DE856222C - Verfahren zur Polymerisation von Organosiloxanen - Google Patents
Verfahren zur Polymerisation von OrganosiloxanenInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Polymerisation von Organosiloxanen.
Organosiloxane sind Verbindungen, bei'denen die Si-Atome untereinander durch Sauerstoffbrücken,
z. B.
— Si —O-Si —
verbunden sind, und bei denen zumindest ein Teil der freien Valenzen der Si-Atome durch organische
Reste abgesättigt ist. Solche Siloxane können durch Hydrolyse eines hydrolysierbaren Silans oder einer
Silanmischung und durch darauffolgende teilweise qder völlige Kondensation des Hydrolysierungsproduktes
erhalten werden. Bei Silaiimischungen können auch hydrolysierbare Silane, die keine
mittels C — Si-Bindungen am Si-Atom gebundenen organischen Reste besitzen, z. B. Siliciumtetrachlorid
oder Tetraäthoxysilan, mitverwendet wer- ao den. Durch Verwendung derartiger Silanmischungen
ist es möglich, Organosiloxane herzustellen, die durchschnittlich bis und einschließlich drei organische
Reste je Si-Atom besitzen.
Hydrolysierbare Organosilane sind Derivate von as
SiH4 und haben die allgemeine Formel R17SiXf40,),
worin R einen organischen Rest, X einen völlig hydrolysierbaren Rest aus der Klasse der Halogene,
Aminogruppen, Alkoxy-, Aroxy- und Acyloxyreste und γ eine Zahl von ι bis 3 bedeuten. Beispiele
solcher organischen Reste, die durch R dargestellt werden, sind z. B. die folgenden: aliphatische Reste,
wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Amyl, Hexyl, Heptyl bis Octadecyl" und höhere; ali-
cyclische Reste, ζ. B. Cyclopentyl, Cyclohexyl usw.; Aryl- und Alkarylreste, z. B. Phenyl, Mono- und
Polyalkylphenyl, wie Tolyl, Xylyl, Mesityl, Mono-,
Di-undTriäthylphenyle, Mono-, XH- undTripropylphenyle
usw.; Naphthyl, Mono- und Polyalkylnaphthyle, z. B. Methylnaphthyl, Diäthylnaphthyle,
Tripropylnaphthyle usw.; Tetrahydronaphthyl; Anthracyl usw.; Aralkyl, z. B. Benzyl, Phenyläthyl
usw.; Alkenyl, z.B. Methallyl, Allyl usw., und
ίο heterocyclische Reste. Die obigen organischen Reste
können auch anorganische Substituenten, wie z. B. Halogene, enthalten.
Die Hydrolyse der obengenannten Silane oder deren Mischungen ist von einer Kondensation der
sich als Zwischenprodukt bildenden Oxyverbindungen begleitet, wobei Siloxanbindungen, also
— Si —O —Si —
entstehen. Die Bildung einer Siloxanbindung hängt im allgemeinen davon ab, daß zwei Hydroxylgruppen
eng benachbart sind. Es tritt dann eine Wasserabspaltung ein. Die Siloxanbindung kann
sich auch bilden, wenn sich eine Hydroxylgruppe in Nachbarschaft mit einer hydrolysierbaren Gruppe,
z. B. Halogen, Acyloxy oder Alkoxy usw., befindet. Es tritt dann eine Abspaltung von Halogenwasserstoff
bzw. Carbonsäure oder Alkohol ein. Diese Ab-Spaltungen werden durch Mineralsäuren, besonders
durch Salz- und Schwefelsäure und durch Alkalimetallhydroxyde, besonders Natriumhydroxyd, beschleunigt.
