclischen Aminogruppen wie oben aufgezählt, vermieden worden.
  • Die Aminogruppen können auch direkt mit dem Silicium verbunden sein, wie dies unter der Definition von R1 und R2 vorgesehen ist. In solchen Fällen wäre das Ausgangsmaterial ein Triaminosilan oder ein Tetreamino= silan und es entstehen vernetzte Polymere.
  • Beispiele für einige Amino-Substituenten, welche die allgemeine Formel aufwoìsen, sind : Acetamid, Chloracetamido, Trifluoracet= amino, Benzamido, Cyanbenzamido, iso-Propionylamido, n-Butyrylamido, Valerylamido, Palmitoylamido, Tetracesanoylamido, Naphthoylamido, einschlieeslich dor verwandten Imido-Substituenten wie Phthalimido, Pyromellitimido usw. Während der Polymerisation kann der Säureanteil abgespalten werden und mit dem ebenfalls in der Reaktion abgespaltenen primärenamin ein Amid bilden. Gleichzeitig wird eine primäre Amino= gruppe wieder hergestellt, die durch einen Kohlenwasserstoffrest mit dem Silicium verbunde ist und im Polymeren eine Vernetzung bewirkt. Das neu gebildete Amid kann, falls die Komponenten zweckmässig ausgewählt sind, entweder abdestilliert werden oder im Polymeren verbleiben und als Weichmacher wirken. So wird ein möglicherweise gebildetes Acetamid abdestillieren, während ein von einer höhermolekularen Fe ttsäure abge= leitetes Amid als eichmacher wirken könnte.
  • Beispiele für Sulfonamido-Substituenten sind jene Verbindungen, die eine 502-Gruppe anstelle der in der obenstehenden Formel gezeigten CO -Gruppe enthalten und somit der allgemeinen Formel entsprechen Beispiele für einige Azo-Substituenten, welche die allgemeine -Formel R4N=N- besitzen, sind : Methylazo, Aethylazo, n-Butylazo, iso-Butylazo, tert-Butylazo, Phonylazo, N -Phenyl -phenylen-bis -azo.
  • Beispiele für einige Azino-Substituenten, welche die allgemeine Formel R4R5C=N-N= besitzen, sind ; Acetaldehydazino, Acetonazino, Hexafluor= acetonazino, Benzaldehydazino, Acetophenonazino, 2,4' -Dichloracetophenon= azino, Benzophenonazino, 4,4'-Bie(N- trimethyleilyl-methylamino)benzo= phenonazino.
  • Beispiele für einige Alkylidenamino-Substituenten, welche die allgemeine Formel R4R5C-N- besitzen, sind : Methylenamino, Aethlidenamino, 2 Trifluoräthylidonamino, Vinylidenamino, n-Propylidenamino> 1-Aethyl= butylidenamino, 3-Butenylidenamino, Benzylidenamino, alpha-Methyl = benzylidenamino, alpha-Phenylbenzyl idenamino, Cinnamyl idenam ino.
  • Beispiele für einige Imino-Substituenten, welche die allgemeine Formel R6N= besitzen, sind : Die freie Iminogruppe HN= , die Alkalisalze davon, Methylimino, iso-Butylimino, sec-Butylimino, Allylimino, Cycloheptylimino, Phenyläthylimino, Anisylimino, p-Dimethylaminophenylenimino, Penta= fluorphonylimino, Die an Kohlenwasserstoffreste gebundene unsubstituier te oder substituierte Iminogruppo, wie untcr der Definition von R1 und R2 vorgesehen, bildet ganz allgemein eine Rest einer Schiff'schen Base.
  • Solche Substituenten können auch während der Polymerisation gebildet werden durch Umwandlung von Aldehyd- oder Ketonresten mittels dem bei der Reaktion ubgespaltenen primären Am in.
  • Beispiele für einige der einfachsten Vertreter der grossen Klasse von cyanierten und nitrierten Konlenwasserstoffresten sind : 2-Cyanäthy-l, 2-Nitroathyl, 2-Cyen-n-propyl, 3-Cyan-n-propyl, 2,4 -Dicyan-n-butyl.
  • Anstelle von Aethyl, n-Propyl und n-Butyl können andere Kohlenwasser= stoff reste wie sie für R1 und R2 aufgezählt wurden, vorhanden sein.
