DEP0007042MA - - Google Patents

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DEP0007042MA DEP0007042MA DE P0007042M A DEP0007042M A DE P0007042MA DE P0007042M A DEP0007042M A DE P0007042MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1. Februar 1952 Bekanntgemacht am: 8. September 1955Registration date: February 1, 1952. Advertised on: September 8, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft ein Hochtemperatur-Wärmeübertragungsmittel. The invention relates to a high temperature heat transfer medium.

Auf Grund ihrer verhältnismäßig hohen Siedepunkte wurden als Wärmeübertragungsmittel bereits Tetraphenyl- und Tetrakresylorthosilicate vorgeschlagen. Auch Mischungen, die Tetrakresylorthosilicate und Tetraphenylorthosilicate enthalten, wurden bereits für diesen Zweck empfohlen und verwendet.Due to their relatively high boiling points, tetraphenyl- and tetrakresyl orthosilicates have been suggested. Also mixtures, the tetrakresylorthosilicates and Containing tetraphenylorthosilicates have been recommended and used for this purpose.

Reines Tetrakresylorthosilicat oder dessen Mischungen mit Tetraphenylorthosilicat besitzen keine befriedigende Beständigkeit bei hohen Temperaturen. Wenn sie Temperaturen in der Größenordnung von etwa 371 ° C während einer normal langen Betriebsdauer, selbst in einem geschlossenen System, aus dem weder Flüssigkeit noch Dampf entweichen und in das weder Luft, Feuchtigkeit noch Verunreinigungen hineingelangen können, ausgesetzt werden, so werden beträchtliche Mengen an Zersetzungsprodukten gebildet. Diese enthalten freies Phenol, freies Kresol, polymerisierte Silicate, Benzol, Toluol Xylole, tiefsiedende aliphatische Kohlenwasserstoffe, kristalline anthracenartige Kohlenwasserstoffe und feste Harzpolymerisate. Reines Tetraphenylorthosilicat zeigt eine derartig ausgesprochene Neigung zur Zersetzung bei erhöhten Temperaturen nicht. Seine Verwendung ist jedoch begrenzt durch seinen hohen Schmelzpunkt (500 C), bei welcher Temperatur es zu einem kristallinen, festen Körper wird, und durch seinen verhältnismäßig tiefen Siedepunkt, der bei 4080 C liegt. Ein derart tiefer Siedepunkt gewährleistet nicht einen ausreichend sicheren Grenzbereich für eine Verwendung bei Temperaturen über etwa 3150 C, und ein so hoherPure tetrakresylorthosilicate or its mixtures with tetraphenylorthosilicate do not have a satisfactory resistance at high temperatures. If they are exposed to temperatures on the order of about 371 ° C for a normal long period of operation, even in a closed system that is free from liquid and vapor and into which neither air, moisture nor contaminants can enter, then considerable amounts of Decomposition products formed. These contain free phenol, free cresol, polymerized silicates, benzene, toluene xylenes, low-boiling aliphatic hydrocarbons, crystalline anthracene-like hydrocarbons and solid resin polymers. Pure tetraphenylorthosilicate does not show such a pronounced tendency to decompose at elevated temperatures. Its use is limited, however, by its high melting point (50 ° C.), at which temperature it becomes a crystalline, solid body, and by its relatively low boiling point, which is 408 ° C. Such a low boiling point does not ensure a sufficiently safe limit range for use at temperatures above approximately 315 ° C., and such a high one

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Schmelzpunkt ist insbesondere in einem Flüssigkeitssyslein, das oft auf Zimmertemperatur herabgesetzt wird, unerwünscht.Melting point is especially in a liquid syslein, which is often reduced to room temperature, undesirable.

Uni den Siedepunkt zu erhöhen und den Schmelzpunkt herabzusetzen, wurde bereits vorgeschlagen, dem Tetraphenylsilicat Tetrakresylsilicat zuzusetzen. In der Literatur ist eine Mischung, die 20% Tetrakresylsilicat enthält, angegeben, aber die praktischen Erfahrungen haben gezeigt, daü ein derartiger ZusatzUni to raise the boiling point and the melting point It has already been proposed to add tetracresyl silicate to the tetraphenyl silicate. In the literature a mixture containing 20% tetracresyl silicate is given, but the practical ones Experience has shown that such an addition

ίο den Schmelzpunkt nicht ausreichend herabsetzt und daü alle bekannten handelsüblichen Mischungen annähernd ·|<)"/ο Tetrakresylsilicat (Mithalten. Diese (ieinisclie haben einen ausreichend tiefen Schmelzpunkt, jedoch wirft die Gegenwart von Tetrakresylsilicat, wie bereits aufgeführt, die Frage der Zersetzung auf. Mischungen, die Tetrakresylsilicat in den oben angegebenen Mengen enthalten, sind wegen ihrer Zersetzung bei erhöhten Temperaturen, insbesondere in dem Bereich von 315 bis 370" C, nicht befricdigend. ίο does not lower the melting point sufficiently and daü all known commercial mixtures approximately · | <) "/ ο tetracresyl silicate (keep up. These (generally have a sufficiently low melting point, however, the presence of tetracresyl silicate, as noted, raises the issue of decomposition on. Mixtures containing tetracresyl silicate in the above The specified amounts are due to their decomposition at elevated temperatures, in particular in the range from 315 to 370 "C, not satisfactory.