Als Endprodukt der Hydrolyse und Kondensation werden Organosiloxane erhalten, die
teilweise oder völlig kondensiert sind und im Durchschnitt bis zu und einschließlich drei organische
Reste an jedem Si-Atom enthalten. Die Organosiloxane bestehen, wie bereits gesagt, in der
Hauptsache aus Si-Atomen, die durch Sauerstoffbrücken miteinander verknüpft sind, und aus organischen
Resten, die durch C—Si-Bindungen am Si-Atom gebunden sind, wobei restliche Valenzen
der Si-Atome, falls solche noch vorhanden sind, durch Hydroxylreste und bzw. oder durch verbliebene
unhydrolysierte Reste, z. 1B. Halogene, Alkoxy usw., abgesättigt sind.
Die durch die Hydrolyse aus Organosilanen hergestellten Siloxane sind im allgemeinen, wenn sie
nicht weiter behandelt werden, Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht. Durch Erhitzen auf höhere
Temperaturen wird eine weitere Kondensation der Hydrolysierungsprodukte, die eine nennenswerte
Menge an Hydroxylresten besitzen, d. h. solche, die ,nur teilweise kondensiert sind, bewirkt, wobei entweder
viskose Flüssigkeiten oder feste Stoffe erhalten werden. Organosiloxane, die im wesentlichen
frei von kondensierbaren Hydroxylresten sind, d.h. also solche, die vollständig oder zum größten Teil
kondensiert sind, sind jedoch gegenüber Wärme allein beständig. Im allgemeinen sind Organosiloxane,
die im Purchschnitt mehr als 1,715 orga"
nische Reste je Si-Atom besitzen, gegenüber einer weiteren Polymerisation durch Wärme besonders
widerstandsfähig; selbst nach vielen Stunden Erwärmung bei erhöhten Temperaturen erleiden sie
überhaupt keine Veränderung.
Es wurde nun gefunden, daß sowohl teilweise als auch völlig kondensierte Organosiloxane wertvolle
Produkte ergeben, wenn sie zu Stoffen mit höherem Molekulargewicht polymerisiert werden. Vollständig
kondensierte Flüssigkeiten eignen sich als Dämpfungsöle oder für Aggregate, in denen
Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und großer Stabilität notwendig sind. Die harzartigen festen
Stoffe, hauptsächlich solche mit mehr als 1,6 organischen Resten je Si-Atom, besitzen in dünner
Schicht eine große Biegsamkeit und Festigkeit. Es sind bereits verschiedene Polymerisationskatalysatoren
bekannt; trotz Anwendung dieser Katalysatoren, wie z. B. Alkali oder Säure, erfordert jedoch
die Polymerisation bis zum erwünschten Molekulargewicht eine unverhältnismäßig lange Zeit und sehr
hohe Temperaturen, und dies besonders dann, wenn es sich um Siloxane handelt, die fast vollständig
kondensiert sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Polymerisation von Organosiloxanen,
wobei entweder teilweise oder völlig kondensierte Organosiloxane mit einem Peroxyd,
das einen aromatischen Acylrest enthält, in Reak- go
tion gebracht werden.
Es wurde gefunden, daß Organosiloxane, deren organische Substituenten hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffresten
bestehen, von denen zumindest einige Alkylreste sind, durch Behandlung mit aromatischen
Acylperoxyden polymerisiert werden können.
Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Polymerisationskatalysatoren
kann erfindungsgemäß die Polymerisation bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen
und während einer verhältnismäßig kurzen Zeit durchgeführt werden. Ferner werden
Stoffe erhalten, die Eigenschaften besitzen, welche mit den bisher bekannten Mitteln nicht erreicht
wurden. ,
Die Polymerisationsprodukte können je nach der Menge des verwendeten Peroxyds, der Reaktionsdauer und dem Substitutionsgrad der Ausgangssiloxane
Flüssigkeiten, Gele, harzartige feste Stoffe oder gummiartige Körper sein. Durch das erfin- no
dungsgemäße Verfahren können niedrigviskose Flüssigkeiten in hochviskose öle umgewandelt
werden, so daß diese sich besonders als Dämpfungsund Hydrauliköle gut eignen. Die Flüssigkeiten
können auch zu festen Stoffen polymerisiert werden, 1x5 die dann als elektrische Isolierüberzüge für
metallische Leiter oder Isolierstoffe, z. B. Glasisolierstreifen, verwendet werden können.
