DE2152270C3 - Process for the preparation of equilibration products of organosiloxanes n - Google Patents
Process for the preparation of equilibration products of organosiloxanes nInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines weiten Bereichs von Organopolysiloxanen durch Umlagerung von Siloxanen unter Verwendung einer Packung eines makrovernetzten Sulfonsüuregruppen enthaltenden Kationenaustauscherharzes mit einem spezifischen Porenvolumen von wenigstens etwa 0,01 ccm/g. Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft die Umlagerung oder insbesondere die Äquilibrierung von Organopolysiloxanen mit niedrigem Molekulargewicht zu Ovganopolysiloxanen mit höherem Molekulargewicht, wie ölen, Harzen und gummiartigen Produkten, wobei die Organosiloxane mit niedrigem Molekulargewicht durch eine Packung eines makrovernetzten Sulfonsäuregruppen enthaltenden Kationenaustauscherharzes mit einem spezifischen Porenvolumen von wenigstens etwa 0,01 ccm/g fließen gelassen werden. Eine weitere Ausführurtgsform der Erfindung ist die Umlagerung von Organopolysiloxanen mit hohem Molekulargewicht, z. B. solvatisierten gummiartigen Produkten, solvatisierten Harzen, ölen, Fetten oder Gelen zu cyclischen und linearen Organosiloxanen mit niedrigerem Molekulargewicht, wie flüchtigen Organosiloxanen oder ölen, wobei solvatisierte hochmolekulare Organopolysiloxane durch das Bett mit dem makrovernetzten, Sulfonsäuregruppen enthaltenden Kationenaustauscherharz fließen gelassen werden.The invention relates to a method for making a wide range of organopolysiloxanes by Rearrangement of siloxanes using a packing of macro-linked sulfonic acid groups containing cation exchange resin having a specific pore volume of at least about 0.01 cc / g. One embodiment of the invention relates to rearrangement or, in particular, to equilibration from organopolysiloxanes with low molecular weight to ovganopolysiloxanes with higher Molecular weight, such as oils, resins and rubbery products, being the organosiloxanes low molecular weight by a package containing a macro-crosslinked sulfonic acid group Cation exchange resin with a specific pore volume of at least about 0.01 ccm / g flow be left. Another embodiment of the invention is the rearrangement of organopolysiloxanes high molecular weight, e.g. B. solvated rubbery products, solvated resins, oils, fats or gels to form cyclic and linear organosiloxanes with a lower molecular weight, such as volatile organosiloxanes or oils, being solvated high molecular weight organopolysiloxanes flow through the bed of the macro-crosslinked, sulfonic acid group-containing cation exchange resin be left.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein kontinuierliches Verfahren zur Umlagerung von solvatisierten Organopolysiloxanen, das darin besteht, daß Organopolysiloxane wie oben reagieren gelassen werden, die solvatisierten umstrukturierten Organopolysiloxane vom lonenaustauscherharz getrennt werden und das Produkt zur Isolierung eines Produkts mit dem gewünschten Siedepunktbereich aufgetrennt wird und die nicht gewünschten Fraktionen kontinuierlich in das Verfahren zurückgeführt werden.In particular, the invention relates to a continuous process for the rearrangement of solvated Organopolysiloxanes, which consists in allowing organopolysiloxanes to react as above, the solvated restructured organopolysiloxanes are separated from the ion exchange resin and that Product is separated to isolate a product with the desired boiling point range and the undesired fractions are continuously returned to the process.
Die Erfindung betrifft auch das genannte Verfahren, wobei das ausfließende Organosiloxan in einem Zustand eines Gleichgewichts der chemischen Bindungen vorliegt.The invention also relates to the process mentioned, wherein the outflowing organosiloxane in is in a state of equilibrium of chemical bonds.
Es ist bekannt, daß Organopolysiloxane durch Umlagerungsreaktionen hergestellt werden können, wobei die Silicium-Sauerstoff-Silicium-Bindungen praktisch willkürlich umgelagert werden. Umlagerungsreaktionen von Organopolysiloxanen werden durch starke Basen und starke Säuren katalysiert. Die durch starke Säuren und starke Basen katalysierten Siloxan-l'mlaeerunticn werden häufig bei der technischen Her stellung von Organopolysiloxanen mit höherem Mr lekularuewicht aus Organosüoxanen mit niedrigerer Molekulargewicht und umgekehrt verwendet.It is known that organopolysiloxanes by rearrangement reactions can be produced, the silicon-oxygen-silicon bonds being practical be arbitrarily rearranged. Rearrangement reactions of organopolysiloxanes are triggered by strong Bases and strong acids catalyzed. The siloxane l'mlaeerunticn catalyzed by strong acids and strong bases are often used in the technical Her position of organopolysiloxanes with a higher Mr Lekularuewicht from Organosüoxanen with lower Molecular weight and vice versa.
Die bisher verwendeten Katalysatoren sind stark Basen, wie die Alkalimetallbasen (z. B. Lithiumoxit Natriumhydroxid, Kaliumalkoxide, Kaliumsilanolat und Cäsiumhydroxid), die quatemären Basen, wi Tctraalkylammoniumhydroxid und -alkoxid und Te traalkylphosphoniumhydroxid und -alkoxid. sowii starke Säuren, wie die komplexen Lewis-Säuren Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure. Bnrsäun und Trifluormethylsulfonsäure. Es wurden für dii Umlagerung von Siloxanbindungen ebenfalls als ge eignete Katalysatoren bestimmte Säuren auf Trägerr vorbeschrieben, wie mit Säure behandelter Kohlen stoff, mit Säure behandelte Silicate, mit Säure behandelte Tone und synthetische »gelartige« Kationenaustauscherharze. The catalysts used so far are strong bases, such as the alkali metal bases (e.g. lithium oxite Sodium hydroxide, potassium alkoxides, potassium silanolate and cesium hydroxide), the quaternary bases, wi Tetraalkylammonium hydroxide and alkoxide and tetraalkylphosphonium hydroxide and alkoxide. soii strong acids, such as the complex Lewis acids, hydrohalic acids, sulfuric acid. Bnrsäun and trifluoromethylsulfonic acid. It was made for dii Rearrangement of siloxane bonds also as suitable catalysts certain acids on support prescribed how acid treated carbon, acid treated silicates, acid treated Clays and synthetic "gel-like" cation exchange resins.
Jeder der obengenannten Katalysatoren weist jedoch Verfahrensbeschränkungen auf. die überraschenderweise vermieden werden, wenn das spezifische makrovernetzte lonenaustauscherharz gemäß der Erfindung als Katalysator verwendet wird. Zum Beispiel erfordern die Alkalimetallbasen Temperaluren über 100 C. und die quaternären Basen arbeilen bei Temperaturen über etwa 90 C. Bei diesen hohen Katalysetemperaturen wird die Kohlenstoff-Silicium-Bindung bei einer Reihe von Organosiliciumverbindungcn gespalten, wodurch unerwünschte Nebenreaktionen verursacht werden. Außerdem erfordern die hohen Temperatuten bei der Katalyse konstruktiv aufwendige Hochdruckbehälter für die cyclischen flüchtigen Stoffe, die einen hohen Dampfdruck besitzen. Die Verwendung saurer Katalysatoren bot nur eine minimale Verbesserung bei der Umlagerung von Siloxanen mit der Ausnahme von Komplexen von Eiscn(III)-chlorid-Chlorwasserstoff und Schwefelsäure, wobei diese beiden Stoffe eine Siloxanumlagerung unter 10()rC erlauben. Es ist jedoch leicht ersichtlich, daß die Gegenwart solcher saurer Katalysatoren die chemische Neutralisation des abfließenden Produkts notwendig macht, wodurch weitere Verfahren und Verfahrensschritte erforderlich sind, um das abfließende Produkt vom Katalysator und den Reagenzien zu trennen. Außerdem wird Schwefelsäure in hohen Konzentrationen von 7. B. zwei Teilen je 100 Teilen Siloxan benötigt.However, each of the above catalysts have process limitations. which are surprisingly avoided when the specific macro-crosslinked ion exchange resin according to the invention is used as a catalyst. For example, the alkali metal bases require temperatures above 100 ° C. and the quaternary bases work at temperatures above about 90 ° C. At these high catalytic temperatures, the carbon-silicon bond is cleaved in a number of organosilicon compounds, causing undesirable side reactions. In addition, the high temperatures in catalysis require structurally complex high-pressure containers for the cyclic volatile substances, which have a high vapor pressure. The use of acidic catalysts offered only minimal improvement in the rearrangement of siloxanes with the exception of complexes of ice (III) chloride-hydrogen chloride and sulfuric acid, both of which allow siloxane rearrangement below 10 () r C. It will be readily apparent, however, that the presence of such acidic catalysts necessitates chemical neutralization of the effluent, thereby requiring additional procedures and steps to separate the effluent from the catalyst and reagents. In addition, sulfuric acid is required in high concentrations of 7. B. two parts per 100 parts of siloxane.
Im Fall von sauren Katalysatoren auf einem Träger. d. h. Katalysatoren, die physikalisch in wenigstens die Oberfläche eines Trägerteilchens einverleibt sind, kann der Katalysator von dem abfließenden Produkt getrennt werden, und die isolierten Katalysatorteilchen können dann für den erneuten Gebrauch regeneriert werden. Die Trägerstoffe für die Säuren schwanken bezüglich der Teilchengröße. Durch abnehmende Teilchengröße könnte die Umlagerungsgeschwindigkeit erhöht werden. Trägerstoffe mit kleiner Teilchengröße, wie Tone, sind deswegen unpraktisch, weil der Druckabfall im Katalysatorbett für die wirtschaftliche Herstellung zu hoch ist. Die Verwendung von Trägerstoflen mit kleiner Teilchengröße erhöhte auch das Ausmaß, in welchem der Katalysator in das abfließende Produkt eingeschleppt wurde, was wiederum eine zusätzliche Trennungssiufe erforderlich macht.In the case of acidic catalysts on a support. d. H. Catalysts that are physically in at least the Surface of a carrier particle are incorporated, the catalyst can be separated from the effluent product and the isolated catalyst particles can then be regenerated for reuse will. The carrier substances for the acids vary in terms of particle size. By decreasing Particle size could increase the rearrangement rate. Carriers with small particle size, like clays, are impractical because of the pressure drop in the catalyst bed for economic Manufacturing is too high. The use of small particle size carriers also increased the extent to which the catalyst was carried over into the effluent, which in turn makes an additional separation stage necessary.
InderUSA.-Patentschrift28 31 0OS ist ein Verfahren zur Herstellung bestimmter Siliconöle beschrieben, wobei ein cyclisches Siloxan mit einer Verbindung, die monofunktionelle Silylgruppen enthält, in GegenwartIn U.S. Patent 28310OS is one method for the production of certain silicone oils described, wherein a cyclic siloxane with a compound that Contains monofunctional silyl groups, in the presence
>incs mit verdünnter Säure behandelten festen Kat- zeit allgemein in der Größenordnung von nur einigen '„nrnaustauschcrharzcs, das in feiner Dispersion vor- Minuten liegen. Daher hat das erfindungsgemäße> incs of dilute acid treated solid catheter are generally on the order of only a few The exchange resin, which is in a fine dispersion, is available for minutes. Therefore, the invention
liegt, umgesetzt wird.is implemented.