ICs besieht daher ein Bedürfnis nach einem Wärmeübertragungsmittel, das bei tiefen Temperaturen eine Flüssigkeit von geeigneter Viskosität ist und das ferner bei Temperaturen von etwa 370 " G ohne Gefahr einer Zersetzung verwendet werden kann. Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, diesem Bedürfnis entgegenzukommen.ICs, therefore, has a need for a heat transfer medium that that is a liquid of suitable viscosity at low temperatures and that furthermore without danger at temperatures of about 370 "G a decomposition can be used. It is the purpose of the present invention to address this need to meet.

Das I lochlemperatur-Wärnieübertraguiigsmittel genial.! der Erfindung besteht nun aus im wesentlichen einem Gemisch aus Fhenylorthosilicat, Diphenylorthosilicat und gemischten Phenyldiphenylorthosilicalcn mit derartigen Anteilen innerhalb des Hereiches von o,.| bis 3,0 Diphenylresten und 3,6 bis 0,4 l'lienylresten auf jedes Silicatradikal. Derartige Gemische sind außergewöhnlich beständig und haben Siedepunkte bis zu etwa 510 C und von mindestens .·).■]()" C sowie sehr niedrige Gefrierpunkte und ausreichende Viskosität bei niedrigen und hohen Temperaturen. The I hole temperature heat transfer medium ingenious.! of the invention now consists essentially of a mixture of fhenyl orthosilicate and diphenyl orthosilicate and mixed Phenyldiphenylorthosilicalcn with such proportions within the Hreiches from o ,. | to 3.0 diphenyl radicals and 3.6 to 0.4 lienyl radicals on each silicate radical. Such Mixtures are exceptionally stable and have boiling points up to about 510 C and at least . ·). ■] () "C as well as very low freezing points and sufficient Viscosity at low and high temperatures.

Vorzugsweise kann bei dem Wärmeübertragungsmittel gemäß dvr Erfindung als Diphenylrest das (!-Diphenyl verwendet werden.In the case of the heat transfer medium according to the invention, (! -Diphenyl can preferably be used as the diphenyl radical.

Diese Mischungen enthalten als Hauptbestandteile, ein Gemisch aus Diphenyl-, Phenyl- und gemischtenThese mixtures contain, as main ingredients, a mixture of diphenyl, phenyl and mixed ones

•15 Dipliciiyl-I'lienylortliosilicaten der folgenden allgemeinen, empirischen Formel:• 15 Dipliciiyl-I'lienylortliosilicaten of the following general, empirical formula:

(C12Il0O)x(C11H0O)1 ,Si,(C 12 II 0 O) x (C 11 H 0 O) 1 , Si,

in der .v eine Zahl zwischen o,.| bis etwa 3,6 ist. Wenn .v wesentlich geringer ist als etwa 0,4, so kristallisiert das Material teilweise bei Zimmertemperatur. Die obere Grenze von 3,0 ist durch praktische Erwägungen vorgeschrieben, da mittels bekannter Verfahren ein Material mit einem höheren Anteil an Diphenyl-Radikal nicht rasch herstellbar ist.in the .v a number between o ,. | up to about 3.6. When .v is significantly less than about 0.4, the material partially crystallizes at room temperature. the upper limit of 3.0 is dictated by practical considerations as a by means of known procedures Material with a higher proportion of diphenyl radical cannot be produced quickly.

Wenn ein Gemisch, das Diphenyl- und Phenylorthosilicale innerhalb der oben angegebenen Grenzen ent hüll, einige St unden lang bei erhöh ten Temperaturen innerhalb des Bereiches von 205 bis 260° C oder in fio Gegenwart eines Katalysators bei einer tieferen Temperatur erhitzt wird, so bildet sich ein Gleichgewicht zwischen den fünf möglichen Orthosilicaten aus:If a mixture, the diphenyl and phenyl orthosilicale within the limits given above, for a few hours at elevated temperatures within the range of 205 to 260 ° C or in the presence of a catalyst at a lower one If the temperature is heated, an equilibrium is established between the five possible orthosilicates out:

i. Tetra(diphenyl)orthosilicat C12H9O. .OC12H0 i. Tetra (diphenyl) orthosilicate C 12 H 9 O. .OC 12 H 0

Si,
C12H9O ^OC12H0
Si,
C 12 H 9 O ^ OC 12 H 0

2. Tri (diphenyl) monophenylorthosilicat C12H0O ,OC0H5 2. Tri (diphenyl) monophenylorthosilicate C 12 H 0 O, OC 0 H 5

Si
C12H0O OC12H0
Si
C 12 H 0 O OC 12 H 0

3. Di(diphenyl)diphenylorthosilicat C12H0O .OC0H5 -3. Di (diphenyl) diphenylorthosilicate C 12 H 0 O .OC 0 H 5 -

SiSi

OC0H5 OC 0 H 5

4. Mono (diphenyl) triphenylorthosilicat C18H9O OC0H5 4. Mono (diphenyl) triphenylorthosilicate C 18 H 9 O OC 0 H 5

Si
C0H5O y X OC0H5
Si
C 0 H 5 O y X OC 0 H 5

5. Tctraphenylorthosilicat C0H5O /OC0H0 5. Tctraphenylorthosilicat C 0 H O 5 / OC H 0 0

Si'
C6H6O/ OC0H5
Si '
C 6 H 6 O / OC 0 H 5

Das Gleichgewichtsgemisch, das dabei erhalten wird, enthält je nach dem Verhältnis von Diphenylzu Phenylradikalen in dem Ausgangsgemisch innerhalb der vorher angegebenen Grenzen variierende Anteile der oben angegebenen Bestandteile. Gleichgewichtsgemische jedes gewünschten Verhältnisses an Bestandteilen können daher auf Grund des Verhältnisses der beiden ursprünglichen Reaktionsteilnchmcr zueinander hergestellt werden.The equilibrium mixture that is obtained thereby contains, depending on the ratio of diphenyl to Phenyl radicals in the starting mixture varying proportions within the limits given above of the above components. Equilibrium mixtures of any desired proportion of ingredients can therefore due to the ratio of the two original reactants to one another getting produced.