Niedrigmolekulare Siloxane mit durchschnittlich 1,75 bis 2,25 organischen Resten je Si-Atom können
durch Behandlung mit aromatischen Acylperoxyden in höhermolekulare Flüssigkeiten bzw. in Gele umgewandelt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird gewöhnlich folgendermaßen durchgeführt: Das zu behandelnde
Organosiloxan wird mit einer kleinen
Menge aromatischem Acylperoxyd, zweckmäßig nicht mehr als 5 Gewichtsprozent des Siloxans auf
einmal, gründlich gemischt. Die Mischung wird dann auf eine Temperatur oberhalb derZersetzungstemperatur
des Peroxyds erhitzt, um eine rasche, aber noch lenkbare Reaktionsgeschwindigkeit
zwischen dem Peroxyd und dem Siloxan zu erreichen. Zweckmäßig wird das Peroxyd mit einem
inerten Füllmittel, z. B. Calciumsulfat, vermischt, um die Reaktionsfähigkeit des Peroxyds herabzusetzen,
das allein meistens so lebhaft reagiert, daß seine Verwendung in reinem Zustand gewagt
ist. Es ist auch zweckmäßig, nicht zuviel Peroxyd auf einmal zu verwenden, da die sich schnell bildenden
Zersetzungsprodukte des Peroxyds ein Schäumen bewirken. Dies kann aber vermieden werden,
wenn das Peroxyd nach und nach in sehr kleinen Portionen zugegeben wird. Der Polymerisationsgrad kann durch die Menge des zur Anwendung
gelangenden Peroxyds überwacht werden. Die Polymerisation kann auch durch Senken der
Reaktionstemperatur unterbrochen werden, und das nicht in Reaktion getretene Peroxyd kann, z. B.
durch Behandlung mit einem Reduktionsmittel oder dadurch entfernt werden, daß Sauerstoff durch die
Flüssigkeit geleitet wird.
Zweckmäßig wird die Reaktion zwischen dem aromatischen Acylperoxyd und dem Organosiloxan
bei möglichst weitgehender Abwesenheit vonSauerstoff durchgeführt, da aus einem noch nicht ganz
erforschten Grund der Sauerstoff die Wirksamkeit des Peroxyds beeinträchtigt. Wird z. B. eine große
Flüssigkeitsmenge mit Peroxyd behandelt, so reagiert die Flüssigkeit unterhalb der Oberfläche
unter Viskositätserhöhung, während die Flüssigkeit an der Oberfläche selbst so gut wie unverändert
bleibt. Wird eine verhältnismäßig dünne Siloxanschicht behandelt, so ist es erforderlich, daß Sauerstoff
zur Durchführung einer vollständigen Reaktion ferngehalten wird. Der Ausschluß von Sauerstoff
kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Reaktion unter vermindertem Druck durchgeführt
wird, oder unter Verwendung einer inerten Atmosphäre, wie z.B. CO2, oder auf irgendeine andere
geeignete Weise.
Ist das zu behandelnde Organosiloxan im ursprünglichen Zustand bei der Reaktionstemperatur
nicht flüssig, sondern liegt es in fester Form vor, so kann man auf zweierlei Art verfahren.
Ist das Organosiloxan in einem Lösungsmittel, das bei einer Temperatur oberhalb der Reaktionstemperatur siedet, löslich, und ist das Lösungsmittel
chemisch inert und auch fähig, das Peroxyd zu lösen, dann kann ein derartiges Lösungsmittel
als Reaktionsmedium verwendet werden. Das feste Siloxan kann aber auch ohne Rücksicht darauf, ob
es löslich oder unlöslich ist, mit der erforderlichen Menge Peroxyd gründlich vermählen und dann auf
die Reaktionstemperatur erhitzt werden.