In dieser Patentschrift ist die Verwendung von Feinkörnigen, mit verdünnter Säure behandelten KatjonenausiauscherstofTc. wie Kohlenstoff. Kaolin, Montmorillonit/Quarz, Holzkohle, Bleicherde unrlIn this patent the use of Fine-grained KatjonausiauschstoffTc treated with dilute acid. like carbon. Kaolin, montmorillonite / quartz, charcoal, fuller's earth unrl
Verfahren erhebliche wirtschaftliche Möglichkeiten. Die Ausdrücke »Makrovernetzung« und »makrovernetzt« wie sie bisher verwendet wurden und in der Beschreibung, den Beispielen und den Ansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf eine poröse mi-Process considerable economic opportunities. The terms "macro networking" and "macro networking" as they have been used up to now and in the description, the examples and the claims are used refer to a porous mi-
•inem uclartiger· synthetischen Harz beschrieben. krosphärische Struktur. Diese besondere Struktur ist• Described in an ucl-like synthetic resin. crospheric structure. This particular structure is
In den Beispielen 1 und 2 der anschließenden Be- in der USA.-Patentschrift 30 37 052 definiert. Um die Schreibung ist ein Vergleich der Wirksamkeit eines io bei dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysator makrovemetzter. Sulfonsäuregruppen enthaltenden verwendete Struktur zu definieren, wird hierin aus-Kationenaustauscherharzes gegenüber der Unwirk- drücklich auf diese Patentschrift Bezug genommen, samkeit von geiartigen Sulfonsäuregruppen enthalten- Somit bezieht sich der Ausdruck »Harz mit makro-Defined in Examples 1 and 2 of the subsequent US Pat. No. 3,037,052. To the Writing is a comparison of the effectiveness of an io in the case of the catalyst used according to the invention macro network. The structure used to define sulfonic acid groups is referred to herein as cation exchange resin in relation to the unreal reference to this patent specification, contain the abundance of gel-like sulfonic acid groups- Thus the expression »resin with macro-
den lonenaustauscherharzen unter den gleichen Re- vernetzter Struktur« oder noch kürzer »makroveraktionfbedingungen enthalten. Die Reaktionsbedin- i5 netztes Harz« auf ein Harz, das ein Netzwerk von un2en in den Beispielen 1 und 2 sind mäßig gegenüber mikroskopischen Kanälen besitzt und durch ein be- <jen~ vorbeschriebenen Reaktionsbedingungen mit sonderes Polymerisationsverfahren erhalten worden hoher Temperatur (100 bis 2000C) mit langen Reak- ist. Dieses besondere Polymerisationsverfahren betionsdauern (4 bis 9 Stunden) der USA.-Patentschrift steht darin, daß das Monomergemisch in Gegenwart 28 31008. Außerdem ist das abfließende Produkt 20 eines Ausfällungsmittels polymerisiert wird, das eine -"-- ■ 1-=—■-«·_-:_.-_,. ■■. , Flüssigkeit ist, die (a) als Lösungsmittel für das Monomergemisch wirkt und chemisch unter den Polymerisationsbedingungen inert ist und (b) in einer solchen Menge vorliegt und eine so geringe Solvatisierungs-25 wirkung auf das vernetzte Copolymerisatprodukt ausübt, daß eine Phasentrennung des Produkts stattfindet, wie sich aus der Tatsache ergibt, daß das Copolymerisatprodukt trübe ist, wenn es mit einer Flüsthe ion exchange resins under the same re-crosslinked structure "or even shorter" contain macro processing conditions. The Reaktionsbedin- i 5-crosslinked resin "on a resin are a network of un2en in Examples 1 and 2 moderate compared with microscopic channels possesses and by a loading <~ prescribed reaction conditions with sonderes polymerization Jen been obtained high temperature (100 to 200 0 C) with long reac- is. This particular polymerization process lasts (4 to 9 hours) of the USA patent is that the monomer mixture is in the presence of 28 31008. In addition, the effluent 20 of a precipitant is polymerized, which has a - "- ■ 1 - = - ■ - «· _-: _.-_ ,. ■■., Is a liquid that (a) acts as a solvent for the monomer mixture and is chemically inert under the polymerization conditions and (b) is present in such an amount and has such a low solvation 25 has an effect on the crosslinked copolymer product that a phase separation of the product takes place, as follows from the fact that the copolymer product is cloudy when it is exposed to a liquid
sigkeit mit einem unterschiedlichen Brechungsindexwith a different refractive index
gemäß der Erfindung praktisch frei von Harz, während die in feiner Dispersion vorliegenden Harze der USA.-Patentschrift leicht in das als Produkt erhaltene Öl mitgeschleppt werden, was einen besonderen Verfahrensschritt des Filtrierens notwendig macht.according to the invention practically free of resin while the finely dispersed resins of the USA. Patent can easily be carried along into the oil obtained as a product, which is a special process step of filtering makes it necessary.
In der USA.-Patentschrift 33 22 722 ist ein Austausch von Alkoxygruppen gegen Acyloxygruppei
bei Siloxanen durch absatzweise Reaktion unter Verwendung stark saurer Katalysatoren beschrieben. In
dieser Patentschrift sind bekannte starke Säuren, wie 30 vermischt wird.
Schwefelsäure, mit sulfonierten makrovcrnetzlen Kai- Das Kationenaustauscherharz ist vom Typ der mnIn US Pat. No. 33 22 722 there is an exchange of alkoxy groups for acyloxy groups
described in the case of siloxanes by batchwise reaction using strongly acidic catalysts. In
of this patent are known strong acids such as 30 mixed. Sulfuric acid, with sulfonated macrovcrnetzlen Kai- The cation exchange resin is of the mn type
ionenaustauscherharzen (Amberlysi 15) gleichgesetzt. Sulfonsäure substituierten Kerne. Diese Harze könnenion exchange resins (Amberlysi 15) equated. Sulfonic acid substituted nuclei. These resins can
Weiterhin tritt der Siloxan-Alkoxy/ÄcyloxVAus- z. B. durch Sulfonierung eines netzartigen Copolymeritausch bei Verwendung eines sulfonierten Harzes sats von Styrol und einem Polyvinyliden-Monomercn. gemäß dieser Patentschrift über Zeiträume von etwa 35 wie Divinylbenzol, Trivinylbenzol oder Pclyvinyi-12 bis 60 Stunden bei Temperaturen von 20 bis 100 C äthcrn von mehrwertigen Alkoholen, wie Divinyloxy-Furthermore, the siloxane-alkoxy / ÄcyloxVAus- z. B. by sulfonation of a network-like copolymer exchange when using a sulfonated resin sate of styrene and a polyvinylidene monomer. according to this patent for periods of about 35 such as divinylbenzene, trivinylbenzene or Pclyvinyi-12 up to 60 hours at temperatures of 20 to 100 C ether of polyhydric alcohols, such as divinyloxy
Im folgenden Beispiel 13 ist der Siloxan-Alkoxy-Esteraustausch unter Verwendung einer Packung mit dem erfindungsgemäßen Katalysator mit einer absatzweisen Umsetzung gemäß der USA.-Patentschrift 33 22 722 verglichen. Wie sich ergibt, ist die Verweilzeit nach dem bekannten Verfahren größer alsExample 13 below is the siloxane-alkoxy ester interchange using a packing with the catalyst according to the invention with a batch Implementation according to US Pat. No. 33 22 722 compared. As it turns out, is the dwell time according to the known method greater than
11 25 Stunden bei 80 bis 900C, während die Verweil- 11 25 hours at 80 to 90 0 C, while the dwell
zeit mit dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysa- 45 geeignet sind, die ein spezifisches Porenvolumen von tor nur 14 Minuten bei 27° C beträgt, um den gleichen wenigstens etwa 0,01 ccm/g und vorzugsweise über Austauschgrad zu erreichen, was eine höchst überraschende Verbesserung darstellt.time suitable to the used in the invention catalytic converters 45, which is a specific pore volume of tor 14 minutes at 27 ° C, by the same at least about 0.01 cc / g and preferably accessible by the degree of exchange, which is a highly surprising improvement .
Es wurde gefunden, daß, wenn man Organosiloxane ,. . .It has been found that when using organosiloxanes,. . .
durch eine Packung eines makrovernetzten Haizes 50 thode durch Einschleppen von Quecksilber sind im
mit einem Porenvolumen über 0,01 ccm/g fließen folgenden tabellarisch zusammengestellt. Hierbei ist
läßt, eine Umlagerung mit überraschend hoher Geschwindigkeit bei mäßigen Temperaturen auftritt;
in vielen Fällen war das Gleichgewicht in weniger als
einer Stunde bei einer Temperatur unter 1000C bei 55
Siloxaneinspeisungen mit niedrigem Molekulargewicht
erzielbar.through a pack of a macro-networked shark, the method by introducing mercury are summarized in the following table in the flow with a pore volume of over 0.01 ccm / g. This allows rearrangement to occur at a surprisingly high rate at moderate temperatures;
in many cases the balance was in less than
one hour at a temperature below 100 ° C. at 55
Low molecular weight siloxane feeds
achievable.
Während viele Harze bisher für Katalysatorbettpackungen verwendet worden sind, war es überraschend, einen derartig hohen Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit aufzufinden. Die Zeitspannen zur Einstellung des Gleichgewichts nach dem Stand der Technik von 12 bis 60 Stunden bei Temperaturen von 80 bis 1000C wurden drastisch auf 30 Minuten oder darunter bei 60 C reduziert. Bei der tatsächlichen technischen Durchführung würde, soweit das gewünschte abströmende Produkt ein nicht im Gleichbefindliches Gemisch darstellt, die Verweil-While many resins have heretofore been used for catalyst bed packing, it was surprising to find such a large increase in the rate of reaction. The time spans for establishing equilibrium according to the prior art of 12 to 60 hours at temperatures of 80 to 100 ° C. have been drastically reduced to 30 minutes or less at 60 ° C. In the actual technical implementation, if the desired outflowing product is a mixture that is not in the same state, the residence
üthan und Trivinyloxypropan erhalten werden. Das Sulfonierungsmittel kann konzentrierte Schwefelsäure. Oleüm, Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure sein. Nicht alle makrovernetzten Kationenaustauscherharze mit Sulfonsäuregruppen sind in gleichem Maße erlindungsgemäß geeignet. Es wurde gefunden, daß nur solche makrovernetzten Sulfonsäure-Kationenausiauscherharze bei der Durchführung der Erfindungüthane and trivinyloxypropane can be obtained. The sulfonating agent can be concentrated sulfuric acid. Be oleum, sulfur trioxide or chlorosulfonic acid. Not all macro-linked cation exchange resins with sulfonic acid groups are equally suitable according to the invention. It was found that only such macro-crosslinked sulfonic acid cation exchange resins in practicing the invention
0.03 ccm/g besitzen. Verschiedene makrovernetzte Harze und ihre entsprechenden spezifischen Porenvolumina, gemessen nach der porosimetrisehen Me-0.03 ccm / g. Various macro-crosslinked resins and their corresponding specific pore volumes, measured according to the porosimetric method
auch ein gclartiges Produkt wiedergegeben:also reproduced a similar product:
Miikrovcrnclzlcs H;ir/Miikrovcrnclzlcs H; ir /
*! Ambcrliie-200*! Ambcrliie-200
*) Ambcrlite-252*) Ambcrlite-252
*) Ambcrlite-lR-120 (gelartig)*) Ambcrlite-lR-120 (gel-like)
*) Amberlysi-15
**) Dowcx-70
**) D0WCX-5OW-X8*) Amberlysi-15
**) Dowcx-70
**) D0WCX-5OW-X8
DurchschriiUsporciivolumcn Average volume
0.0213 0.0041 0.0033 0.0325 0,02310.0213 0.0041 0.0033 0.0325 0.0231
lliias Co.. Philadelphia.lliias Co .. Philadelphia.