Dieses Gleichgewicht wird unabhängig von den Verfahren und den Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Gemisches erreicht. Wenn beispielsweise das Gemisch gemäß der Erfindung hergestellt wird aus Tetradiphenylorthosilicat und Tetraphenylorthosilicat, so wird das Gleichgewicht durch Disproportionierung eingestellt. Das Gemisch kann jedoch auch durch Umsetzung von Siliciumtetrachlorid mit Phenol und Phenylphenol hergestellt werden. In diesem Falle wird das Gleichgewicht von selbst im Verlauf der Synthese erreicht. Gleichfalls wird das Gleichgewicht erreicht, wenn Tetraphenylorthosilicat mit einer berechneten Menge Phenylphenol umgesetzt wird, um eine äquimolekulare Menge Phenol zu ersetzen oder umgekehrt.This equilibrium becomes independent of the process and the starting materials for production of the mixture reached. For example, if the mixture according to the invention is made from Tetradiphenylorthosilicate and Tetraphenylorthosilicate, the equilibrium is established by disproportionation set. The mixture can, however, also by reacting silicon tetrachloride with phenol and Phenylphenol are produced. In this case, the equilibrium becomes by itself in the course of the Synthesis achieved. Equilibrium is also reached when tetraphenylorthosilicate with a calculated amount of phenylphenol is reacted to replace an equimolecular amount of phenol or vice versa.

Der Ausdruck Gleichgewichtsgemisch wird also hier verwendet, um das Gemisch aus den fünf Bestandteilen, das bei jedem der oben angegebenen Verfahren erhalten wird und in einem bestimmten VerhältnisThe term equilibrium mixture is used here to describe the mixture of the five components, that is obtained in each of the processes given above and in a certain ratio

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Diphenyl- und Phenylradikale innerhalb der angegebenen Grenzen enthält, zu bezeichnen.Contains diphenyl and phenyl radicals within the specified limits.

Im allgemeinen sind der Siedepunkt und die Viskosität bei niederen Temperaturen umso höher, je höher der Anteil an Diphenylradikalen ist. Daher wird das Verhältnis der Gesamtzahl der Diphenylradikale (in Gramm Radikalgewicht) zu der Gesamtzahl der Phenylradikale (in Gramm Radikalgewicht) bei der Mischung der Orthosilicate des GemischesIn general, the higher the boiling point and the viscosity at lower temperatures the proportion of diphenyl radicals is higher. Therefore, the ratio of the total number of diphenyl radicals becomes (in grams of radical weight) to the total number of phenyl radicals (in grams of radical weight) when mixing the orthosilicates of the mixture

ίο innerhalb des vorher angegebenen Bereiches so gewählt, daß das Gemisch den gewünschten Siedepunkt und niedrige Viskosität in Abhängigkeit von besonderen Erfordernissen hat. Auf Grund der üblichen Erfordernisse wird ein Gemisch bevorzugt, in dem auf molekularer Basis die Menge an Diphenylradikal nicht größer ist als die an Phenylradikal.ίο within the previously specified range like this chosen that the mixture has the desired boiling point and low viscosity depending on has special requirements. Due to the usual requirements, a mixture is preferred in which on on a molecular basis, the amount of diphenyl radical is not greater than that of phenyl radical.

Die folgenden Anteile an Gesamtdiphenyl- und Gesamtphenylradikalen in einem Gemisch der Orthosilicate fallen unter die Erfordernisse gemäß der Erfindung, und es wurde gefunden, daß derartige Gemische die gewünschten Schmelzpunkte, Viskositäten und Siedepunkte sowie die gewünschte Beständigkeit bei erhöhten Temperaturen haben:The following proportions of total diphenyl and total phenyl radicals in a mixture of the orthosilicates fall within the requirements of the invention and it has been found that such Mixtures of the desired melting points, viscosities and boiling points as well as the desired resistance at elevated temperatures have:

2. Verhältnis der Radikale je Silicat-Gruppe 2 . Ratio of radicals per silicate group

(angegeben in Gramm Radikalgewicht)(given in grams of radical weight)

Nr.No. DiphenylDiphenyl PhenylPhenyl MolekulargewichtMolecular weight (I)(I) o,4o, 4 3,63.6 449,2449.2 . (2). (2) II. : 3: 3 476,6476.6 (3)(3) i,8i, 8 2,22.2 536,0536.0 (4)(4) 2 .2. 22 552,7552.7 (5)(5) .2,85.2.85 1,151.15 620,1620.1 (6)(6) 33 II. 628,8628.8 (7)(7) 3,63.6 0,40.4 673,5 -,673.5 -,

Die Siedepunkte, Flammpunkte, Brennpunkte und Viskositäten der oben angegebenen typischen Gemische sind in den folgenden Tabellen angegeben, in denen diese Gemische mit dem bekannten Tetraphenylsilicat verglichen werden:The boiling points, flash points, focal points and viscosities of the typical mixtures given above are given in the following tables in which these mixtures with the known tetraphenylsilicate to be compared:

