Lineare Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere des Strukturtyps ABA Linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers of the structure type ABA
Die Erfindung betrifft äquilibrierte trifluormethansulfonsaure a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane, Verfahren zu deren Herstellung und SiOC-verknüpfte, lineare Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolynnere des Strukturtyps ABA sowie Verfahren zu deren Herstellung. The invention relates to equilibrated trifluoromethanesulfonic acid a, w-diacetoxypolydimethylsiloxanes, to processes for their preparation and to SiOC-linked, linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers of the structure type ABA and to processes for their preparation.
Zur Herstellung der wirtschaftlich bedeutsamen Klasse der SiOC-verknüpften Polyethersiloxane, auch als Siliconpolyether oder Siloxan-Polyether-Copolymere bezeichnet, bedient man sich nach heutigem Stand der Technik mehrerer Verfahrensvarianten. For the production of the economically significant class of SiOC-linked polyether siloxanes, also referred to as silicone polyethers or siloxane-polyether copolymers, use is made according to the current state of the art of several process variants.
Klassischerweise werden SiOC-Verknüpfungen durch die Reaktion eines Siloxans mit einer am Siliciumatom gebundenen Abgangsgruppe (z.B. Halogen) und einem Alkohol oder Polyetherol gebildet. Letzterer wird üblicherweise zuvor durch Alkoxylierung von monohydroxyfunktionellen Startverbindungen wie zum Beispiel Butanol mit Alkylenoxiden gewonnen. Besonders Chlorsiloxane sind als Ausgangsverbindungen für diesen Reaktionstyp verbreitet. Chlorsiloxane sind jedoch schwierig zu handhaben, da sie äußerst reaktionsfreudig sind. Ihr Einsatz ist weiterhin mit dem Nachteil verbunden, dass der im Verlauf der Reaktion gebildete Chlorwasserstoff eine Handhabung auf korrosionsbeständige Anlagen beschränkt und zu ökologischen Problemen führt. Darüber hinaus können in Gegenwart von Chlorsiloxanen und Alkoholen bzw. Polyetheroien organische Chlorverbindungen entstehen, die aus toxikologischen Gründen nicht wünschenswert sind. Weiterhin ist es nicht einfach, bei der Reaktion eines Chlorsiloxans mit einem Alkohol oder Polyetherol einen quantitativen Umsatz zu erreichen, so dass die OH-funktionelle Komponente oft in einem stöchiometrischen Überschuss bezogen auf die SiCI-Funktionen der Siloxankomponente eingesetzt werden muss. Die Verwendung eines Polyetherüberschusses bedeutet in der Praxis, dass in den so hergestellten Siliconpolyethern unvermeidbar größere Mengen an unreagierten Überschusspolyethern enthalten sind, die die Konzentration der tensidisch wirksamen Siliconpolyether herabsetzen und die anwendungstechnischen Eigenschaften der Zielprodukte beeinträchtigen. Häufig müssen bei der Chlorsiloxanroute Basen als HCI-Fänger eingesetzt werden, um gute Umsätze zu erzielen. Durch Einsatz dieser Basen entstehen große Salzmengen, deren Entfernung im industriellen Maßstab Schwierigkeiten bereitet. Classically, SiOC linkages are formed by the reaction of a siloxane with a leaving group attached to the silicon atom (e.g., halogen) and an alcohol or polyetherol. The latter is usually obtained beforehand by alkoxylation of monohydroxy-functional starter compounds such as butanol with alkylene oxides. Especially chlorosiloxanes are used as starting compounds for this type of reaction. However, chlorosiloxanes are difficult to handle because they are extremely reactive. Their use is further associated with the disadvantage that the hydrogen chloride formed in the course of the reaction limits handling to corrosion-resistant equipment and leads to ecological problems. In addition, in the presence of chlorosiloxanes and alcohols or Polyetheroien organic chlorine compounds arise which are not desirable for toxicological reasons. Furthermore, it is not easy to achieve a quantitative conversion in the reaction of a chlorosiloxane with an alcohol or polyetherol, so that the OH-functional component often has to be used in a stoichiometric excess based on the SiCI functions of the siloxane component. The use of a polyether excess means in practice that unavoidably larger amounts of unreacted excess polyethers are present in the silicone polyethers thus prepared, which reduce the concentration of surfactant silicone polyethers and impair the performance properties of the target products. Frequently, the Chlorsiloxanroute bases must be used as HCI scavenger to achieve good sales. The use of these bases produces large amounts of salt, the removal of which is difficult on an industrial scale.
Als Alternative zu diesem Verfahren bietet sich an, Alkohole oder Polyetheroie mit Wasserstoffsiloxanen umzusetzen, in denen Wasserstoff direkt am Silicium gebunden ist. Unter geeigneten Bedingungen kommt es hier bei Ausbildung der SiOC-Bindung lediglich zur Abspaltung von Wasserstoff. Diese dehydrogenative Kondensation läuft nur in Anwesenheit eines Katalysators ab. US-A-5147965 verweist auf ein Verfahren, das in der japanischen Patentveröffentlichung JP480-19941 beschrieben wird und bei dem ein Wasserstoffsiloxan mit einem Alkohol unter Zugabe von Alkalimetallhydroxiden oder Alkalimetallalkoxiden umgesetzt wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die Katalysatoren nach beendeter Reaktion neutralisiert werden müssen und die dabei entstehende Salzfracht zwar geringer als die des Chlorsiloxanverfahrens ist, aber dennoch aufwändig abfiltriert werden muss. EP-A-0475440 beschreibt ein Verfahren, bei dem Wasserstoffsiloxane mit einem Alkohol unter Zugabe einer organischen Säure in Gegenwart eines Pt-Salzes umgesetzt werden. Für die Reaktion ist es unabdingbar, dass sowohl große
Mengen an organischer Säure (0, 1 bis 1 mol bezogen auf Alkohol), Toluol als Lösungsmittel und ein Platinsalz eingesetzt werden. Da sowohl Toluol als auch Säure im Endprodukt unerwünscht sind, müssen diese nach Reaktionsende wiederum abgetrennt werden. Platinsalze sind zudem nicht nur teuer, sondern aus physiologischer Sicht auch nicht unbedenklich. Gerade im Bereich der kosmetischen Industrie gibt es den Wunsch nach Produkten frei von Platin. As an alternative to this process, it is possible to react alcohols or polyetherois with hydrogen siloxanes in which hydrogen is bonded directly to the silicon. Under suitable conditions, formation of the SiOC bond only results in the elimination of hydrogen. This dehydrogenative condensation takes place only in the presence of a catalyst. US-A-5147965 refers to a process described in Japanese Patent Publication JP480-19941 in which a hydrogen siloxane is reacted with an alcohol with addition of alkali metal hydroxides or alkali metal alkoxides. A disadvantage of this method is that the catalysts must be neutralized after completion of the reaction and the resulting salt load, although less than that of the chlorosiloxane process, but still consuming must be filtered off. EP-A-0475440 describes a process in which hydrogen siloxanes are reacted with an alcohol with the addition of an organic acid in the presence of a Pt salt. For the reaction it is indispensable that both large Amounts of organic acid (0.1 to 1 mol based on alcohol), toluene can be used as a solvent and a platinum salt. Since both toluene and acid in the final product are undesirable, they must be separated again after the end of the reaction. Platinum salts are not only expensive, but from a physiological point of view also not safe. Especially in the field of the cosmetic industry, there is a desire for products free of platinum.
Ohne den Einsatz von Schwermetallen kommt das in J. Boyer, R. J. P. Corriu, R. Perz, C. Reye, J. Organomet. Chem. 1978, 157, 153-162 beschriebene Verfahren aus. Dabei werden Salze wie z.B. Kaliumtartrat, -phthalat oder -formiat als heterogene Katalysatoren eingesetzt. Die Umsetzungen erfordern allerdings den äquimolaren Einsatz der Salze bezogen auf die SiH-Einheiten und gelingen nur bei hohen Temperaturen von ca. 180 °C. Sowohl die drastischen Bedingungen als auch die notwendigen großen Salzmengen machen dieses Verfahren für den technischen Maßstab unattraktiv. Without the use of heavy metals, J. Boyer, R.J.P. Corriu, R. Perz, C. Reye, J. Organomet. Chem. 1978, 157, 153-162. Thereby, salts such as e.g. Potassium tartrate, phthalate or formate used as heterogeneous catalysts. However, the reactions require the equimolar use of the salts based on the SiH units and succeed only at high temperatures of about 180 ° C. Both the drastic conditions and the large quantities of salt required make this process unattractive on a technical scale.
In den Patentanmeldungen DE10312636 und DE10359764 werden borhaltige Katalysatoren für die dehydrogenative Kondensation von Wasserstoffsiloxanen und Alkoholen eingesetzt. So attraktiv diese dehydrogenativen Verfahren zur SiOC-Verknüpfung gerade in Bezug auf die Vermeidung flüssiger und/ oder fester Nebenprodukte auch sind, so stehen sowohl der Einsatz kostspieliger und toxischer Katalysatoren, wie zum Beispiel Tris(pentafluorophenyl)-boran, als auch die sichere Handhabung des bei der Synthese entstehenden Wasserstoffgases einer breiten Anwendung der Technologie entgegen. The patent applications DE10312636 and DE10359764 use boron-containing catalysts for the dehydrogenative condensation of hydrogen siloxanes and alcohols. As attractive as these dehydrogenative SiOC linking processes are, especially with regard to the avoidance of liquid and / or solid by-products, there are both the use of costly and toxic catalysts, such as tris (pentafluorophenyl) borane, and the safe handling of the In the synthesis of hydrogen gas resulting from a wide application of the technology.