*| Waren/eichen der l-'irma Rohm &* | Goods / calibration of the company Rohm &
Penna. LISA. . . ,Penna. LISA. . . ,
♦I Waren/eichen der Firma Do« Chemical Co . Midland. Mich.♦ I goods / calibrations from Do «Chemical Co. Midland. Me.
In der Figur sind die Meßergebnisse bei einigen dieser Harze wiedergegeben.In the figure, the measurement results are on some of these resins.
Ls wurden die in der Tabelle angegebenen makrovernelzten Harze bei einer Siloxanumlageriing bei 60 C mit der gleichen Einspeisung wie folg! verwendel:The macro furrows given in the table were obtained Resins contribute to a siloxane rearrangement 60 C with the same feed as follows! use:
(a) Ein Gemisch von 1960 g cyclischen Dimelhylsiloxanen und 40 g Hcxamethyldisiloxan (2.4 cSl bei 25 C) wurde durch eine Säule von 1 cm Durchmesser gegeben, die ein trockenes Sulfonsüure-Kalionenaiistauschcrharz (62 ecm) mit einem durchschnittlichen inneren Porenvolumen von 0,0325 ecm g (Amberlysl 15) enthielt, bei 60 C. Die Viskosität bei 25 C einer Probe, die nach 8 Minuten Verweilzeil in der Säure entnommen worden war. war auf 120 cSl angestiegen. (a) A mixture of 1960 g of cyclic dimethylsiloxanes and 40 g of Hxamethyldisiloxan (2.4 cSl at 25 C) was through a column of 1 cm diameter given that a dry sulfonic acid-Kalionenaiistauschcrharz (62 ecm) with an average internal pore volume of 0.0325 ecm g (Amberlysl 15), at 60 C. The viscosity at 25 C of a sample which, after 8 minutes of dwell time in the Acid had been withdrawn. had risen to 120 cSl.
(b) Eine zweite, gleich große Menge des gleichen Ausgangsgemisches wurde durch ein Bett mit einem trockenen Sulfonsäure-Kalionenaustauschcrharz mit einem durchschnittlichen inneren Porenvolumen von 0.0231 ccm/g (Dowex 70. H ' -Form) unter den Hedingungcn von Versuch (a) gegeben. Die Viskosität bei 25 C erreichte 97 cSt nach 26 Minuten Verweilzeil.(b) A second, equal amount of the same starting mixture was passed through a bed of a dry sulfonic acid potassium ion exchange resin with an average internal pore volume of 0.0231 ccm / g (Dowex 70th H 'form) under the conditions given by experiment (a). The viscosity at 25 C reached 97 cSt after a residence time of 26 minutes.
(C) Eine dritte, gleich große Menge der obigen Einspeisung wurde durch ein Bett mit einem trockenen Sulfonsäurc-Ka'iioncnauslauschcrharz. das ein durchschnittliches inneres Porenvolumen von 0.0213 ecm g (Amberlitc 200) unter den Bedingungen von Versuch (a) gegeben. Die Viskosität bei 25 C erreichte 94 cSt nach 30 Minuten Vcrwcilzcit.(C) A third, equal amount of the above feed was passed through a bed with a dry Sulphonic acid chalk ion exclusion resin. that an average internal pore volume of 0.0213 ecm g (Amberlitc 200) under the conditions of the experiment (a) given. The viscosity at 25 C reached 94 cSt after 30 minutes of processing.
(d) Eine vierte, gleich große Menge der obigen Einspeisung wurde durch ein Bett mit einem trockenen Sulfonsäure - Kationenaustauscherharz mil einem durchschnittlichen inneren Porenvolumen von 0.0041 ccm/g (Ambcrlilc 252) unter den Bedingungen von Versuch (a) gegeben. Die Viskosität bei 25 C erreichte nur 2.7 cSl nach einer Vcrweilzeit von 90 Minuten. (d) A fourth, equal amount of the above feed was through a bed of dry sulfonic acid cation exchange resin with a average internal pore volume of 0.0041 ccm / g (Ambcrlilc 252) under the conditions given by experiment (a). The viscosity at 25 C reached only 2.7 cSl after a residence time of 90 minutes.
Die I Jmlagerungsgesehwindigkeilcn wurden (.lurch die Änderung der Viskosität je Zeileinheitsänderung bei jedem der genannten Harze bestimmt und durch die Kurve (du df) wiedergegeben, wobei die Viskosität gegen die Zeil aufgetragen ist. Die gemessenen Umlagerungsgeschwindigkei.cn wurden dann als Funktion der spezifischen Porenvolumina bei den verschiedenen Harzen gemäß der Figur wiedergegeben. Die bei dem Verhallen der ein/einen Har/e verwendeten Symbole waren die folgenden:The weather wedges were (.lurch the change in viscosity per cell unit change in each of the resins mentioned is determined and carried out by the curve (du df) is shown, the viscosity being plotted against the line. The measured rearrangement speeds were then used as a function the specific pore volumes in the various resins shown in the figure. The symbols used in the reverberation of one har (s) were as follows:
I l;ir/ Sjnih.i! il 1 ;;.lI l; ir / Sjnih.i! il 1 ;;. l
Amber!ite-2(Xr GAmber! Ite-2 (Xr G
Amberlile-252 k Amberlile-252 k
Amberlite-lR-120" (gelartig)Amberlite-lR-120 "(gel-like)
Amberlyst-151 <;T\Amberlyst-15 1 <; T \
Dowex-70"Dowex-70 "
Wie sich aus der Figur ergibt, zeigten Harze mit Porenvolumina unter etwa 0.005 ecm g keine Viskositätsänderung und daher keinen Zeitraum für die Umlagerung, während Harze mil Porenvolumina über elwa 0.01 ecm g meßbare Umlagerungsgrade zeigten. Je größer das Porenvolumen, desto größer war die Umlagerung der Siloxane. Makrovernetzle Harze mil spezifischem Porenvolumina über 0.03 ecm g sind Im das technische Arbeiten am besten geeignet.As can be seen from the figure, resins with pore volumes below about 0.005 ecm g showed no change in viscosity and therefore no period for rearrangement while resins have pore volumes over Approximately 0.01 ecm g of measurable degrees of rearrangement showed. The larger the pore volume, the larger it was Rearrangement of the siloxanes. Macro-network resins with specific pore volumes above 0.03 ecm g are Im best suited to technical work.
Die hohen Umlagcrungsgeschwindigkeiten. die bei der Durchführung der Erfindung erreichbar sind, werden durch die Vcrweilzeit gemessen, d. h. der Zeit, während der das Organosiloxan in Berührung mit dem Harz steht. Bei einem kontinuierlichen Verfahren wird die Vcrweilzcil durch ein mit dem Harz bepacktes Bett während eines Durchgangs wie folgt berechnet:The high transfer rates. which can be achieved when carrying out the invention, are measured by the dwell time, i.e. H. currently, during which the organosiloxane is in contact with the resin. In a continuous process the flow rate through a bed packed with the resin during one pass is calculated as follows:
Vcrweilzeit =Dwell time =
OriMiiosiloxanOriMiiosiloxane
Volumetrische Emspeisungsgeschuindigkeil Pack 11 η s;svo! u men (ecm IVolumetric feed rate Pack 11 η s; svo! u men (ecm I
(ecm mini(ecm mini
Andere Anordnungen des Katalysatorbett, wie ein Fließbell, stationäre Reaktoren und Packungen, die zurückgeführt werden, besitzen natürlich eine modifizierte Gleichung. Zum Beispiel ist die Verweilzeit in einem Reaktor mil stationärem Bell gleich der Reaktionsdauer. Other arrangements of the catalyst bed, such as a Flow bell, stationary reactors and packings that are recycled naturally have a modified one Equation. For example, the residence time in a stationary bell reactor is equal to the reaction time.
Wie erwähnt, wird unter Gleichgewicht das Gleichgewicht der chemischen Bindung verstanden, also der Punkt, bei welchem die Umlagerung vrn Einzel verbindungen in gleicher Weise begünstigt wird. Bei der Äquilibricrungsumlagerung wird in der Praxis das Gleichgewicht als Endpunkt der Viskosität gemessen, da dies den Punkt darstellt, dem sich das Gleichgewicht nähen, während ein weiterer Viskositätsanslieg zu lanusam ist. um noch gemessen zu werden. Dieser Punkt wird bestimmt, wenn die Viskosität gegen die Zeil aufgetragen wird, und als asymptotische Viskosität bezeichnet. Die Gleichgewichts-Verweilzeil ist d:snn die Zeit, die benötigt wird, um das Gleichgewicht oder die F.iuK iskosilät zu erreichen.As mentioned, under equilibrium there is equilibrium the chemical bond, i.e. the point at which the rearrangement of individual compounds is favored in the same way. In the case of equilibrium rearrangement, this is the case in practice Equilibrium measured as the end point of viscosity as this represents the point at which equilibrium is reached sew while another viscosity add-on is too slow. to be measured yet. This Point is determined when the viscosity is plotted against the cell and as an asymptotic viscosity designated. The equilibrium dwell is d: snn the time it takes to reach equilibrium or to reach the F.iuK iskosilät.
Im Beispiel 4 wird deutlich gemacht, daß ein Gemisch \on überwiegend cyclischen Siloxanen. wenn es erlindungsgemäß äquilibricrt wird, eine Gleichgewichts-Vcrweilzeit von 65 Minuten bei 60 ( haiIn Example 4 it is made clear that a mixture \ on predominantly cyclic siloxanes. when equilibrated according to the invention, an equilibrium dwell time from 65 minutes at 60 (hai
Λιιν dem Beispiel 2 ergibt sich, daß ein Gemisch \on i:\clischen Siloxanen tiiiii Hcxamclhvldisiloxan. wenn es umgelagert wird, eine Gleiehgewiehis-Verweilzeii von etwa IO Minuten bei 41 C" hai.Λιιν Example 2 shows that a mixture \ on i: \ clischen Siloxanen tiiiii Hcxamclhvldisiloxan. if it is rearranged, an equilibrium dwell of about 10 minutes at 41 C "hai.