Beispiele für aromatische Acylperoxyde, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind,
sind: Benzoylperoxyd, Benzoylacetylperoxyd, Dinaphthoylperoxyd, Benzoyllaurolperoxyd usw. Im
allgemeinen kann jedes Acylperoxyd, das zumindest einen aromatischen Acylrest enthält, erfindungsgemäß
verwendet werden. Die Acylreste können auch anorganische Substituenten, z. B. Halogen,
Nitrogruppen usw., enthalten.
Der Reaktionsmechanismus zwischen den Alkylsiloxanen
und Acylperoxyden ist noch nicht geklärt. Wird Benzoylperoxyd verwendet, dann entsteht
Benzoesäure als ein Reaktionsnebenprodukt. Der Grund, warum Sauerstoff die Wirkung der
Peroxyde beeinflußt, ist ebenfalls noch nicht bekannt.
Welches auch der Reaktionsmechanismus sein mag, so ist es doch klar, daß die Peroxyde eine
Verkettung von Molekülen der Siloxane untereinander unter Bildung von höhermolekularen Stoffen
mit höherer Viskosität bewirken.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden Beispiele gebracht.
Ein Dimethylsiloxan mit einer Viskosität von 8500 cSt wird durch Hydrolyse von Dimethyldiäthoxysilan
in Gegenwart von 85 °/o Schwefelsäure als Katalysator hergestellt. Dieses Polymerisat wird
mit verschiedenen Mengen Benzoylperoxyd während verschiedenen Zeiträumen auf 1250 erhitzt. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle I angeführt.
Viskosität in | am | am | :St | Reaktions | .tempe | |
Peroxyd | Anfang | Ende | bedingungen | ratur 0C |
||
% | 85OO | 9750 | Zunahme | Zeit | 125 | |
8500 | Ii 250 | % | Stunden | — | ||
O | 85OO | «538 | 15 | 2 | 125 | |
85OO | 12 7OO | 32 | !7 | 125 | ||
0,1 | 85OO | 24OOO | 39 | 2 | 125 | |
85OO | 38 000. | 49.5 | 17 | 125 | ||
0,5 | 8500 | Gel | 160 | 2 | 125 | |
347 | 17 | |||||
I | — | 2 |
Durch Hydrolyse von Diäthyldichlorsilan wird ein Diäthylsiloxan gewonnen, das dann mit festem
Natriumhydroxyd in solcher Menge behandelt wird, daß das Verhältnis der Anzahl der Si-Atome zu der
Anzahl der Natriumhydroxydmoleküle 100 :1 beträgt. Das Reaktionsprodukt wird mit Kohlensäure
neutralisiert, und man erhält eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 625 cSt. Diese Flüssigkeit iao
wird mit Benzoylperoxyd durch portionsweise Zugabe von je 2°/o, bis die Gesamtmenge von 6°/o
erreicht ist, versetzt. Jede weitere Zugabe erfolgt am Ende von 117 Stunden bei einer Erhitzung auf
ii2S°. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II an- 1*5
gegeben. ' ·
Ben zoylperoxyd
4
6
Viskosität in cSt
am Anfang
625
712
ι 690
353Ο
am Ende
712
ι 690
3530
Gel
ίο Es wurde gefunden, daß das Benzoylperoxyd nur
■schwer in Suspension gehalten werden kann, wenn die Ausgangsflüssigkeit niedrigviskos ist. Es werden
daher bessere Ergebnisse erzielt, wenn das Siloxan wiederholten Behandlungen mit Peroxyd,
wie in der Tabelle angegeben, unterworfen wird.
B e i s ρ i e 1 3
Ein polymeres Methylsiloxan wird durch Hydrolyse
einer Mischung von 90 Molprozent Dimethyldiäthoxysilan und 10 Molprozent Methyltriäthoxysilan
mit wäßriger Salzsäure gewonnen. Man erhält ein öliges Produkt mit einer Viskosität von
133 cSt. Diese Flüssigkeit wird mit 2 Gewichtsprozent .Benzoylperoxyd gemischt und 17 Stunden
auf 125° erhitzt. Die Viskosität steigt auf 300 cSt. Weitere 41Vo Benzoylperoxyd werden dann zugegeben
und die Erhitzung bei 1250 17 Stunden lang fortgesetzt. Das erhaltene Produkt ist ein Gel.