Vor diesem Hintergrund besteht die zu lösende technische Aufgabe darin, die Bereitstellung linearer SiOC- verknüpfter Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymerer des Strukturtyps ABA unter Überwindung der diskutierten Schwierigkeiten zu ermöglichen. Against this background, the technical problem to be solved is to enable the provision of linear SiOC-linked polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers of the structure type ABA, overcoming the difficulties discussed.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Bereitstellung linearer, SiOC-verknüpfter Polyethersiloxane des Strukturtyps ABA ausgehend von zyklischen Siloxanen, insbesondere D4 und/oder Ds, gelingt, indem man äquilibriertes trifluormethansulfonsaures Acetoxysiloxan mit Polyethermonoolen in Gegenwart von Puffergemischen und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels umsetzt, wobei das äquilibrierte trifluormethansulfonsaure Acetoxysiloxan insbesondere erhältlich ist durch Trifluormethansulfonsäure katalysierte Umsetzung zyklischer Siloxane, insbesondere D4 und/oder Ds, mit Acetanhydrid vorzugsweise in Gegenwart von Essigsäure. Dieses ist ein Gegenstand der Erfindung. D4 steht für Octamethylcyclotetrasiloxan. Ds steht für Decamethylcyclopentasiloxan. Surprisingly, it has now been found that the provision of linear, SiOC-linked polyethersiloxanes of the structure type ABA starting from cyclic siloxanes, in particular D 4 and / or Ds, succeeds by equilibrating trifluoromethanesulfonsaures acetoxysiloxane with polyether monools in the presence of buffer mixtures and optionally an additional condensation catalyst and optionally in the presence of an inert solvent, wherein the equilibrated trifluoromethanesulfonsaure acetoxysiloxane is particularly obtainable by trifluoromethanesulfonic acid catalyzed reaction of cyclic siloxanes, in particular D 4 and / or Ds, with acetic anhydride, preferably in the presence of acetic acid. This is an object of the invention. D 4 is octamethylcyclotetrasiloxane. Ds stands for decamethylcyclopentasiloxane.
Die betreffenden linearen, SiOC-verknüpften Polyethersiloxane des Strukturtyps ABA entsprechen einem weiteren Gegenstand der Erfindung und zeichnen sich vorteilhafterweise durch eine besonders hohe Reinheit aus. The relevant linear, SiOC-linked polyether siloxanes of the structure type ABA correspond to a further object of the invention and are advantageously characterized by a particularly high purity.
Zugänge zu Acetoxy-funktionellen Siloxanen sind in der Literatur beschrieben. Additions to acetoxy-functional siloxanes are described in the literature.
So ist aus etlichen Publikationen und Schutzrechtsersuchen die nicht äquilibrierende Öffnung einfacher unverzweigter Siloxanzyklen mit Acetanhydrid zu kurzkettigen, kettenterminale Acetoxygruppen tragenden Siloxanen in Gegenwart von Katalysatoren bekannt.
Borisov und Sviridova beschreiben die Öffnung zyklischer Dimethylsiloxane mit Acetanhydrid in Gegenwart katalytischer Mengen Eisen(lll)chlorid zu kurzkettigen a,w-Acetoxysiloxanen (S. N. Borisov, N. G. Sviridova, J. Organomet. Chem. 1 1 (1968), 27-33). Lewis et al. widmet sich in der US4066680 der Herstellung kurzkettiger a,w-Siloxandiole, wobei er Octamethylcyclotetrasiloxan mit Acetanhydrid und Essigsäure an säurebehandelten Bleicherden umsetzt und die so erhaltenen Mischungen kurzkettiger a,w- Acetoxysiloxane in alkalisch eingestelltem Wasser hydrolysiert. Lewis schreibt hierbei der die de-facto Raum-Zeit-Ausbeute des Verfahrens mindernden Essigsäure, deren Anteil 2 bis 20% der Reaktionsmischung ausmacht, neben der Funktion als Solvens auch noch die Funktion eines Co- Katalysators zu. Die nach dieser Lehre als Vorprodukt erhaltenen a,w-Acetoxysiloxane sind jedoch keinesfalls Äquilibrate, wie zweifelsfrei aus Example 2 der Schrift hervorgeht, da die gaschromatographische Analyse für die gesamte Reaktionsmischung einen Anteil von 14,20% D4 beziehungsweise nach Abzug der mit einem Gehaltsanteil von 19,04% in der Mischung enthaltenen Essigsäure einen Anteil von 17,53% D4 bezogen auf die reine Siloxanmatrix ausweist. Berücksichtigt man noch die Gehaltsanteile der üblicherweise mitbetrachteten, niedermolekularen Cyclen D3 (1 ,55%) , Ds (10,42%) und D6 (0,54), so liegt der Gehalt an Cyclosiloxanen bei 30,04% und damit weit über dem sonst üblichen Gleichgewichtsanteil von etwa 13 Gewichtsprozent den man bei Äquilibrierungen gewärtigt (siehe hierzu WO 95/01983, Seite 1 , Zeilen 26 bis 33). Thus, the non-equilibrating opening of simple unbranched siloxane cycles with acetic anhydride to short-chain, chain-terminal acetoxy-carrying siloxanes in the presence of catalysts is known from a number of publications and protective rights applications. Borisov and Sviridova describe the opening of cyclic dimethylsiloxanes with acetic anhydride in the presence of catalytic amounts of iron (III) chloride to short-chain α, ω-acetoxysiloxanes (SN Borisov, NG Sviridova, J. Organomet. Chem., 1 1 (1968), 27-33). Lewis et al. in US4066680 is directed to the preparation of short-chain α, ω-siloxanediols, in which he reacts octamethylcyclotetrasiloxane with acetic anhydride and acetic acid on acid-treated bleaching earths and hydrolyzes the mixtures of short-chain α, ω-acetoxysiloxanes in alkaline water. In this case, Lewis writes that the acetic acid, which reduces the de facto space-time yield of the process and accounts for 2 to 20% of the reaction mixture, also functions as a co-catalyst in addition to its function as a solvent. However, the a, w-acetoxysiloxanes obtained as a precursor according to this teaching are in no way equilibrates, as is evident from Example 2 of the document, since the gas chromatographic analysis for the entire reaction mixture a share of 14.20% D 4 or after deduction of a salary of 19.04% acetic acid contained in the mixture has a content of 17.53% D 4 based on the pure siloxane matrix. Taking into account the content of the usually considered, low molecular weight cycles D3 (1, 55%), Ds (10.42%) and D6 (0.54), the content of cyclosiloxanes is 30.04%, well above that otherwise usual equilibrium proportion of about 13 percent by weight is expected in equilibrations (see WO 95/01983, page 1, lines 26 to 33).
Aus US3346610 ist gleichfalls ist ein Zugang zu Acetoxygruppen tragenden, kurzkettigen Siloxanen bekannt, der auf der Metallhalogenid induzierten Acetoxy-Modifizierung gespannter cyclischer Siloxane beruht, indem man diese mit Acetoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen zur Umsetzung bringt. Eine Vielzahl Friedel-Crafts-aktiver Metallhalogenide fungiert hier als Katalysator, wobei Zinkchlorid als bevorzugt ausgelobt wird. Eine spezielle Zielsetzung der US3346610 liegt in der Acetoxy-Modifizierung gespannter Diorganosiloxancyclen unter bewusster Vermeidung von Äquilibriervorgängen. US3346610 also discloses access to acetoxy group-bearing, short-chain siloxanes which is based on the metal halide-induced acetoxy modification of strained cyclic siloxanes by reacting them with acetoxy group-containing silicone compounds. A variety of Friedel-Crafts active metal halides act as a catalyst, with zinc chloride being preferred. A specific objective of US3346610 is the acetoxy modification of strained diorganosiloxane cycles, with deliberate avoidance of equilibration events.
Der Stand der Technik bezieht sich somit auf Arbeiten, die die Öffnung cyclischer Siloxane - hierbei manchmal gespannter Cyclosiloxane - mit Acyloxygruppen enthaltenden Reaktanden vorsehen und deren Zielsetzung es ist, definierte lineare kurzkettige und das auf dem Wege der fraktionierten Destillation noch zu separierende Siloxanspezies zu gewinnen. The prior art thus relates to work which provide the opening of cyclic siloxanes - here sometimes strained cyclosiloxanes - with reactants containing acyloxy groups and whose objective is to obtain defined linear short-chain and siloxane species which are still to be separated by fractional distillation.
Jedoch sind die auf diesem Wege synthetisierten, Molmassen-definierten, kettenreinen Acetoxy- modifizierten Siloxanverbindungen nicht geeignet für die Herstellung von organomodifizierten Siloxanen insbesondere Polyethersiloxanen, die Eingang in anspruchsvolle technische Anwendungen wie z.B. in die PU-Schaumstabilisierung oder in die Entschäumung von Kraftstoffen, etc. nehmen. Wirkstoffe, die ein derartiges Anwendungsgebiet effektiv adressieren, sind stets von einer breiten Polymerverteilung umfassend hohe, mittlere und niedrige Molmassen gekennzeichnet, da den darin enthaltenen Oligomeren in Abhängigkeit von ihrer Molmasse und damit ihres Diffusionsverhaltens sehr oft differenzierte tensidische Aufgaben in unterschiedlichen Zeitfenstern des jeweiligen Prozesses zuzuschreiben sind. However, the molecular weight-defined, chain-pure, acetoxy-modified siloxane compounds synthesized in this way are not suitable for the preparation of organomodified siloxanes, in particular polyethersiloxanes, which are used in demanding technical applications, such as, for example. in the PU foam stabilization or in the defoaming of fuels, etc. take. Agents that effectively address such a field of application are always characterized by a broad polymer distribution comprising high, medium and low molecular weights, as the oligomers contained in them depending on their molecular weight and thus their diffusion behavior very often attributed differentiated surfactant tasks in different time windows of the respective process are.