Aus dem Beispiel 15 geht hervor, daß niedermolekulare flüssige Silicone, die ,«'-Phenvlpropylsiloxane enthalten, eine Umlagerung von etwa 5.5 Stunden bei 25 C erreichen.From Example 15 it can be seen that low molecular weight liquid silicones, the "'- phenylpropylsiloxane can achieve a rearrangement of about 5.5 hours at 25 C.
Wie sich daraus ergibt, haben Organosiloxane, die niedere Alkylresle enthalten, extrem kurze Gleichgewiehts-Verweilzeiten. während solche mil frei hängenden aromalischen Resten, wie Phenylälhylgruppen. erheblich längere Gleichgevvichlsvcrweilzeiten haben. Es wird angenommen, daß eine sierische Störung durch die frei hängenden aromatischen GruppenAs a result, organosiloxanes have that contain lower alkylresles, extremely short equilibrium residence times. while such with free-hanging aromatic radicals as phenylethyl groups. have considerably longer equal dwell times. It is believed to be a animal disorder by the freely hanging aromatic groups
während der Umlagerung in den mikroskopischen Poren des makrovernetzten Harzes verursacht wird.caused during rearrangement in the microscopic pores of the macro-crosslinked resin.
Organosiloxane, die nur Alkylgruppen mit 1 bisOrganosiloxanes that only contain alkyl groups with 1 to
5 Kohlenstoffatomen haben, lagern bis zum Gleichgewicht in Zeiträumen von unter etwa 2 Stunden bei 60 C um. während solche, die nur Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen aufweisen, bis zum Gleichgewicht in Zeilräumen unter einer Stunde bei 60 (' umlagern.Have 5 carbon atoms, store up to equilibrium in periods of less than about 2 hours at 60 ° C. while those that only have alkyl groups Have 1 to 3 carbon atoms, until equilibrium in cell spaces under one hour at 60 (' rearrange.
Organosiloxane, die aromatische Gruppen mit I bis IK Kohlensloffatome aufweisen, erreichen das Gleichgewicht durch Urnlagern in Zeiträumen unter etwa ^ Stunden bei 60 C.Organosiloxanes that have aromatic groups with I to IK carbon atoms reach equilibrium by initial storage in periods of less than about ^ hours at 60 C.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Gruppe von Organopolysiloxanen beschränkt und ist tatsächlich auf alle Organosiloxane anwendbar, bei denen die Organosiloxane ein Gemisch oder eine Verbindung darstellen, die wenigstens eine Struktur der FormelThe invention is not, and is, limited to any particular group of organopolysiloxanes applicable to all organosiloxanes in which the organosiloxanes are a mixture or a compound represent at least one structure of the formula
(Y)nSiO4 _„(Y) n SiO 4 _ "
"2"2
aufweisen, wobei Y Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituiertc einwertige Kohlenwasserstoffgruppe oder eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist und α den Wert von 1 bis 3 einschließlich hat. Vorzugsweise enthält Y 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatome. Die Gruppen, die durch Y dargestellt werden, können in einer vorgegebenen Siloxaneinheit gleich oder verschieden sein.wherein Y is hydrogen, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group and α has the value from 1 to 3 inclusive. Preferably Y contains 1 to about 30 carbon atoms. The groups represented by Y can be the same or different in a given siloxane unit.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Organosiloxane sind vorzugsweise frei von Siloxyesterbindungen, wie Silylalkoxy- oder Silylacyloxygruppen, können jedoch gegebenenfalls solche Gruppen enthalten.The organosiloxanes which can be used according to the invention are preferably free from siloxy ester bonds, such as Silylalkoxy or silylacyloxy groups, however, may optionally contain such groups.
Die Organosiloxane als solche oder in solvatisjerter Form sollen nur Spuren der bekannten Gifte für SuI-fonsäure-lonenaustauscherharze, wie stark ionische Verbindungen, Reste mit funktioneilen Silanhalogenatomen und starke Basen enthalten, weil die Siloxanumlagerung durch unerwünschte und relativ große Mengen dieser Gifte gehemmt wird.The organosiloxanes as such or in solvation Form only traces of the known poisons for sulfonic acid ion exchange resins, such as strongly ionic compounds, residues containing functional silane halogen atoms and strong bases because of the siloxane rearrangement is inhibited by undesirable and relatively large amounts of these toxins.
Bezüglich des Molekulargewichts der erfindungsgemäß brauchbaren Organosiloxane besteht keine Beschränkung. Die einzige praktische Begrenzung des eingespeisten Gemisches besteht in der Viskosität, die ein Strömen durch das Harzbett erlauben soll, wobei hohe Druckverluste vermieden werden sollen. Die Viskosität kann natürlich durch richtige Zumessung des Lösungsmittels gesteuert werden. Es wurde gefunden, daß Einspeisungsgemische von Organosiloxanen mit Viskositäten bis zu etwa lOOOOcP praktische Ergebnisse ergeben und Viskositäten bis zu über 10 000 cP, als in dem Verfahren nicht brauchbar angesehen werden.With regard to the molecular weight of the organosiloxanes which can be used according to the invention, there is none Restriction. The only practical limitation of the mixture fed is the viscosity, which to allow a flow through the resin bed, wherein high pressure losses are to be avoided. the Viscosity can of course be controlled by properly metering the solvent. It was found, that feed mixtures of organosiloxanes with viscosities up to about 10000 cP are practical Results give and viscosities in excess of 10,000 cps are not considered useful in the process will.
Die Verfahrensbedingungen zur Durchführung der Erfindung sind nicht in engen Grenzen kritisch. Bei Atmosphärendruck liegt die Umsetzungstemperatur von etwa 10 bis etwa 100 C. Niedrigere Temperaturen können verwendet werden, ergeben jedoch keinen wesentlichen Vorteil. Temperaturen oberhalb 100"C können verwendet werden, selbst wenn sich der Katalysator etwas bei Temperaturen oberhalb etwa 150" C zersetzt. Die Reaktion kann bei Atmosphärendriicken durchgeführt werden, jedoch können auch Drücke oberhalb oder unterhalb Atmosphärendruck verwendet werden.The process conditions for carrying out the invention are not critical within narrow limits. at Atmospheric pressure, the reaction temperature is from about 10 to about 100 C. Lower temperatures can be used but do not provide any significant benefit. Temperatures above 100 "C can be used even if the catalyst is somewhat at temperatures above about 150 "C decomposed. The reaction can be carried out at atmospheric pressures, but pressures can also be used can be used above or below atmospheric pressure.
Die Siloxanumlagerung ist ein umkehrbarer Prozeß, d. h., daß Organopolysiloxane mit niedrigem Molekulargewicht in Hochpolymere überführbar sind und Hochpolymere zu Siloxanverbindungen mit einem niedrigeren Polymerisationsgrad umgekehrt überführt werden. Solche Umlagerungen werden in Gegenwart eines geeigneten Umlagerungskatalysators fortgesetzt, bis ein Gleichgewichtsgemisch verschiedener Siloxane gebildet worden ist. Zum Beispiel enthalten solche Gleichgewichtsgemische bei Systemen, die hauptsächlich aus Diorganosiloxyeinheiten mit oder ohne Triorganosiloxyeinheiten bestehen, im allgemeinen eine relativ kleine Menge cyclischer Siloxane sowie lineare Siloxane mit höherem Molekulargewicht. Jedoch variiert das Mengenverhältnis von cyclischen Siloxanen im Glcichgcwichtsgcmisch von System zu System, was größtenteils von der Art der organischen Substituenten am Siliciumatom des umzulagernden Siloxans abhängt. Solange Stoffe, die katalytisch auf die Umlagerung wirken, im System verbleiben, schaffen cyclische Siloxane, die aus derr System entfernt werden, eine Störung im Gleichgewicht, und eine weitere Umlagerung tritt auf, die zur Ergänzung der entfernten Menge cyclischer Stoffe beiträgt und erneut ein Gleichgewicht einstellt. Kontinuierliche Entfernung derThe siloxane rearrangement is a reversible process; that is, the low molecular weight organopolysiloxanes are convertible to high polymers and high polymers to siloxane compounds with a Conversely, lower degree of polymerization can be converted. Such rearrangements are in the present a suitable rearrangement catalyst continued until an equilibrium mixture of different siloxanes has been formed. For example, in systems that mainly contain such equilibrium mixtures consist of diorganosiloxy units with or without triorganosiloxy units, in general a relatively small amount of cyclic siloxanes as well as higher molecular weight linear siloxanes. However, the quantitative ratio of cyclic siloxanes varies by weight from system to system System, largely dependent on the nature of the organic substituents on the silicon atom of the rearrangement Siloxane depends. As long as substances that have a catalytic effect on the rearrangement remain in the system, create cyclic siloxanes removed from the system, a disruption in equilibrium, and another rearrangement occurs, which helps to replenish the removed amount of cyclic substances and restore equilibrium adjusts. Continuous removal of the
ίο cyclischen Stoffe kann gegebenenfalls den größten Teil oder praktisch die Gesamtmenge des Siloxans im System verbrauchen. Die Verdünnung des Systems mit einem Lösungsmittel begünstigt ebenfalls die Bildung cyclischer Stoffe im Gleichgewichtsgemisch. Wenn andererseits der Katalysator inaktiv wird, wenn das Gleichgewichtsgemisch erreicht ist oder während der Umlagerung vor oder nach dem Erreichen des Gleichgewichtsgemisches können relativ niedrigsiedende Stoffe einschließlich cyclischer Stoffe durch Extraktion mit einem Lösungsmittel, durch Ausspülen oder durch Abstreifen im Vakuum ohne weitere Bildung von cyclischen Stoffen entfernt werden.ίο cyclic substances may possibly be the largest Use up part or all of the siloxane in the system. Diluting the system with a solvent also favors the formation of cyclic substances in the equilibrium mixture. When on the other hand, the catalyst becomes inactive when the equilibrium mixture is reached or during the Rearrangement before or after reaching the equilibrium mixture Can relatively low-boiling substances including cyclic substances by extraction with a solvent, by rinsing, or by stripping in vacuo with no further formation of cyclics Substances are removed.
Hochmolekulare Organopolysiloxane können in solvatisierter Form depolymerisiert werden. Die Abnähme der Siloxankonzentralion einer Einspeisung durch Zugabe eines Verdünnungsmittels ergibt einen Anstieg im Verhältnis der cyclischen umgelagerten Strukturen zu den linearen umgelagerten Strukturen. Mit steigenden Verhältnissen cyclischer zu linearer Strukturen wird weiterhin das mittlere durchschnittliche Molekulargewicht der linearen umgelagerten Organopolysiloxane abnehmen.High molecular weight organopolysiloxanes can be depolymerized in solvated form. The decrease the siloxane concentration of a feed by adding a diluent gives one Increase in the ratio of cyclic rearranged structures to linear rearranged structures. With increasing ratios of cyclic to linear structures, the mean continues to be average Decrease in molecular weight of the linear rearranged organopolysiloxanes.