Eine unbehandelte Probe bleibt völlig unverändert, wenn sie der gleichen Erhitzungsdauer unterworfen
wird.
B e i s ρiel 4
Ein Methylsiloxanpplymerisat wird auf die folgende Weise hergestellt: Hexamethyldisiloxaa,
gelöst in konzentrierter Schwefelsäure, wird unter Rühren zu einem Dimethylsiloxan, das eine Viskosität
von 300 cSt besitzt,, zugegeben. Das Rühren
wird 30Minuten fortgesetzt, sodann wird ein Überschuß
von Wasser zugesetzt. Die Mischung wird ι Stunde stehengelassen und/dann in Benzollösung
gewaschen, "um die'Säure zu Entfernen. Die Lösung wird von Benzol tmd niedrigen Polymerisaten
durch eine Destillation bis 2300 befreit. Die Viskosität
des;, erhaltenen Produktes beträgt 55 c-St.
Diese Flüssigkeit wird dann einer wiederholten Behandlung mit Benzoylperoxyd unterworfen. Die
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Benzoyl | Viskosität in cSt | am | Behandiungsweise | Temperatur |
peroxyd | am | Ende | Zeit | -. °c .; |
Anfang | ::55 | Stunden | - 125 |
|
0 | 55 | ■ ' 72 ' ■ | • 47 |
125 |
.2 | 55 | .132 | T-7 | 125 |
4 " | 72 - | GeI- | 17 | 125 |
■■": 6. | 132 | 17 |
B e i.Sp i e 1 5
Ein .cyclisches", teframeres Phenylmethylsiloxan
(Tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxan) wird mit verschiedenen Mengen Benzoylperoxyd bei 125° behandelt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV in Vergleich gesetzt mit den Ergebnissen, die erhalten
werden, wenn Siloxane ohne Peroxyd bei 1250 erhitzt werden.
Peroxyd | Zeit | am | Viskosität in cSt | Zunahme |
0/ | Stunden | Anfang | am | % |
146 | Ende | |||
O | I8 | 153 | 153 | — |
O | *7 | 144 | 144 | — |
O | I8 | 146 | ISS | 112 |
5,6 | I8 | 310 | 310 | I42 |
8,8 | 17 | 750 | 750 | 200 |
9,3 | I8 | 2 250 | ||
Es wurde gefunden, daß im allgemeinen diejenigen Siloxane, die sowohl Aryl- als auch Alkylreste
enthalten, mehr Peroxyde erfordern als Allylsiloxane .allein. Der Grund hierfür ist bis jetzt noch
nicht geklärt. Jedoch kann bei genügender Zugabe von Peroxyden ein gummiartiges Gel als Endprodukt
erhalten werden.
Ein cyclisches, trimeres Phenyläthylsiloxan (Triäthyltriphenylcyclotrisiloxan)
wird mit verschiedenen Mengen Benzoylperoxyd bei r2'5° behandelt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Bündversuchen gegenübergestellt.
Peroxyd | Zeit | am | Viskosität in cSt | Zunahme |
0/ | Stunden | Anfang | am | ■ Vo : |
59.2 | Ende | |||
0 | 18 | 65 | 65 | — ... |
O | 17 | 6l | 6l | — |
O | 18 | 59,2 | 47-5 | S5 |
6,1 | 18 | HO | HO | 128 |
8,1 | *7 . | 25 t , | 251 | ; 148 :: |
8,1 | x8 | 625 | ||
"B e i s ρ i e 1 7 Octadecamethyloctasiloxan
CH3
CH,
Si-
CH,
CH3
0 —Si
CH,
CH9
0 — Si — CH,
CHa
wird durch Hydrolyse äquimolarer Mengen Dimethyldiäthoxysilan
und Trimethyläthoxysilan und fraktionierte Destillation der Hydrolysierungsprodukte
erhalten, um das bei 5 mm Hg und IO2° siedende, obengenannte Siloxan zu erhalten'. Proben
dieses Siloxans werden mit verschiedenen Mengen Benzoylperoxyd bei 1250 behandelt. In der folgenden
Tabelle sind die Ergebnisse Blindversuchen ^gegenübergestellt·...- ' .... .·',.
