DE2737084C2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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Description
Die Erfindung betrifft thermoplastische Polysiloxan-Elastomere
mit carbofunktionellen Gruppierungen sowie Verfahren zu ihrer
Herstellung.
Diese Elastomeren sind dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Mehrzahl von wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel
aufweisen, worin die einzelnen Symbole die folgenden Bedeutungen
besitzen:
R₀: einen der Reste Äthylen, 1,3-Propylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, 1,3-Butylen, 2,3-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,4-Pentylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Monochloräthylen, Di chloräthylen, 1,2-Difluoräthylen, 1,4-Cyclohexylen, 1,3-Cyclohexylen.
R₀: einen der Reste Äthylen, 1,3-Propylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, 1,3-Butylen, 2,3-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,4-Pentylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Monochloräthylen, Di chloräthylen, 1,2-Difluoräthylen, 1,4-Cyclohexylen, 1,3-Cyclohexylen.
R₁ und Q₁: einen der Reste Methyl, Äthyl, 4,4,4-Trifluorbutyl,
Phenyl, o-, m- oder p-Tolyl, Xylyl, p- oder m-Chlorphenyl,
3,5-Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Tetrachlorphenyl, β-Cyanoäthyl,
γ-Cyanopropyl.
G: einen der Reste:
G: einen der Reste:
worin a den Wert 1 oder 2 hat und T eine Einfachbindung oder
-O-, -CH₂-, -C(CH₃)₂- oder SO₂ bedeutet.
Q₀ einen der zweiwertigen Reste: Pentamethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen, einen der oben als Beispiel für das Symbol G angegebenen Reste oder auch einen Rest mit bis zu 5 Benzolringen, die untereinander durch eine der Gruppierungen T oder eine Gruppe -COO- oder -CONH verbunden sein können,
die Symbole Y, welche identisch oder verschieden sein können, eine der Gruppierungen -CONH- oder -COO bedeuten;
n Werte zwischen 3 und 500 umfaßt, erhältlich durch Reaktion in an sich bekannter Weise von ≡Si-H-Gruppen aufweisenden Siloxanverbindungen mit ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur zwischen 0 und 200°C, wobei man als ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine diethylenische Siliciumverbindung der Formel (II)
Q₀ einen der zweiwertigen Reste: Pentamethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen, einen der oben als Beispiel für das Symbol G angegebenen Reste oder auch einen Rest mit bis zu 5 Benzolringen, die untereinander durch eine der Gruppierungen T oder eine Gruppe -COO- oder -CONH verbunden sein können,
die Symbole Y, welche identisch oder verschieden sein können, eine der Gruppierungen -CONH- oder -COO bedeuten;
n Werte zwischen 3 und 500 umfaßt, erhältlich durch Reaktion in an sich bekannter Weise von ≡Si-H-Gruppen aufweisenden Siloxanverbindungen mit ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur zwischen 0 und 200°C, wobei man als ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine diethylenische Siliciumverbindung der Formel (II)
R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si(R₁)₂-R (II)
und als Siloxanverbindung mit ≡SiH-Gruppen mindestens ein
α,ω-Dihydrogenopolysiloxan der Formel (III)
verwendet, und (II) und (III) in einer solchen Menge
einsetzt, daß das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen,
welche durch das Dialkenylsilan-Monomere erbracht werden,
zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das
Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, zwischen 0,8 und 1,2
liegt, wobei in den Formeln (II) und (III) die Symbole R₁,
G, Y, Q₀, Q₁ und n die oben angegebenen Bedeutungen
besitzen und die Symbole R, welche identisch oder
voneinander verschieden sein können, nach der Reaktion von
(II) mit (III) die Reste R₀ bildende einwertige
Kohlenwasserstoffgruppen mit jeweils einer äthylenischen
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bedeuten, und wobei
ein übliches Kettenbegrenzungsmittel eingesetzt wird, das
aus einer Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H-
Gruppe oder aus einer organischen oder siliciumorganischen
Verbindung mit einer einzigen ethylenischen Doppelbindung
besteht.
Als spezielle Beispiele für Polymere der Formel I kann man diejenigen
nennen, welche eine Vielzahl bzw. mehrere der folgenden
wiederkehrenden Struktureinheiten aufweisen:
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Elastomeren der
Formel (I), wobei in an sich bekannter Weise ≡Si-H-Gruppen
aufweisende Siloxanverbindungen mit ethylenisch
ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in
Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder
einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls
der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur
zwischen 0 und 200°C umgesetzt werden, und ist dadurch
gekennzeichnet, daß man als ethylenisch ungesättigte
Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine
diethylenische Siliciumverbindung der Formel (II)
R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si(R₁)₂-R (II)
und als Siloxanverbindung mit ≡Si-H-Gruppen mindestens ein
α,ω-Dihydrogenopolysiloxan der Formel (III)
verwendet, und (II) und (III) in einer solchen Menge
einsetzt, daß das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen,
welche durch das Dialkenylsilan-Monomere erbracht werden,
zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das
Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, zwischen 0,8 und 1,2
liegt, wobei in den Formeln (II) und (III) die Symbole R₁,
G, Y, Q₀, Q₁ und n die in Anspruch 1 angegebenen
Bedeutungen besitzen und die Symbole R, welche identisch
oder voneinander verschieden sein können, nach der Reaktion
von (II) mit (III) die Reste R₀ gemäß (I), Anspruch 1
bildende einwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit jeweils
einer äthylenischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-
Doppelbindung bedeutet, und wobei ein übliches
Kettenbegrenzungsmittel eingesetzt wird, das aus einer
Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H-Gruppe oder aus
einer organischen oder siliciumorganischen Verbindung mit
einer einzigen ethylenischen Doppelbindung besteht.
Vorzugsweise bedeutet das Symbol R einen der folgenden Reste:
Vinyl, Allyl, 2,2-Dichlorvinyl, 1,2,2,-Trichlorvinyl, But-2-
enyl, Prop-1-enyl, But-1-enyl, 2-Methyl-prop-1-enyl.
Die diäthylenischen Siliciumverbindungen der Formel II
R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si(R₁)₂-R
können hergestellt
werden durch Reaktion von:
- a) einem Silan der Formel R-Si(R₁)₂-G-Y₁ (IV) mit
- b) einer Verbindung der Formel Y₂-Q₀-Y₂ (V);
in diesen Formeln haben die Symbole R, R₁ G und Q₀ die vorstehend
angegebenen Bedeutungen und die Symbole Y₁ und Y₂ bedeuten Gruppen,
welche durch Reaktion untereinander zu Gruppierungen führen,
welche durch das Symbol Y, das vorstehend definiert ist, wiedergegeben
sind, wobei die Mengen an Silan a und der Verbindung b
der Art sind, daß bei der Reaktion 2 Mol Silan a pro Mol Verbindung b
vorhanden sind.
Man kann natürlich ein einziges Silan a oder eine Mischung von
Silanen der allgemeinen Formel IV verwenden.