Nr.No. Anfänglicher
Siedepunkt °C
Beginner
Boiling point ° C
Flammpunkt
0C
Flash point
0 C
Brennpunkt
0C
Focus
0 C
(760 mm)(760 mm) Tetraphenyl-Tetraphenyl orthosilicatorthosilicate 408408 245245 282282 (i)(i) 465465 263263 304304 (2)(2) 492492 277277 321321 (3)(3) 515515 296296 346346 (4)(4) 512 ■■512 ■■ 302302 327327 (5)(5) 527527 327327 388388 (6)(6) 530530 333333 393393 (7)(7) 531531 354354 421421

Tetraphenylorthosilicat ist eine reine Verbindung und hat daher einen scharfen Gefrierpunkt von 50° C und keinen Trübungspunkt, der eine beginnende Kristallisation anzeigt, wie es bei einer Reihe anderer Silicate der Fall ist.Tetraphenylorthosilicate is a pure compound and therefore has a sharp freezing point of 50 ° C and no cloud point to indicate the onset of crystallization, as is the case with a number of others Silicate is the case.

Die Gemische 1 bis 7 werden bei Abkühlung in zunehmendem Maße viskos, jedoch wurden weder eine Trübung noch ein Gefrieren beobachtet, was eine Kristallisation oberhalb desjenigen Temperaturbereiches anzeigen würde, dem diese Stoffe normalerweise ausgesetzt werden.Mixtures 1 to 7 become in increasingly viscous, however, neither turbidity nor freezing was observed, which is a Crystallization would indicate above the temperature range that these substances normally would get abandoned.

— 6,6° C- 6.6 ° C 00C0 0 C Viskosität in Centistokes*)Viscosity in centistokes *) 25° c25 ° c 38°C38 ° C 54,5° C54.5 ° C 7i°C7i ° C 850C85 0 C Nr.No. 6 9976 997 ι 667ι 667 100C10 0 C 93,593.5 42,942.9 19,919.9 11,2811.28 7,767.76 (i)(i) - - • 314,3• 314.3 220220 7575 3333 16,9 .16.9. 11,111.1 (2)(2) - - ι 300ι 300 933933 240,5240.5 72,072.0 3i,43i, 4 18,718.7 (3)(3) - - 9 9259 925 15801580 330330 8989 37,537.5 21,921.9 (4)(4) - - - 19 90019 900 19481948 294,7294.7 88,588.5 43,243.2 (5)(5) - - ■ —■ - 30 00030,000 - 400400 100100 SiSi (6)(6) - - - - - ι 887ι 887 313,7313.7 "5,7"5.7 (7)(7) -

*) "Wenn kein Wert angegeben ist, wurde keine Messung durchgeführt, oder die Viskosität war zu hoch, um mit den üblichen Methoden gemessen zu werden.*) "If no value is given, no measurement was carried out, or the viscosity was too high to be compatible with the usual methods to be measured.

. 55 Aus den Tabellen ist ersichtlich, daß Gemische mit unterschiedlichen Siedepunkten, Flammpunkten, Brennpunkten und Viskositäten durch Einstellung des Verhältnisses von Diphenyl- und Phenylradikalen innerhalb des angegebenen allgemeinen Bereichs hergestellt werden können.. 55 The tables show that mixtures with different boiling points, flash points, Focuses and viscosities by adjusting the ratio of diphenyl and phenyl radicals can be produced within the stated general range.

Um die relative Hitzebeständigkeit zu bestimmen, wurde ein gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestelltes Gemisch neben einem handelsüblichen Gemisch gemäß dem Stand der Technik geprüft. Dieses letztere Gemisch enthielt das Gleichgewichtsgemisch von 60% Tetraphenylorthosilicat und 40% Tetrakresylorthosilicat. Dieses Gemisch wurde 100 Tage lang unter Rückfluß bei einer Temperatur von etwa 370° C erhitzt. Eine Zersetzung trat sofort ein und nahm weiter zu. Nach Erhitzen während 100 Tagen wurde das Gemisch analysiert, und es wurde gefunden, daß darin 20% flüchtige Bestandteile, dieIn order to determine the relative heat resistance, a according to the method of the invention Tested mixture produced in addition to a commercially available mixture according to the state of the art. This latter mixture contained the equilibrium mixture of 60% tetraphenylorthosilicate and 40% Tetrakresyl orthosilicate. This mixture was refluxed for 100 days at a temperature of heated to about 370 ° C. Decomposition occurred immediately and continued to increase. After heating for 100 Days the mixture was analyzed and it was found that it contained 20% volatiles, the

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unter 370" (' siedeten, enthalten waren. Unter diesen Bestandteilen wurden Phenol, Kresole und brennbare Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol, gefunden. Das erhitzte (iemiscli enthielt ferner 40% eines festen, in dem flüssigen Silicat löslichen Polymerisats. Die (legenwart des festen Polymerisats wurde durch Abdestillieren des Tetraarylsilicats von dein nicht deslillierbaren Polymerisat festgestellt und ferner durch Beobachtung der festgestellten Zunahme der Viskosität des Materials nach dem Abdestillieren der llüchtigen Bestandteile im Vergleich zur Viskosität des Ausgangsmaterials. Das Material hatte eine viskose, sirupöse Konsistenz und war fast schwarz gefärbt.under 370 "('boiled, were included. Among these Components were phenol, cresols and flammable hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, found. The heated (iemiscli also contained 40% of a solid polymer which is soluble in the liquid silicate. The (in place of the solid polymer was determined by distilling off the tetraarylsilicate from the non-desillable polymer and also by observing the observed increase in the viscosity of the material after distillation of the volatile constituents compared to the viscosity of the starting material. The material had one viscous, syrupy consistency and was almost black in color.