  • Beispiele für einige Silyl-Substituenten dur allgemeinen Formel R73Si-, die durch die allgemeine Formel R43Ski- noch anger definiert werden, sind : Trimethylsilyl, Tris (trifluormethyl) silyl und andere gegebenenfalls substituierto Trikohlenwasserstoffsilyle, die identische oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte Alkyle, Cycloalkyle, Aralkyle oder Aryle enthalten, wie sie früher für R1 und R2 angegeben wurden, einschliesslich der Silyle in denen Si ein Bestandteil des heterocyclischen Ringes ist wie in Silacyclopentan, Silacyclopenten, Silacyclohexan, Silacyclohexen, Silacyclohexadien usw. oder die durch die allgemeinen Formeln F3Si-, F2R F2R4Si- und F(R4) Si noch enger definiert werden, sind : Trifluorsilyl, Methyldifluorsilyl, Dimethyl-fluorsilyl, Phenyl-difluorsilyl, Diphenyl-fluorsilyl und andere Kohlenwasserstoff-difluorsilyle oder Dikohlenwasserstoff-fluorsilyle mit oben erwähnten Kohlenwasserstoffresten; oder die durch die allgemeinen Formeln (R4O)3Si-, F2(R4O)Si- und F(R4O)2Si- noch enger definiert werden, sind : Trimethoxysilyl, Difluer -methoxysilyl, Fluor -dimethoxysilyl, Triphonoxysilyl, Difluer -phenoxysilyl, Fluor -diphenoxysilyl und andere Trikohlenvasser= stoffoxysilyle, Difluor-kohlenwasserstoffoxysilyle und Fluor-dikohlenwasser= stoffoxysilyle, dio identische oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte Alkoxyle, Cycloalkoxyle, Aralkoxyle, Alkaroxyle oder Aroxyle enthalten, wie sie früher für R4O- angegeben wurden; oder die durch die allgemeinen Formeln R4(R4O)2Si- und R42(R4O)Sinoch enger definiert werden, sind : Methyl-dimethoxysilyl, Dimethylmethoxysilyl und Analoge, die eine Kombination von anderen organischen Resten besitzeh, wiu sie vorher aufgezählt wurden.
  • Die Silyl-Substituenten können über Sauerstoff gebunden sein und so der allgemeinen Formel R73SiO- entsprechen. Einige einfache Vertreter sind Trifluorsiloxy, TrimethylsilQxy, Trimethoxysiloxy, Triphenylsiloxy, Triphenoxysiloxy, Dimethyl-methoxy-siloxy, Methyl -dimethoxysiloxy, Diphenyl -phenoxysiloxy, Phenyl -diphenoxysiloxy, Dimethyl -pheno'xysiloxy, Phonyl-dimethoxysiloxy und Analogie, die eine Kombination von anderen organischen Resten besitzen, wie sie vorher aufgezählt wurden.
  • Die Silyl-Substituenten können auch über Stickstoff gebunden sein und so den allgemeinen formoln R73SiNH-, R73SiN(R4)- und (R73Si)2N- ent= sprechen. Einige einfache Vertreter sind : Trifluorsilylamino, Trifluorsilyl -methylamino, Bis (trimethylsilyl )amino, Trimcthoxysilylamino, Trimethoxysilyl-methylamino, Bis (trimethoxysilyl)amino, Triphenylsilyl= amins, Methyl -diphenylsilyl -methylamino, Bis (Dim £thyl-phenylsilyl)amino und Analoge, die eine Kombination von anderen organischen Resten besitzen, wie sie für R1, R2 und R4O- aufgezählt wurden und wie sie 7 unter die Definition von R fallen.
  • Beispiele für Boryl-Substituenten sind jene Verbindungen, die Bor anstelle des in der obenstehenden Formel gezeigten Siliciums enthalten und der Wertigkeit des Bors entsprechend substituiert sind. Sie können durch die allgemeinen Formeln R82B-, R82BO-, R82NH-, R82N(R4)- und (R82B)2N- ausgedrückt werden.