Unter Berücksichtigung der Bedeutung der Symbole Y kann das
Symbol Y₁ insbesondere einen der folgenden Reste bedeuten:
-COOH, -COOR₂ (R₂ bedeutet einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen), -COOM (M bedeutet ein Natrium-, Kalium- oder Li
thiumatom) oder -COCl; Y₂ kann eine NH₂-Gruppe oder eine OH-Gruppe
darstellen.
Die Silane der Formel IV können hergestellt werden, aus Silanen
der Formel
R-Si(R₁)₂-G-Cl (VI)
durch Anwendung von in der organischen Chemie üblichen Methoden
(beispielsweise Carbonatisierung oder Vesterung). Die Silane
der Formel VI können ihrerseits durch Reaktion über das Magne
siumderivat hergestellt werden, beispielsweise nach folgendem
Verfahren:
- a) Kondensation des Magnesiumderivats der Dichlor-Reaktionskomponente, abgeleitet von dem Rest G mit einem Dichlorsilan: Cl-G-MgCl+(R₁)₂ SiCl₂→Cl-G-Si(R₁)₂ Cl+MgCl₂ (A)
- b) Kondensation des Produkts (A) mit einer Magnesiumverbindung R Mg Cl gemäß (A) + R MgCl→Cl-G-Si(R₁)₂R+MgCl₂
Die Verbindungen der Formel V (Polyol oder Polyphenol, Polyamin,
Aminoalkohol oder Aminophenol) sind selbst bekannte Produkte.
Zur Erläuterung der hier verwendbaren diäthylenischen Silicium
verbindungen der Formel II kann man insbesondere die Produkte
der im folgenden wiedergegebenen Formeln nennen:
Als spezielle Beispiele für Silane der Formel IV kann man die
folgenden nennen:
4-Vinyldimethylsilylbenzoesäure
1-Chlorcarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
4-Divinylmethylsilylbenzoesäure
1-Methoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
1-Äthoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
3-Äthoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylpyridin
4-Vinyldimethylsilyl-4′-methoxycarbonyldiphenylmethan
4-Vinyldimethylsilyl-4′-methoxycarbonyldiphenyläther
1-Chlorcarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
4-Divinylmethylsilylbenzoesäure
1-Methoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
1-Äthoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylbenzol
3-Äthoxycarbonyl-4-vinyldimethylsilylpyridin
4-Vinyldimethylsilyl-4′-methoxycarbonyldiphenylmethan
4-Vinyldimethylsilyl-4′-methoxycarbonyldiphenyläther
Als Erläuterung für die Verbindungen der Formel V kann man ins
besondere nennen:
als Beispiele für Polyamine:
Hexamethylendiamin
2,2-Bis-(4-aminocyclohexyl)-propan
m-Phenylendiamin
p-Phenylendiamin
1,2,4-Triaminobenzol
m-Xylylendiamin
p-Xylylendiamin
Bis-(4-aminophenyl)-methan
4,4′-Diaminophenyläther (4,4′-Diaminophenyloxyd)
4,4′-Diaminobenzophenon
4,4′-Diaminobenzoesäurephenylester
N,N′-4,4′-Bis-(p-aminobenzoyl)-diamino-diphenylmethan
Bis-p-(4-aminophenoxy)-benzol
2,6-Diaminopyridin
Hexamethylendiamin
2,2-Bis-(4-aminocyclohexyl)-propan
m-Phenylendiamin
p-Phenylendiamin
1,2,4-Triaminobenzol
m-Xylylendiamin
p-Xylylendiamin
Bis-(4-aminophenyl)-methan
4,4′-Diaminophenyläther (4,4′-Diaminophenyloxyd)
4,4′-Diaminobenzophenon
4,4′-Diaminobenzoesäurephenylester
N,N′-4,4′-Bis-(p-aminobenzoyl)-diamino-diphenylmethan
Bis-p-(4-aminophenoxy)-benzol
2,6-Diaminopyridin
Als Beispiele für Polyole oder Polyphenole:
Äthylenglykol
Propan-1,3-diol
Butan-1,4-diol
Pentan-1,5-diol
Hexan-1,6-diol
Heptan-1,7-diol
1,4-Bis-(δ-hydroxybutyl)-cyclohexan
1,4-Bis-(β-hydroxyäthyl)-benzol
Hydrochinon
Resorcin
1,5-Dihydroxynaphthalin
4,4′-Dihydroxybiphenyl
Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan
Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon
Propan-1,3-diol
Butan-1,4-diol
Pentan-1,5-diol
Hexan-1,6-diol
Heptan-1,7-diol
1,4-Bis-(δ-hydroxybutyl)-cyclohexan
1,4-Bis-(β-hydroxyäthyl)-benzol
Hydrochinon
Resorcin
1,5-Dihydroxynaphthalin
4,4′-Dihydroxybiphenyl
Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan
Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon
Als Beispiele für Aminoalkohole oder Aminophenole:
Äthanolamin
3-Aminopropan-1-ol
4-Aminobutan-1-ol
5-Aminopentan-1-ol
6-Aminohexan-1-ol
6-Amino-5-methylhexan-1-ol
10-Aminodecan-1-ol
4-p-Aminophenylcyclohexanol
p-Hydroxymethylbenzylamin
4-Hydroxymethyl-4′-aminomethylbiphenyl
(p-Amino)-phenäthylalkohol
3-Aminopropan-1-ol
4-Aminobutan-1-ol
5-Aminopentan-1-ol
6-Aminohexan-1-ol
6-Amino-5-methylhexan-1-ol
10-Aminodecan-1-ol
4-p-Aminophenylcyclohexanol
p-Hydroxymethylbenzylamin
4-Hydroxymethyl-4′-aminomethylbiphenyl
(p-Amino)-phenäthylalkohol
Die thermoplastischen Elastomeren gemäß der Erfindung können
auch hergestellt werden durch Reaktion von:
- a) wenigstens einer diäthylenischen Siliciumverbindung der Formel R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si(R₁)₂-R (II)worin die verschiedenen Symbole die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen mit
- b) einem Hydrogensilan der Formel H-Si(R₁)₂Cl (VII)wobei ein Dichlortetrasilan der Formel gebildet wird, das dann mit einem α,ω-Dihydroxy- oder α,ω-Di amino-polysiloxan zur Reaktion gebracht wird, um zu dem Produkt der Formel I zu führen.
Die α,ω-Dihydrogenpolysiloxane der Formel III, welche zur Herstellung
der thermoplastischen Elastomeren dienen, sind bekannte
Produkte, welche nach Methoden, die in der Silicon-Chemie üblich
sind, erhalten werden können. Man kann beispielsweise die
Hydrolyse des Monohalogendiorganosilans wie Monochlordimethylsilan,
die Cohydrolyse eines Monohalogendiorganosilans, eines
Dihalogendiorganosilans und/oder eines cyclischen Polydiorga
nosiloxans, wie Octamethylcyclotetrasiloxan durchführen; man
kann auch ein Monohalogendiorganosilan mit einem α,ω-Dihydro
xypolysiloxan mit verschiedenen Molekulargewichten oder einem
α,ω-Dialkoxypolysiloxan umsetzen; man kann auch ein Dihydrogen
diorganosiloxan mit einem α,ω-Dihydroxypolysiloxan oder ein
α,ω-Dihalogendiorganosiloxan mit einem Metallhydrid wie Lithium
aluminiumhydrid umsetzen.