Die Lösungsmittel, die als Verdünnungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, sind inerte organische Lösungsmittel. Das ausgewählte Lösungsmittel hängt von dem verwendeten Organosiloxan ab. Bevorzugt sind die nicht hygroskopischen organischen Losungsmittel einschließlich beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Toluol. Benzol und Naphthalin, und aliphalischc Kohlenwasserstoffe, wie η-Hexan, n-Octan, n-Nonan, n-Dodecan und Testbenzine. Hygroskopische Lösungsmittel, wie Äther (z. B. Diäthyläther, Di-n-butyläther. Tetrahydrofuran und Dioxan). Amide (z. B.The solvents that are useful as diluents in the process of the invention are inert organic solvents. The solvent chosen depends on the organosiloxane used away. Preferred are the non-hygroscopic organic solvents including, for example aromatic hydrocarbons such as xylene, toluene. Benzene and naphthalene, and aliphalicc Hydrocarbons such as η-hexane, n-octane, n-nonane, n-dodecane and white spirit. Hygroscopic solvents such as ethers (e.g. diethyl ether, di-n-butyl ether. Tetrahydrofuran and dioxane). Amides (e.g.
N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid). Ketone (z. B. Aceton, Dimethylkeion. Mcthyläthylketon und Methylisobutylketon), Ester (z. B. Äthylacetat, Isopropylacctat, Isobulylacetat und Mcthylpropionat) können verwendet werden, wenn geeignete Trocknungs- oder Entwässcrungsoperationen vorgesehen herden.N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide). Ketones (e.g. acetone, dimethyl ketone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone), esters (e.g. ethyl acetate, isopropyl acetate, isobulyl acetate and methyl propionate) can be used when appropriate drying or dewatering operations are provided flocks.
Eine Ausfuhrungsform der Erfindung betrifft die Umlagerung oder genauer die Äquilibrierung von Organopolysiloxanen mit niedrigem Molckularge-One embodiment of the invention relates to the rearrangement or, more precisely, the equilibration of Organopolysiloxanes with low molecular weight
wicht, insbesondere flüchtigen Organopolysiloxanen, wobei Organosiloxane mit höherem Molekulargewicht, wie öle, gummiartige Produkte und Harze gebildet werden. Die aus der Reaktionszone abfließenden Stoffe können destilliert oder fraktioniert werden, um die nicht mehr flüchtigen Organopolysiloxanc abzutrennen. weight, especially volatile organopolysiloxanes, with organosiloxanes with a higher molecular weight, how oils, rubbery products and resins are formed. Those flowing out of the reaction zone Substances can be distilled or fractionated in order to separate off the no longer volatile organopolysiloxane.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft die Umlagerung oder genauer die Depolymerisation von solvatisicrten hochmolekularen Organo-Another embodiment of the invention relates to the rearrangement or, more precisely, the depolymerization of solvated high-molecular organo-
polysiloxanen, wobei niedrigsiedende Organosiloxane, wie flüchtige Stoffe und leichte öle. gebildet werden. Die von der Reaktionszone abfließenden Stoffe können destilliert oder fraktioniert werden, umpolysiloxanes, with low-boiling organosiloxanes, like volatiles and light oils. are formed. The effluent from the reaction zone Substances can be distilled or fractionated to
609 6Π/215609 6Π / 215
9 ίο9 ίο
die flüchtigen Stoffe und/oder die in einem mittlerenthe volatile substances and / or those in a medium
Bereich siedenden Fraktionen abzutrennen. Mü^hcnwciicSeparate area boiling fractions. Mü ^ hcnwciic
Die Erfindung kann leicht in kontinuierlicher Weise lmm) inulin i"„i
durchgeführt werden, wobei das EinspeisungsgemischThe invention can be easily in a continuous manner lmm) inulin i "" i
be carried out with the feed mixture
aus Organosiloxanen in solvatisierter Form oder als 5from organosiloxanes in solvated form or as 5
reine Stoffe, deren Temperatur durch Wärmeaus- ~Ό·^ + ΌΑ~ -.«) + 40 IOpure substances, the temperature of which is determined by heat ex- ~ Ό · ^ + ΌΑ ~ -. «) + 40 IO
tauschvorrichtungen konstant gehalten wird, durch -0.42 + 0,297 -40 + 50 5.7exchange devices is kept constant by -0.42 + 0.297 -40 + 50 5.7
ein horizontales oder vertikales Ionenaustauscher- Durclmang durch0,297 mma horizontal or vertical ion exchange diameter of 0.297 mm
harzbett geleitet wird, in welchem die Siloxanumlage- (50 me^h) |jeb , Qa/ iTm Resin bed is passed, in which the siloxane charge- (50 me ^ h) | jeb , Qa / iTm
rung stattfindet Die abfließenden Stoffe werden dann I0 Geh , an en Kömern ,^.tion takes place The substances running off are then I0 Geh , an en Kömern , ^.
durch chemische Frennungsverfahren wie dem Ab- Feuchtigkeit unter 1 Gewichtsprozentby chemical separation processes such as moisture removal below 1 percent by weight
streifen von Lösungsmittel, die Bhtzdestillation, die c„ , , £ no c/- ■ L, ,-„„,-.tstrips of solvent, distillation, the c ",, £ no c / - ■ L ,, -"", -. t
fraktionierte Destillation und/oder die Lösungsmittel- ^eststof^e „.··,■ 98'5 GcwIchlsProzcnt fractional distillation and / or the solvent- ^ eststoff ^ e ". ··, ■ 98 ' 5 GcwIchls P rozcnt
extraktion durchlaufen gelassen, um die Fraktion mit Wasserstoffionenkonzen-run through extraction to remove the fraction with hydrogen ion concentration
dem gewünschten Produkt abzutrennen. Anschließend , 5 J™110? T^ frockcn) 4"9 to separate the desired product. Then, 5 J ™ 110 ? T ^ f rockcn) 4 " 9
werden die nicht gewünschten Frakt.onen in den Ver- Wasserstoff.onenkonzen-the unwanted fractions are in the hydrogen ion concentration
fahrenskreislauf zur erneuten Verarbeitung zurückge- trat'on macl/ml (Saulen' Ί drive circuit zurückge- for reprocessing stepped 'on mac l / ml (columns' Ί
führt. Die Regenerierung des Katalysators kann, um Q P P4, Uu8'~ü ' '„■■' i I,- -n ■· leads. The catalyst can be regenerated to Q P P 4 , U u 8 '~ ü''"■■' i I, - - n ■ ·
die Kontinuität des Verfahrens zu gestatten, gegebe- Spezifische Oberfläche .. 40 bis >0 nr gAllowing the continuity of the process given- Specific surface .. 40 to> 0 nr g
nenfalls dadurch bewirkt werden, daß parallele Betten 20 °™suat· ml ' oren'ml at least caused by the fact that parallel beds 20 ° ™ suat · ml ' oren ' ml
vorgesehen werden, die überbrückt werden können. n corner : ···■-·· lUU bis IU>be provided that can be bridged. n corner : ··· ■ - ·· lUU to IU>
In den folgenden Beispielen ist das verwendete Durchschnittliche Poren-In the following examples the average pore size used is
makrovernetzte Sulfonsäure - Kationenaustauscher- c durchmesser. A . 200 bis 600Macro-linked sulfonic acid - cation exchanger - c diameter. A. 200 to 600
harz Amberlyst 15, das im folgenden auch als makro- Spezifisches Porenvolumen 0.029 b.s 0.03S cm gResin Amberlyst 15, hereinafter also referred to as macro-specific pore volume 0.029 to 0.03S cm g
vernetztes Harz bezeichnet wird. Amberlyst 15 hat die 25 In den folgenden Beispielen werden die folgenden folgenden typischen Eigenschaften: Abkürzungen verwendet: M ist (CH1J3SiOi :T D istcrosslinked resin is referred to. Amberlyst 15 has the 25 In the following examples the following typical properties are used: Abbreviations used: M is (CH 1 J 3 SiOi: TD is
Typische Teilchengrößenverteilung als Prozentsatz, (CH3J2SiO; D' ist CH3(H)SiO; T ist CH3SiO-I:; Q ist der auf einem USA.-Normsieb zurückgehalten wird: SiO2. Dx. ist die Zahl'der Einheiten D gemäß obigerTypical particle size distribution as a percentage, (CH 3 J 2 SiO; D 'is CH 3 (H) SiO; T is CH 3 SiO-I :; Q is that is retained on a USA standard sieve: SiO 2. D x . Is the number of units D according to the above
Definition, wobei χ gleich 0 oder eine ganze Zahl 3o größer als 0 ist, wobei sich der Wert auf lineare Organo-Definition, where χ is equal to 0 or an integer 3 o is greater than 0, whereby the value refers to linear organo-
M-ischcmvciic siloxane bezieht, die allgemein als MDxM bezeichnetM-ischcmvciic siloxane refers to, commonly referred to as MD x M
werden, und Dv ist die Zahl der Einheiten D izcmäßand D v is the number of units D izc
lmml lmcshl '""' obiger Definition, wobei y eine ganze Zahl größer alsO lmml lmcshl '""' as defined above, where y is an integer greater than O
ist und wobei sich der Wert auf cyclische Organo-is and where the value is based on cyclic organo-
119 16 I4 35 siloxane bezieht, die allgemein als Dy bezeichnet wer-119 16 I 4 35 refers to siloxanes, which are commonly referred to as Dy
_i'iQxnx4 _16-i-->o ήΊ dcn- Die vcrweilzcit ist die Zeit, während der sich die_i'iQxnx4 _16-i -> o ήΊ dcn - The v crweilzcit is the time during which the
'·'' ' " „ ° ' :„ ~!;- Organosiloxane in Berührung mit dem Katalysator'·'''"" ° ': " ~ !; - Organosiloxanes in contact with the catalyst
-0,84 + 0.59 -20 + 30 47.9 befinden. Sie wird durch die Gleichung-0.84 + 0.59 -20 + 30 47.9. It is given by the equation
Verweilzeit = V<ilii^riscne ..Strömungsgeschwindigkeit
Volumeiikatalysatorpackung Dwell time = V <il ii ^ r i scne .. flow rate
Volume catalyst packing
bestimmt. . setzung des Produkts und der Einspeisung in Gc-definitely. . setting of the product and the feed in Gc-