Ältere Routen zum Beispiel zur Herstellung verzweigter SiOC-verknüpfter Silikonpolyether bedienen sich unter anderem auch der säurekatalysierten Umsetzung von Chlorsilanen mit Essigsäure in Gegenwart von Siloxancyclen (US4380451 ). Neben den eingangs dargelegten prinzipiellen Nachteilen einer Chlorchemie ist diesen Verfahren zu eigen, dass der Austausch von Silicium-gebundenem Chlor gegen
Acetoxyfunktionen ein unvollkommener ist, wie aus der (in ibid. , Spalte 4, 1. Zeile) vorgeschlagenen Siloxan-intermediatformel hervorgeht. Ähnlich problematisch ist die Lehre der EP0000328B1 zu sehen, die ein Verfahren zur Herstellung von linearen und verzweigten äquilibrierten Organopolysiloxanen beschreibt durch Umsetzen eines Chlorsilans oder partiellen Hydrolysaten hiervon mit Organosiloxanen und einbasischen Carbonsäuren in Gegenwart eines sauren Äquilibrierkatalysators. Auf die GC-Analytik der dort offenbarten a,w-Diacetoxy-polydimethylsiloxane abstellend, heißt es (ibid., Seite 6, Zeile 30), dass die in geringen Mengen vorliegenden Chlorsiloxane bei der Auswertung des GC nicht berücksichtigt wurden.Older routes, for example for the preparation of branched SiOC-linked silicone polyethers, include, among others, the acid-catalyzed reaction of chlorosilanes with acetic acid in the presence of siloxane cycles (US Pat. No. 4,380,451). In addition to the principal disadvantages of a chlorine chemistry outlined above, this process has its own property that the replacement of silicon-bonded chlorine by Acetoxy is a more imperfect, as is apparent from the (in ibid., Column 4, 1st line) proposed siloxane intermediate formula. Similarly problematic is the teaching of EP0000328B1 which describes a process for the preparation of linear and branched equilibrated organopolysiloxanes by reacting a chlorosilane or partial hydrolyzates thereof with organosiloxanes and monobasic carboxylic acids in the presence of an acidic equilibration catalyst. Turning to the GC analysis of the a, w-diacetoxy-polydimethylsiloxanes disclosed therein, it is stated (ibid., Page 6, line 30) that the chlorosiloxanes present in small amounts were not taken into account in the evaluation of the GC.
Ebenfalls sind Acyloxyorganopolysiloxane und hierbei insbesondere Organosiloxane mit endständigen Acyloxygruppen als Ausgangsmaterialien für Folgereaktionen bekannt. So können beispielsweise die Acyloxygruppen in einem Diorganosiloxan hydrolysiert werden, worauf das Hydrolysat dehydratisiert und das dehydratisierte Hydrolysat unter Bildung von fließfähigem Diorganopolysiloxan polymerisiert werden kann. Diese fließfähigen Polysiloxane eignen sich als Ausgangsmaterialien für die Herstellung viskoser Öle und Kautschuke, die zu Silikonelastomeren gehärtet werden können. Also known are acyloxyorganopolysiloxanes and in particular organosiloxanes having terminal acyloxy groups as starting materials for subsequent reactions. For example, the acyloxy groups can be hydrolyzed in a diorganosiloxane, whereupon the hydrolyzate can be dehydrated and the dehydrated hydrolyzate polymerized to form a flowable diorganopolysiloxane. These flowable polysiloxanes are useful as starting materials for the preparation of viscous oils and rubbers which can be cured to silicone elastomers.
Mit endständigen Acyloxygruppen versehene Organosiloxane können beispielsweise durch Umsetzung eines Alkylsiloxans und einer organischen Säure und/oder deren Anhydrid in Gegenwart von Schwefelsäure als Katalysator erhalten werden. Ein solches Verfahren ist in der US-Patentschrift 2910496 (Bailey et al.) beschrieben. Obwohl man nach diesem Verfahren prinzipiell auch Organosiloxane mit endständigen Acyloxygruppen erhält, so haftet dem Prozess der Nachteil an, dass das Reaktionsprodukt aus einer Mischung von acyloxyhaltigen Siloxanen und Acyloxygruppen tragenden Silanen unterschiedlicher Zusammensetzung besteht. Insbesondere führt die Lehre hierzu aus, dass aus M-, D- und T-Einheiten zusammengesetzte Alkylsiloxancopolymere durch das Verfahren in Trimethyl- acyloxysilan, Di-Acyloxydimethylsiloxan und Methyltriacyloxysilan gespalten werden. Somit erhält Bailey selbst nach der 40 stündigen Umsetzung von Octamethylcyclotetrasiloxan mit Essigsäureanhydrid und Essigsäure bei 136 bis 147°C und nach Neutralisation der als Katalysator eingesetzten Schwefelsäure, Abtrennen der Salze und Abziehen von Wasser, restlicher Essigsäure und Acetanhydrids ein komplexes Stoffgemisch und keinesfalls ein Äquilibrat, das er dann der fraktionierten Destillation unterwirft (siehe Beispiel, ibid.). Die stoffliche Identität der dabei erhaltenen Fraktionen II und IV bleibt unklar, so dass es hiernach schwierig ist, definierte Produkte zu erhalten, beziehungsweise diese in hohen Ausbeuten vom Gemisch abzutrennen. Organosiloxanes provided with terminal acyloxy groups can be obtained, for example, by reacting an alkylsiloxane and an organic acid and / or anhydride thereof in the presence of sulfuric acid as a catalyst. Such a process is described in US Pat. No. 2,910,496 (Bailey et al.). Although in principle organosiloxanes having terminal acyloxy groups are also obtained by this process, the disadvantage of the process is that the reaction product consists of a mixture of acyloxy-containing siloxanes and acyl-containing silanes of different composition. In particular, the teaching to this end states that alkylsiloxane copolymers composed of M, D and T units are cleaved by the process into trimethylacyloxysilane, di-acyloxydimethylsiloxane and methyltriacacylsilane. Thus Bailey obtained even after the 40 hour reaction of octamethylcyclotetrasiloxane with acetic anhydride and acetic acid at 136 to 147 ° C and after neutralization of the sulfuric acid used as a catalyst, separating the salts and removing water, residual acetic acid and acetic anhydride a complex mixture and in no way an equilibrate, which he then subjected to fractional distillation (see example, ibid.). The material identity of the resulting fractions II and IV remains unclear, so that it is difficult thereafter to obtain defined products, or to separate them in high yields from the mixture.
Sich auf Bailey et al. (US2910496) beziehend, lehrt die DE-OS15451 10 (A1 ) (Omietanski et al.) ein Verfahren, bei dem eine Acyloxygruppe eines Acyloxysiloxans mit der Hydroxylgruppe eines Polyoxyalkylenhydroxypolymers unter Bildung eines Siloxan-oxyalkylen-Blockmischpolymers und einer Carbonsäure umgesetzt wird, wobei die Carbonsäure aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird. Die dort beschriebenen, lösemittel- und katalysatorfrei geführten Umsetzungen verlangen zum Teil beträchtliche Reaktionszeiten (bis zu 1 1 ,5 Stunden (Beispiel 1 ), sehr hohe, produktbelastende Umsetzungstemperaturen (150 bis 160°C (Beispiel 1 ) und das Anlegen eines Hilfsvakuums beziehungsweise das Strippen der Reaktionsmatrix mit trockenem Stickstoff über die gesamte Reaktionsdauer und erreichen trotz der harschen Umsetzungsbedingungen auf Produktstufe nicht immer vollständigen Umsatz (Beispiel 9, ibid.).
Aus produktionstechnischer Sicht gereichen insbesondere die Kombination aus hohen Umsetzungstemperaturen und langen Reaktionszeiten sowie die nicht vorhersehbare Produktqualität dem von Omietanski et al. beschriebenen Prozess zum Nachteil. Referring to Bailey et al. (US2910496), DE-OS1545110 (A1) (Omietanski et al.) Teaches a process wherein an acyloxy group of an acyloxysiloxane is reacted with the hydroxyl group of a polyoxyalkylene hydroxypolymer to form a siloxane-oxyalkylene block copolymer and a carboxylic acid; Carboxylic acid is removed from the reaction mixture. The described therein, solvent and catalyst-free guided reactions sometimes require considerable reaction times (up to 1 1, 5 hours (Example 1), very high, product-loading reaction temperatures (150 to 160 ° C (Example 1) and the application of an auxiliary vacuum or Stripping the reaction matrix with dry nitrogen over the entire reaction time and, despite the harsh reaction conditions at the product stage, does not always achieve complete conversion (Example 9, ibid.). From a production engineering point of view, in particular the combination of high reaction temperatures and long reaction times as well as the unpredictable product quality are comparable to those of Omietanski et al. described process to the detriment.
Die US3595885 lehrt ein Verfahren zur Herstellung äquilibrerter Acyloxy-funktionalisierter Siloxane ausgehend von äquilibrierten Chlorsiloxanylsulfaten durch Umsetzung mit Carbonsäuren und/ oder Carbonsäuresalzen und/oder Carbonsäureanhydriden. Die Lehre führt aus (Spalte 5/ Zeilen 72-74), dass man mit Schwefelsäuregruppen enthaltenden Produkten rechnen muss (-SO4- und/ oder -OSO3H gebunden an Si), wenn man reine Carbonsäuren und/ oder Carbonsäureanhydride einsetzt. Die den verbleibenden Carbonsäuresalz-Weg stützenden Beispiele belegen jedoch auch nicht die Schwefelsäure- Freiheit der erhaltenen Acyloxysiloxane, was aber für die Zielstellung der dort beschriebenen Substanzen als Komponenten in kalthärtenden Silikonkautschuken bedeutungslos ist, da man diese mit hydroxyfunktionellen Silikonen in Gegenwart eines Zinnkatalysators unter Hydrolyse der Siloxanylsulfat- Funktionen zur Umsetzung bringt. Diese von fraglicher Produktqualität gekennzeichnete Chlorroute ist für anspruchsvolle Anwendungen mithin nicht geeignet (siehe hierzu auch Beispiel IV, < 0,5% Chlorgehalt). No. 3,595,885 teaches a process for preparing equilibrated acyloxy-functionalized siloxanes starting from equilibrated chlorosiloxanyl sulfates by reaction with carboxylic acids and / or carboxylic acid salts and / or carboxylic acid anhydrides. The teaching teaches (column 5 / lines 72-74) that you must expect sulfuric acid-containing products (-SO4- and / or -OSO3H bonded to Si), if you use pure carboxylic acids and / or carboxylic anhydrides. However, the examples supporting the remaining carboxylic acid salt route also do not prove the freedom from sulfuric acid of the resulting acyloxysiloxanes, which is meaningless for the object of the substances described therein as components in cold-curing silicone rubbers, since they are reacted with hydroxy-functional silicones in the presence of a tin catalyst with hydrolysis of the Siloxanylsulfat functions brings to implementation. This chlorine route, which is characterized by questionable product quality, is therefore not suitable for demanding applications (see also Example IV, <0.5% chlorine content).