Man kann sie auch erhalten durch kationische Polymerisation
eines Octaorganocyclotetrasiloxans, wie Octamethylcyclotetrasiloxan
mit einem α,ω-Dihydrogenmonosiloxan, wie α,ω-Dihydro
gentetramethylsiloxan.
Das Molekulargewicht des α,ω-Dihydrogenosiloxans III wird durch
den Wert n bestimmt, der eine Bedeutung zwischen 3 und 500
und vorzugsweise zwischen 10 und 200
und insbesondere zwischen 10 und 80 umfaßt.
Das α,ω-Dihydrogenopolysiloxan kann ein Homopolysiloxan oder
ein Copolymeres, abgeleitet von zwei oder mehr als zwei Dihalo
genodiorganosiloxanen sein. Im Falle der Copolymeren kann es
sich sowohl um Verbindungen handeln, worin die verschiedenen
Gruppierungen zufällig angeordnet sind, als auch um Blockcopolymere.
Als spezielle Beispiele für Verbindungen der Formel III kann
man nennen:
Dihydrogenotetramethyldisiloxan
Dihydrogenodiäthyldimethyldisiloxan
Dihydrogenodiphenyldimethyldisiloxan
Dihydrogenodiäthyldimethyldisiloxan
Dihydrogenodiphenyldimethyldisiloxan
oder Verbindungen der Formel:
Die Umsetzung der Verbindung II mit der Verbindung III wird unter
den Bedingungen, wie sie üblicherweise bei der Addition von
Verbindungen mit ≡Si-H an äthylenische Verbindungen angewandt
werden, durchgeführt [vergleiche W. Noll, Chemistry and Technology
of Silicones (1968), Seite 49 ff].
So kann die Hydrosilylierungsreaktion durch Erhitzen der Reakti
onsteilnehmer zwischen 150 und 350°C unter autogenem Druck in
Abwesenheit von Katalysatoren durchgeführt werden. Man kann auch
in Gegenwart von üblichen Katalysatoren arbeiten, was die Anwendung
weniger hoher Temperaturen, in der Größenordnung von
0 bis 200°C und ein rascheres Ablaufen der Reaktion bei normalem
Druck gestattet.
Eine Gruppe von Katalysatoren, welche man zur Herstellung
der thermoplastischen Elastomeren gemäß der Erfindung
verwenden kann, besteht in den Metallen der Gruppe VIII des
Periodensystems der Elemente (Handbook of Chemistry and Physics,
53. Ausgabe) und ihren mineralischen oder organischen Derivaten.
Unter diesen Metallen kann man insbesondere nennen: Pt, Ru,
Ph, Pd, Ir. Die Edelmetalle eignen sich besonders gut, insbesondere
Platin. Sie können in elementarer Form oder in Form
von Salzen mit Mineralsäuren, insbesondere Halogeniden, von
Salzen organischer Säuren oder Komplexen verwendet werden. Derartige
Katalysatoren sind in der Literatur beschrieben, beispielsweise
US-Patente 26 37 738, 26 32 013, J. L. Speier
und Mitarbeiter J. Am. Chem. Soc. 79, Seite 974 ff (1957),
A. J. Chalk und Mitarbeiter J. Am. Chem. Soc. 87, 16 (1965).
Unter diesen Katalysatoren auf Basis der Metalle der Gruppe VIII
eignen sich diejenigen auf Basis von Platin besonders gut und
werden vorzugsweise eingesetzt. Sie können verschiedene in der
technischen Literatur wohlbekannte Formen aufweisen. So kann
man die verschiedenen Katalysatoren auf Basis von elementarem
feinverteilten Platin, das gegebenenfalls auf verschiedenen
Trägern niedergeschlagen ist, wie Kohle, Aluminumoxyd oder Siliciumdioxyd
verwenden: Katalysatoren dieses Typs sind insbesondere
in dem US-Patent 29 70 150 beschrieben. Eine andere Familie
von Platinkatalysatoren besteht in der Chloroplatinsäure (US-
Patentschrift 28 23 218) und davon abgeleiteten Verbindungen,
wie die Alkalichloroplatinate (vergleiche J. L. Spier loc. cit.);
Verbindungen, welche durch Reaktion von Chloroplatinsäure mit
Alkoholen, Äthern oder Aldehyden (vgl. US-Patentschrift 32 20 972),
Olefinen (vgl. US-Patent 31 59 601), Cyclopropan (US-Patent
31 59 662) erhalten werden. Es können auch die Komplexe von
Platinhalogeniden mit Verbindungen, die elektronische Dublett-
Donatoren sind, wie Phosphinen, beispielsweise Bis-(tributyl
phosphino)-dichloroplatin (II); Bis-(triphenylphosphino)-di
chloroplatin (II) (vergleiche A. J. Chalk und Mitarbeiter loc. cit.)
verwendet werden. Elementares Platin, das auf Kohle niedergeschlagen
ist und die Chloroplatinsäure und ihre Derivate sind
diejenigen Platinkatalysatoren, welche gemäß der Erfindung bevorzugt
verwendet werden.
Die Hydrosilylierungsreaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels
oder durch Inkontaktbringen der Reaktionsteilnehmer
und gegebenenfalls des Katalysators in einem organischen
Milieu, das aus einem Lösungs- oder Verdünnungsmittel besteht,
das unter den Reaktionsbedingungen inert ist, durchgeführt
werden. Zu diesem Zweck kann man insbesondere die aliphatischen gesättigten
Kohlenwasserstoffe: Pentan, Hexan, Heptan; gestättigte cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe: Cyclohexan; aromatische Kohlen
wasserstoffe: Benzol, Toluol; halogenierte Kohlenwasserstoffe:
Chloroform, Dichloräthan, Chlorbenzol; Alkohole: Äthanol, Propanol,
Isopropanol; Äther: Tetrahydrofuran; Ester: Methylacetat,
Äthylacetat; Butylacetat, verwenden. Die Wahl des Reaktionsmediums
hängt von der Natur der Ausgangsreaktionskomponenten und
der Temperatur, bei der die Reaktion durchgeführt wird, ab.
Diese letztere kann in Lösung oder in Suspension ablaufen, je
nach dem, ob eine oder beide Reaktionskomponenten in dem ge
wählten Milieu löslich oder unlöslich sind.
Die Verbindungen der Formel II sollen im folgenden als
"Dialkenylsilanmonomeres" oder "Dialkenylsilan" bezeichnet
werden, und das α,ω-Dihydrogenopolysiloxan soll im
folgenden durch den Ausdruck "Dihydrogeno-Monomeres"
bezeichnet werden. Die relative Menge der Reaktionsteilnehmer,
ausgedrückt durch das Verhältnis der Anzahl der
Alkenylgruppen, welche durch das Dialkenylsilan-Monomere
erbracht werden, zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome,
welche durch das Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, d. h.
das Verhältnis Alkenylgruppe/H liegt zwischen 1,2 und 0,8.