Peroxyd | Zeit | am | Viskosität ι | η cSt |
% | Stunden | Anfang | am | Zunahme |
3,6 | Ende | o/ /0 |
||
O | i8 | 3,6 | 3,6 | _ |
O | 17 | 3,6 | 3,6 | — |
O | r8 | 3,6 | 3,6 | |
5,9 | i8 | 4,o | 4,o | II |
9 | ' 17 | 5,4 | 5.4 | 35 |
8,7 | i8 | 6,6 | 22 | |
Die verhältnismäßig geringe Zunahme der Viskosität im Fall der oben angeführten Siloxane beruht
auf der geringen Größe der Ausgangsmoleküle. Um einen starken Anstieg der Viskosität zu erhalten,
sind große Mengen Peroxyd erforderlich.
Ein flüssiges Phenylmethylsiloxan wird auf die folgende Weise hergestellt: 1,05 Mol Phenylbromid
und 1,05 Mol Methylchlorid werden gleichzeitig mit Magnesium in Reaktion gebracht. Die erhaltene
Grignard-Lösung wird dann mit Siliciumtetrachlorid gekuppelt, um einen Substitutionsgrad von
2,1 zu erhalten. Das erhaltene Produkt wird durch Zugabe eines großen Überschusses an Wasser
hydrolysiert. Das erhaltene öl wird bei 15 mm Hg bis 2'75° erhitzt, wobei S°/o flüchtige Bestandteile
destillieren. Der Rückstand hat eine Viskosität von 2100 cSt. Diese Flüssigkeit wird bei 1250 mit
Benzoylperoxyd behandelt. Die Ergebnisse sind in Gegenüberstellung zu Blindversuchen in der folgenden
Tabelle angeführt.
Peroxyd
1,53
Zeit
Stunden
Stunden
18
18
18
Viskosität in cSt
am
Anfang
Anfang
2 100
2 100
2 100
am Ende
4200 5450
Zunahme
0'
100
160
Ein flüssiges Phenylmethylsiloxan, das in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 6 beschrieben, hergestellt
ist, wird bei 1125° mit Benzoylperoxyd behandelt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angeführt.
Peroxvd
0
6,1
6,1
Zeit
Stunden
Stunden
18
18
18
Viskosität in cSt am j am Zunahme
Anfang j Ende | 1V0
180
180
180
135ΟΟ
21 000
ι 040
I 680
Bei diesem wie auch bei dem vorhergehenden Beispiel fällt der merkliche Anstieg der Viskosität
auf. Dies beruht nur auf den freien Hydroxylgruppen und der Oxydation der Alkylreste. Es wird
aber auch festgestellt, daß die Anwendung von Benzoylperoxyd zu einem größeren Viskositätsanstieg führt.