Die Aquivalenzze.t ist die Zeit, wahrend der sich die wichtsprozent verglichen. Die Viskosität ist in eSt an-Organopolysiloxane
in Berührung mit einem Milli- 45 gegeben,
äquivalent Wasserstofllonen befinden. Me, bedeutet TbH 1
Milliäquivalentc H + . Die Steuerungsbedingungen beziehen
sich auf eine katalytische Umsetzung, die 4 Stunden dauert, bei 25°C, unter Verwendung von 2% ' '"■ Pn>>inU
äquivalenter Schwefelsäure (bezogen auf das Gewicht 50 speisung
der Organosiloxane), falls nichts anderes genannt istThe equivalence time is the time during which the weight percentage is compared. The viscosity is given in eSt an-Organopolysiloxane in contact with a milli- 45,
are equivalent to hydrogen ions. Me, means TbH 1
Milliequivalent of H + . The control conditions relate to a catalytic reaction lasting 4 hours at 25 ° C, using 2% "" ■ Pn >> inU
equivalent sulfuric acid (based on the weight of the feed
the organosiloxanes), unless otherwise stated
Die Viskosität wird in üblicher Weise nach Ost- Vlskos»:»t (cSt) 29.1 4.176The viscosity is in the usual way according to Ost- Vlskos »:» t (cSt) 29.1 4.176
wald bei 25°C bestimmt und in Centistokes (cSt) Hcxamcthylcyclotrisiloxan (D3) 0.2 nicht
wiedergegeben. Alle Analysen der Gemische in den gefundenWald determined at 25 ° C and in centistokes (cSt) Hxamcthylcyclotrisiloxan (D 3 ) 0.2 not
reproduced. All analyzes of the mixtures found in the
Beispielen wurden durch Gaschromatographie durch- 55 Octamethylcyclotctrasiloxan(D4) 34.5 5.1Examples were 55 octamethylcyclotctrasiloxane (D 4 ) 34.5 5.1
8efuhrt· Decamethylcyclopentasiloxan 9 I 3.88 efuhrt · decamethylcyclopentasiloxane 9 I 3.8
Beispiel 1 (D5)Example 1 (D 5 )
Es wurden 6 g des makrovernetzten Harzes in einen D°dccamethylcyclohexasiloxan 2.1 1.4There were 6 g of the macro-crosslinked resin in a D ° dccame thylcyclohexasiloxan 2.1 1.4
Kolben gegeben, der 50 g neutralisiertes Hydrolysat 60 6 Flask given 50 g of neutralized hydrolyzate 60 6
von Dirnethyldichlorsilan enthielt. Das Siloxangc- Emc zweite Einspeisung, die in gleicher Weise herge-of dirnethyldichlorosilane. The Siloxangc- Emc second feed, which is produced in the same way
misch bestand hauptsächlich aus Dy und HODH ge- stellt wurde, wurde in einen Kolben gerben, der 44 gThe mixture consisted mainly of Dy and HODH, was tanned in a flask that weighed 44 g
maß Tabelle I. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei 68 C DOWex 50W-X 8 (Har.dclsbczeichnune der Firmameasured table I. The mixture was 1 hour at 68 C DOWex 50W-X 8 (Har.doc drawing of the company
gerührt. Das Gemisch wurde dann vom Harz abfil- Dow Chemical Co) enthielt ein eclartipcs Sulfon-touched. The mixture was then removed from the resin. Dow Chemical Co) contained an eclartipcs sulfone
triert unter Verwendung eines Druckfilters nach 65 säure - Ionenaustauscherharz ' Das"Gemisch wurdetrated using a pressure filter according to 65 acidic ion exchange resin 'The "mixture was
Krüger aus rostfreiem Stahl mit einer Asbest- 16 Stunden bei 65 C aerührt. Die anschließendeKruger made of stainless steel with an asbestos agitated 16 hours at 65 ° C. The subsequent
füllung. Analyse ergab keine Ändcruni: der Zusammensetzungfilling. Analysis revealed no change in composition
In der folgenden Tabelle I wird die Zusammen- des Einspcisungsgemisches. *"In the following Table I the combination of the Einspcisgemisches. * "
Hin Teil eines Gemisches aus 1984 g cyclischer Siloxane Dy und 496 g linearer Siloxane MM wurde durch eine Kolonne von 20 mm Durchmesser und 300 mm Lange, die mit 30 ein' eines niakrovernctzien Harzes gefüllt war, bei 41 C durchgeleitet. Proben der ausfließenden Stoffe wurden entnommen und analysiert. Die Zusammensetzung in Gewichtsprozent istHin was part of a mixture of 1984 g of cyclic siloxanes Dy and 496 g of linear siloxanes MM by a column 20 mm in diameter and 300 mm long, connected to 30 a 'of a niakrovernctzien Resin was filled, passed through at 41 ° C. Samples of the leakage were taken and analyzed. The composition in percent by weight is
in Tabelle II angegeben. Die Säule wurde geleert, gesäubert und erneut mit 30 ecm eines gelartigen Harzes Amberlilc IR 120(5,0 mäq H + ,0,8% H2O)gefüllt. Der restliche Teil des hergestellten Gemisches wurde durch die Säule bei 41 "C durchgcleitet und eine Probe der abschließenden Stoffe wurde ebenfalls analysiert. Die Zusammensetzung ist zu Vergleichszwccken ebenfalls in Tabelle Il wiedergegeben.given in Table II. The column was emptied, cleaned and filled again with 30 ecm of a gel-like resin Amberilc IR 120 (5.0 meq H + , 0.8% H 2 O). The remainder of the mixture produced was passed through the column at 41 "C and a sample of the final substances was also analyzed. The composition is also shown in Table II for comparison purposes.
Es wurde ein Gemisch von Hcxamethyldisiloxan und cyclischen Dimcthylsiloxanen und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,35cnr\Min. (Vcrwcilzcit 25 Minuten) durch eine Säule geleitet, die mit 11 g Ambcrlyst 15 gefüllt war. Es wurde Wasser von 86' C durch einen Mantel außen an der Kolonne zirkulieren gelassen. Ein Vergleich der Eigenschaften des Produkts mit denjenigen des Einspcisungsgcmischcs in Gewichtsprozent ist in folgender Tabelle wiedergegeben :It was a mixture of hydroxamethyldisiloxane and cyclic dimethylsiloxanes and a flow rate of 0.35 cnr \ min. (Vcrwcilzcit 25 minutes) passed through a column filled with 11 g Ambcrlyst 15 was filled. Water at 86 ° C. was circulated through a jacket on the outside of the column calmly. A comparison of the properties of the product with those of the inclusion mixture in Weight percent is shown in the following table :
l-.inspcisiirml-.inspcisiirm
Tetradccamclhylhcxasiloxan
(MD4M)Tetradccamylhoxasiloxane
(MD 4 M)
Komponenten mit längerer 9,5
gaschromatographischcr
RetentionComponents with longer 9.5
gas chromatographic cr
Retention
Produktproduct
2.4
1.02.4
1.0
1 inspeisunii1 inspeisunii
Hexamethylryclolrisilox.ji 2.8Hexamethylryclolrisilox.ji 2.8
Octamcthylcyclotetrasiloxan 16.2Octamethylcyclotetrasiloxane 16.2
Decamethylcyclopentasil- nichtDecamethylcyclopentasil- no
oxan (D5) gefundenoxane (D 5 ) found
Dodecamcthylcyclohexa-Dodecamethylcyclohexa-
siloxan (Dh)siloxane (D h )
Tctradccamcthylcyclohepia-Tctradccamcthylcyclohepia-
siloxan (D7)siloxane (D 7 )
Hexamcthyldisiloxan |MM) 68.0Hexamethyldisiloxane | MM) 68.0
Octamethyltrisiloxan 2.4Octamethyltrisiloxane 2.4
(MDM)(MDM)
Dccamcthyltetrasiloxan 1,1Dccamethyltetrasiloxane 1.1
(MD2M)(MD 2 M)
DodccamcthylpentasiloxanDodccamethylpentasiloxane
(Mn,Mt(Mn, Mt
Produktproduct
in den folgenden Beispielen 4 und 5 wurden Gcmische aus MM und Dy durch eine gefüllte Säule gemäß Beispiel 3 geleitet, wobei verschiedene Reaktionsbedingungen eingehalten wurden. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen wiedergegeben, wobei die prozentualen Werte in Gewichtsprozent wicdcrb idin the following Examples 4 and 5, mixtures were used from MM and Dy passed through a filled column according to Example 3, with different reaction conditions have been complied with. The results are given in the following tables, where the percentage values in percent by weight wicdcrb id
Beispiel 5
EinspeisungExample 5
feed
MM D, .MM D,.
210 g 8790 g210 g 8790 g
Reaklionsbedinjuinjicn DauerReaklionsbedinjuinjicn length of time
3 Min,3 min.
4 Min.
8,5 Min.4 min.
8.5 min.
13 Min.
67 Min.13 min.
67 min.
30 C 30" C 30" C 30" C 30 C30 C 30 "C 30 "C 30 "C 30 C
Produktproduct
(cSl|(cSl |
12
19
50
79
13712th
19th
50
79
137
liiiispcisuni! Produklliiiispcisuni! Product
HjSO4 HjSO 4
Verweilzeit
Temperatur
Viskosität (cSt)Dwell time
temperature
Viscosity (cSt)
Hcxamethyldisil-Hxamethyldisil-
oxan (MM)oxane (MM)
(Gewichtsprozent)(Weight percent)
cyclotrisiloxancyclotrisiloxane
nichtnot
bestimmtdefinitely
11,011.0
9,19.1
4,0 Std. 25 ± 2" C nicht bestimmt4.0 hours 25 ± 2 "C not definitely
0,40.4
Ambcrlyst 15Ambcrlyst 15
0,3 Std.
25 + T C
14,30.3 hours
25 + T C
14.3
0,40.4
I'.inspcisuiii! Produkt ii,SO4 I'.inspcisuiii! Product ii, SO 4
57,S57, p
22,122.1
2,92.9
0,3 0,40.3 0.4
96,4 97.9 96.4 97.9
Amherlw 15Amherlw 15
1.41.4
. Dieses Beispiel zeigt die Möglichkeit, hoch viskose flüssige Silicone in Gegenwart eines nicht reaktiven Verdünnungsmittels herzustellen.. This example shows the possibility of using highly viscous liquid silicones in the presence of a non-reactive Prepare diluent.
Es wurde ein Gemisch aus 7,5 g MM, 1493 g D,. und 355 g Hexan durch eine Säule von 30 mm Durchmesser und 800 mm Höhe, die mit 250 ecm Amberlyst 15 gefüllt war, bei 60°C und 45 Minuten Verweilzeit durchgeleitet. Die erhaltene Flüssigkeit hatte eine Viskosität von 8 · 103 cSt. Nach dem Abstreifen flüchtiger Bestandteile bis auf 220 C bei Atmosphärendruck betrug die Viskosität 89 · 103 cSt.A mixture of 7.5 g MM, 1493 g D ,. and 355 g of hexane passed through a column of 30 mm diameter and 800 mm height, which was filled with 250 ecm Amberlyst 15, at 60 ° C and 45 minutes residence time. The resulting liquid had a viscosity of 8 · 10 3 cSt. After stripping off volatile constituents up to 220 ° C. at atmospheric pressure, the viscosity was 89 · 10 3 cSt.