Jedoch ist es zur Erzielung von Polymeren mit hohen
Molekulargewichten vorzuziehen, daß das vorstehend
definierte Verhältnis um etwa 1 liegen soll, wobei ein
leichter Überschuß des einen oder anderen Reaktionsteilnehmers
angewandt werden kann. Das Molekulargewicht des
thermoplastischen Elastomeren gemäß der Erfindung kann auf
den gewünschten Wert durch Einsatz eines Kettenbegrenzungsmittels
gesteuert werden, das aus einer
Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H-Gruppe oder aus
einer organischen oder siliciumorganischen Verbindung mit
einer einzigen äthylenischen Doppelbindung bestehen kann.
Obzwar jede Verbindung mit der Gruppe ≡Si-H als Kettenbegrenzungsmittel
dienen kann, kann man insbesondere das Dimethylsilan,
das Triäthylsilan, das Tri-n-propylsilan, das Diäthylmethylsilan
nennen.
Unter den Kettenbegrenzungsmitteln mit Alkenylgruppierung
kann man vorzugsweise Organosiliciumverbindungen, wie Trimethylvinylsilan,
Triäthylvinylsilan, Allyltrimethylsilan nennen, obzwar
man auch ohne aus dem Bereich der Erfindung zu gelangen,
organische mono-ungesättigte Verbindungen, wie Vinylacetat,
Styrol oder Allylbenzol verwenden kann.
Die Menge an Kettenbegrenzungsmittel bestimmt sich im Hinblick
auf das für das thermoplastische Elastomere gewünschte Molekulargewicht
nach Regeln, welche dem Fachmann auf dem Gebiet
der Chemie der Polymeren gut bekannt sind.
Bei dem Katalysator zur Durchführung der Hydrosilylierungsreaktion
kann die eingesetzte Menge in sehr
weiten Grenzen je nach der Natur der Katalysatoren, der Natur der
eingesetzten Reaktionsteilnehmer und den Reaktionsbedingungen
variieren. Im Falle der Verwendung eines Erzeugers freier Radikale
kann man beispielsweise 1×10-4 bis 0,1 Mol Katalysator
pro Mol Dialkenylsilan-Monomeres verwenden, obzwar man
diese Grenzen ohne Nachteil auch überschreiten kann. Wenn der Katalysator
eines der oben genannten Metalle oder ein Derivat
dieser Metalle ist, insbesondere Platin, so kann die Katalysatormenge,
ausgedrückt in Atom-Gramm Metall je Alkenylgruppe, die in
dem Dialkenyl-Monomeren anwesend ist, zwischen 10-6 und 10-1
Atom-Gramm Metall pro Alkenylgruppe und vorzugsweise zwischen
10-5 und 10-2 variieren.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Reaktionstemperatur in weiten
Grenzen variieren, je nach dem, ob man in Gegenwart oder
Abwesenheit eines Katalysators arbeitet und im erstgenannten
Fall je nach der Natur und der Menge des eingesetzten Katalysators.
Ganz allgemein kann die Temperatur zwischen 0 und
300°C und vorzugsweise zwischen 20 und 250°C liegen. Bei Verwendung
eines Platinkatalysators kann man bei Temperaturen in
der Größenordnung von 10 bis 200°C arbeiten. Die Reaktion kann
auch unter erhöhtem Druck, erniedrigtem Druck oder Atmosphärendruck
durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomeren können auf
allen Gebieten angewandt werden, wo die Silicon-Elastomeren
verwendet werden, deren Eigenschaften sie beinhalten, sie können
aber auch auf anderen Gebieten, wo thermoplastische Polymere
verwendet werden, aufgrund ihrer leichten Einsetzbarkeit
angewandt werden. Sie können zu verschiedenen verformten Er
zeugnissen durch Extrudieren oder Einspritzen bzw. Spritzguß
in geschmolzenem Zustand oder durch Ziehverfahren umgewandelt
werden. Sie eignen sich besonders gut zur Erzielung von Filmen
oder Fasern. Sie können auch in andere Gegenstände, ausgehend
von ihren Lösungen in organischen Lösungsmitteln, umgewandelt
werden. Vor ihrem Einsatz können die erfindungsgemäßen
thermoplastischen Elastomeren mit den üblichen Zusätzen vermischt
werden: Pigmente, Füllstoffe, wie verschiedene Sorten
von Siliciumdioxyd, Titanoxyd, Kohlenschwarz, Ruß, Plastifizier-
oder Stabilisiermittel gegenüber Wärme und Licht.
Aus der DE-OS 25 43 919 sind zwar bereits thermoplastische
Polysiloxanelastomere bekannt, die in ihrer Struktur eine
Verkettung -R₂-X- (R₂ ist eine Alkylen- oder Alkylidengruppe
und X ist ein Heteroatom) als Bindung zur Hauptkette
tragen; bei den erfindungsgemäßen Elastomeren wird diese
Bindung der Gruppierung R₀-Si-(R₁)₂- durch einen zweiwertigen
carbocyclischen Rest G gebildet. Außerdem haben die
zur Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomere durch Polyaddition an α,ω-Di(hydrogen)-diorga
nopolysiloxane verwendeten diethylenischen Siliciumverbindungen
eine wohldefinierte Struktur, die gekennzeichnet
ist an jedem Kettenende durch die Anwesenheit
- 1. eines einwertigen Kohlenwasserstoffrestes R, der direkt an das Siliciumatom gebunden ist und eine ethylenische Unsättigung aufweist und
- 2. eines zweiwertigen carbocyclischen Restes G, der die Bindung des Siliciumatoms direkt mit der besonderen zentralen organischen Kette -Y-Q₀-Y- sicherstellt, ohne die Zwischenschaltung eines Heteroatoms.
Die Bindung über ein Heteroatom gemäß der genannten DE-OS
stellt eine Schwachstelle in der Copolymerenkette
kette dar, insbesondere was die thermische Beständigkeit anbelangt.
Im Gegensatz dazu erlaubt die direkte Bindung Si-G
in den erfindungsgemäßen Copolymeren eine sehr wesentliche
Verbesserung der thermischen Beständigkeit und der Beständigkeit
gegenüber Bestrahlung.
Außerdem ermöglicht die symmetrische Struktur der erfindungsgemäßen
Blockcopolymeren die Erzeugung von thermoplastischen
Elastomeren, die erhöhte Erweichungspunkte und inhärente
Viskosität haben [in Beispiel 5 beträgt der Erweichungspunkt
etwa 280 bis 290°C und in Beispiel 6 ist die Eigenviskosität
(inhärente Viskosität) 0,71 dl/g)].