Zudem ist die dortige Auslobung äquilibrierter Acyloxy-funktionalisierter Siloxane nicht zutreffend. Sollten zum Beispiel in die Silikongerüste eingebaute, verbrückende Sulfatogruppen durch das Behandeln mit Carbonsäuresalzen herausgelöst werden, so entstehen dabei stets kürzere, mit Acyloxygruppen verschlossene Spaltprodukte, so dass die entstehende Mischung und das insbesondere im Vergleich mit dem Ausgangsmaterial keinesfalls ein echtes Äquilibrat ist. In addition, the statement there of equilibrated acyloxy-functionalized siloxanes is not applicable. If, for example, bridging sulfato groups incorporated in the silicone scaffolds are dissolved out by treatment with carboxylic acid salts, then shorter scission products closed with acyloxy groups are always formed, so that the resulting mixture, and in particular in comparison with the starting material, is by no means a true equilibrate.
Überraschenderweise wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung gefunden, dass äquilibrierte a,w- Diacetoxy-polydimethylsiloxane durch die Umsetzung von Siloxancyclen (insbesondere umfassend D4 und/oder Ds) mit Acetanhydrid in Gegenwart von Trifluormethansulfonsäure und vorzugsweise Essigsäure hergestellt werden können. Surprisingly, it has been found in the context of the present invention that equilibrated a, w-diacetoxy-polydimethylsiloxanes can be prepared by the reaction of siloxane cycles (in particular comprising D4 and / or Ds) with acetic anhydride in the presence of trifluoromethanesulfonic acid and preferably acetic acid.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung trifluormethansulfonsaurer äquilibrierter a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane, wobei man zyklische Siloxane, insbesondere umfassend D4 und/oder Ds, unter Einsatz von Trifluormethansulfonsäure als Katalysator und vorzugsweise Essigsäure mit Acetanhydrid umsetzt. Another object of the invention is thus a process for preparing trifluoromethanesulfonsaurer equilibrated a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxane, wherein cyclic siloxanes, in particular comprising D4 and / or Ds, using trifluoromethanesulfonic acid as a catalyst and preferably acetic acid with acetic anhydride.
Eine beispielhafte, aber auch bevorzugte Ausführungsform im Rahmen des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, unter guter Durchmischung der Reaktanden diese mit vorzugsweise 0, 1 bis 0,3 Massenprozent Trifluormethansulfonsäure bezogen auf die gesamte Reaktionsmasse zu beaufschlagen und dann vorzugsweise auf Temperaturen von 140 bis 160°C für die Dauer von 4 bis 8 Stunden zu erhitzen. Hierbei wird aus der anfänglich leicht trüben Reaktionsmischung ein klares, äquilibriertes trifluormethansulfonsaures a,w-Diacetoxy-polydimethylsiloxan. Diese Reaktionsprodukte können vorteilhafterweise auch nach längerer Lagerung mit gutem Erfolg zur Herstellung von SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymeren des Strukturtyps ABA im Sinne dieser Erfindung eingesetzt werden.
Dem Fachmann verständlich, beeinflussen hierbei unter Normaldruckbedingungen (1013,25 hPa) und bei konstant gehaltenem Verhältnis von Acetanhydrid zu zyklischen Siloxanen sowohl die gewählte Reaktionstemperatur, als auch die gewählte Menge zugesetzten Katalysators (Trifluormethansulfonsäure) sowie die gewählte Reaktionszeit den erzielten Acetylierungsgrad und somit auch die individuelle Lage des sich unter diesen Bedingungen einstellenden Äquilibriergleichgewichtes. So weisen die bei der besonders bevorzugten Reaktionstemperatur von 150°C und bei 0, 1 Massen% Trifluormethansulfonsäure-Zusatz hergestellten trifluormethansulfonsauren a,w-Diacetoxypolydimethyl-siloxane nach 6 Stunden Reaktionszeit sehr konstant Acetylierungsgrade von etwa 80 Val-% (mit etwa 20 Val-% freien Acetanhydrids) bezogen auf die Menge eingesetzten Acetanhydrids auf. Hierbei entspricht die Stoffmenge in Val der Stoffmenge in Mol multipliziert mit der jeweiligen stöchiometrischen Wertigkeit. Acetanhydrid besitzt eine stöchiometrische Wertigkeit von 2, da es formal Lieferant zweier Acetoxygruppen ist. Ein Anheben der Reaktionstemperatur auf 160°C verbunden mit einer Erhöhung des Trifluormethansulfonsäure-Zusatzes auf 0,2% führt nach 6 Stunden Reaktionszeit wiederum sehr reproduzierbar zu Acetylierungsgraden von etwa 90 Val-% (mit etwa 10 Val-% freien Acetanhydrids) bezogen auf die Menge eingesetzten Acetanhydrids. Berücksichtigend, dass die Trifluormethansulfonsäure einen erheblichen Kostenfaktor darstellt, können im Rahmen der erfinderischen Lehre leicht Optimierungen innerhalb des beschriebenen Parameterfeldes vorgenommen werden. An exemplary, but also preferred embodiment in the context of the abovementioned process according to the invention provides, with good mixing of the reactants, to apply it with preferably 0.1 to 0.3% by weight of trifluoromethanesulfonic acid based on the entire reaction mass and then preferably to temperatures of 140 to 160 ° C for a period of 4 to 8 hours to heat. Here, from the initially slightly turbid reaction mixture, a clear, equilibrated trifluoromethanesulfonsaures a, w-diacetoxy-polydimethylsiloxane. These reaction products can advantageously be used after prolonged storage with good success for the production of SiOC-linked, linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers of the structure type ABA in the context of this invention. Understand the expert, under normal pressure conditions (1013.25 hPa) and at a constant ratio of acetic anhydride to cyclic siloxanes both the selected reaction temperature, and the selected amount of added catalyst (trifluoromethanesulfonic) and the selected reaction time affect the degree of acetylation achieved and thus the individual position of the equilibrium equilibrium which occurs under these conditions. Thus, the trifluoromethanesulfonic acids a, w-diacetoxypolydimethylsiloxanes prepared at the particularly preferred reaction temperature of 150 ° C. and at 0.1% by weight of trifluoromethanesulfonic acid a very constant acetylation degrees of about 80% by volume (about 20% by weight) after 6 hours of reaction time. % of free acetic anhydride) based on the amount of acetic anhydride used. Here, the amount of substance in Val corresponds to the amount of substance in moles multiplied by the respective stoichiometric valence. Acetanhydride has a stoichiometric valence of 2 because it is formally the source of two acetoxy groups. An increase in the reaction temperature to 160 ° C associated with an increase of the trifluoromethanesulfonic acid addition to 0.2% leads after 6 hours reaction time again very reproducible Acetylierungsgraden of about 90% by weight (with about 10% by volume of free acetic anhydride) based on the Amount of acetanhydride used. Considering that the trifluoromethanesulfonic represents a significant cost factor, within the scope of the inventive teaching, optimizations within the parameter field described can be easily made.
So reichen für die reproduzierbare, industrielle Herstellung der erfindungsgemäßen a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane wenige orientierende Laborversuche aus, um die individuelle Lage des sich bei vorgegebenen Bedingungen konstant einstellenden Äquilibriergleichgewichtes mit Hilfe der 29Si- NMR-, ergänzend mit Hilfe der 13C-NMR- und auch 1H-NMR-Spektroskopie zu ermitteln und somit die optimalen Produktionsbedingungen festzulegen. Thus, for the reproducible, industrial preparation of the a, w-diacetoxypolydimethylsiloxanes according to the invention, a few orienting laboratory experiments are sufficient to determine the individual position of the equilibrium equilibrium which remains constant under predetermined conditions with the help of 29 Si NMR, supplemented by 13 C NMR. and to determine 1 H NMR spectroscopy and thus determine the optimal production conditions.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung konnte weiterhin in unerwarteter Weise gefunden werden, dass der zusätzliche Einsatz von Essigsäure in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung trifluormethansulfonsaurer äquilibrierter a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane eine weitere Verbesserung der Äquilibrierqualität ermöglicht. Der zusätzliche Einsatz von Essigsäure entspricht daher einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Er wirkt sich einerseits positiv auf das Erreichen der Acetoxyfunktionalisierung aus und ermöglicht diesbezüglich eine Ausbeuteverbesserung bezogen auf das eingesetzte Essigsäureanhydrid, vor allem aber ermöglicht er die Gewährleistung überragender Äquilibrierergebnisse bereits nach sehr kurzer Reaktionszeit (zum Beispiel nach 4 Stunden/ Beispiel 6). In the context of the present invention, it has furthermore been found, unexpectedly, that the additional use of acetic acid in the process according to the invention for the preparation of trifluoromethanesulfonic acid-equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxanes makes it possible to further improve the equilibration quality. The additional use of acetic acid therefore corresponds to a very particularly preferred embodiment of the invention. On the one hand, it has a positive effect on the achievement of the acetoxy functionalization and, in this respect, makes it possible to improve the yield based on the acetic anhydride used, but, above all, it ensures outstanding equilibration results even after a very short reaction time (for example after 4 hours / example 6).
Als Indikator für das Erreichen des Äquilibriergleichgewichtes kann der gaschromatographisch bestimmte Gesamtcylengehalt definiert als die Summe der Ü4-, Ds-, D6-Gehalte bezogen auf die Siloxanmatrix und festgestellt nach der Derivatisierung der a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane zu den entsprechenden a,w- Diisopropoxypolydimethylsiloxanen herangezogen werden. Der erfindungsgemäße Einsatz der Essigsäure ermöglicht hier die problemlose Unterschreitung sonst üblicher Gleichgewichtsanteile von etwa 13 Gewichtsprozent. Demzufolge entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform wenn Gleichgewichtsanteile des Gesamtcyclengehaltes von kleiner 13, vorzugsweise kleiner 12 Gewichtsprozent bei den linearen a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxanen realisiert werden.