Dieses Beispiel zeigt die Fähigkeit eines makrovernetzten Harzes, Methylwasscrstoffsiloxan-Bindungen umzulagern und Copolymere von Dimethylsiloxan-Methyl-hydrogensiloxan herzustellen.This example demonstrates the ability of a macro-crosslinked resin to form methylhydrogensiloxane linkages rearrangement and copolymers of dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane to manufacture.
Ein Gemisch aus 166 g Methylhydrogenpolysiloxan mit Trimethylsiloxy-Endgruppen einer Viskosität von 3OcSt (Union Carbide Silicone L-31), 55 g MM und 435 g Dy wurde durch eine Säule geleitet, die mit 11 g makrovernetztem loncnaustauscherharz gefüllt war.A mixture of 166 g of methyl hydrogen polysiloxane with trimethylsiloxy end groups and a viscosity of 30 cSt (Union Carbide Silicone L-31), 55 g of MM and 435 g of D y was passed through a column which was filled with 11 g of macro-crosslinked ion exchange resin.
Eine Probe von 100 g des Einspeisungsgemisches wurde mit 2 g konzentrierter Schwefelsäure bei Raumtemperatur gemischt und dann mit Natriumbicarbcnat neutralisiert und filtriert. Ein Vergleich der aus der lonenaustauschersäule entnommenen Proben, der mit Schwefelsäure behandelten Probe und des Einspeisungsgemisches ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben. A 100 g sample of the feed mixture was mixed with 2 g of concentrated sulfuric acid at room temperature mixed and then neutralized with sodium bicarbonate and filtered. A comparison of the Samples taken from the ion exchange column, the sample treated with sulfuric acid and the feed mixture is shown in the following table.
Octamethylcyclotetrasiloxan
(D4)Octamethylcyclotetrasiloxane
(D 4 )
Sym. Heptamethyitrisiloxan
(MD'M)
Höher molekulare Verbindungen Sym. Heptamethyitrisiloxane
(MD'M)
Higher molecular compounds
Die folgenden Beispiele 8 bis 10 zeigen die Herstellung von Methylhydrogen-siloxan-Dimethylsiloxan-Copolymereu durch Siloxanumlagerung an makrovernetzten Austauscherharzen. Es wurden Gemische von MD'XM, D, und MM durch eine Glassäule von 2,54 cm Durchmesser und 60 cm Höhe, die 250 cm3 des makrovernetzten Harzes enthielt, durchgeleitet.The following Examples 8 to 10 show the preparation of methyl hydrogen siloxane-dimethylsiloxane copolymers by siloxane rearrangement on macro-crosslinked exchange resins. Mixtures of MD ' X M, D, and MM were passed through a glass column 2.54 cm in diameter and 60 cm in height containing 250 cm 3 of the macro-crosslinked resin.
Die Einspeisungsgemische wurden ebenfalls mit 2 Gewichtsprozent Schwefelsäure 4 Stunden bei 25 C behandelt. Die Eigenschaften der mit Schwefelsäure behandelten Proben sind als Vergleichsproben wiedergegeben. The feed mixtures were also treated with 2 percent by weight sulfuric acid for 4 hours at 25 ° C treated. The properties of the samples treated with sulfuric acid are shown as comparative samples.
liinspcisiiiii! Anal) se derliinspcisiiiii! Anal) se the
tinspcisunj;tinspcisunj;
(i!| !Gewichts(i! |! weight
prozent)percent)
MM MD',MMM MD ', M
412
974412
974
32853285
Viskositätviscosity
RCfiktiiinsbcdinpuni'cn
DauerRCfiktiiinsbcdinpuni'cn
length of time
8,7%8.7%
ν = 3. 9.8% ν = 4. 62.3% y = 5. 1.1% 4,4 cSt ν = 3.9.8% ν = 4. 62.3% y = 5.1.1% 4.4 cSt
31 Min.31 min.
14 Min.14 min.
23 Min.23 min.
Produkl/usiimmcnselzung (Gewichtsprozent!Product use (Percent by weight!
Temperatur MM D4 ViskositätTemperature MM D 4 viscosity
( O IcSlI(O IcSlI
4 Std.4 hours
25
25
2525th
25th
25th
2525th
0,4
0,40.4
0.4
Vergleich
0,4comparison
0.4
1,6 1,81.6 1.8
1.71.7
16,5 16.4 16.716.5 16.4 16.7
15.815.8
Beispiel 9 EinspeisungExample 9 feed
MM 124 gMM 124 g
MD'Jvl 25Og MD'Jvl 25Og
D, 4611 gD, 4611 g
Rcaklion^vcliiiüun.ücn PrniHikl/iivimmensel/iinL· Kcaktiiinshcdinüimucn Pi.iiUikl/usamincnM-lAiiiüRcaklion ^ vcliiiüun.ücn PrniHikl / iivimmensel / iinL · Kcaktiiinshcdinüimucn Pi.iiUikl / usamincnM-lAiiiü
Kiewichl-.pro/enii " * iGciuchlspro/ciiilKiewichl-.pro/enii "* iGciuchlspro / ciiil
Dauer icnipci.mii IV!), D4 V^bisi·;;·. Wmc. Tempera- MM MfVM MIXM N)IV1MDuration icnipci.mii IV!), D 4 V ^ bisi · ;; ·. Wmc. Tempera- MM MfVM MIXM N) IV 1 M
I (Ί IcSn 5 Ulr I (Ί IcSn 5 Ulr
( Cl(Cl
12 Min. 25 0,5 9,9 60,512 min. 25 0.5 9.9 60.5
37 Min. 25 0,9 4.1 84.3 4 Min. 25 41,9 27,0 12,3 5.037 min. 25 0.9 4.1 84.3 4 min. 25 41.9 27.0 12.3 5.0
30 Min. 25 0.8 4.6 79,3 io 8.5 Min. 25 37,1 30.9 16,1 6.830 min. 25 0.8 4.6 79.3 io 8.5 min. 25 37.1 30.9 16.1 6.8
Vergleich VergleichComparison comparison
4 SId. 25 0,9 4,5 76.4 4 Sld 25 36,2 30,3 18.1 7,84 SId. 25 0.9 4.5 76.4 4 Sld 2 5 36.2 30.3 18.1 7.8
BeispiellO ,5 Aus den folgenden Beispielen 11 und 12 geht her-ExampleO, 5 The following examples 11 and 12 show
p; ,·. t vor, daß Amberlyst 15 zur Umlagerung von Diphenyl-p; , ·. t suggest that Amberlyst 15 for the rearrangement of diphenyl
-.nspeisuni. siloxan-Bindungen brauchbar ist. Weiter wird die-.nspeisuni. siloxane bonds is useful. Next will be the
MM 1620 a Möglichkeit gezeigt, niedermolekulare cyclische Slruk-MM 1620 a shown the possibility of low molecular weight cyclic slruk-
MD'jM 600 g türen aus hochmolekularen linearen Strukturen her-MD'jM 600 g doors made from high molecular weight linear structures
D1 Ou 2o zustellen.D 1 Ou 2o deliver.
B ι: i s ρ i e 1 11B ι: i s ρ i e 1 11
Es wurde eine Lösung von 193 g eines neutra en 25 eine Lösung mit 20 Gewichtsprozent OrganosiloxanA solution of 193 g of a neutra en 25 was a solution with 20 percent by weight of organosiloxane
Hydrolysate von Diphenyldichlorsilan, 78 g neutrales. zu erhallen, vermischt und durch eine Säule geführt,Diphenyldichlorosilane hydrolysates, 78 g neutral. to echo, mixed and guided through a column,
von flüchtigen Bestandteilen befreites Hydrolysat von die mit 250 cm' Amberlyst 15 unter den folgendenThe volatilized hydrolyzate of the 250 cm 'Amberlyst 15 among the following
Dimcthyldichlorsilan und ausreichend Toluol, um Bedingungen gefüllt war.Dimethyldichlorosilane and enough toluene to fill conditions.
/\nal\se lies hinspcisunesuemisclies Kicuichtspro/cnl)/ \ nal \ se lies hinspcisunesuemisclies Kicuichtspro / cnl)
Toluol I)4 Π, I). hochmolekulareToluene I) 4 Π, I). high molecular weight
SiloxaneSiloxanes
Gemisch 80.1 0.2 0.2 0.1 19.4Mixture 80.1 0.2 0.2 0.1 19.4
NormalisiertNormalized
Zusammensetzung derComposition of
Organosiloxane I | 0.5 97.5Organosiloxanes I | 0.5 97.5
Reaklioiisbciliii(Uini:cn Toluol O4 l\ Π, |). Ι1Ί1, IVO4 I) I),Reaklioiisbciliii (Uini: cn toluene O 4 l \ Π, |). Ι1Ί1, IVO 4 I) I),
Dauer Tcmpera-Duration Tcmpera-
Iu rIu r
56 Min. 60 C 77.5 3.0 1,4 0.4 0.1 0.3 0.2 0.1 17.0 Gewichtsprozent56 min. 60 C 77.5 3.0 1.4 0.4 0.1 0.3 0.2 0.1 17.0 percent by weight
normalisierte
Organosiloxanziisainmensetziing
13 6 2 0.5 1.5 I 0.5 75normalized
Organosiloxane composition 13 6 2 0.5 1.5 I 0.5 75
I)" - l)iphen\lsilo\an.I) "- l) iphen \ lsilo \ an.
Beispiel 12Example 12
Es wurde ein gummiarligcs Silicon-Ausgangsmatcrial mil hohem Molekulargewicht, das von flüchtigen Bestandteilen befreit war und etwa 15 Gewichtsprozent Diphcnylsiloxy-Einhciten und 85 Gewichtsprozent (CHOzS'O-liinheilcn (20 g) enthielt. 80 g Toluol und HH) cm1 Ambcrlysl 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Eigenschaften des Produkts sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.There was a gummiarligcs silicone Ausgangsmatcrial mil high molecular weight, which was devolatilized and about 15 weight percent Diphcnylsiloxy-Einhciten and 85 weight percent (CHOzS'O-liinheilcn acid (20 g). 80 g of toluene, and HH) cm 1 Ambcrlysl 24 hours stirred at room temperature. The properties of the product are summarized in the following table.
l'rotlukl Kiewicluspm/L-mil'rotlukl Kiewicluspm / L-mi
Toluol D, I)1 IX IV Π D4 D D, D I», D DToluene D, I) 1 IX IV Π D 4 DD, DI », DD
K7 0.1 6.2 3.1 0.9 0.3 0.1 1.1 0.7 0.2K7 0.1 6.2 3.1 0.9 0.3 0.1 1.1 0.7 0.2
Normalisierte Zusammensetzung der
nn.i.nnsiloxane 0.8 47.7 23» 6.9 2.4 0.8 S.5 5.4 1.7Normalized composition of the
nn.i.nnsiloxane 0.8 47.7 23 »6.9 2.4 0.8 p.5 5.4 1.7
Es wurden gleiche Teile von je 47 g eines Gemisches aus 20 g Tetraäthylorthosilicat und 450 g cyclischer Dimcthylsilicone (98% cyclische Tctramere) in einen < Kolben 100 cm3 gegeben. Der Kolben war mit einem mechanischen Rührer und einem Stickstoff-Einleitungsrohr mit Nebenschluß am Ausgang versehen. Der Kolben wurde auf 800C erhitzt, und die Temperatur wurde thermostatisch auf 80 bis 90"C eingestellt. )0 Es wurden unter fortwährendem Rühren 1 g Amberlyst 15 zugefügt. Periodisch wurden Proben aus dem Kolben entnommen und auf den prozentualen Gehalt Tetraäthylorthosilicat analysiert. Nach 11,25 Stunden war der Gehalt an Tetraäthylorthosilicat von anfanus 4,7 auf 1,2% abgefallen.Equal parts of 47 g each of a mixture of 20 g of tetraethyl orthosilicate and 450 g of cyclic dimethylsilicone (98% cyclic tetramers) were placed in a 100 cm 3 flask. The flask was fitted with a mechanical stirrer and a nitrogen inlet tube with an outlet bypass. The flask was heated to 80 ° C. and the temperature was set thermostatically to 80 to 90 ° C.) 1 g of Amberlyst 15 were added with continuous stirring. Samples were taken periodically from the flask and analyzed for the percentage content of tetraethylorthosilicate. After 11.25 hours, the tetraethyl orthosilicate content had fallen from 4.7 to 1.2% initially.