Die erfindungsgemäßen Polymeren haben demnach gegenüber der
DE-OS 25 43 919 eindeutige Vorteile.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
In einen 250 ml-Kolben führt man 2,269 g eines Disilans der Formel:
10,0683 g eines α,ω-Dihydrogenpolydimethylsiloxans mit einem
zahlenmittleren Molekulargewicht von 2150, einer Viskosität
gemessen bei 25°C von 26,5 Cst, das 0,093 Wasserstoffatome
pro 100 g Polysiloxan aufweist,
und 37,01 g Dioxan ein.
Dieses Gemisch wird gerührt und bis zum Sieden des Lösungsmittels
erhitzt. Es wird nach einigen Minuten des Siedens zum Rückfluß
homogen. Die Zugabe von 0,3 cm³ Katalysator (Derivat der Chloro
platinsäure, verdünnt mit Toluol, bildend eine Lösung, die 3,3
Mikro-Äquivalente Platin pro cm³ enthält) verursacht eine merkliche
Erhöhung des Siedens zum Rückfluß des Dioxans und eine
leichte Erhöhung der Viskosität. Man hält das Rühren und das
Rückflußsieden noch während 5 Stunden 20 Minuten aufrecht.
Man erhält eine Lösung, welche in der Hitze ziemlich wenig viskos
ist und die in der Kälte ein trübes Gel ergibt. Aus der
heißen Lösung stellt man einen transparenten Film durch Ausbreiten
auf einer Glasplatte und Verdampfen des Lösungsmittels
während 1 Stunde 30 Minuten bei 100°C im Trockenschrank her.
Das erhaltene Polymere weist elastomere Eigenschaften und einen
Erweichungspunkt von 100°C auf. Die Eigenviskosität einer Lösung
mit 5 g je l in Chloroform beträgt 0,22 dl/g. Durch Infrarotanalyse
und Bestimmung der magnetischen Kernresonanz kann man
diesem Polymeren die folgende Struktur zuordnen:
In ein Reaktionsgefäß führt man 21,6 g p-Phenylendiamin und
200 cm³ N-Methylpyrrolidon ein. In die auf etwa 5°C gekühlte
Suspension gießt man in 1 Stunde 90 g (0,4 Mol) 4-Dimethyl
vinylsilylbenzoylchlorid. Nach Aufrechterhaltung des Reaktionsmilieus
während 4 Stunden bei 25°C gießt man es in 1 l kaltes
Wasser. Man kristallisiert das p-Phenylen-bis-(4-dimethylvinyl
silyl-benzamid) aus Dioxan um. Das 4-Dimethylvinylsilylbenzoylchlorid
wird seinerseits folgendermaßen hergestellt:
α) In einen Dreihalskolben, der mit Stickstoff durchspült wird,
führt man bei 20°C 40 cm³ (0,33 Mol) Dimethyldichlorsilan ein.
Man gibt unter Rühren 80 cm³ Toluol zu. Man senkt die Temperatur
auf 5°C und dann führt man innerhalb 30 Minuten 0,33 Mol
p-Chlorphenylmagnesiumchlorid in Form einer Lösung in Tetra
hydrofuran (140 cm³) ein. Man gibt wieder 20 cm³ Toluol zu und
hält das Rühren während 2 Stunden 30 Minuten aufrecht. Man
führt dann innerhalb 20 Minuten in das Milieu 0,36 Mol Vinyl
magnesiumchlorid in Form einer Lösung in Tetrahydrofuran
(120 cm³) ein, wobei die Temperatur dann 25°C beträgt. Man
bringt dann die Temperatur des Reaktionsmediums auf 80°C und
hält während 2 Stunden bei dieser Temperatur. Man kühlt das
Reaktionsmedium ab, wäscht mit 2×100 cm³ Wasser, das mit 5 cm³
HCl angesäuert ist und dann nach dem Dekantieren, Neutralisieren
mittels Natriumbicarbonat und Trocknen gewinnt man 42 g
eines Produktes, das 80 Gew.-% (Gaschromatographie) p-Chlorphe
nyldimethylvinylsilan enthält.
β) Man gibt in einen Dreihalskolben unter Stickstoffstrom 12,5 g
Magnesiumspäne und gießt dann 10 cm³ Magnesiumverbindung "M"
(stammend von einem früheren Arbeitsgang) ein. Man erhitzt auf
70°C und gießt dann 99 g Dimethylvinylchlorphenylsilan, wie
vorher hergestellt, in Lösung in 150 cm³ Tetrahydrofuran ein.
Das Eingießen des Chlorphenylsilans wird innerhalb 2 Stunden
bewirkt, man hält beim Sieden (Rückfluß des Tetrahydrofurans)
während 12 Stunden, um die Reaktion zu vervollständigen und
zieht dann das Medium, welches das p-(Dimethylvinylsilyl)-phe
nylmagnesium-chlorid "M" enthält, ab. Man gießt 200 cm³ Tetra
hydrofuran in einen Kolben, dann kühlt man in einem Eis/Acetonbad
und sättigt mit CO₂ durch Durchperlen. Dann gießt man
in den Kolben das Magnesiumderivat, wobei ein Überschuß von
CO₂ beibehalten wird, und die Temperatur des Reaktionsmediums
bei etwa 10°C gehalten wird. Dieses Reaktionsmedium wird dann
in 2 l Eiswasser gegossen, das mit 55 cm³ einer 10 N HCl-Lösung
angesäuert ist. Man fügt 250 cm³ Toluol zu, um das Dekantieren
der erhaltenen Paste zu erleichtern.
Nach dem Waschen, Behandeln in basischem Medium und Ausfällen gewinnt man 62 g eines weißen Produkts vom Schmelzpunkt 82°C, das als 4-Vinyldimethylsilylbenzoesäure identifiziert wird.
Nach dem Waschen, Behandeln in basischem Medium und Ausfällen gewinnt man 62 g eines weißen Produkts vom Schmelzpunkt 82°C, das als 4-Vinyldimethylsilylbenzoesäure identifiziert wird.
γ) Man führt diese Säure (815 g=3,75 Mol) in einen Kolben ein
und erhitzt auf 90°C, wobei das Produkt, welches flüssig-pastös
wurde, gerührt wird. Man führt dann in 1 Stunde 30 Minuten
in dieses Milieu 595 g (5 Mol) Thionylchlorid ein. Die
Reaktion ist endotherm. Man hält das Reaktionsmilieu während
1 Stunde 20 Minuten bei 45°C. Man gewinnt das 4-Dimethylvinyl
silylbenzoylchlorid (Kp=98,5) bis 100°C unter 3 mm Hg.
In einem 250-ml-Kolben führt man 2,8675 g eines Disilans der
Formel
10,1956 g α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxan gemäß Beispiel 1 und
39,19 g Dioxan ein.
Dieses Gemisch, das in der Kälte aus 3 Phasen besteht, wird gerührt
und zum Sieden gebracht. Man erhält eine homogene Lösung
zwischen 80 und 90°C. Die Zugabe des Katalysators gemäß Beispiel 1
(0,3 ml auf einmal) ruft eine kurze merkliche exotherme
Wirkung hervor: die Temperatur steigt rasch auf 100°C (Rückflußsieden
von Dioxan). Man hält das Rühren und das Sieden unter
Rückfluß noch während 4 Stunden 45 Minuten aufrecht.