Zur (iegenüberstellung wurde ein Gemisch gemäß dein Verfahren nach der Erfindung hergestellt, das ein (ileichgewichtsgemisch aus einem molekularen Teil Telradiphcnylorthosilicat und drei molekularen Teilen Tctraphcnylorthosilicat enthielt (Beispiel 2 in den obigen Tabellen). Dieses Gemisch wurde dem gleichen Versuch unterworfen, d. h. 100 Tage lang unter Rückfluß auf etwa 3700 C erhitzt. Das Gemisch zeigle lediglich 3·'/„ flüchtige Bestandteile, die unter 370" C siedeten, und ein großer Teil dieser Bestandteile war auf die Gegenwart von Verunreinigungen auf Grund des technischen Reinheitsgrades des bei der Herst ellung des Gemisches verwendeten Phenylpheiiols zurückzuführen. Die Zersetzung fand frühzeilig in der Erhitzungsperiode statt, wodurch angezeigt wurde, daß jede Tendenz zur Zersetzung abklingt, sobald sich die Verunreinigungen zersetzen. Kin Polymerisat wurde nicht gebildet, was durch die Tatsache gezeigt wurde, daß keine Zunahme der Viskosität sowie keine andere Änderung der physikatischen Eigenschaften stattfand und die Flüssigkeit vor und nach dem Versuch hell gefärbt war.For comparison, a mixture was prepared according to the method according to the invention, which contained a light weight mixture of one molecular part of telradiphynyl orthosilicate and three molecular parts of tetraphynyl orthosilicate (Example 2 in the tables above). This mixture was subjected to the same test, ie for 100 days heated under reflux at about 370 0 C. the mixture zeigle only 3 · '/ "volatiles below 370" boiled C, and a large part of these components was due to the presence of impurities due to the technical degree of purity of at Prod RECOVERY The decomposition took place early in the heating period, indicating that any tendency to decompose as soon as the impurities decomposed, and no polymer was formed, as evidenced by the fact that there was no increase in viscosity as well as no other change in phy sicatic properties took place and the liquid was brightly colored before and after the experiment.

Um die Hitzebeständigkeit eines Gemisches aus Λ)"/« Telrapheiiylorthosilicat und 20°/(l Tetrakresylorthosilicat (des in der Literatur angegebenen Gelnisches) mit einem Gemisch aus iSo"/,, Tetraphenylorlhosilicat und 2o"/o Tetradiphenylorthosilicat (alle Anteile in Gewichtsprozent) zu vergleichen, wurden diese Gemische in gleicher Weise 2 Wochen lang auf etwa 370" C. erhitzt. Der Versuch wurde nicht länger foil gesetzt, da das Endergebnis aus den während dieser Zeit erhaltenen Ergebnissen vorhergesagt werden konnte. Nach Ablauf dieser Zeit war ein wesentlicher Teil der ersten Flüssigkeit zersetzt, wobei Benzol, Toluol und Xylol in Freiheit gesetzt worden waren.In order to determine the heat resistance of a mixture of) "/" Telrapheiiylorthosilat and 20 ° / (l tetrakresylorthosilicate (the gel niche given in the literature) with a mixture of iSo "/" tetraphenylorlhosilicate and 2o "/ o tetradiphenylorthosilicate (all proportions in percent by weight) compare, these mixtures were heated in the same way to about 370 "C. for 2 weeks. The experiment was no longer set in foil because the end result could be predicted from the results obtained during this time first liquid decomposed, whereby benzene, toluene and xylene had been set free.

Innerhalb eines Tages hatte die Flüssigkeit begonnen, ziemlich lebhaft zu sieden. Das Sieden dauerte die ganze Zeit über fort. Das zweite Gemisch, das gemäß der Erfindung hergestellt worden war, siedete während der ganzen Vcrsuchszcit nicht; auch wurden keine liefsiedenden Stolle gebildet. Ein Verlust an Material wurde nicht bemerkt. Andere Gemische, die gemäß der Erfindung hergestellt worden waren, zeigten gleiche Vorteile hinsichtlich der Hitze-Within a day the liquid had started simmering quite briskly. The boiling went on all the time. The second mixture, the had been prepared according to the invention did not boil during the entire test period; also were no low-boiling tunnels formed. A loss of material was not noticed. Other mixtures that had been made according to the invention, showed the same advantages in terms of heat

ßo besländigkrit,ßo Besländigkrit,

Bei den oben geprüften Gemischen war das Dipheuylradikal das Orthoisomere, das leichter erhältlich ist und das zur Veranschaulichung der besten Durchführungsweise des Verfahrens nach der Erfindung gewählt wurde. Die anderen Isomeren können ebenfalls allein oder in Mischungen verwendet werden.In the mixtures tested above, the dipheuyl radical was the ortho isomer that was more readily available and that is to illustrate the best mode for carrying out the method according to the invention was chosen. The other isomers can also be used alone or in mixtures.