  • Beispiele für Phosphor enthaltende Substituenten sind jene Verbindungen, die Phosphor ansteLle des in der obenstehenden Formel gezeigten Siliciums enthalten und der Wertigkeit des Phosphors entsprechend substituiert sind.
  • Sie können durch die allgemeinen Formeln R82P-, R82PO-, R82PNH-, R82PN(R4)- und (R82P)2N- ausgedrückt werden. Miteingeschlossen eind die am Phosphor oxydierten oder sulfidierten, vierbii1'-digen Analogen.
  • Im allgemeinen sind alle genannten Substituenten an niedere Alkyle, Alkenyle oder Alkinyle mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder an Phenyl gebunden. Sie können jedoch auch an höheren aliphatischen, cycloalipha= tischen, araliphatischen und polynuklearen aromatischen Resten vorhanden sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die aufgezählten Substituenten in den alicyclischen und aromatischen Re sten sowohl in Bezu; auf die ringverknüpfende Stelle als auch, falls mehrere vorhanden sind, zueinander in ortho-, meta- oder para-Stellung stehen können.
  • Die Si, B oder P enthaltenden Substituenten können auch direkt mit dem Silicium verbunden sein, wie dies unter der Definition von R1 und R2 vorgesehen ist. In solchen Fällen können ein oder mehrere Reste odur R8 in den oben aufgeführten Formeln durch eine gleiche Gruppe ersetzt sein. Die Silylgruppen werden allgemein vorgezogen. Die Substituenten mit Si-Si oder Si-O-Si Wiederholungen sind besonders wertvoll. Sie können durch die allgemeinen Formeln R43Si-Si(R4)2-, (R4O)3Si-Si(R4O)2-, R43Si-NH-Si(R4)2-, (R4O)3Si-N-Si(R4O)2-, , R43SiO(R42SiO)c- und (R4O)3SiO(R4O2SiO)c-, worin R4 wie früher definiert und c eine ganzc Zahl bis zu 10 ist. Diese Gruppcn können über Sauerstoff oder Stickstoff mit dem Silicium des Viorerringes verbunden sein, wie es oben für die Silylgruppen erklärt wurde. Illustrative Beispiele einiger einfacher Vertreter sind Pentamethyldisilanyl, 1-Trimethylsilyl-tetramethyldisilanyl, 1-Bis(trimethylsilyl)trimethyldisilanyl, Pentam@thoxydisilanyl, 1-Trimethoxysilyl -tetramethoxydisilanyl, l-Bis(tr'imuthoxysilyl) -trimethoxydisilanyl, P Pentamethyldisilanoxy, Pentam ethyldisiloxanoxy, Pentam@thyldisilanylamino. Pentamethyldisilazanylamino, Pentam @thyldisilazanyl, Pentamethyldisilazanoxy usw.
  • Wenn Si, B odur P enthaltende Substituenten am Silicium des Viererringes ueber einen Kohlenwasserstoffrest gebunden sind, so ist dieser Rest vor= zugsweise der divalente Rest -R3 - , von welchem die wichtigsten Vertreter Methylen, Aethylen, Phenylmethylen, Diphenylmethylen, Phenylen, Durylen, Biphenylylen, Methylenäther, Aethylenäther, Dimethylenoxymethylen, 1,2 -Dim ethyl enoxyäthylen, Diphenylenäther, 1,4 -Dimethylenoxyphenylen, 1,3 -Dimethyl enoxyphenylen, 1,4 -Diphenylenoxyphenylen, 1,3 -Diphenylenoxy = phenylen sind.
  • Die Ausgangs-Diaminosilane (D), welche der Umaminierung unterworfen werden können sind zahlreich. Einige einfache Vertreter sind Bis(mehylamino)dimethylsilan, Bis (methylamino)diphenylsilan, Bis (ethylamino)pentamethylensilaN, Bis (methylam ino )heptamethylensilan, Bis(äthylamino)difluorsilan. Im Hinblick auf den Aminrest, der in der Reaktion abgegeben wird, wird man ein niedersiedendes, billiges Amin auswählen, das wieder zurück gewonnen und verwendet werden kann.
  • Diese Auswahl wird aber auch durch don Siedepunkt des Diaminosilans geleitet, denn die Reaktionszeit kann beträchtlich gekürzt werden bei höheren Anfangstemperaturen In der Regel werden etwas höhormolokulare Reste am Stickstoff bevorzugt, wonn diejenigen am Silicium niedermolokular sind.