Man erhält eine viskose Lösung, welche in der Kälte homogen
bleibt. Das Polymere, welches durch Verdampfen des Lösungsmittels
isoliert wird, hat einen Erweichungspunkt von 175°C. Die Lösung
von 5 g/l in Chloroform weist eine Eigenviskosität von 0,51 dl/g
auf. Die Struktur dieses Polymeren entspricht der Formel:
Ein Film mit einer Dicke von 135 µ, hergestellt durch Vergießen
einer Lösung dieses Polymeren in Dioxan (25 Gew.-%) und Trocknen
(2 Stunden bei 100°C) weist die folgenden Eigenschaften auf:
Bruchdehnung: 570±33%
Zerreißfestigkeit: 52±3 kg/cm²
Bruchdehnung: 570±33%
Zerreißfestigkeit: 52±3 kg/cm²
In ein Reaktionsgefäß führt man 24 g (0,1 Mol) 4-Aminobenzoesäure-
4′-aminophenylester und 150 cm³ N-Methylpyrrolidon ein.
In die auf 5°C gekühlte Lösung gießt man in 1 Stunde
45 g (0,2 Mol) 4-Dimethylvinylsilylbenzoylchlorid (hergestellt
wie in Beispiel 1 beschrieben).
Das homogene Reaktionsmedium wird 2 Stunden bei 25°C gehalten
und dann in 1 l Eiswasser gegossen. Man gewinnt nach dem Um
kristallisieren aus Alkohol den 4-Dimethylvinylsilyl-4′-benz
amidobenzoesäure-(4′′-dimethylvinylsilyl-4′′′-benzamido)-phenylester-.
In einen 250-ml-Kolben führt man 3,3507 g eines Disilans der
Formel:
9,9394 g α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxan, verwendet gemäß
Beispiel 1 und
39,87 g Dioxan ein.
Dieses Gemisch, welches eine weiße Suspension bildet, wird gerührt
und erhitzt, bis das Lösungsmittel unter Rückfluß siedet.
Die Zugabe des Katalysators gemäß Beispiel 1 (0,3 ml auf
einmal) ruft einen kurzen und merklichen exothermen Effekt
hervor (Erhöhen des Siedens unter Rückfluß). Man beobachtet
eine fortschreitende Steigerung der Viskosität des Reaktionsmediums
und die Auflösung der ungesättigten Verbindung.
Das Rühren und Sieden unter Rückfluß wird noch während 6 Stunden
20 Minuten aufrechterhalten. Das Polymere wird in Form
eines weißen Pulvers in Methanol gefällt. Der Erweichungspunkt
beträgt 250°C und die Eigenviskosität 0,61 dl/g (Lösung von
5 g/l in Chloroform). Dieses Polymere entspricht der Formel
In einen Kolben führt man 35 g (0,1 Mol) Terephthalsäure-bis-
(4-aminophenyl)-ester und 300 cm³ N-Methylpyrrolidon ein. In
die auf etwa 5°C gekühlte Lösung gießt man in einer Stunde
45 g 4-Dimethylvinylsilylbenzoylchlorid (0,2 Mol). Man hält das
Reaktionsmedium während 4 Stunden bei 25°C. Dann gießt man es
in 1 l Eiswasser. Nach dem Umkristallisieren aus Dimethylformamid
gewinnt man das Bis-(4-dimethylvinylsilyl-4′-benzamidophenyl)-
terephthalat.
In ein Reaktionsgefäß von 250 ml Inhalt führt man 2,8569 g eines
Disilans der Formel:
9,1354 g eines sα,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxans mit einem
zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 1835 und 41,6 cm³
Toluol ein.
Die so gebildete Suspension wird gerührt und erhitzt. Das Milieu
wird erst homogen, wenn die Rückflußtemperatur des Lösungsmittels
erreicht ist. Durch Zugabe von 0,32 ml Katalysator gemäß
Beispiel 1 erfolgt ein exothermer Effekt und eine merkliche
Steigerung der Viskosität.
Das Rühren und Sieden unter Rückfluß wird noch während 7 Stunden
30 Minuten aufrechterhalten. Die Lösung des so erhaltenen
Polymeren wird dann mit 15 ml Toluol verdünnt, bevor sie auf
eine Glasplatte zur Bereitung eines Films (Dicke=120 Mikron)
ausgebreitet wird.
Dieses Polymere besitzt einen Erweichungspunkt von 165°C und
seine Eigenviskosität (Lösung von 5 g/l in Chloroform) beträgt
0,68 dl/g. Es entspricht der Formel
Die mechanischen Eigenschaften des Films von 120 µ sind die
folgenden:
Reißfestigkeit: 117 kg/cm²
Bruchdehnung: 670%
Reißfestigkeit: 117 kg/cm²
Bruchdehnung: 670%
In einem Kolben führt man 24,8 g (0,125 Mol) Bis-(4-aminophenyl)-
methan und 150 cm³ N-Methylpyrrolidon ein. In die auf 5°C
gekühlte Lösung gießt man in 1 Stunde 57,5 g (0,25 Mol) 4-Di
methylvinylsilylbenzoylchlorid. Das Reaktionsmedium wird während
3 Stunden bei 25°C gehalten und dann in 1 l Eiswasser gegossen.
Nach dem Umkristallisieren aus Toluol gewinnt man Bis-(4-dime
thylvinylsilyl-4′-benzamidophenyl)-methan.
In ein Reaktionsgefäß von 250 cm³ Inhalt führt man 7,343 g eines
Disilans der Formel:
16,510 g α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxan mit einem zahlenmäßigen
mittleren Molekulargewicht von 1430 und 71,6 g Toluol ein.
Man erhitzt das Gemisch auf 105°C und gibt 0,7 cm³ einer Lösung
des Katalysators gemäß Beispiel 1 zu, man hält das Erhitzen
während 8 Stunden aufrecht, dann wird das Gemisch abgekühlt und
in 300 cm³ Methanol gegossen. Man erhält 22,8 g eines weißen
Pulvers vom Erweichungspunkt 280 bis 290°C.
Man gibt 8,5 g dieses Pulvers in eine Form, bestehend aus zwei
Platten und einem Rahmen von 60×60×2 mm aus rostfreiem
Stahl und bringt das Ganze bei 240°C während 15 Minuten unter
einen Druck von 15 bar.
Man kühlt ab und erhält eine transparente elastomere Platte
mit folgenden Eigenschaften:
Shore A-Härte: 86
Bruchdehnung: 59%
Zerreißfestigkeit: 59 kg/cm²
Shore A-Härte: 86
Bruchdehnung: 59%
Zerreißfestigkeit: 59 kg/cm²
Das Polymere entspricht der folgenden Formel:
In einen Kolben führt man 25,08 g (0,1 Mol) p-Terphenylendiamin
und 200 ml N-Methylpyrrolidon ein. In die auf etwa 15°C
gekühlte Lösung gießt man in 1 Stunde 45 g (0,2 Mol) 4-Di
methylvinylsilylbenzoylchlorid. Das heterogene Reaktionsmedium
wird während 2 Stunden bis auf 75°C gelinde erwärmt. Die Lösung
wird in 1 l Eiswasser gegossen. Man kristallisiert das p-Ter
phenylen-bis-(4-dimethylvinylsilylbenzamid) aus Acetophenon um.
