DE935966C

DE935966C - Process for the production of orthosilicic acid and / or polysilicic acid esters

Info

Publication number: DE935966C
Application number: DEP8269A
Authority: DE
Inventors: Ettore Da Fano
Original assignee: John B Pierce Foundation
Current assignee: John B Pierce Foundation
Priority date: 1952-02-26
Filing date: 1952-08-31
Publication date: 1955-12-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Orthokieselsäure- und bzw. oder Polykieselsäureestern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Orthokieselsäure- und bzw. oder Polykieselsäureestern, durch Umsetzung von Siliciumtetrachlorid mit einem Alkohol und bzw. oder einem Phenol in flüssiger Phase und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Gegenwart von Kieselsäuregel, aktivierter Tonerde, Fullererde und bzw. oder Aktivkohle, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 3 Gewichtsprozent dieser Reaktionsteilnehmer, durchgeführt wird.Process for the production of orthosilicic acid and / or polysilicic acid esters The invention relates to a method for the production of orthosilicic acid and or or polysilicic acid esters, by reacting silicon tetrachloride with an alcohol and or or a phenol in the liquid phase and is characterized in that the reaction in the presence of silica gel, activated clay, fuller's earth and or or activated carbon, preferably in an amount of 0.2 to 3 percent by weight this reactant, is carried out.

In einigen Fällen ist es vorteilhaft, Aktivkohle zusammen mit einem der drei anderen angegebenen Adsorptionsmittel zu verwenden. Vorzugsweise wird das Adsorptionsmittel vor Reaktionsbeginn zugegeben, jedoch kann, falls dies erwünscht ist, auch mit dem Zusatz bis nach dem Beginn der Reaktion gewartet werden.In some cases it is beneficial to have activated charcoal along with one of the other three specified adsorbents. Preferably that will Adsorbent added before the start of the reaction, but can if so desired is to be waited even with the addition until after the start of the reaction.

Es wurde gefunden, daß die Hitzebeständigkeit der auf diese Weise hergestellten Silicate ganz allgemein derjenigen des gleichen Materials, das in Abwesenheit der Adsorptionsmittel dargestellt und durch anschließende Behandlung mit solchen Adsorptionsmitteln oder durch Destillation gereinigt wurde, überlegen ist. Die Beständigkeit gegenüber Hydrolyse wird ebenfalls häufig verbessert.It has been found that the heat resistance of the in this way silicates produced are generally those of the same material that is used in Absence of the adsorbent and illustrated by subsequent treatment purified with such adsorbents or by distillation is superior is. The resistance to hydrolysis is also often improved.

Beispiel Ein gemischtes Tetraarylorthosilicat wird hergestellt durch Zusatz von z Grammol Siliciumtetrachlorid zu 4,3 g Mol Phenol bei 45 bis ,50° innerhalb z1/2 Stunden. Die Temperatur wird dann während il/, Stunden auf igo° erhöht und es wird 17 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Das Gemisch wird abgekühlt; überschüssiges Phenol wird unter vermindertem Druck abdestilliert, und zu dem auf diese Weise hergestellten Tetraphenylorthosilicat wird i Grammol Orthophenylphenol zugefügt. Ein Äquivalent Phenol wird abdestilliert, wobei die Destillation bei Atmosphärendruck begonnen und bei vermindertem Druck fortgesetzt wird, bis der Siedepunkt des Tetraphenylsilicates bei dem herrschenden Druck erreicht wird. Das erhaltene Produkt ist ein gemischtes Phenyl-, Diphenylorthosilicat.Example A mixed tetraarylorthosilicate is prepared by Addition of z grams of silicon tetrachloride to 4.3 g of moles of phenol at 45 to, 50 ° within z1 / 2 hours. The temperature then rises for 1 1/2 hours igo ° increased and refluxed for 17 hours. The mixture will cooled down; Excess phenol is distilled off under reduced pressure, and 1 gramol of orthophenylphenol becomes the tetraphenylorthosilicate produced in this way added. One equivalent of phenol is distilled off, the distillation being at atmospheric pressure started and continued at reduced pressure until the boiling point of the tetraphenylsilicate is reached at the prevailing pressure. The product obtained is a mixed one Phenyl, diphenyl orthosilicate.

Das obige Herstellungsverfahren wird wiederholt, jedoch wird Aktivkohle zu Beginn in einer Menge zugesetzt, die o,75 Gewichtsprozent des in der Zwischenstufe gewonnenen Phenylsilicates entspricht.The above manufacturing process is repeated, but activated carbon is used added initially in an amount equal to 0.75 percent by weight of that in the intermediate obtained phenylsilicate corresponds.