Es entspricht somit einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn in dem Verfahren zur Herstellung trifluormethansulfonsaurer äquilibrierter a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane Essigsäure in Mengen von 0,4 bis 3,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsprozent, bevorzugt 0,8 bis 1 ,8 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt in Mengen von 1 ,0 bis 1 ,5 Gewichtsprozent bezogen auf die Reaktionsmatrix bestehend aus Acetanhydrid und zyklischen Siloxanen zugefügt wird. As an indicator for the achievement of the equilibrium equilibrium, the total cyanogen content determined by gas chromatography can be defined as the sum of the T 4 , Ds, D 6 contents based on the siloxane matrix and determined after the derivatization of the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxanes to the corresponding α, ω-diisopropoxypolydimethylsiloxanes be used. The use of acetic acid according to the invention here allows the problem-free falling below otherwise usual equilibrium proportions of about 13 weight percent. Accordingly, it corresponds to a preferred embodiment when equilibrium proportions of the total cycle content of less than 13, preferably less than 12 weight percent are realized in the linear a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxanen. It thus corresponds to a particularly preferred embodiment of the present invention, when in the process for preparing trifluoromethanesulfonic acid-equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxanes acetic acid in amounts of 0.4 to 3.5 weight percent, preferably 0.5 to 3 weight percent, preferably 0.8 to 1, 8 weight percent, particularly preferably in amounts of 1, 0 to 1, 5 weight percent based on the reaction matrix consisting of acetic anhydride and cyclic siloxanes is added.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind trifluormethansulfonsäure, äquilibrierte a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane, der allgemeinen Formel Another object of the invention are trifluoromethanesulfonic acid, equilibrated a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxane, the general formula
mit R = Methyl, with R = methyl,
die eine mittlere mit 29Si-NMR-Spektroskopie bestimmte Kettenlänge von 0 < X < 250, bevorzugt 5 < X < 100, besonders bevorzugt 10 < X < 30 aufweisen sowie which has a mean chain length determined by 29 Si-NMR spectroscopy of 0 <X <250, preferably 5 <X <100, particularly preferably 10 <X <30, and
0, 1 bis 0,3 Massenprozent Trifluormethansulfonsäure , 0, 1 to 0.3 mass percent trifluoromethanesulfonic acid,
und 5 bis 43 Val-%, bevorzugt 1 1 bis 25 Val-% freien Acetanhydrids bezogen auf das im and 5 to 43% by volume, preferably 1 to 25% by weight, of free acetic anhydride, based on the
a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan chemisch gebundene Acetanhydrid-Äquivalent enthalten. a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane contain chemically bound acetic anhydride equivalent.
Diese sind über das zuvor beschriebene Verfahren zugänglich. These are accessible via the method described above.
Diese erfindungsgemäßen trifluormethansulfonsauren, äquilibrierten a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane reagieren mit Polyethermonoolen, bereits bei mäßigen Temperaturen zügig und zudem vollständig zu SiOC-verknüpften Polyethersiloxanen hoher Reinheit. These inventive trifluoromethanesulfonic, equilibrated a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxane react with polyether monools, even at moderate temperatures quickly and also completely to SiOC-linked polyethersiloxanes high purity.
Der im Rahmen dieser Erfindung verwendete Begriff der„Reinheit“ bezogen auf die ABA-strukturierten, SiOC-verknüpften Siliconpolyether betrifft insbesondere deren erzielten Grad an Halogenid- und hier insbesondere deren Chlorid-Freiheit. The term "purity" used in the context of this invention in relation to the ABA-structured, SiOC-linked silicone polyethers relates in particular to their degree of halide and, in particular, their chloride freedom.
Chlorid-Freiheit ist immer wünschenswert und insbesondere dann gefordert, wenn die ABA-strukturierten, SiOC-verknüpften Siliconpolyether als tensidische Komponente zum Beispiel Eingang in Reinigungsformulierungen für die Reinigung von Magnetköpfen nehmen sollen. Die Bezahlung mit Kreditkarten bringt die mit Hautfetten, Kosmetika, Staub aber auch insbesondere mit Feuchtigkeit (zum Beispiel Hautschweiß) behafteten Kreditkarten in Kontakt mit einem Magnetkopf oder auch mit
Chiplesekontakten. Durch die dauerhafte Benutzung des Kreditautomaten mit einer Vielzahl von Kreditkarten und dem damit einhergehenden Aufbau der Anschmutzung erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen bis hin zur Nichtakzeptanz der verwendeten Kreditkarte. Werden die mit Metalloxidrückständen belegten Kontaktflächen mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt, so ist das Aufbringen korrosions-fördernder Chloridionen unbedingt zu vermeiden. Chloride-free is always desirable and particularly required when the ABA-structured, SiOC-linked silicone polyethers as surfactant component, for example, to take in cleaning formulations for the cleaning of magnetic heads. The payment by credit cards brings with the skin fats, cosmetics, dust but also in particular with moisture (for example, skin swelling) afflicted credit cards in contact with a magnetic head or with Chip reading contacts. The permanent use of the credit card machine with a large number of credit cards and the concomitant buildup of soiling increase the likelihood of malfunctioning up to the non-acceptance of the credit card used. If the contact surfaces covered with metal oxide residues are cleaned with a cleaning fluid, the application of corrosion-promoting chloride ions must be avoided at all costs.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem man trifluormethansulfonsaures, äquilibriertes a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan mit Polyethermonoolen in Gegenwart von Puffergemischen und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels umsetzt, erhältlichen linearen ABA-strukturierten, SiOC-verknüpften Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere sind ein weiterer Gegenstand der Erfindung. The linear ABA-structured, SiOC-linked polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene- available by the process according to the invention, in which trifluoromethansulfonsaures, equilibrated a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxan with polyether monools in the presence of buffer mixtures and optionally an additional condensation catalyst and optionally in the presence of an inert solvent Block copolymers are a further subject of the invention.
Besonders bevorzugt einsetzbare Puffergemische bestehen aus Natriumtrichloracetat und Essigsäure oder aus Natriumacetat und Essigsäure. Die Verwendung dieser flüssigen Puffergemische, insbesondere der erfindungsgemäß besonders bevorzugten Puffergemische, ist aus Sicht der Produktion insbesondere gegenüber der Verwendung einfacher fester Basen von Vorteil, da sich die Dosierung einer Flüssigkeit immer einfacher als das Handhaben pulverförmiger Feststoffe gestaltet. Insbesondere ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Puffergemische, besonders der bevorzugten Puffergemische, die Bereitstellung farbloser, respektive nahezu farbloser Polyethersiloxane. Particularly preferably usable buffer mixtures consist of sodium trichloroacetate and acetic acid or of sodium acetate and acetic acid. The use of these liquid buffer mixtures, in particular the buffer mixtures particularly preferred according to the invention, is advantageous from the point of view of production, in particular over the use of simple solid bases, since the metering of a liquid is always simpler than the handling of pulverulent solids. In particular, the use of the buffer mixtures according to the invention, especially of the preferred buffer mixtures, makes it possible to provide colorless or virtually colorless polyether siloxanes.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen linearen ABA-strukturierten, SiOC-verknüpften Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere sind von hoher Reinheit und weisen vorzugsweise Chloridgehalte < 10 ppm auf und eignen sich unter anderem vorzüglich für Anwendungen der zuvor beschriebenen Art. Die Bestimmung des Chloridgehalts kann mit Hilfe etablierter Methoden via potentiometrischer Argentometrie oder aber der lonenchromatographie (hier insbesondere in Anlehnung an die Vorschrift der ASTM D 7319-07- Norm) erfolgen. Da Korrosionsphänomene bekanntlich sowohl durch die Präsenz anorganischen Chlorids als auch durch die Gegenwart von Organochlorverbindungen hervorgerufen werden, ist unter Chloridgehalt im Rahmen der erfinderischen Lehre immer der analytisch erfassbare Gesamt-Chlorgehalt zu verstehen. The linear ABA-structured, SiOC-linked polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers obtainable by the process according to the invention are of high purity and preferably have chloride contents <10 ppm and are particularly suitable, inter alia, for applications of the type described above. The determination of the chloride content can be carried out with Help established methods via potentiometric argentometry or ion chromatography (here in particular following the rule of ASTM D 7319-07 standard) done. Since corrosion phenomena are known to be caused both by the presence of inorganic chloride and by the presence of organochlorine compounds, chloride content within the scope of the inventive teaching always means the analytically detectable total chlorine content.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass man die zügige und vollständige Umsetzung von trifluormethansulfonsauren, äquilibrierten a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxanen mit Polyethemonoolen unter Vermeidung von Verfärbungen des Reaktionsproduktes in Gegenwart von Puffergemischen und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator wie zum Beispiel Trichloressigsäure durchführt. Der Einsatz von Trichloressigsäure entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. According to the invention, it has been found that the rapid and complete reaction of trifluoromethanesulfonic, equilibrated a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxanen with Polyethemonoolen while avoiding discoloration of the reaction product in the presence of buffer mixtures and optionally performs an additional condensation catalyst such as trichloroacetic acid. The use of trichloroacetic acid corresponds to a particularly preferred embodiment of the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich das Verfahren zur Herstellung von SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymeren des Strukturtyps ABA dadurch aus, dass In a preferred embodiment of the invention, the process for producing SiOC-linked, linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers of the structure type ABA is characterized in that
man das Polyethermonool zunächst gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels mit Puffergemischen und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator beaufschlagt und dann mit trifluormethansulfonsaurem, äquilibriertem a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan versetzt,
und dann die freigesetzte und die im System gegebenenfalls vorhandene Essigsäure gegebenenfalls unter Nutzung eines Azeotrop- bildenden Lösungsmittels zusammen mit dem Lösungsmittel thermisch abtrennt und das erhaltene SiOC-verknüpfte, lineare Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymer durch das Hinzufügen einer Hilfsbase neutralisiert, filtriert und gegebenenfalls endstabilisiert. the polyethermonool is initially charged, if appropriate in the presence of an inert solvent, with buffer mixtures and, if appropriate, an additional condensation catalyst and then admixed with equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane trifluoromethanesulfonic acid, and then thermally separating the released and optionally present in the system acetic acid optionally using an azeotrope-forming solvent together with the solvent and the obtained SiOC-linked, linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymer neutralized by the addition of an auxiliary base, filtered and optionally endstabilisiert.
Hierbei wird die Menge der zur Beaufschlagung des Polyethermonools eingesetzten Base im Puffergemisch vorzugsweise so bemessen, dass sie mindestens dem stöchiometrischen Äquivalent, bevorzugt mindestens dem 2-fachen stöchiometrischen Äquivalent der im a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan enthaltenen Trifluormethansulfonsäure entspricht (siehe hierzu auch Beispiele 2 und 3). In this case, the amount of base used to charge the polyether monool in the buffer mixture is preferably such that it corresponds to at least the stoichiometric equivalent, preferably at least twice the stoichiometric equivalent of the trifluoromethanesulfonic acid contained in the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxane (see also Examples 2 and 3 ).