Man erhält in einer Ausbeute von 89% ein weißes Produkt in
prismatischen Kristallen. Der Schmelzpunkt beträgt 338°C.
In einen Reaktor von 250 cm³ Inhalt führt man 4,793 g eines Disilans
der Formel:
23,271 g α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxan mit einem zahlenmäßigen
mittleren Molekulargewicht von 2800 und 48,2 g Toluol ein und
erhitzt das Gemisch auf 100°C; man gießt dann 0,55 cm³ einer
Katalysatorlösung (gemäß Beispiel 1) ein und hält das Milieu
während 7 Stunden bei etwa 110°C.
Die farblose viskose Lösung wird auf eine Glasplatte gegeben
und bei 100°C eingedampft; man erhält einen transparenten Film.
Die Eigenviskosität des Polymeren beträgt 0,71 dl/g. Dieses
Polymere entspricht der folgenden Formel:
Die mechanischen Eigenschaften des Films sind die folgenden:
Zerreißfestigkeit: 50 kg/cm²
Bruchdehnung: 68%
Zerreißfestigkeit: 50 kg/cm²
Bruchdehnung: 68%
In einem Kolben führt man 40 g (0,2 Mol) 4,4′-Diaminodiphenyläther
in Lösung in 100 cm³ N-Methylpyrrolidon ein und gießt
dann in 1 Stunde 93,48 g 4-Dimethylvinylsilylbenzoylchlorid in
die auf etwa 0°C gekühlte Lösung. Das Reaktionsmedium wird unter
Rühren 2 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur gehalten und
dann unter starkem Rühren in 1 l destilliertes Wasser gegossen.
Der p-Bis-N,N′-[(dimethylvinyl)-silyl]-4,4′-benzamidodiphenyläther
wird aus Toluol umkristallisiert. Man erhält ein weißes
Produkt vom F=185°C in einer Ausbeute von 68,2%.
In einen Reaktor von 250 cm³ Inhalt führt man ein:
3,7536 g m-Phenylen-bis-(4-dimethylvinylsilylbenzamid) 11,0738 g eines α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxans mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 1430 und 44,5 g Toluol ein. Man erhitzt das Gemisch auf 102°C, dann gibt man 0,46 cm³ der Katalysatorlösung gemäß Beispiel 1 zu; die viskose Lösung wird während 7 Stunden bei 110°C gehalten. Das Polymere entspricht der folgenden Formel:
3,7536 g m-Phenylen-bis-(4-dimethylvinylsilylbenzamid) 11,0738 g eines α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxans mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 1430 und 44,5 g Toluol ein. Man erhitzt das Gemisch auf 102°C, dann gibt man 0,46 cm³ der Katalysatorlösung gemäß Beispiel 1 zu; die viskose Lösung wird während 7 Stunden bei 110°C gehalten. Das Polymere entspricht der folgenden Formel:
Es weist eine Eigenviskosität in Chloroform von 0,45 dl/g auf
und erweicht bei etwa 120°C.
Die mechanischen Eigenschaften eines Films von 105 µ Dicke
sind die folgenden:
Zerreißfestigkeit: 107±3,3 kg/cm²
Bruchdehnung: 721±27%
Zerreißfestigkeit: 107±3,3 kg/cm²
Bruchdehnung: 721±27%
In einem Kolben führt man 10,9 g (0,1 Mol) m-Phenylendiamin
und 200 ml N-Methylpyrrolidon ein. In die auf etwa 5°C gekühlte
Lösung gießt man in 1 Stunde 45 g (0,2 Mol) 4-Dimethylvinyl
silylbenzoylchlorid. Das homogene Reaktionsmedium wird 2 Stunden
bei gewöhnlicher Temperatur gehalten und dann in 1 l Eiswasser
gegossen. Man kristallisiert das m-Phenylen-bis-(4-di
methylvinylsilylbenzamid) aus einem Gemisch 75/25 Alkohol/Wasser
(Vol/Vol) um.
Man gewinnt in einer Ausbeute von 77,5% ein durchscheinendes,
in Pailletten kristallisiertes Produkt vom augenblicklichen
Schmelzpunkt 178°C.
In ein Reaktionsgefäß von 250 cm³ Inhalt führt man 3,679 g
eines Disilans der Formel:
10,6779 g eines α,ω-Dihydrogenopolydimethylsiloxans mit einem zahlenmäßigen
mittleren Molekulargewicht von 1430 und 43,1 g
Toluol ein. Die Mischung wird auf 100°C erhitzt und man gibt
dann 0,45 cm³ einer Katalysatorlösung gemäß Beispiel 1 zu. Man
erhöht die Temperatur auf 110°C und hält während 7 Stunden
unter Sieden zum Rückfluß. Die Lösung wird in Form eines Films
bei 100°C eingedampft und man erhält ein transparentes Polymeres,
das bei 120°C erweicht und der folgenden Formel entspricht:
In einen Kolben führt man man 12,1 g (0,1 Mol) Hexamethylendiamin
und 200 ml N-Methylpyrrolidon ein. In die auf etwa 5°C gekühlte
Lösung gießt man in 1 Stunde 45 g (0,2 Mol) 4-Dimethylvinylsi
lylbenzoylchlorid. Das heterogene Reaktionsmedium wird 3 Stunden
den bei gewöhnlicher Temperatur gehalten und dann in 1 l Eis
wasser gegossen. Man kristallisiert das Hexamethylen-bis-(4-di
methylvinylsilylbenzamid) aus Cyclohexan um. Das in einer Ausbeute
von 40% erhaltene Produkt ist weiß und kristallisiert
in Pailletten. Der Schmelzpunkt beträgt 128°C.