Die obigen Ergebnisse zeigen die überlegenen Eigenschaften der Gemische, die gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, sowohl hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften als auch ihrer Hitzebeständigkeit. Sie schneiden bei einem Vergleich mit Tetraphenylsilicat, das durch andere alkylierte Arylsilicate, Alkylsilicate, Naphthylsilicate u. dgl. modifiziert wurde, ebenso vorteilhaft ab wie bei dem Vergleich mit Tetraphenylorthosilicat, das mit Tetrakresylorthosilicat modifiziert wurde.The above results demonstrate the superior properties of the blends made according to the invention have been produced, both in terms of their physical properties and their heat resistance. When compared with tetraphenylsilicate, which is replaced by other alkylated arylsilicates, Alkyl silicates, naphthyl silicates and the like Comparison with tetraphenylorthosilicate modified with tetrakresylorthosilicate.

Zur Herstellung der Gemische nach der Erfindung können eine Reihe von Verfahren verwendet werden. Drei befriedigende \^erfahren sind:A number of methods can be used to prepare the mixtures of the invention. There are three satisfactory experiences:

1. Die direkte Synthese aus dem entsprechenden Phenylphenol, Phenol und Siliciumtctrachlorid.1. The direct synthesis from the corresponding phenylphenol, phenol and silicon trachloride.

2. Phenolvse durch Ersatz von Phenol- bzw. Diphenylradikalen in Tetraphenylorthosilicaten bzw. Tetradiphenylorthosilicaten durch Phenylphenol bzw. Phenol.2. Phenolvse by replacing phenolic resp. Diphenyl radicals in tetraphenyl orthosilicates or tetradiphenyl orthosilicates by phenylphenol or Phenol.

3. Umesterung von Tetraphenylorthosilicat und Tetradiphenylorthosilicat.3. Transesterification of tetraphenylorthosilicate and tetradiphenylorthosilicate.

Bei dem ersten Verfahren werden das Phenylphenol und das Phenol mit Siliciumtctrachlorid in dem gewünschten Verhältnis umgesetzt, wobei Vorzugsweise ein Überschuß an Phenolen verwendet wird. Das Siliciumtetrachlorid wird rasch unter Rühren in das Phenolgemisch gegeben, und zwar mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß Chlorwasscrstoffgas mit großer Geschwindigkeit entwickelt wird, jedoch kein nichtumgesetztesSiliciumtetrachlorid mitgerissen wird. Nachdem alles Siliciumtetrachlorid zugesetzt worden ist, wird das Reaktionsgemisch zur Beendigung der Reaktion, zum Abtreiben restlichen Chlorwasserstoffs und zum Entfernen überschüssigen, nicht umgesetzten Phenols auf etwa 226 bis 265° C erhitzt.In the first method, the phenylphenol and the phenol with silicon tetrachloride in the desired ratio implemented, preferably an excess of phenols is used. The silicon tetrachloride is quickly added to the phenol mixture with stirring, with such a mixture Rate that hydrogen chloride gas is evolved at great rate, but not unreacted silicon tetrachloride is entrained. After all the silicon tetrachloride has been added the reaction mixture is used to terminate the reaction, to drive off residual hydrogen chloride and heated to about 226-265 ° C to remove excess unreacted phenol.

Wenn das Reaktionsgemisch bis zu 2 Mol o-Phenylphenol enthält, so hat das Phenolgemisch einen verhältnismäßig tiefen Schmelzpunkt, und das Siliciumtetrachlorid kann sich daher mit der Schmelze verbinden. Bei Reaktionsgemischen, die mehr als 2 Mol Phenylphenol enthalten, kann es notwendig sein, ein Lösungsmittel, wie Toluol, Benzol oder Xylol, zn verwenden, um die Umsetzung des Siliciumtetrachlorids zu erleichtern. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, so ist es notwendig, es vor Beendigung der Reaktion zu entfernen, damit das Reaktionsgemisch auf die notwendige Temperatur erhitzt werden kann.If the reaction mixture is up to 2 moles of o-phenylphenol contains, the phenol mixture has a relatively low melting point, and the silicon tetrachloride can therefore combine with the melt. For reaction mixtures that are more than 2 mol Contain phenylphenol, it may be necessary to use a solvent such as toluene, benzene or xylene, zn to facilitate the implementation of the silicon tetrachloride. If a solvent is used it is necessary to remove it before the reaction is complete in order to keep the reaction mixture can be heated to the necessary temperature.

Die Reaktionsteilnehmer können rein sein; es können jedoch auch Materialien von technischem Reinheitsgrad verwendet werden. Das Phenol kann bis zu 21Z2 0/!) Vv'asser enthalten. In diesem Falle können Silicatpolymerc gebildet werden; jedoch scheint ihre Anwesenheit nicht zu stören, da sie die Beständigkeit des Reaktionsgemisches nicht wesentlich beeinflussen und darüber hinaus dazu neigen, deren Gefrierpunkt herabzusetzen.The reactants can be pure; however, technical grade materials can also be used. The phenol can contain up to 2 1 Z 2 0 /!) Water. In this case, silicate polymers can be formed; however, their presence does not seem to bother, since they do not significantly affect the stability of the reaction mixture and, moreover, tend to lower its freezing point.