Der Unterschied zwischen den beiden Produkten besteht darin, daß das erstere eine Viskosität von 82,6 cSt bei 25° hat, während das in Gegenwart von Kohle hergestellte Produkt eine Viskosität von 78 cSt bei der gleichen Temperatur aufweist. Weiterhin hat das zuerst genannte Produkt eine erheblich dunklere Farbe, die einer ,Farbtiefe;. von 8 mm, bestimmt im Nessler-Rohr, entspricht, gegenüber einer entsprechenden Farbtiefe von go mm für das in Gegenwart von Kohle hergestellte Produkt.The difference between the two products is that the the former has a viscosity of 82.6 cSt at 25 °, while that in the presence of charcoal produced product has a viscosity of 78 cSt at the same temperature. Furthermore, the first-named product has a considerably darker color, the one , Color depth ;. of 8 mm, determined in the Nessler tube, corresponds to a corresponding Color depth of go mm for the product made in the presence of charcoal.

Auch Versuche in bezug auf die Korrosionseigenschaften gegenüber Aluminium zeigen einen deutlichen Unterschied zwischen den Produkten. Jedes der beiden Produkte wird mit einem Stück reinem Aluminium mit einer Oberfläche von 25,4 mm? und einer Dicke von o,2 mm in einem Glasrohr bei einer Temperatur von 40o° erhitzt. Die dabei erhaltenen Resultate sind in den beiden Tabellen aufgeführt, wobei Probe 1 das zuerst genannte und Probe 2 das mit Kohle hergestellte Produkt darstellt. Aluminium Probe Ursprüngliches Verlust nach Verlust nach Gewicht in g 21 Stunden 33 Stunden % % 1 0,3150 18,1 31,5 2 0,3262 0,4 0,4 Bei Versuchen über eine beschleunigte Alterung durch Erhitzen zweier Proben auf 425° in gesonderten, mit Kapillaröffnungen zum Austritt von Gasen versehenen Glasrohren weisen die innerhalb von 3 Wochen in Abständen entnommenen Proben die in der folgenden Tabelle aufgeführten Viskositäten auf: Viskosität bei 2$° Probe Versuchs-) beginn $ Tage 14 Tage 1g Tage 21 Tage 1 82,6 212,2 508,8 1246,5 2151 2 78,0 207,3 482,8 1042,9 1644 Nach 21 Tagen hat das erste Produkt also eine Viskosität, die um 3o,8 °/, höher ist als die des zweiten Produktes. Das letztere hat also eine erheblich längere Lebensdauer.Tests with regard to the corrosion properties with respect to aluminum also show a clear difference between the products. Each of the two products is made with a piece of pure aluminum with a surface area of 25.4 mm? and heated to a thickness of 0.2 mm in a glass tube at a temperature of 40 °. The results obtained are listed in the two tables, sample 1 being the first mentioned and sample 2 being the product made with charcoal. aluminum Sample Original loss after Loss after Weight in g 21 hours 33 hours %% 1 0.3150 18.1 31.5 2 0.3262 0.4 0.4 In experiments on accelerated aging by heating two samples to 425 ° in separate glass tubes provided with capillary openings for the escape of gases, the samples taken at intervals within 3 weeks show the viscosities listed in the following table: Viscosity at 2 $ ° Sample experimental) start $ days 14 days 1g days 21 days 1 82.6 212.2 508.8 1246.5 2151 2 78.0 207.3 482.8 1042.9 1644 After 21 days, the first product has a viscosity that is 30.8% higher than that of the second product. The latter has a considerably longer lifespan.

Ferner tritt eine Verbesserung ein, wenn die Herstellung in Gegenwart einer geringen Menge Wasser in bekannter Weise durchgeführt wird, so daß Ester von Polykieselsäuren entstanden. In Gegenwart von Absorbentien hergestellte Proben sind weniger gefärbt und haben eine größere Lebensdauer.Furthermore, there is an improvement when the production is carried out in the presence a small amount of water is carried out in a known manner, so that esters of Polysilicic acids were formed. Samples prepared in the presence of absorbents are less colored and have a longer lifespan.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of Ortholdeselsäure- and / or Polykieselsäureestern by reaction of silicon tetrachloride with an alcohol and / or a phenol in the liquid phase, characterized in that the reaction in the presence of silica gel, activated clay, fuller's earth and / or activated carbon , preferably in an amount of a, 2 to 3 percent by weight, based on the reactants, is carried out.

2. The method according to claim i, characterized in that activated carbon with or without silica gel, activated Alumina or fuller's earth is used.

3. The method according to claim i or 2, characterized characterized in that the adsorbent is added before the start of the reaction.