  • Die Umaminicrung von Diaminosilanen mit monofunktioneilen Aminon ist aus der Literatur bekannt. Bis(bcnzylamino )dimethylsilan, Bis(anilino)-diphenylsilan und Bis(vinyloxy-2-äthylamino)dimethylsilan sind bekanntlich durch Umaminierung hergestellt worden. Die Umaminierung wird mit difunktionellen Aminen, d.h. Diaminen oder Verbindungen mit zwei NH2 -Gruppenß in gleicher Weise unter Benützung einer molaron Proportion von 2:1 ausgetührt : R4HN-Si(R1R2)-NH-R3a-NH-Si(R1R2)-NHR4 + 2 R4NH2 Bei der Umaminiorung sind bekannte Tatsachen wie die Stärke der Si-N -Bindung, welche durch die Substituenten am silicium und Stickstoff beinflusst wird, als auch storische Gegebenheiten gebührend zu berücksich= tigen.
  • Fast jedes zugängliche aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Diamin ist für die Herstellung der Ausgangsprodukte, bzw. Zwischenprodukte, geeignet. Einige qualifizierte Vertreter sind : Hydrazin, Guanidin, Harnstoff, Aethylendiamin, 1,3-Diaminopropan, 1,2-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,2-Diaminobutan, 2,3 -Diam inobutan, 1,3-Diaminobutan, 1,5-Diaminopentan, Hexamethylen= diamin, 1,2-Diaminocyclobutan, 1,2- , 1,3- , 1,4-Diaminocyclohexan, 4,4' -Diaminobicyclohexan, 1,6 -Diaminocyclododecan, o-Aminobenzylamin, 4,4' -Diaminodiphenylmethan, 2,2' -Diaminobibenzyl, Diaminobenzole, buta,beta-Diaminodiäthylbunzole, 2,2'-, 3,3'-, 3,4'-,4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-Diaminotolan, 2,2'-, 2,4-, 4,4'-Diaminostilbcn, 1,2-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,8-Diaminonaphthalin, Diaminotetraline, Diaminodecaline, 3,3' -Diamino= bimesityl, 9,10-Diaminoanthracen, 10,10' -Diaminobianthryl, 9,9' -Diamino= bin@phthyl, 2,6-Diaminopyrazin, 2,4-, 4,5-, 2,6-, 4,6-Diaminopyrimidin, 3,7 -Diaminopyridin, 1,4 -Diaminopiperazin, 2,4 -Diaminotriazin-1,3,5, 5,6 -Diaminoindazol, Diaminocarbazole, 2,4-, 4,7-, 4 ,8-Diaminochinazolin, Ausser diesen einfachen primären Diaminon kommen hier auch Amino= vorbindungen in Betracht, die in ihrem Kohlonwasserstoffrest einen odor mehrere Substituunten besitzen wie Halogen (z.B. Diamino-chlorbenzole, -brombenzole, fluorbenzole, 2,4-Diamino-6-chlorpyrimidin, 1-Diamino-2-trifluoräthan), Nitrogruppen (z.B. Diamino-nitrobenzole, 4, 4'-Diamino-2" -nitrotriphenylmethan), Cyangruppen (z.B. Diaminobenzoitrilo), Carbonylgruppen (z.B. 1,3 -Diaminoaceton, 2,2' -, 4,4' -Diaminobenzophenon, 4,4' -Diaminobenzil, 2,5-, 2,6-Diamino-p-benzochinon, -o -benzochinon), Hydroxylgruppen z.B. 2,4-Diaminophenol, 6,4-Diamino-3-hydroxydiphenyl, 3,4 -Diamino-1-naphthol, 4,4' -D.iaminobenzoin), Morcaptangruppen (z.B. 2,4 -Diamino-1,3,5-triazin-6-thiol), Aethorgruppen (z.B. Amine anisidine, 4,4'-Diamino-3,3'-dimethoxybiphenyl, 3,8-Diaminodiphenylenoxyd, 4,5-Diamino-2,6-dimethoxypyrimidin,), Thioäthergruppen (z.B.