Das folgende allgemeine Verfahren kann zur Herstellung der Beispiele 1 bis 7 verwendet werden. Die Apparatur besteht aus einem mechanisch gerührten Reaktionsgefäß, das erhitzt werden kann, einemThe following general procedure can be used to prepare Examples 1-7. the Apparatus consists of a mechanically stirred reaction vessel that can be heated, a

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angemessenen Kondensator oder Kondensatorensystem, das sowohl zum Erhitzen unter Rückfluß als auch zur Destillation verwendet werden kann, einer Säureabsorptionskolonne, einer Alkoholkolonne zur Absorption und Umsetzung des mitgerissenen Siliciumtetrachlorids, einem Trockenturmsystem zur Verhinderung des Eintritts von Feuchtigkeit in die Reaktionskammer und einer Vorrichtung zum Zusetzen des Siliciumtetrachlorids.adequate condenser or condenser system capable of both refluxing and refluxing can also be used for distillation, an acid absorption column, an alcohol column for Absorption and conversion of the entrained silicon tetrachloride, a drying tower system for prevention the entry of moisture into the reaction chamber and a device for adding of silicon tetrachloride.

ίο Das Reaktionsgefäß wird mit Phenylphenol und Phenol gefüllt und das Gemisch zur Gewährleistung einer vollständigen Durchmischung der Phenole gerührt. Der Kondensator wird dann zum Rückfluß mit der Säureabsorptionskolonne über die Alkohol-ίο The reaction vessel is filled with phenylphenol and Phenol filled and the mixture to ensure complete mixing of the phenols touched. The condenser is then refluxed with the acid absorption column via the alcohol

kolonne verbunden, die einen io°/0igen Überschuß gegenüber den vereinigten Phenolgewichten enthält. Die Trockentürme sind so angeordnet, daß keine Feuchtigkeit in das System aus der Alkoholkolonne zu dem Siliciumtetrachloridzugabebehälter eintreten kann. Das Siliciumtetrachlorid wird dann rasch hinzugefügt. column connected to a io ° / 0 contains sodium excess relative to the combined weights of phenol. The drying towers are arranged so that no moisture can enter the system from the alcohol column to the silicon tetrachloride addition tank. The silicon tetrachloride is then added quickly.

Wenn das ganze Siliciumtetrachlorid zugesetztWhen all the silicon tetrachloride is added

worden ist, wird das Reaktionsgemisch langsam aufhas been, the reaction mixture will slowly rise

- etwa 226 bis 2320 C erhitzt, um alle Chlorwasserstoffsäure auszutreiben. Das Reaktionsgemisch wird dann mindestens 10 Stunden lang, jedoch vorzugsweise langer, bei etwa 260 bis 266° C unter Rückfluß erhitzt, bis die Reaktion beendet ist.- Heated about 226 to 232 0 C to drive off all hydrochloric acid. The reaction mixture is then refluxed at about 260 to 266 ° C. for at least 10 hours, but preferably longer, until the reaction is complete.

Der Kondensator wird dann für die Destillation eingerichtet, worauf die nicht umgesetzten phenolischen Stoffe zunächst bei Atmosphärendruck und dann bei vermindertem Druck abgezogen werden. Das Reaktionsgemisch wird dann mit inertem Gas, z. B. mit Stickstoff, geblasen, um alle Spuren Chlorwasserstoffsäure zu entfernen. Man läßt dann das Reaktionsgefäß abkühlen und entnimmt das gewünschte Produkt.The condenser is then set up for distillation, whereupon the unreacted phenolic Substances are removed first at atmospheric pressure and then at reduced pressure. The reaction mixture is then quenched with inert gas, e.g. B. with nitrogen, blown to remove all traces of hydrochloric acid to remove. The reaction vessel is then allowed to cool and the desired one is removed Product.

Das Phenylphenol scheint langsamer als das Phenol zu reagieren, insbesondere wenn das Phenylphenol mit dem letzten, in dem ursprünglichen Siliciumtetrachlorid zu ersetzenden Chlor umgesetzt wird. Vorzugsweise wird daher zunächst das Phenylphenol mit dem Siliciumtetrachlorid umgesetzt. Bei einem Gemisch aus etwa 1 Mol Phenylphenol und etwa 3 Mol Phenol wurde das oben beschriebene Verfahren angewendet, mit dem Unterschied, daß alles Phenylphenol mit einem stöchiometrischen Überschuß von beispielsweise etwa x/2 Mol an Siliciumtetrachlorid umgesetzt wurde, woraufhin das Phenol zugesetzt und zunächst umgesetzt und dann die dem Gleichgewicht entsprechende Menge an Siliciumtetrachlorid zugesetzt sowie das Reaktionsgemisch entsprechend dem oben erläuterten Verfahren fertiggestellt wurde.The phenylphenol appears to react more slowly than the phenol, especially when the phenylphenol is reacted with the last chlorine to be replaced in the original silicon tetrachloride. The phenylphenol is therefore preferably first reacted with the silicon tetrachloride. In the case of a mixture of about 1 mole of phenylphenol and about 3 moles of phenol, the procedure described above was used, with the difference that all of the phenylphenol was reacted with a stoichiometric excess of, for example, about x / 2 mol of silicon tetrachloride, whereupon the phenol was added and initially reacted and then the amount of silicon tetrachloride corresponding to the equilibrium was added and the reaction mixture was completed according to the procedure outlined above.

