DE883647C - Stabilisierte und weichgemachte hochpolymere Chlorkohlenwasserstoffe - Google Patents
Stabilisierte und weichgemachte hochpolymere ChlorkohlenwasserstoffeInfo
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Description
Polymere Kohlenwasserstoffe, die an äliphatische Gruppen gebundenes C'Mor enthalten, sind seit
langem bekannt, z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Chloropren, ein polymerisiertes
a-Ghloftmtadien. Ein weiterer polymerer
Körper von ähnlicher Eigenschaft ist der hydrodhlorierte Naturkautschuk. Solche Polymere werden
normalerweise mit Weichmachern zusammen verwendet. Die mit den üblichen Stoffen weichgestellten
Polymerisate sind jedoch nicht stabil. Bei ihrer Erhitzung, insbesondere in Berührung
mit vielen Metallen, findet eine Zersetzung unter Dunkelfärbung des Polymerisates statt. Es werden
deshalb im allgemeinen den Polymerisaten noch Stabilisatoren einverleibt. Während der Zersetzung
entwickelt sich Chlorwasserstoff, der die Zersetzungsgeschwindigkeit des Polymerisates noch
beschleunigt, so daß die Zersetzung immer mehr zunimmt. Die üblicherweise verwendeten Stabilisatoren
reagieren mit dem Chlorwasserstoff unter Bildung einer komplexen Additionsverbindüng.
Diese Komplexverbindung verbleibt in dem polymeren Stoff. Die Stabilität des Polymerisates ist
somit abhängig von der Stabilität der gebildeten komplexen Additiomsverbindung. Wird das Polymerisat
aber Bedingungen unterworfen, unter denen das Additionsprodukt sich unter Freigabe von
Chlorwasserstoff zersetzt, so wird der polymere Körper schnell zerstört.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Stabilisieren und Weichmachen von polymeren
Kohlenwasserstoffen, die an äliphatische Gruppen gebundenes Chlor enthalten. Die hierfür erfindungsgemäß
verwendeten Stoffe verbinden sich mit dem bei einer beginnenden Zersetzung des Polymerisates
frei werdenden Chlorwasserstoff und
bilden mit diesem nicht aktive flüchtige Verbindungen, die das Chlor des Chlorwasserstoffes enthalten.
Die erfindungsgerriäß verwendeten Stoffe haben die folgende allgemeine Formel:
C6H5
■0 Si —
CH3
■0 Si —
CH3
OR
In dieser Formel ist R ein tertiäres Alkylradikal mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen, und η hat
einen Durchschnittswert von 1 bis 5. Diese Stoffe dienen als Stabilisatoren und Weichmacher für
Kofalenwasserstoffpolymerieate, die Chlor an aliphatischen
Gruppen enthalten.
Die Herstellung dieser Stoffe, ifür die kein Schutz
beansprucht wird, kann folgendenmaßen erfolgen: Alis Ausgangsprodukt kann das 'beikannte Phenylmetihyldichlorsilan
dienen. Dieses wird in Pyridin. gelöst, wdbei man mehr Pyridin verwendet, als für
die Umsetzung mit dem gesamten, aus dem Chlor des Silans entstehenden Chlorwasserstoff erforder-""
lieh ist." Dann gibt man tertiären Butylalkohol in
einer Menge von mindestens 2 Mol· auf 1 Mol Silari
'hinzu. Der tertiäre Butylalkohpl reagiert mit dem
Silan unter Bildung von Phenylmethyl-di-tert.-butoxysilan
als Hauptprodukt, wobei sich außerdem eine Mischung von Siloxanen der obigen
Formel bildet.- Diese Stoffe werden durch -Filtrieren
von dem als Nebenprodukt entstellenden Pyridinhydrochlorid getrennt. Das erhaltene Produkt ist
genügend stabil, so daß es mit Wasser gewaschen werden kann. Gegebenenfalls kann das monomere
Silan von dem Siloxan durdh Destillation getrennt werden.
Zur Erhöhung der Ausbeute an dem Siloxanprodukt kann das Bhenylmethyldidhlors'Man vorher
teilweise !hydrolysiert unid kondensiert werden,
wobei sich Siloxane bilden, die 1 bis 5 Sidiciumatome
im Molekül durchschnittlich enthalten. Das so gewonnene Bhenylmethylsiliconoxychllorid kann
dann in Pyridin gelöst und wie oben weiterbehandelt wenden. Bei diesem Verfahren wird die Ausbeute
an monomeren Silanen wesentlich vermindert und die Ausbeute an Siloxanen wesentlich vergrößert.
ZiurGewinnungder erftndungsgemäß verwendeten
Stoffe können auch andere Verfahren dienen. Man kann z. B. die Natriumsalze der Phenyknethylsiloxandiole
mit tertiärem Alkylchlorid umsetzen, wobei als Nebenprodukt Natriumchlorid gebildet
wind. Die verwendeten Stoffe können auch aus Phenylmethyläthoxysiloxanen und deren Umsetzung
mit tertiären Alkoholen erhalten werden. Diese Stoffe wenden dien Kohlenwasserstoffpolymerisaten,
die an aliphat'isdhe Gruppen 'gebundenes
Chlor enthalten, in einer Menge von 0,5 bis 15%, beredhnet auf das Gewicht des Polymerisates, zugegeben.