Der Rückstand des hergestellten Gemisches wurde in gleiche Teile aufgeteilt und durch eine Säule von 10 mm Durchmesser und 80 mm Höhe gegeben, die mit 60 cm' Amberlyst 15 gefüllt war. Die TeHe wurden mit wechselnder Verweilzeit durch die Säule gegeben. Das Gemisch wurde auf 27 C gehalten. Bei einer Verweilzeit von 14 Minuten zeigte die Analyse auf Tetraäthylorthosilicat 0,2 Gewichtsprozent dieses Stoffes. Bei einer Verweilzeit von 38 Minuten wurde kein Tetraäthylorthosilicat gefunden.The residue of the prepared mixture was divided into equal parts and passed through a column of 10 mm diameter and 80 mm height, was filled with 60 cm 'Amberlyst 15 °. The TeHe were passed through the column with alternating residence times. The mixture was kept at 27 ° C. With a residence time of 14 minutes, the analysis for tetraethylorthosilicate showed 0.2 percent by weight of this substance. No tetraethylorthosilicate was found with a residence time of 38 minutes.
Dimethylsiloxan
meren benutzt.Dimethylsiloxane
meren used.
- Methylhydrogensiloxan -- methylhydrogensiloxane -
Beispiel 14Example 14
Es wurde ein Gemisch aus 1458 g Tetraäthoxysilan und 455 g Hexamethyldisiloxan durch eine Säule von 1,9 cm Durchmesser und 92 cm Höhe, die mit 230 cm' Amberlyst 15 gefüllt war, das mit Äthanol befeuchtet war. bei einer Verwcilzeit von 32 Minuten durchgegeben. D.is erhaltene Produkt enthielt folgende Bestandteile: A mixture of 1458 g of tetraethoxysilane and 455 g of hexamethyldisiloxane was passed through a column 1.9 cm in diameter and 92 cm in height, which was filled with 230 cm 'Amberlyst 15 which was moistened with ethanol. given with a Verwcilzeit of 32 minutes. The product obtained contained the following components:
Geuk'lilspro/enlGeuk'lilspro / enl
Hexamethyldisiloxan 1,0Hexamethyldisiloxane 1.0
Trimethylälhoxysilan if>,0Trimethylalhoxysilane if>, 0
1,1,1 -Trimethyl^JJ-triäthoxydisiloxan 28,7 1,1,1 Ä5,5-Hexamethyl-3,3-diäthoxytri-1,1,1-Trimethyl ^ JJ-triethoxydisiloxane 28.7 1,1,1 Ä5,5-hexamethyl-3,3-diethoxytri-
siloxan 2,3siloxane 2,3
Tetraiithoxysilan 49,0Tetraithoxysilane 49.0
in den folgenden Beispielen 15 und 16 wurde Amberlyst 15 zur Umlagerung von Phenylalkylsiloxanen und zur Herstellung von Phenylalkyl-mcthyl-siloxan-Es wurde ein Gemisch aus 30,1 g MM. 898 » D 67,9 g Methylhydrogensiloxan mit TrimethylsiToxyJ Endgruppen (flüssig) und 643.4 g des neutralen Hydrolysats von /-'-PhenylpropyKmethyljdichlorsilan mit einer Viskosität von 25 cSt durch eine Säule von 30 mm Durchmesser und 800 mm Länge gegeben, die mit 250 ecm Amberlyst 15 gefüllt war. Hs wurde bei einer Temperatur von 25" C und 5,5 Stunden Verweilzeit beim Gleichgewicht gearbeitet. Die erhaltene Flüssigkeit hatte eine Endviskosität von 15OcSi.in Examples 15 and 16 below, Amberlyst 15 for the rearrangement of phenylalkylsiloxanes and for the production of phenylalkyl-methyl-siloxane-Es a mixture of 30.1 g of MM. 898 »D 67.9 g of methylhydrogensiloxane with trimethylsiToxyJ End groups (liquid) and 643.4 g of the neutral hydrolyzate of / -'- PhenylpropyKmethyljdichlorsilan with a viscosity of 25 cSt passed through a column of 30 mm in diameter and 800 mm in length, the was filled with 250 ecm Amberlyst 15. Hs was at a temperature of 25 "C and a 5.5 hour residence time worked on balance. The resulting liquid had a final viscosity of 150 cSi.
Es wurde ein Gemisch aus 13 g flüssigem Methvlhydrogensiloxan mit Trimethylsiloxy-Endgrupp'en (Viskosität 3OcSt) und flüssigem //-Phenyläthyl-methyl-siloxandimethylsiloxan mit Trimethylsiloxy-Endgruppen (Viskosität 375 cSt) durch eine Säule von 30 mm Durchmesser und 800 mm Länge gegeben, die mit 250 cm3 Amberlyst 15 gefüllt war. Der Versuch wurde bei Raumtemperatur und 5 Stunden Verweilzeit durchgeführt. Die erhaltene Flüssigkeit haue eine Viskosität von 545 cSt.A mixture of 13 g of liquid methylhydrogensiloxane with trimethylsiloxy end groups (viscosity 30 cSt) and liquid phenylethyl methyl siloxane dimethylsiloxane with trimethylsiloxy end groups (viscosity 375 cSt) was passed through a column 30 mm in diameter and 800 mm in length , which was filled with 250 cm 3 of Amberlyst 15. The experiment was carried out at room temperature and with a residence time of 5 hours. The resulting liquid had a viscosity of 545 cSt.
B e i s ρ i e 1 17B e i s ρ i e 1 17
Dieses Beispiel zeigt die Möglichkeit, nicht im Gleichgewicht befindliche Organopolysiloxane in beliebiger Verteilung durch die mechanische Reücluni» der Verweilzeit herzustellen.This example shows the possibility of not using the Organopolysiloxanes in equilibrium in any distribution through the mechanical Reücluni » the dwell time.
Es wurde ein Gemisch aus HOu Hexamethyldisiloxan und 620 g Octamethylcyclotetrasiloxan durch eine Säule gegeben, die mit 11 g Amberlyst 15 siefüllt war. Es wurden Proben bei unterschiedlichen Kontaktztiiten und Temperaturen entnommen.A mixture of HOu hexamethyldisiloxane and 620 g of octamethylcyclotetrasiloxane was carried out given a column filled with 11 g of Amberlyst 15 was. Samples were made at different contact times and temperatures taken.
Eine Probe von 100 g des Einspeisungsgemisches wurden mit 2 g Schwefelsäure 4 Stunden gerührt und dann mit Natriumbicarbonat neutralisiert und filiriert. Diese Probe wurde als Vergleichsprobe bezeichnet.A 100 g sample of the feed mixture was stirred with 2 g of sulfuric acid for 4 hours and then neutralized with sodium bicarbonate and fileted. This sample was called the comparative sample.
Ein Vergleich des Ausgangsgemisches, der aus der Säule entnommenen Proben und des mit Schwefelsäure behandelten Gemisches ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben.A comparison of the starting mixture, the samples taken from the column and that with sulfuric acid treated mixture is shown in the following table.
KatiilysiilnrKatiilysiilnr
Verweilzeil
(Min.)Dwell
(Min.)
Temperatur
( C)temperature
(C)
Viskosität
fcSt)viscosity
fcSt)
hinspeisiingfeeding
1.71.7
79,8
0,7
0.979.8
0.7
0.9
Hortsct/ungHortsct / ung
1919th
2020th
111,SO4I111, SO 4 I.
Produktproduct
I5|I5 |
MD2M MD3M MD4M MD5M M D1, M MD7M MU8M MD9M MD10M MDnM MD12M MD11M MD14M MD15M MD111MMD 2 M MD 3 M MD 4 M MD 5 MMD 1 , M MD 7 M MU 8 M MD 9 M MD 10 M MD n M MD 12 M MD 11 M MD 14 M MD 15 M MD 111 M
19,519.5
Zusammensetzung in GewichtsprozentComposition in percent by weight
0.1 1.30.1 1.3
2,0 2,4 2,5 3,6 2,9 2,8 2,9 2,8 2,4 2,2 2.0 ,7 .5 ,32.0 2.4 2.5 3.6 2.9 2.8 2.9 2.8 2.4 2.2 2.0, 7 .5, 3
,0, 0
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von liiissiuen Dimethylsiloxanen im technischen Maßstab.This example shows the production of liiissiuen Dimethylsiloxanes on an industrial scale.
Es wurde ein Gemisch von 450 kg cyclisches Dimethylsilicon und 3,28 kg Hexamelhyldisiloxan bei 80 C auf eine Säule aus rostfreiem Stahl von 46 cm Durchmesser und 245 cm Länge, die bis zu einer Tiefe von cm mit Amberlyst 15 lonenaustatischerharz gefüllt war, mit einer Geschwindigkeit von 79,5 kg je h gegeben. Die abfließenden Stoffe aus der Säule hatten eine Viskosität von 130OcSt und enthielten 9.5 Gewichtsprozent cyclischer Dimethylsiloxane.It became a mixture of 450 kg of cyclic dimethyl silicone and 3.28 kg of hexamelhyldisiloxane at 80 ° C on a stainless steel column 46 cm in diameter and 245 cm in length extending to a depth of cm was filled with Amberlyst 15 ion acoustic resin, at a rate of 79.5 kg per hour given. The substances running off from the column had a viscosity of 130 oCSt and contained 9.5 percent by weight cyclic dimethylsiloxanes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8272170A | 1970-10-21 | 1970-10-21 | |
US8272170 | 1970-10-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2152270A1 DE2152270A1 (en) | 1972-04-27 |
DE2152270B2 DE2152270B2 (en) | 1975-07-31 |
DE2152270C3 true DE2152270C3 (en) | 1976-03-11 |
Family
ID=
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