Erfindungsgemäß bevorzugt, enthalten die verwendeten Puffergemische bereits Anteile des Kondensationskatalysators und hierbei besonders bevorzugt den Kondensationskatalysator in Form eines Salzes. Die im trifluormethansulfonsauren a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan vorhandene Trifluormethansulfonsäure wird auf diese Weise neutralisiert und setzt dabei den Kondensationskatalysator aus seinem Salz in Freiheit. According to the invention, the buffer mixtures used already contain fractions of the condensation catalyst and in this case particularly preferably the condensation catalyst in the form of a salt. The present in trifluoromethanesulfonic a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxan existing trifluoromethanesulfonic acid is neutralized in this way and sets the condensation catalyst from its salt in freedom.
Sollte die hierbei beschriebene Neutralisation im Falle der erfindungsgemäß besonders bevorzugt als Kondensationskatalysator eingesetzten Trichloressigsäure bereits zu einer Freisetzung von 0,2 bis 0,5 Massenprozent bezogen auf die Gesamtmenge der für die SiOC-Verknüpfungsreaktion vorgesehenen Reaktanden (nämlich a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan plus Polyethermonool) führen, so wird eine gegebenenfalls vorzunehmende Beaufschlagung mit zusätzlichen Mengen an Trichloressigsäure für die erfolgreiche zügige Durchführung der Kondensationsreaktion verzichtbar, was einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Should the neutralization described here in the case of the trichloroacetic acid used particularly preferably according to the invention as the condensation catalyst already result in a release of from 0.2 to 0.5% by mass, based on the total amount of the reactants provided for the SiOC linking reaction (namely a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane plus polyethermonool) lead, it will be dispensed with an optionally be applied with additional amounts of trichloroacetic acid for the successful rapid completion of the condensation reaction, which corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Die erfindungsgemäß besonders bevorzugt eingesetzten Puffergemische umfassen Natriumtrichloracetat und Essigsäure oder umfassen Natriumacetat und Essigsäure. The buffer mixtures particularly preferably used according to the invention comprise sodium trichloroacetate and acetic acid or comprise sodium acetate and acetic acid.
Bemisst sich die Menge der zur Beaufschlagung des Polyethermonools eingesetzten Base im Puffergemisch wie zuvor dargelegt an dem aus dem a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan stammenden Trifluormethansulfonsäureäquivalent, so richtet sich die erfindungsgemäß besonders bevorzugt einzusetzende Trichloressigsäuremenge nach der Gesamtmenge der für die SiOC-Verknüpfungsreaktion vorgesehenen Reaktanden a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan plus Polyethermonool). If the amount of the base used for charging the polyethermonool in the buffer mixture as described above is based on the trifluoromethanesulfonic acid equivalent derived from the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxane, the amount of trichloroacetic acid preferably used according to the invention depends on the total amount of the reactants a provided for the SiOC linking reaction a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane plus polyethermonool).
Die im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform einzusetzende Trichloressigsäuremenge liegt erfindungsgemäß im Bereich von vorzugsweise 0,1 bis 0,7 Massenprozent, bevorzugt zwischen 0,2 bis 0,5 Massenprozent bezogen auf die Gesamtmenge der für die SiOC-Verknüpfungsreaktion vorgesehenen Reaktanden a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan plus Polyethermonool). According to the invention, the amount of trichloroacetic acid to be used in the context of a preferred embodiment is in the range of preferably 0.1 to 0.7 percent by mass, preferably between 0.2 and 0.5 percent by mass, based on the total amount of the reactants a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane provided for the SiOC linking reaction plus polyether monool).
Die Menge der im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform zur Lösung der Puffermischung eingesetzten Essigsäure wird vorzugsweise so gewählt, dass sie ausreicht, eine klare, von festen Salzanteilen freie Pufferlösung herzustellen, die man verlustfrei in die Reaktionsmatrix dosieren kann. Darüber hinaus gehende Einsatzmengen an Essigsäure sind für das erfolgreiche Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens hingegen wenig kritisch, jedoch sind große Mengen auch nicht vorteilhaft, da man sie danach wieder aus der Reaktionsmatrix entfernen muss.
In diesem Zusammenhang und dem kristallinen Habit der erfindungsgemäß besonders bevorzugt eingesetzten Trichloressigsäure geschuldet, sind in der industriellen Praxis naturgemäß alle die Verfahrensvarianten vorzuziehen, die es gestatten, den Kondensationskatalysator in Form einer Lösung und nicht als Feststoff und das besonders bevorzugt zusammen mit dem Puffergemisch in das Reaktionssystem einzubringen. The amount of acetic acid used in a preferred embodiment for dissolving the buffer mixture is preferably chosen so that it is sufficient to produce a clear, free of solid salt buffer solution, which can be dosed lossless in the reaction matrix. On the other hand, additional amounts of acetic acid are of little significance for successfully carrying out the process according to the invention, but large amounts are also not advantageous, since they must then be removed again from the reaction matrix. In this context and owing to the crystalline habit of the trichloroacetic acid particularly preferably used in accordance with the invention, all the process variants which make it possible to prefer the condensation catalyst in the form of a solution and not as a solid, and most preferably together with the buffer mixture, in the industrial practice are to be preferred Reaction system bring.
Die Eventualität des Auftretens von Verfärbungen steht auch mit den Temperaturen in Zusammenhang, denen das Reaktionsgemisch ausgesetzt wird, so dass sich hieraus mehrere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prozesses ergeben. The eventuality of the occurrence of discoloration is also related to the temperatures to which the reaction mixture is exposed, thus resulting in several preferred embodiments of the process according to the invention.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass man das trifluormethansulfonsaure, äquilibrierte a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan mit Polyethermonool(en) bei Temperaturen von < 25°C unter Rühren vorlegt, und durch ein darauf folgendes Einträgen eines Puffergemisches und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator vor Erwärmen des Reaktionsgemisches einer unerwünschten Verfärbung des Reaktionsproduktes wirkungsvoll begegnet. A further preferred embodiment provides that the trifluoromethanesulfonic acid, equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane with Polyethermonool (s) at temperatures of <25 ° C with stirring presents, and by a subsequent entries of a buffer mixture and optionally an additional condensation catalyst before heating the Reaction mixture of an undesirable discoloration of the reaction product effectively counteracted.
Bei einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform sieht man vor, in dem zur Verknüpfung vorgesehenen Polyetherol respektive Polyetherolgemisch bereits unter Rühren Puffergemische vorzulegen, bevor man das trifluormethansulfonsaure, äquilibrierte a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan hinzufügt (vgl. insbesondere die Beispiele 2 und 3). Durch das gegebenenfalls weitere Hinzufügen von Kondensationskatalysatoren wie zum Beispiel bevorzugt Trichloressigsäure wird eine zügige Umsetzung der Reaktanden gewährleistet. Diese Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 50 bis 90°C und vorzugsweise über die Dauer von 2 bis 6 Stunden durchgeführt. In a particularly preferred embodiment according to the invention, it is envisaged that buffer mixtures should be initially introduced into the polyetherol or polyetherol mixture intended for linking before the trifluoromethanesulfonic acid, equilibrated α, w-diacetoxypolydimethylsiloxane is added (cf., in particular, Examples 2 and 3). By optionally adding further condensation catalysts such as, for example, preferably trichloroacetic acid, a rapid reaction of the reactants is ensured. This reaction is preferably carried out at temperatures between 50 to 90 ° C and preferably for a period of 2 to 6 hours.
Die Vermeidung unerwünschter Verfärbungen im Polyethersiloxan stellt insbesondere bei denjenigen Reaktandsystemen eine große Herausforderung dar, die zu SiOC-verknüpften, ABA-strukturierten Polyethersiloxanen führen und ungesättigte Gruppierungen (z.B. Allyloxy-Endgruppen) in den Polyetherkomponenten aufweisen. Diese speziellen Polyethersiloxane haben mit ihren zum Teil vorzüglichen Pigmentaffinitäten eine herausragende Bedeutung als Additive in Färb- und Lackformulierungen. The avoidance of undesirable discoloration in the polyethersiloxane presents a major challenge, particularly in those reactant systems, which result in SiOC-linked ABA-structured polyethersiloxanes and have unsaturated moieties (e.g., allyloxy end groups) in the polyether moieties. These special polyether siloxanes, with their sometimes excellent pigment affinities, are of outstanding importance as additives in dye and coating formulations.
Wie ein Vergleichsexperiment (Beispiel 4) belegt, kann eine nichterfindungsgemäße Umsetzung des trifluormethansulfonsauren a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxans zu stark dunkelbraun gefärbten Produkten führen. As a comparative experiment (Example 4) shows, a non-inventive implementation of the trifluoromethanesulfonic a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane can lead to strongly dark brown colored products.
Überraschenderweise wurde darüber hinaus gefunden, dass die erfindungsgemäß hergestellten Polyethersiloxane eine vorzügliche Lagerstabilität besitzen. Als Kriterium zur Bewertung der Lagerstabilität der im Rahmen der erfinderischen Lehre hergestellten SiOC-verknüpften Polyethersiloxane wird bei konstant gewählter Lagertemperatur durch Probenahme die Viskosität als Funktion der Zeit verfolgt, da sich hierin mögliche Abbau- und/oder Aufbauprozesse empfindlich manifestieren. Surprisingly, it has additionally been found that the polyethersiloxanes prepared according to the invention have excellent storage stability. As a criterion for evaluating the storage stability of the SiOC-linked polyether siloxanes prepared in the context of the inventive teaching, the viscosity is monitored as a function of time at constant storage temperature by sampling, since possible degradation and / or build-up processes are sensitively manifested herein.