  • 2,2' -, 4,4' Diaminodiphenylsulfid, 2,2'-, 4,4 '-Diaminodiphenyldisulfid, 2,2' -Diaminodiäthylsulfid, 4,5 -Diamino-2,6-dimethylmercaptopyrimidin) Sulfonylgruppen (z. B. 4,4' -Diaminodiphenylsulfon), Sulfinylgruppen (z.B. 2,2'-, 4,4' -Diaminodiphenylsulfoxyd), Carboxylgruppen (z.B.
  • 2,4-, 3,4 -, 2,3-Diaminobenzoesäure, 4,4' -Diaminodiphenyl-3-carbonsäure, beta,beta' -Diaminoadipinsäure, alpha, beta-, alpha, gamma-Diaminobutter= säure), Sulfogruppen (z.B. 4,4' -Dianiinostilben-2,2' -disulfonsäure), ein schliesslich der Estur und Amide dieser Säuren, Azogruppen (z.B.
  • 2,2'-, 2,4-, 3,3'-, 4,4' -Diaminoazobenzol, 4,4' -Diaminoazodiphenyl, 4,4'-Diamino-bis-azobenzoll.
  • Die Verbindungen mit einer sauren Gruppe werden als Alkalisalz zur Reaktion gebracht. Die freie Säure kann durch Behandlung mit verdünnter Säure wieder hergestellt werden.
  • Die Auswahl der Diamine, die zum ringverknpfenden Bestandteil im polymeren Cyclodisilazan werden, richtet sich nach den gewünschten Eigenschaftin wie Stabilität, Thermoplastizität, Härtbarkeit, Löslichkeit usw. des Polymeren.
  • Das Zwischenprodukt (B) kann isoliert werden. Es ist jedoch zweckmässig auf die Isolierung zu verzichten und die anschliessende pyrolytische Zersetzung zum polymeren Cyclodisilazan im gleichen Ansatz vorzunehmen.
  • Während die Umaminierung bei relativ niederen Temperaturen stattfindet, benötigt die Bildung der polymeren Cyclodisilazane eine hohere Te Temperatur.
  • Die zweckmässigo Temperatur ist von Fall zu Fall verschieden und liegt in der Regel anfänglich beim Siedepunkt des einfachen Ausgangs-Diumino= silans, falls es einen solchen Siedepunkt überhaupt gibt, Im Laufe der Reaktion findet zuerst Umaminiurung zum höhersiedenden. N,N'-Bis(amino= silyl)diamin statt, was ein allmähliches Steigern der Reaktionstemperatur gestattet. Die Leichtigkeit mit der die Umaminierung und die schlussendliche Cyclisierung und Polymerisierung verläuft, hängt sowohl von den Aminresten, als auch von den am Silicium befindlichen organischen Resten ab. Je flüchtiger und/oder basischer das abgespaltene Amin, und/oder je elektronen= liefurnder die am Silicium gebundenen organischen Reste sind, umso schneller geht in der Regel diese Reaktion vonstatten. Das in der Re gel niederer als das Diamin siedendeAmin, das bei der Umaminierung und in der Endstufe abgespalten wird, muss fortlaufend aus der Reaktion mischung entfernt werden, denn es handelt sinh bei der neuen Reaktion vermutlich um eine Gleichgewichtsreaktion. Die Entfernung des Amins kann in einfacher Weise durch kontinuierliche Dostillation, gegebenenfalls unter vermindertom Druck, erreicht werden. Andere bekannte Methoden zur-Eliminierung oder Inaktivierung des eintweichenden Amins sind natürlich nicht ausgeschlossen.
  • Die obere Temperaturgrenze der erfindungsgemässen Reaktion ist durch den Zersetzungspunkt des polymeren Cyclodisilazans bestimmt. Dieser Zersetzungspunkt ist hoch und liegt in den meisten Fällen durchaus ober halb 400°C.
  • Durch Bestimmung der sich entwickelnden Aminmenge kann der Verlauf der Reaktion quantitativ verfolgt werden. In allen bisher untersuchton Fällen liegt die Umwandlung zwischen etwa 90 und 100%.
  • Somit werden die neuen polymeren Cyclodisilazano durch einfaches Er hitzen der Reaktionskomponenten auf eine erhöhte Te mperatur bis keine wesentliche Menge des abgespaltenen Amins mehr entweicht, erhalten.