Die Einverleibung dieser Stoffe erfolgt entsprechend der in der Kunststofftechnik üblichen
Arbeitsweise. ■ 1
Es wurde gefunden,' daß auch' andere Phenylmethylsilane und -siloxane als Weichmacher von
Wert sind. Jedoch wirken diese Stoffe nicht als Stabilisatoren, auch nicht, wenn den erfindungsgemäß
verwendeten Stoffen entsprechende Verbindungen zugesetzt werden, welche n-Butoxy-'radikale
an Stelle von tertiären Butoxyradikalen enthalten.
Es ist bekannt, den obengenannten Kohlenwasserstoffpolymerisaten,
die an aliphatisehe Gruppen gebundenes Chlor enthalten, die verschiedensten
sonstigen Stoffe zuzusetzen. Dementsprechend können auch die erfindungsgemäß stabilisierten und
weichgemachten Polymerisate die verschiedensten sonstigen Zusätze erhalten, wie z. B. Farbstoffe
u.dgl.
• Beispiel 1
477*5 g Phenylmethyldichlorsilan wenden in 1 1
Toluol gelöst. Zu dieser Lösung wird eine Mischung von 435 g Pyridin und 407 g t-Butanol gegeben.
Die Zugabe erfolgt allmählich unter Rühren und Kühlen. Anschließend läßt man das Reaktionsgemisdh
sich durch Stehen auf Zimmertemperatur abkühlen und filtriert es zur Abtrennung des auskristalliisierten-P-yridinhydrochlorids.
Das- dann -■-.-gewaschene Filtrat hat eine Zusammensetzung entsprechend
der obigen Formel. Die Mischung wird dann zwecks Abtrennung des Phenylmethyl-ditert.-butoxysilans
destilliert. Man erhält eine Ausbeute von 300 g dieses Silans. Der Siedepunkt dieser
Verbindung liegt bei-etwa 1500 bei einem-Druck..
von 5 mm. Der Rückstand stellt eine Mischung von Verbindungen der angegebenen Formel dar, die
einen höheren Wert für η als die Mischung vor der Destillation des Silans hat.
100 Teile hochpolymeres Polyvinylchlorid werden
unter Zusatz von ι g Wachs als Gleitmittel mit 3 g
des obigen Silans vermählen, bis die Masse homogen geworden ist. Aus der Masse wird durch Walzen
eine Folie von etwa 0,2 mm Stärke hergestellt. Die Folie wind in einem Heizschrank längere Zeit auf
145 ° erhitzt. Nach 5 stündigem Erhitzen ist noch keine Verfärbung der Folie festzustellen. Die
gleiche Folie, jedoch ohne Zusatz des Silans, zeigt bereits nach 2stündigem Erhitzen eine deutliche
Verfärbung.
477'51S Phenylmetihyldichlorsilän werden in il
Toluol gelöst. Hierzuwerden 16,9gWasser gegeben,
wobei drei Viertel des vorliegenden Chlors unter Bildung von tetrameren, linearen Siloxanen hydrolysiert
wenden. Dann wird eine Lösung von 120,1 g
tertiärem Amylalkohol in 109 g Pyridin allmählich zu der Siloxanlösung gegeben. Es findet dann eine
Reaktion statt, wobei das Chlor durch tertiäre Amyloxyradikale ersetzt wird. Nach Abkühlung
auf Zimmertemperatur wird Pyridinhydrochlorid aus der Mischung abßltriert. Das Reaktionsprodukt
wind dann mit Wasser gewaschen, bis es im wesentlichen frei von Pyridin und Pyridinhydrochlorid
ist. Man hat dann ein Siloxan, das der angegebenen
Formel entspricht und durchschnittlich etwa 4 Siliciumatome im Molekül enthält.
Aus ioog Polyvinylidenchlorid wird durch Zusatz
von 3 g des Siioxans eine Wakfolie entsprechend
Beispiel ι hergestellt, die ebenfalls einer Wärmeprobe bei 145 ° ausgesetzt wird. Die Folie
zeigt nach iostündigem Erlhitzen auf 1300 noch
keine merkliche Verfärbung, während eine Kontroll folie ohne Siloxanzusatz bereits nach 2 Stunden
deutlich verfärbt ist.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Stabilisierte und weicihgemac'hte hochpolymere Chlorkohlenwasserstoffe, die an aliphatische Gruppen gebundenes Chlor enthalten, wie z. B. Polyvinylchloride, Polyvinylidenchloride, Chloroprene, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,5 bis 15 % einer Organosiliciumverbindung der allgemeinen Formel0 SiCH,ORwobei in der Formel R ein tertiäres Butyl- oder tertiäres Amylradikal ist und η einen durchschnittlichen Wert von 1 bis 5 hat.I 5266 7.
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