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Verfahren zum Wasserabstoßendmachen von Gegenständen Gegenstand der
Erfindung ist die Verwendung von flüssigen Organosiloxanpolymeren, die durch Erhitzen
mit einer anorganischen Säure weiter polymerisiert sind, zum Wasserabstoßendmachen
von Gegenständen.
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Organosiloxane sind Verbindungen, bei denen die organischen Radikale
mittels C-Atomen an das Silicium gebunden sind und bei denen die Si-Atome untereinander
durch Sauerstoffatome, z. B. Si-O-Si, verbunden sind. Solche Siloxane können durch
Hydrolyse von hydrolysierbaren Organosilanen und Kondensation der Hydrolysierungsprodukte
gewonnen werden. Auch Mischungen von verschiedenen hydrolysierbaren Organosilanen
können hydrolysiert und kondensiert werden und ergeben so Siloxane. Unter die hydrolysierbaren
Organosilane fallen auch Siliciumtetrachlornd und Tetraäthoxysilan, also Verbindungen,
bei denen keine Radikale durch C-Atome mit dem Silicium verbunden sind. Kurz gesagt,
unter hydrolysierbaren Organosilanen sollen alle Derivate des S' H4 verstanden werden,
die hydrolysierbare Radikale, wie Wasserstoff, Halogen, Amino-, Alkoxy-, Aryloxy-und
Acyloxyreste enthalten, bei ,denen die übrigen freien Valenzen des Si-Atoms durch
organische Radikale, die durch C-Atome an das Silicium gebunden sind, abgesättigt
sind. Unter solchen Radikalen sollen Alkyl-, substituierte Alkyl-, Aryl-und substituierte
Arylreste verstanden werden.
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Die Hydrolyse dieser Silane oder Silanmischungen ist im allgemeinen
von einer stärkeren oder schwächeren Kondensation begleitet, die von den Hydrolysierungsbedingungen
und auch von den verwendeten Silanen abhängt. Als Ergebnis der Hydrolyse und gleichzeitigen
Kondensation erhält man Organosiloxanpolymere, die teilweise oder völlig kondensiert
sind und die durchschnittlich bis einschließlich drei organische Radikale an jedem
Si-Atom enthalten. Die auf solche Weise erhaltenen Polymerisate haben verschiedene
Eigenschaften; einige sind ölige Flüssigkeiten, andere sind kristalline und feste
Stoffe, andere sind Gele. Auch verhalten
sie sich verschieden bezüglich
ihrer weiteren Polymerisation in der Wärme. Dies ist auf die unterschiedliche Anzahl
der aktiven Gruppen zurückzuführen, die auf die =vollkommene Hydro.lyse und Kondensation
zurückzuführen ist. Siloxane, die nur teilweise kondensiert sind, können durch Wärme
allein oder schon durch Stehen bei Zimmertemperatur zu höheren Polymeren, ja sogar
zu festen Stoffen polymerisiert werden. Auf der anderen Seite sind hingegen Organosiloxane,
die fast völlig kondensiert sind, gegenüber weiterer Polymerisation durch Erwärmen
sehr widerstandsfähig. Darunter fallen nicht nur Polymere, die ein hohes Molekulargewicht
haben, sondern auch niedrigmolekulare Polymere. Beispielsweise sind die kondensierten
Hydrolysierungsprodukte der Diorganosilane selbst in der niedrig polymeren Stufe
fast völlig polymerisiert und liegen im allgemeinen in der trimeren Form vor, während
'die hexamere Form nur selten zu finden ist. Da die höheren Polymeris-ate derfast
völlig kondensiertenOrganosilo@xane Eigenschaften besitzen, die sie für die technische
Verwendung besonders geeignet erscheinen lassen, ist ein Verfahren erwünscht, das
fliese Organosiloxane zu hohen Polymerverbindungen polymerisiert, d. h. ihrdurchschnittliches
Molekulaxgewicht erhöht.
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Erfindungsgemäß werden solche flüssigen Organosiloxanpolymere verwendet,
die durch Hydrolyse von hydrolysierbaren Organosilanen, insbesondere von solchen,
die durchschnittlich weniger als. drei durch C-Atome an das Si-Atom gebundene organische
Radikale besitzen, erhalten werden, bzw. die durch Hydrolyse von Mischungen solcher
Verbindungen gewonnen sind. Hierzu gehören auch die fast völlig kondensierten flüssigen
Hydrolysierungsprodukte von Silanen der Formel R2 S'X2, in der R ein organisches
Radikal ist und X ein hydrolysierbares Atom oder eine solche Gruppe darstellt. Auch
können flüssige Organosiloxanpolymere Verwendung finden, die frei von Polymeren
mit weniger als 7 Si-Atomen pro Molekül sind und die aus fast völlig kondensierten
flüssigen Hydrolysierungsprodukten einer im wesentlichen aus diorganosubstituiwrten
Silanen bestehenden Mischung erhalten sind.