  • Je nach den organischen Resten R1, R2 und R3 sind die Polymeren flüssig, wachsartig, glasartig, klebrig oder gummiartig und können faserbildend sein. Wonn sie Carboxyl, Sulfo- oder andere saure Gruppen enthalten, so können sie als Alkalisalze in Wasser löslich sein und durch Ansäuern unlöslich werden. Sie können auch mehr odor weniger vernetzt und in jedem Lösungsmittel unlöslich sein. Sie sind beständig bei Temperaturen bis zu 5000C und mchr und können selbst bei Temperaturen bis zu 10000C immer noch nützlich sein. Manche der Polymeren können durch die üblichen thermopklastischen Methoden wie Extrusion, Spritzguss, geblasene, ge= walzte oder extrudierto Filme, einige aneure durch dio übliche Gummi-= verformungstechnik wie Druckvorformung und Uebergangsverfrmung verarbeitet werden. Bei den harten Tyijen der polymeren Cyclodisilazane handelt es sich um Giessharze, die mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitbar sind, oder man muss die Polymerisation während des Fertigungsprozesses vor sich gehen lassen. Schaumpolymere können in bekannter Weise durch Zusatz von Treibmitteln wie Azo-bis-isobutyro= nitril, Dinitroschexamethylentetramin usw. hergestellt werden. Das in der Reaktion abgespaltene Amin kann ebenfalls als Treibmittel wirken. Besonders geeignet sind Methylamin und Rethylamin.
  • Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist die Verwendung der polymeren Cyclodisilazane zur Herstellung von Ueberzügen, Filmen, Impraghniorungen usw. Zu diesem Zweck kann die Mischung dor Ausgangskomponenten, d.h.
  • Diaminosil n + Diamin, oder das Zwischenprodukt N,N'-Bis(aminosilyl)-diamin zu einem Substrat appliziert und solchen Tumperaturen unterworfen werden, dass die Bildung ven höher polymerisierten, gegebenenfalls ver= netzten Kunstharzbelägen erzielt-wird. Oder das Polymere wird in einem Losungsmittel wie Hexan, Bonzol, Tetrahydrofuran, Aceton, Aether, Methanol, Aethanol usw. appliziert. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels kann das Polymere möglicherweise auf seiner Unterlage eingebrannt werden.
  • Die Polymeren sind ausgezeichnet geeignct für Lacku und Imprägniorungen von Substraten wie Papier, Textilien, Leder, Plastik, Holz, Glas, Metalle, Gummi usw. Die Polymeren können als Zusätze andere Bestandteile wie gemahlenes Holz, Asbest, Glasfasern, Metallfas@rn, Pigmente usw. enthalten, wodurch ihre mechanischen Eigenschaften modifiziert werden. Beispiel 1 Eine Mischung aus 9.21'g (0.05 Mol) Benzidin und 27.04 g (0.1 Mol) Bis(äthylamino)-diphenylsilan wird in einem Kolben, welcher mit einem in-die Schmelze eintauchenden Thermometer und einem Rückflusskühler versehen ißt, erhitzt.
  • Bei einer Temperatur von etwa 1900C beginnt eine wesentliche Entwicklung von Aethylamin. Im Laufe von 59 Stunden wird die Temperatur auf 4000C gesteigert. Das entweichende Aethylamin wird in 1 nHCl aufgefangen und titrimetrisch bestimmt. Hieraus wird, wie auch in den nachfolgenden Beispielen, der Umsatz berechnet. Der Kolbeninhalt verdickt allmählich, ist jedoch bei 60% Umsatz (2700C) noch flüssig.
  • Ab 70% Umsatz wird die Mischung fest, um auch bei 4000C (Endtemperatur) nicht mehr zu schmelzen. Die Aussentemperatur beträgt 425-4300C. ->emäss der abgespaltenen Menge Aethylamin beträgt der Umsatz 96.7% d.Th.
  • Das erhaltene Polymere ist eine harte, nicht zu spröde Masse von leicht gelbliches Farbe. Es ist in den gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln und in Wasser, auch nach längerem Kochen, unlöslich. Das Polymere schmilzt bis 6000C nicht. Eine merkbare Zersetzung erfolgt in Sauerstoffatmosphäre erst oberhalb etwa 500°C.