Beispiel 10
Man läßt eine Mischung von 50 Molprozent Tetraäthoxysilan und Trimethyläthoxysilan in eine
5o°/oige Lösung von 1 n-Hä S O4 und Alkohol tropfen
und kocht das Reaktionsgemisch 3 Stunden am Rückfluß. Man gibt weitere 20 Molprozent Trimethyläthoxysilan
dann zu und kocht noch 2 Stunden am Rückfluß. Das Reaktionsprodukt wird mit Wasser gewaschen, man erhält ein öl, das in Kohlensäureatmosphäre
bis 2300 von niedrigen Polymerisaten befreit wird. Das erhaltene Produkt ist ein
klebriges, thermoplastisches Harz, das einen höheren Schmelzpunkt erhält, wenn es mit verschiedenen
Mengen Benzoylperoxyd gemischt und auf 150° erhitzt wird. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Peroxyd | Zeit | Temperatur | Schmelzpunkt |
/0 | Stunden | 0C | -c |
0 | O | unterhalb 25 | |
0 | T-7 | 150 | 40 bis 70 |
2 | 1/ | 150 | 58 - 85 |
5 | 17 | 150 | 62 - 109 |
IO | 17 | 150 | 80 - 132 |
Es wurde bereits gesagt, daß die Behandlung von Alkylsiloxanen mit aromatischen Acylperoxyden
zweckmäßig oberhalb der Zersetzungstemperatur der Peroxyde durchgeführt wird. In der Literatur
ist die Zersetzungstemperatur von Benzoylperoxyd mit iio° angegeben. In der folgenden Tabelle wird
die Wirkung der Temperatur und die Menge des Benzoylperoxyds auf die Viskositätssteigerung
eines Dimethylsiloxans mit einer Viskosität von 450 cSt angegeben.
Peroxyd | Temperatur | Zeit | Viskositätsanstieg |
0' ,1O |
0C | Minuten | 0 , 0 |
0,36 | 100 | 40 | O |
1,39 | 100 | 40 | 8,6 |
0,31 | 125 | 40 | 22,4 |
0,86 | 125 | 40 | 34,2 |
0,29 | !5O | 40 | 53,7 |
0,62 | 150 | 40 | 47,o |
o,93 | 150 | 40 | 47,2 |
0,93 | 150 | 960 | 100,0 |
Aus der Tabelle geht hervor, daß schon bei ioo°
eine Zersetzung von Peroxyden stattfindet. DieZer-
Setzungsgeschwindigkeit steigt jedoch zwischen ι oo und 1500 derart an, daß die Viskositätssteigerung eines Siloxans in einer gegebenen Zeit
relativ unabhängig ist von der Menge des Peroxyds, vorausgesetzt, daß genügend Peroxyd vorhanden
ist, um die Reaktion in Gang zu halten.
Es wurde gefunden, daß die Behandlung von Organosiloxanen, die im Durchschnitt weniger als
1,75 organische Reste je Si-Atom besitzen, wie z. B. Methyl- oder Äthylkieselsäure mit einem aromatischen
Acylperoxyd erfindungsgemäß zuerst höherviskose Flüssigkeiten ergeben, die dann bei
Weiterbehandlung einen harzartigen, festen Stoff liefern. Liegt der Substitutionsgrad zwischen 1,75
und 2,25, dann ergibt die Behandlung mit Peroxyden eine viskosere Flüssigkeit, die bei fortlaufender
Behandlung in ein Gel und dann in einen gummiartigen, wärmebeständigen festen Stoff mit
ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften übergeht. Die Behandlung von Organosiloxanen, deren
Substitutionsgrad oberhalb 2,25 liegt, führt zu Stoffen, die im allgemeinen Flüssigkeiten oder thermoplastische
Stoffe sind.
Claims (4)
1. Verfahren zur Polymerisation von Orga- as
nosiloxanen, dadurch gekennzeichnet, daß Organosiloxane, die zwischen 1,75 und 2,25
organische Reste je Si-Atom besitzen, wobei alle Reste Alkylreste oder alle Reste Alkyl- und
Arylreste sind, durch Behandlung mit 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Diacylperoxyd, das mindestens
einen aromatischen Acylrest enhält, bei einer Temperatur, die oberhalb der Zersetzungstemperatur des Peroxyds liegt, zu höhermolekularen
Polymerisaten polymerisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerisation in Abwesenheit von Sauerstoff durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Substituenten
Methylreste und bzw. oder Methyl- und Phenylreste sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Acylperoxyd das Benzoylperoxyd ist und daß die
Reaktionstemperatur oberhalb ioo° liegt.
5489 Ii. Si
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