Erfindungsgemäß kommen vorzugsweise Kondensationskatalysatoren zum Einsatz. Insbesondere sind alle Brönstedt-Säuren, hierbei bevorzugt die einfachen Mineralsäuren sowie Methansulfonsäure, Phosphorsäure, Phosphonsäuren und/oder auch sauren salzartigen Verbindungen wie Triflatsalze,
insbesondere Bismuttriflat und/oder alle Lewis-sauren Verbindungen wie Zinn- und Organozinnverbindungen, Titanatester, Tetraalkoxytitanate, Zinkacetylacetonat, Zinkacetat und Trispentafluorphenylboran befähigt, die Umsetzung des Acetoxysiloxans mit Polyethermonoolen zu katalysieren. Ganz besonders bevorzugt wird Trichloressigsäure als Kondensationskatalysator eingesetzt. Der entsprechende Einsatz von Kondensationskatalysatoren, insbesondere Trichloressigsäure, entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. According to the invention, condensation catalysts are preferably used. In particular, all Brönstedt acids, in this case preferably the simple mineral acids and methanesulfonic acid, phosphoric acid, phosphonic acids and / or acidic salt-like compounds such as triflate salts, In particular, bismuth triflate and / or all Lewis acidic compounds such as tin and organotin compounds, titanate esters, tetraalkoxy titanates, zinc acetylacetonate, zinc acetate and trispentafluorophenylborane are capable of catalyzing the reaction of the acetoxysiloxane with polyether monools. Very particular preference is given to using trichloroacetic acid as the condensation catalyst. The corresponding use of condensation catalysts, in particular trichloroacetic acid, corresponds to a particularly preferred embodiment of the invention.
Ein weiterer Gegenstand und eine weitere bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung ist der salzfreie Austausch von Acetoxygruppen, die an lineare Siloxane gebunden sind, durch Polyetheroxyreste, indem man das trifluormethansulfonsaure Acetoxygruppen tragende, lineare Siloxan in Gegenwart von Puffergemischen und gegebenenfalls einem zusätzlichen Kondensationskatalysator sowie gegebenenfalls in einem inerten Lösungsmittel zusammen mit dem Polyetherol unter Rühren zur Reaktion bringt und dann im Rahmen einer Destillation die entstandene Essigsäure und Reste eingesetzten Acetanhydrids gegebenenfalls zusammen mit Anteilen des eingesetzten Lösungsmittels entfernt. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Austausch der Siloxan gebundenen Acetoxygruppen durch die Umsetzung mit Polyetheroien (vgl. auch Beispiele 2 und 3). Another object and another preferred embodiment of this invention is the salt-free exchange of acetoxy groups bound to linear siloxanes by polyetheroxy radicals by reacting the trifluoromethanesulfonic acid bearing acetoxy groups, linear siloxane in the presence of buffer mixtures and optionally an additional condensation catalyst and optionally in an inert Solvent brings together with the polyetherol with stirring to the reaction and then removed in the course of a distillation, the resulting acetic acid and residues used Acetanhydrids optionally together with portions of the solvent used. This corresponds to a preferred embodiment of the invention for the replacement of the siloxane-bound acetoxy groups by the reaction with polyether alcohols (see also Examples 2 and 3).
Bevorzugt sind dabei solche Lösungsmittel, die im Sinne der angestrebten Substitutionsreaktion (Austausch Acetoxy- vs. Polyetheroxy-Rest) inert sind und in bevorzugter Weise mit der entstehenden Essigsäure ein thermisch abtrennbares Azeotrop bilden. Dies entspricht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Einsatz eines aromatischen, vorzugsweise alkylaromatischen Lösungsmittels bevorzugt ist. Preference is given to those solvents which are inert in the sense of the desired substitution reaction (exchange acetoxy vs. polyetheroxy radical) and preferably form a thermally separable azeotrope with the resulting acetic acid. This corresponds to a further preferred embodiment of the invention, wherein the use of an aromatic, preferably alkylaromatic solvent is preferred.
Unter den mit Essigsäure binäre Azeotrope bildenden Lösungsmitteln ist Toluol ganz besonders bevorzugt. Der Einsatz von Toluol entspricht daher einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Siedepunkte von Toluol und Essigsäure sind mit 1 10,6 bzw. 1 18,5°C und der Siedepunkt des binären Azeotrops mit 105,4°C angegeben. Das Azeotrop besitzt eine Zusammensetzung von 72 Gewichtsprozent Toluol und 28 Gewichtsprozent Essigsäure (Quelle: Handbook of Chemistry and Physics, 58th Edition, Seite D2, CRC-Press (1977-1978), West Palm Beach). Üblicherweise kann hierzu ein technisches Toluol ohne weitere Vortrocknung eingesetzt werden, das einen Wassergehalt von 0,03 Massenprozent besitzt (Wassergehaltsbestimmung nach der Karl-Fischer-Methode in Anlehnung an DIN 51777, DGF E-Ill 10 und DGF C-Ill 13a). Among the acetic acid binary azeotroping solvents, toluene is most preferred. The use of toluene therefore corresponds to a preferred embodiment of the invention. The boiling points of toluene and acetic acid are given as 1.10.6 and 1.18.5 ° C, respectively, and the boiling point of the binary azeotrope as 105.4 ° C. The azeotrope has a composition of 72 weight percent toluene and 28 weight percent acetic acid (Source: Handbook of Chemistry and Physics, 58th Edition, page D2, CRC-Press (1977-1978), West Palm Beach). Usually, this can be used for this purpose, a technical toluene without further predrying, which has a water content of 0.03 percent by mass (water content determination according to the Karl Fischer method based on DIN 51777, DGF E-Ill 10 and DGF C-III 13a).
Das mit der Azeotropbildung einhergehende, thermische Auskreisen der Essigsäure stellt den vollständigen Austausch der am Siloxangerüst gebundenen Acetoxyfunktionen gegen Polyetheroxyreste sicher und entspricht daher eines besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. The thermal circling of the acetic acid accompanying the azeotrope formation ensures complete exchange of the acetoxy functions bound to the siloxane skeleton with polyetheroxy radicals and therefore corresponds to a particularly preferred embodiment of the invention.
Ganz besonders bevorzugt ist hierbei außerdem das Anlegen eines Hilfsvakuums, da es die thermische Belastung des entstandenen SiOC-verknüpften, linearen Polyethersiloxans minimiert (vgl. Beispiele 2 und 3). Dies entspricht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In addition, the application of an auxiliary vacuum is very particularly preferred since it minimizes the thermal stress on the resulting SiOC-linked, linear polyethersiloxane (compare Examples 2 and 3). This corresponds to a further preferred embodiment of the invention.
Erstaunlicherweise wurde jedoch auch gefunden, dass die lösemittelfreie Transformation trifluormethansulfonsaurer linearer, Acetoxyfunktionen aufweisender Siloxane zu linearen SiOC-
verknüpften Polyethersiloxanen sehr zügig (innerhalb von 3 Stunden) und überdies bei sehr moderaten Temperaturen (T = 70°C) quantitativ gelingt (vgl. Beispiel 2 und 3). Surprisingly, however, it was also found that the solvent-free transformation of trifluoromethanesulfonic acid linear, acetoxy-functional siloxanes to linear SiOC linked polyethersiloxanes very quickly (within 3 hours) and also at very moderate temperatures (T = 70 ° C) quantitatively successful (see Example 2 and 3).
Wenn der Austausch der Siloxan gebundenen Acetoxygruppen durch die Umsetzung mit Polyethermonoolen lösemittelfrei erfolgt, so liegt demgemäß eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. If the replacement of the siloxane-bound acetoxy groups by the reaction with polyether monools is solvent-free, then there is accordingly a further preferred embodiment of the invention.
Zur Einführung der Acetoxygruppen wird Trifluormethansulfonsäure bevorzugt in Konzentrationen von 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent (w-%) bezogen auf die Gesamtmasse des Reaktionsansatzes eingesetzt. Dies entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. To introduce the acetoxy groups, trifluoromethanesulfonic acid is preferably used in concentrations of 0.1 to 0.3 percent by weight (w%) based on the total mass of the reaction mixture. This corresponds to a particularly preferred embodiment of the invention.
Erfindungsgemäß kann man nach der destillativen Abtrennung entstandener und der im System gegebenenfalls vorhandenen Essigsäure und das sowohl in den Lösemittel-verwendenden als auch in den Lösemittel-freien Fällen optional das im Destillationssumpf verbleibende, SiOC-verknüpfte Polyethersiloxan vorzugsweise durch das Hinzufügen einer Hilfsbase wie zum Beispiel Natriumcarbonat und anschließende Filtration vollkommen von Spuren restlicher Säure befreien (vgl. Beispiele 2 und 3). Dies entspricht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung According to the invention, after the distillative separation and the acetic acid optionally present in the system and optionally both in the solvent-using and in the solvent-free cases, the SiOC-linked polyether siloxane remaining in the distillation bottoms is preferably added by adding an auxiliary base such as, for example Sodium carbonate and subsequent filtration completely free from traces of residual acid (see Examples 2 and 3). This corresponds to a further preferred embodiment of the invention
Zur Sicherstellung erhöhter Lagerstabilität können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten linearen Polyethersiloxane zudem noch mit kleinen Mengen organischer Amine, wie zum Beispiel N-Methylmorpholin versetzt werden. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. To ensure increased storage stability, the linear polyethersiloxanes prepared by the process according to the invention can also be mixed with small amounts of organic amines, such as N-methylmorpholine. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Im abschließenden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Austausch der Acetoxygruppen durch die Umsetzung des trifluormethansulfonsauren Acetoxysiloxans mit Polyethermonoolen vorgenommen. In the concluding step of the process according to the invention, the replacement of the acetoxy groups by the reaction of the trifluoromethanesulfonic acid acetoxysiloxane with polyether monools is carried out.