Claims (5)
1. Thermoplastische Polysiloxan-Elastomere, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von wiederkehrenden
Strukturelementen der allgemeinen Formel (I)
aufweisen, worin die einzelnen Symbole die folgenden
Bedeutungen besitzen:
R₀: einen der Reste Äthylen, 1,3-Propylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, 1,3-Butylen, 2,3-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,4- Pentylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Monochloräthylen, Dichloräthylen, 1,2-Difluoräthylen, 1,4- Cyclohexylen, 1,3-Cyclohexylen;
R₁ und Q₁: einen der Reste Methyl, Äthyl, 4,4,4-Trifluorbutyl, Phenyl, o-, m- oder p-Tolyl, Xylyl, p- oder m- Chlorphenyl, 3,5-Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Tetrachlorphenyl, β-Cyanoäthyl, γ-Cyanopropyl;
G: einen der Reste: worin a den Wert 1 oder 2 hat und T eine Einfachbindung oder -O-, -CH₂-, -C(CH₃)₂- oder SO₂ bedeutet;
Q₀ einen der zweiwertigen Reste: Pentamethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen, einen der oben als Beispiel für das Symbol G genannten angegebenen Reste oder auch einen Rest mit bis zu 5 Benzolringen, die untereinander durch eine der Gruppierungen, welche für T genannt sind, oder eine Gruppierung -COO- oder -CONH verbunden sein können;
die Symbole Y, welche identisch oder verschieden sein können, eine der Gruppierungen -CONH- oder -COO- bedeuten;
n eine Zahl zwischen 3 und 500 umfaßt;
erhältlich durch Reaktion in an sich bekannter Weise von ≡Si-H-Gruppen aufweisenden Siloxanverbindungen mit ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur zwischen 0 und 200°C, wobei man als ethylenisch ungestättigte Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine diethylenische Siliciumverbindung der Formel (II)R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si-(R₁)₂-R (II)und als Siloxanverbindung mit ≡SiH-Gruppen mindestens ein α,ω-Dihydrogenopolysiloxan der Formel (III) verwendet, und (II) und (III) in einer solche Menge einsetzt, daß das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen, welche durch das Dialkenylsilan-Monomere erbracht werden, zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, zwischen 0,8 und 1,2 liegt, wobei in den Formeln (II) und (III) die Symbole R₁, G, Y, Q₀, Q₁ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und die Symbole R, welche identisch oder voneinander verschieden sein können, nach der Reaktion von (II) mit (III) die Reste R₀ bildende einwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit jeweils einer äthylenischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bedeuten, und wobei ein übliches Kettenbegrenzungsmittel eingesetzt wird, das aus einer Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H- Gruppe oder aus einer organischen oder siliciumorganischen Verbindung mit einer einzigen ethylenischen Doppelbindung besteht.
R₀: einen der Reste Äthylen, 1,3-Propylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, 1,3-Butylen, 2,3-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,4- Pentylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Monochloräthylen, Dichloräthylen, 1,2-Difluoräthylen, 1,4- Cyclohexylen, 1,3-Cyclohexylen;
R₁ und Q₁: einen der Reste Methyl, Äthyl, 4,4,4-Trifluorbutyl, Phenyl, o-, m- oder p-Tolyl, Xylyl, p- oder m- Chlorphenyl, 3,5-Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Tetrachlorphenyl, β-Cyanoäthyl, γ-Cyanopropyl;
G: einen der Reste: worin a den Wert 1 oder 2 hat und T eine Einfachbindung oder -O-, -CH₂-, -C(CH₃)₂- oder SO₂ bedeutet;
Q₀ einen der zweiwertigen Reste: Pentamethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen, einen der oben als Beispiel für das Symbol G genannten angegebenen Reste oder auch einen Rest mit bis zu 5 Benzolringen, die untereinander durch eine der Gruppierungen, welche für T genannt sind, oder eine Gruppierung -COO- oder -CONH verbunden sein können;
die Symbole Y, welche identisch oder verschieden sein können, eine der Gruppierungen -CONH- oder -COO- bedeuten;
n eine Zahl zwischen 3 und 500 umfaßt;
erhältlich durch Reaktion in an sich bekannter Weise von ≡Si-H-Gruppen aufweisenden Siloxanverbindungen mit ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur zwischen 0 und 200°C, wobei man als ethylenisch ungestättigte Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine diethylenische Siliciumverbindung der Formel (II)R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si-(R₁)₂-R (II)und als Siloxanverbindung mit ≡SiH-Gruppen mindestens ein α,ω-Dihydrogenopolysiloxan der Formel (III) verwendet, und (II) und (III) in einer solche Menge einsetzt, daß das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen, welche durch das Dialkenylsilan-Monomere erbracht werden, zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, zwischen 0,8 und 1,2 liegt, wobei in den Formeln (II) und (III) die Symbole R₁, G, Y, Q₀, Q₁ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und die Symbole R, welche identisch oder voneinander verschieden sein können, nach der Reaktion von (II) mit (III) die Reste R₀ bildende einwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit jeweils einer äthylenischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bedeuten, und wobei ein übliches Kettenbegrenzungsmittel eingesetzt wird, das aus einer Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H- Gruppe oder aus einer organischen oder siliciumorganischen Verbindung mit einer einzigen ethylenischen Doppelbindung besteht.
2. Verfahren zur Herstellung der Elastomeren gemäß Anspruch 1,
wobei in an sich bekannter Weise ≡Si-H-Gruppen
aufweisenden Siloxanverbindungen mit ethylenisch
ungesättigte Gruppen aufweisenden Siliciumverbindungen in
Gegenwart eines üblichen Katalysators aus einem Metall oder
einem mineralischen oder organischen Derivat eines Metalls
der Gruppe VIII des Periodensystems bei einer Temperatur
zwischen 0 und 200°C umgesetzt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß man als ethylenisch ungesättigte
Gruppen aufweisende Siliciumverbindung mindestens eine
diethylenische Silicumverbindung der Formel (II)
R-Si(R₁)₂-G-Y-Q₀-Y-G-Si(R₁)₂-R (II)und als Siloxanverbindungen mit ≡Si-H-Gruppen mindestens ein
α,ω-Dihydrogenopolysiloxan der Formel (III)
verwendet, und (II) und (III) in einer solchen Menge
einsetzt, daß das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen,
welche durch das Dialkylsilan-Monomere erbracht werden,
zu der Zahl der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das
Dihydrogeno-Monomere erbracht werden, zwischen 0,8 und 1,2
liegt, wobei in den Formeln (II) und (III) die Symbole R₁,
G, Y, Q₀, Q₁ und n die in Anspruch 1 angegebenen
Bedeutungen besitzen und die Symbole R, welche identisch
oder voneinander verschieden sein können, nach der Reaktion
von (II) mit (III) die Reste R₀ gemäß (I), Anspruch 1
bildende einwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit jeweils
einer äthylenischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-
Doppelbindung bedeuten, und wobei ein übliches
Kettenbegrenzungsmittel eingesetzt wird, das aus einer
Siliciumverbindung mit einer einzigen ≡Si-H-Gruppe oder aus
einer organischen oder siliciumorganischen Verbindung mit
einer einzigen ethylenischen Doppelbindung besteht.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis der Anzahl der Alkenylgruppen, welche durch
das Dialkenylsilan-Monomere erbracht werden, zu der Zahl
der aktiven Wasserstoffatome, welche durch das Dihydrogeno-
Monomere erbracht werden, etwa 1 beträgt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Symbol R in der Formel II einen
Rest, ausgewählt unter den folgenden Resten bedeutet:
Vinyl, Allyl, 2,2-Dichlorvinyl, 1,2,2-Trichlorvinyl, But-2-enyl,
Prop-1-enyl, But-1-enyl, 2-Methyl-prop-1-enyl.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die diäthylenische Siliciumverbindung
der Formel II ausgewählt ist unter den Verbindungen der
folgenden Formeln:
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