  • Beispiel 2 Eine Mischung aus 4.60 g (0.025 Mol) Benzidin und 7.32 g (0.05 Mol) Bis(äthylamino)-dimethylsilan wird wie in Beispiel 1 erhitzt. Bei einer Temperatur von etwa 1340c beginnt eine wesentliche Entwicklung von Aethylamin. Die Temperatur der Mischung wird im Laufe von 15 Stunden auf 460°C gesteigert. Der Kolbeninhalt ist bei 75% Umsatz (2800C) noch flüssig, um dann schnell zu verdicken und selbst bei 4600C (Endtemperatur) nicht mehr zu schmelzen. Gemäss der abgespaltenen Menge Aethylamin beträgt der Umsatz 95. 2% d.Th.
  • Das erhaltene Polymere ist eine transparente, hellgelbe, zähe Masse und hat keinen Schmelzpunkt. Eine merkbare Zersetzung erfolgt in Sauerstoffatmosphäre erst oberhalb etwa 500°C.
  • Beispiel 3 Eine Mischung aus 12.0 g (0.06 Mol) 3, -Diaminodiphenyläther und 24.25 g (0.12 Mol) Bis(n-Butylainino)-dimothylsilan wird wie in Beispiel 1 erhitzt. Bei einer Temperatur von etwa 110°C beginnt eine wesentliche Entwicklung von n-Butylamin. Weil sich die Reaktionspartner nicht mischen, wird bis zu einem Umsatz von 45 % (1800C) gerührt. Die Temperatur der Mischung wird im Laufe von 9 Stunden auf 4200C gesteigert.
  • Der Kolbeninhalt ist bei einem Umsatz von 75-84% (3200C) flüssig (und im kalten Zustand hoch viskos). Die klare, hellgelbe Schnelle beginnt bei 370-4000C zu schäumen, um dann bei 400-4200C (Endtemperatur) zu einer gummiartigen Masse zu erstarren. Gemäss der abgespaltenen Menge Butylamin beträgt der Umsatz 91% d.Th.
  • Das erhaltene Polymere ist eine thermoplastische, braune Masse. Sie kann durch Extraktion mit z.B. Methylchlorid von einer geringen Menge einer klebrigen Substanz befreit werden.
  • Bei der Einwirkung von manchen organischen Lösungsmitteln quillt das Polymere. Eine merkbare Zersetzung erfolgt in Sauerstoffatmosphäre erst oberhalb etwa 5000C.
  • Beispiel 4 Eine Mischung aus 14.60 g (0.05 Mol) Bis(1,3-Aminophenoxy)-phenylen-(1,3) und 20.20 g' (0.10 Mol) Bis(n-Butylamino)-dimethylsilan wird wie in Beispiel 1 erhitzt. Bei einer Temperatur on etwa 1100C beginnt eine wesentliche Entwicklung von n-Butylamin. Weil sich die Reaktionspartner nicht mischen, wird bis zu einem Umsatz von 480% (226°) gerührt.
  • Die Temperatur der Mischung wird im Laufe von 7 Stunden auf 400°C gesteigert. Der Kolbeninhalt ist bei einem Umsatz von 50% (3o00C) noch flüssig, wird im Bereiche eines Umsatzes bis zu 80% immer viskoser, um dann schliesslich bei 4o00c (Endtemperatur) zu einer gummiartigen Masse zu erstarren. Gemäss der abgespaltenen Menge n-ButylWmin beträgt der Umsatz 90.8% d.Th.
  • Das erhaltene Polymere ist eine braune, thermoplastische Masse. Sie kann durch Extraktion mit Methylchlorid von einer geringen Menge einer klebrigen Substanz befreit werden. Bei der Einwirkung von manchen organischen Lösungsmitteln quillt das Polymere. Eine merkbare Zersetzung erfolgt in Sauerstoffatmosphäre erst oberhalb etwa 500°C.