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Die Polymerisation von flüssigen' Organosiloxanpolymeren, die durchschnittlich
weniger als 3 organische Radikale besitzen, die durch G-Atome an das Si-Atom 'gebunden
sind, kann bis zur Bildung von wärmehärtbaren oder urischmelzbaren, festen Harzen
getrieben werden.
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Die erfiridüngsgemäß zu verwendenden flüssigen Organosiloxanpölymere
werden also dus' Hydrolysierungsprodukten hydrolysierbarer @ Organosilane öder einer
Mischung von hydrolysierbären Silanen erhalten, -wenn man einen- Säurekatalysator
unter Polymerisationsbedingungen so lange in innige und kontinuierlicheBerührung
mit denHydrolysierungsprodükten bringt, bis -die polymeren Verbindungen die gewünschten
Eigenschaften besitzen. Die Herstellungsweise solcher erfindungsgemäß zu verwendenden
flüssigen Organosiloxanpolymere ist z. B. in dem Patent 880 487 eingehend
beschrieben. Zur Erläuterung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen.
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Beispiel1 309 Phenylät'hyldichlörsilan, gelöst in ioo ccm Äthylät'her,
-,werden bei Zimmertemperatur tropfenweise zu Wasser im Überschuß gegeben. Man läßt
dasReaktionsgemisch mehrereTage stehen.Wasser-und Ätherschicht `werden dann getrennt.
Die Ätherschicht wird bei Zimmertemperatur im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
Die ölige FIüssiglc.°it ist, wie die Analyse zeigt, das vollkommen dehydratisierte
cyclische Trimere des Phenyläthylsiloxails.
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Dieses-wiid-bei gleichzeitiger tropfenweiser Zugabe von wäßriger Salzsäure
auf 17o bis iSo°' erhitzt. Die Flüssigkeit wird ständig viskoser. Längeres Eihitzen
auf ungefähr 170 bis i8o'D unter ständiger Zugabe von Salzsäure ergibt nach
mehreren Stunden einen klebrigen, viskosen Stoff, der noch in Toluol und anderen
organischen Lösungsmitteln löslich ist. Das mittlere Molekulargewicht des Polymerisates".beträgt
ungefähr 131o, was einem Polymeren entspricht, das 12 Si-Atome je Molekül enthält.
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Diese flüssigen Organopolysiloxane stellen ausgezeichnete Mittel zum
Wasserabstoßendmachen von Geweben oder Gegenständen aus Kunstharzen, bzw. natürlichem
.oder synthetischem Kautschuk, dar. Diese Gegenstände bleiben trocken und werden
von Wasser nicht benetzt. Beispiel e Das trimere Phenyläthylsiloxan des Beispiels
i wird auf etwa 18o'° erhitzt. 1,5 Gewichtsprozent 85°/aige Phosphorsäure wird unter
Rühren zugegeben. Die Mischung wird bei einer Temperatur von 18ö bis igo° gehalten,
bis die Viskosität einer 5o°/aigen Lösung des Produktes in Toluol bei
25'
So cP erreicht. Die Phosphorsäure wird durch Waschen mit einem f_Tberschuß
Calciumhydroxyd entfernt. Es verbleibt eine Toluollösung, die ein ausgezeichnetes
Überzugsmittel für Glasfaserband darstellt.
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Wird ein so gewonnenes flüssiges Organosiloxan auf elektrische Isolatoren
oder-elektrische Isoliermittel gebracht, dann wirkt das Produktweniger als Isoliermittel,
sondern macht die elektrischen Isöldtoren bzw: elektrischen Leiter - wasserabstoßend.
Es- kann- sich kein zusämmenhäiigender,@-den _eldlctrischen Strom leitender - Wasserfilm
' bilden. Das erfindungsgemäße Produkt unterbricht den Wasserfilm und verbessert
dadurch ganz wesentlich die Eigenschaften der- damit behandelten elektrischen Leite-bzw.
Isolatoren. -