Die Synthese durch Phenolyse beruht auf der Tatsache, daß, wenn, ein Tetraphenylorthosilicat in Gegenwart eines Phenylphenols, oder umgekehrt, erhitzt wird, das Phenylphenol eine äquivalente Menge an Phenylradikalen aus dem Silicat ersetzt. Bei diesem Verfahren werden das Tetraphenyl- bzw. -diphenylorthosilicat und Phenylphenol bzw. Phenol gemischt und zusammen unter Rückfluß bei Temperaturen bis zu 2430 C 10 bis 15 Stunden lang erhitzt. Das in Freiheit gesetzte Phenol wird dann destilliert. Während dieser Destillation wird die Temperatur langsam auf etwa 273 bis 3150 C erhöht. Wenn die Phenoldestillation bei atmosphärischem Druck beendet ist, so wird sie unter vermindertem Druck bis zum Abschluß fortgesetzt.Synthesis by phenolysis relies on the fact that when a tetraphenylorthosilicate is heated in the presence of a phenylphenol, or vice versa, the phenylphenol replaces an equivalent amount of phenyl radicals from the silicate. In this method, tetraphenyl be or -diphenylorthosilicat and mixed phenylphenol or phenol and heated together under reflux at temperatures heated to 10 to 15 hours at 243 0 C. The released phenol is then distilled. During this distillation, the temperature is slowly increased to about 273-315 0 C. When the phenol distillation is completed at atmospheric pressure, it is continued under reduced pressure to completion.

Wenn das Gemisch nach der Erfindung durch Umesterung hergestellt wird, so werden Tetraphenylorthosilicat und Tetradiphenylorthosilicat gemischt und bei einer Temperatur im Bereich zwischen 227° und 3150 C erhitzt. Die für die Umsetzung bis zur Beendigung, d. h. die bis zur Einstellung des Gleichgewichtes zwischen den möglichen Phenyl-Diphenyl-Silicaten benötigte Zeit, hängt von der Temperatur ab. Bei 227 bis 2320 C wird das Gleichgewicht etwa in 24 Stunden oder weniger erreicht.When the mixture is prepared by transesterification according to the invention, so tetraphenyl orthosilicate and Tetradiphenylorthosilicat are mixed and heated at a temperature in the range between 227 ° and 315 0 C. The time required for the reaction to complete, ie the time required to establish equilibrium between the possible phenyl diphenyl silicates, depends on the temperature. At 227 to 232 ° C., equilibrium is reached in about 24 hours or less.

Die Umesterung kann durch Zusatz eines Katalysators beschleunigt werden. Befriedigende Katalysatoren sind beispielsweise Verbindungen, die Chlor in direkter Bindung mit Silicium enthalten und die sich rasch in Gegenwart von Wasser zersetzen, wie z. B. Mono chlor silicate des Isopropylalkohols, Isobutylalkohols oder Phenols, entsprechende Di- und Tri-Chlorsilikate oder Siliciumoxychloride, wie Hexachlordisiloxan. Nach Beendigung der Reaktion kann der Katalysator durch Destillation entfernt werden.The transesterification can be accelerated by adding a catalyst. Satisfactory catalysts are for example compounds which contain chlorine in direct bond with silicon and which rapidly decompose in the presence of water, such as B. monochlorosilicates of isopropyl alcohol, Isobutyl alcohol or phenol, corresponding di- and tri-chlorosilicates or silicon oxychlorides, such as Hexachlorodisiloxane. After the reaction has ended, the catalyst can be removed by distillation will.

Es wird besonders darauf hingewiesen, daß die nach go einem der oben angegebenen Verfahren hergestellte Wärmeübertragungsflüssigkeit ausreichend rein ist und nicht destilliert zu werden braucht.It should be noted that the one of the above-mentioned processes produced by go The heat transfer fluid is sufficiently pure and does not need to be distilled.

Die neuen Übertragungsflüssigkeiten können mit Vorteil beim indirekten Wärmeübertragungskontakt bei Substanzen, die erhitzt werden sollen, verwendet werden. Sie können beispielsweise in jeder geeigneten Weise erhitzt werden, zu der Flüssigkeit der zu erhitzenden Substanzen gefördert werden, mit diesen ihre Wärme austauschen und dann in einen Vorratsbehälter zum Wiedererwärmen zurückgeführt werden.The new transfer fluids can take advantage of indirect heat transfer contact be used for substances that are to be heated. For example, they can be in any suitable Way to be heated, to be conveyed to the liquid of the substances to be heated, with these exchange their heat and then be returned to a storage container for rewarming.

Alle Anteile und Prozentsätze in der Beschreibung und in den AnsprücHen sind Gewichtsangaben, wenn nicht besonders angegeben ist, daß es sich um molare Angaben handelt.All parts and percentages in the description and in the claims are given by weight, if it is not specifically stated that the figures are molar.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: ι. Hochtemperatur-Wärmeübertragungsmittel, bestehend aus im wesentlichen einem Gemisch von Phenylorthosilicat, Diphenylorthosilicat und gemischten Phenyldiphenylorthosilicaten mit derartigen Anteilen innerhalb des Bereiches von 0,4 bis 3,6 Diphenylresten und 3,6 bis 0,4 Phenylresten auf jedes Silicatradikal.ι. High temperature heat transfer medium, consisting essentially of a mixture of phenyl orthosilicate, diphenyl orthosilicate and mixed ones Phenyldiphenylorthosilicates with such proportions within the range of 0.4 up to 3.6 diphenyl groups and 3.6 to 0.4 phenyl groups for each silicate radical. 2. Wärmeübertragungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Diphenylrest das o-Diphenyl verwendet wird.2. Heat transfer medium according to claim 1, characterized in that the diphenyl radical o-Diphenyl is used.

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