Claims (2)

  1. Patentansprüchs 1 Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbeständigen polymeren Cyclodisilazanon, die aus sich wiederholenden Strukturoinheiten der allgemeinen Formel bestehen, worin R1 und R2 einzeln genommen Fluoratome. Wasserstoffatome, identische oder verschiedene Alkyle, Alkenyle, Alkinyle, Cycloalkyle, Cycloalkenyle, Aralkyle, Aralkenyle, Apalkinyle, Alkaryl, Alkenylaryle.
    Alkinylaryle, Aryle oder heterocyclische Reste, die bis zu 24 Kohlenstoff atome enthalten und substituiert sein können, -OR4 Gruppen (R4 = Alkyl, Alkenyl Alkinyl, Cycloalkyl, Cycloalkenyl, Alkaryl, Alkenylaryl, Alkinylaryl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Aryl oder heterocyclischer Rest mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Halogen, tertiäre Aminogruppe oder weitere, bis zu 10 mal sich wiederholende -0R4 Gruppen aufweisend), -NR5R6 Gruppen (einzeln genommen R5 = R4 oder Wasserstoffatom, R6 = R5 oder Alkalimetallatom, zusammen genommen R5 + = heterocyclischer' Ring), -SiR73 Gruppen, die über-O-,-NH-,-NR4-,-SiR42-oder -Si(OR4)2 )2- mit dem Siliciumatom verbunden sein können (R7 = F, R4, -OR4, -NR5R6, -SiR43, -Si(OR4)3, -N(SiR43)2, -N[Si(OR4)3]2, -(OSiR42)bOSiR43 oder -[OSi(OR4)2]b OSi(OR4)3)b = null oder ganze Zahl 1 bis 8 und R4 - R sind gleich wie oben definiert),-BR82 Gruppen, die über -O-, -NH-, -NR4-, -BR4-, oder -B(OR4)- mit dem Silioiumatom verbunden sein können (R8 = R4 oder -OR4), oder -PR82 Gruppen, die über -O-, -NH-, -NR4-, -PR4- oder -P(OR4)- mit dem Siliciumatom verbunden sein können (R8 ist gleich wie oben definiert -und die am Phosphor oxydierten bzw. sulfidierten Gruppen sind mit eingeschlossen), R1 und R2 zusammen genommen einen Polymethylenring mit bis zu 11 Methyleneinheiten, die durch das Siliciumatom verbuiiden sind und dessen Muthylenkette durch -O-, -S-, -NR3-, -SiR42-, -BR4-, oder -PR@- unterbrochen sein kann, R@ ein gegebenenfalle substituiertes S Alkylen, Alkenylen, Alkinyl un, Alkarylon, Alkenylarylen, Alkinylarylen, Cycloalkylen, Cycloalkenylen, Aralkylen, Aralkenylen, Aralkinylen, Biarylon, Dialkylenäther, Poly(alkylenäther), Diarylenäther, Alkylen-Arylenäther, Poly(arylenäther), oder' einen entsprechenden Rest, der -S-, -NR5-, -SO-, -SO2- oder -SiR42- (R4 und R5sind wie oben definiert) anstelle von Sauerstoff besitzt am null oder 1 und 2 den Polymerisations= grad bedouton, dadurch gekennzeichet, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel worin Z eine von einem Flüchtigen Amin sich ableitende Aminogruppo, vorzugsweise sekundäre Aminogruppe und Y ein Wasserstoffatom bedeuten und R1 - R3 und a gleich wie oben definiert sind, auf eine höhere Tempera= tur erhitzt wird unter kontinuierlicher Entfernung des Spaltproduktes YZ.
  2. 2. Weitere Ausbildung des Verfahrens nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diaminosilan der allgemeinen Formel R4NH-Si(R1R2)-NHR4 worin R4NH von einem leicht flüchtigen primären Amin sich ableitende sekundäre Aminogruppe bedeutet und R1, R2 und R gleich wie oben definiert sind, mit einem Diamin der allgemeinen Formel H2N-R3a-NH2 werin R3 und a wie oben definiert sind, in einer molaren Proportion von 2:1 solange bei einer bis unterhalb des Zersetzungspunktes des gebildeten polymeren Cyclodisilazans allmählich ansteigenden Temperatur gehalten wird, bis keine wesentliche Menge des während der @oaktion sich abspal= tenden Amins aus der Reaktionsmischung mehr entfernt werden kann.
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