Hierbei sind die erfindungsgemäß einsetzbaren Polyethermonoole vorzugsweise solche der Formel (I) In this case, the polyether monools which can be used according to the invention are preferably those of the formula (I)
A[-0-(CH2-CHR’-0-)m-(CH2-CH2-0-)n-(CH2-CH(CH3)-0-)o-Z], (I) A [-O- (CH 2 -CHR'-O-) m- (CH 2 -CH 2 -O-) n- (CH 2 -CH (CH 3 ) -O-) oZ], (I)
mit With
A ein mindestens ein Kohlenstoffatom aufweisender gesättigter oder ungesättigter organischer Rest, bevorzugt ein mindestens ein Kohlenstoffatom aufweisender organischer Rest einer organischen Startverbindung zur Bereitung der Verbindung, besonders bevorzugt ein linearer oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1-18 C-Atomen, bevorzugt eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Vinyl- oder Allylgruppe ist, A is a saturated or unsaturated organic radical having at least one carbon atom, preferably an organic radical of an organic starting compound having at least one carbon atom for preparing the compound, particularly preferably a linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbon radical having 1-18 C atoms, preferably a methyl , Ethyl, propyl, butyl, vinyl or allyl group,
R‘ unabhängig voneinander eine gesättigte Alkylgruppe mit 2-18 C-Atomen ist oder ein aromatischer Rest, respektive bevorzugt eine Ethylgruppe oder ein Phenylrest, R 'independently of one another is a saturated alkyl group having 2-18 C atoms or an aromatic radical, or preferably an ethyl group or a phenyl radical,
Z Wasserstoff, Z is hydrogen,
m gleich 0 bis zu 50, bevorzugt 0 bis zu 30, besonders bevorzugt 0 bis zu 20 ist m is 0 to 50, preferably 0 to 30, more preferably 0 to 20
n gleich 0 bis zu 250, bevorzugt 3 bis zu 220, besonders bevorzugt 5 bis zu 200 ist
o gleich 0 bis zu 250, bevorzugt 3 bis zu 220, besonders bevorzugt 5 bis zu 200 ist a gleich 1 n is 0 up to 250, preferably 3 up to 220, more preferably 5 up to 200 o is 0 to 250, preferably 3 to 220, more preferably 5 to 200, a is equal to 1
mit der Maßgabe, dass die Summe aus m, n und o gleich oder größer als 1 ist. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. with the proviso that the sum of m, n and o is equal to or greater than 1. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Vorzugsweise werden Verbindungen der Formel (I) verwendet, die ausschließlich Wasserstoffatome, Sauerstoffatome und Kohlenstoffatome aufweisen. Preference is given to using compounds of the formula (I) which have exclusively hydrogen atoms, oxygen atoms and carbon atoms.
Die hier wiedergegebenen Indexzahlen und die Wertbereiche der angegebenen Indizes können als Mittelwerte (Gewichtsmittel) der möglichen statistischen Verteilung der tatsächlichen vorhandenen Strukturen und/oder deren Mischungen verstanden werden. Dies gilt auch für als solche an sich exakt wiedergegebene Strukturformeln, wie beispielsweise für Formel (I). The index numbers reproduced here and the value ranges of the specified indices can be understood as mean values (weight average) of the possible statistical distribution of the actual structures present and / or their mixtures. This also applies to as such per se exactly reproduced structural formulas, such as for formula (I).
Die mit m, n und o bezeichneten Einheiten können wahlweise statistisch gemischt oder auch blockweise in der Kette enthalten sein. Statistische Verteilungen können blockweise aufgebaut sein mit einer beliebigen Anzahl an Blöcken und einer beliebigen Sequenz oder einer randomisierten Verteilung unterliegen, sie können auch alternierend aufgebaut sein oder auch über die Kette einen Gradienten bilden, insbesondere können sie auch alle Mischformen bilden, bei denen gegebenenfalls Gruppen unterschiedlicher Verteilungen aufeinander folgen können. Spezielle Ausführungen können dazu führen, dass die statistischen Verteilungen durch die Ausführung Beschränkungen erfahren. Für alle Bereiche, die nicht von der Beschränkung betroffen sind, ändert sich die statistische Verteilung nicht. The units denoted by m, n and o can optionally be mixed randomly or else in blocks in the chain. Statistical distributions can be constructed block by block with an arbitrary number of blocks and an arbitrary sequence or a randomized distribution, they can also be of alternating construction or also form a gradient over the chain, in particular they can also form all mixed forms in which optionally groups of different Distributions can follow one another. Special designs may cause statistical distributions to be constrained by execution. For all areas that are not affected by the restriction, the statistical distribution does not change.
Unter dem Rest A werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Reste von Substanzen verstanden, die den Anfang der herzustellenden Verbindung der Formeln (I) bilden, die durch die Anlagerung von Alkylenoxiden erhalten wird. Die Startverbindung ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Alkohole, Polyetheroie oder Phenole. Bevorzugt wird als Startverbindung enthaltend die Gruppe A ein einwertiger Polyetheralkohol und/oder ein einwertiger Alkohol, oder deren beliebige Mischungen verwendet. In the context of the present invention, the radical A is preferably understood as meaning radicals of substances which form the beginning of the compound of the formula (I) to be prepared, which is obtained by the addition of alkylene oxides. The starting compound is preferably selected from the group of alcohols, polyethers or phenols. The starting compound containing the group A is preferably a monohydric polyether alcohol and / or a monohydric alcohol, or any desired mixtures thereof.
Als Monomere in der Alkoxylierungsreaktion werden bevorzugt Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und/oder Styroloxid eingesetzt sowie beliebige Mischungen dieser Epoxide. Die unterschiedlichen Monomere können in reiner Form oder gemischt eingesetzt werden. Auch kann die Dosierung eines weiteren Epoxides zu einem bereits in der Reaktionsmischung vorliegenden Epoxides kontinuierlich über die Zeit erfolgen, so dass ein zunehmender Konzentrationsgradient des kontinuierlich zugegebenen Epoxides entsteht. Die entstehenden Polyoxyalkylene unterliegen damit einer statistischen Verteilung im Endprodukt, wobei Beschränkungen durch die Dosierung bestimmt werden können. Im hier genannten Fall der kontinuierlichen Zugabe eines weiteren Epoxides zu einem bereits in der Reaktionsmischung vorliegenden Epoxides ist dann über die Kettenlänge ein Strukturgradient zu erwarten. Die Zusammenhänge zwischen Dosierung und Produktstruktur sind dem Fachmann bekannt. The monomers used in the alkoxylation reaction are preferably ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and / or styrene oxide, as well as any desired mixtures of these epoxides. The different monomers can be used in pure form or mixed. Also, the metered addition of another epoxide to an epoxide already present in the reaction mixture can be continuous over time so that an increasing concentration gradient of the continuously added epoxide is produced. The resulting polyoxyalkylenes are thus subject to a statistical distribution in the final product, with restrictions by the dosage can be determined. In the case mentioned here of the continuous addition of another epoxide to an epoxide already present in the reaction mixture, a structure gradient can then be expected over the chain length. The relationships between dosage and product structure are known in the art.
Bevorzugt werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Verbindungen der Formel (I) solche eingesetzt, die eine gewichtsmittlere Molmasse von 76 bis 10.000 g/mol, bevorzugt von 100 bis 8.000 g/mol und besonders bevorzugt von 200 bis 6.000 g/mol aufweisen.
Als Verbindungen der Formel (I) können bevorzugt solche Verbindungen eingesetzt werden, die aus einer Verbindung der Formel (II) In the process according to the invention, the compounds of the formula (I) used are preferably those which have a weight average molecular weight of from 76 to 10,000 g / mol, preferably from 100 to 8,000 g / mol and more preferably from 200 to 6,000 g / mol. As compounds of the formula (I) it is possible with preference to use those compounds which are prepared from a compound of the formula (II)
A[-OH]a (II) A [-OH] a (II)
hervorgegangen sind, wobei der Rest A sich aus Verbindungen ableitet ausgewählt aus der Gruppe der einrwertigen monomeren, oligomeren oder polymeren Alkohole, Phenole, Kohlenhydrate oder Kohlenhydratderivate, wobei besonders bevorzugt solche Verbindungen eingesetzt werden, bei denen sich der Rest A von einem oder mehreren Alkoholen aus der Gruppe von Butanol, 1-Hexenol, Octanol, Dodecanol, Stearylalkohol, Vinyloxybutanol, 2-Ethylhexanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, Allylalkohol, Vinylalkohol oder von auf Naturstoffen basierenden, einwertigen Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen ableitet. have emerged, wherein the radical A is derived from compounds selected from the group of monovalent monomeric, oligomeric or polymeric alcohols, phenols, carbohydrates or carbohydrate derivatives, particularly preferably those compounds are used in which the radical A of one or more alcohols deriving from the group of butanol, 1-hexenol, octanol, dodecanol, stearyl alcohol, vinyloxybutanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, allyl alcohol, vinyl alcohol, or naturally-based compounds bearing monovalent hydroxyl groups.
Besonders bevorzugt werden solche Verbindungen eingesetzt, die bei einem Druck von 101325 Pa und einer Temperatur von 23 °C flüssig vorliegen. Particularly preferred compounds are those which are liquid at a pressure of 101325 Pa and a temperature of 23 ° C.
Erfindungsgemäß als Polyetheroie einsetzbare Verbindungen der Formel (I) und Verfahren zu deren Herstellung werden z. B. in EP0075703, US3775452 und EP1031603 beschrieben. Geeignete Verfahren bedienen sich z.B. basischer Katalysatoren wie z.B. der Alkalihydroxide und der Alkalimethylate. Besonders verbreitet und seit vielen Jahren bekannt ist der Einsatz von KOH. Typischerweise wird ein meist niedermolekularer, dass bedeutet, mit einem Molekulargewicht von kleiner als 200 g/mol, hydroxy- funktioneller Starter wie Butanol, Allylalkohol, Propylenglykol in Gegenwart des alkalischen Katalysators mit einem Alkylenoxid wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder einem Gemisch verschiedener Alkylenoxide zu einem Polyoxyalkylenpolyether umgesetzt. Die stark alkalischen Reaktionsbedingungen bei dieser sogenannten Living-Polymerisation fördern verschiedene Nebenreaktionen. Die Verbindungen der Formeln (II) können auch durch Doppelmetallcyanid-Katalyse hergestellt werden. Durch Doppelmetallcyanid-Katalyse hergestellte Polyether haben in der Regel einen besonders niedrigen Gehalt an ungesättigten Endgruppen von kleiner oder gleich 0,02 Milliäquivalenten pro Gramm Polyether- Verbindung (meq/g), bevorzugt kleiner oder gleich 0,015 meq/g, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,01 meq/g (Bestimmungsmethode ASTM D2849-69 ), enthalten deutlich weniger Monole und haben in der Regel eine geringe Polydispersität von weniger als 1 ,5. Die Polydispersität (PD) kann nach einer dem Fachmann an sich bekannten Methode ermittelt werden, indem durch Gelpermeationschromatographie (GPC) sowohl das zahlenmittlere Molekulargewicht (Mn) wie auch das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) bestimmt werden. Die Polydispersität ergibt sich als PD = Mw/Mn. Die Herstellung derartiger Polyether wird z. B. in der US-A5158922 und der EP-A0654302 beschrieben. Compounds of the formula (I) which can be used according to the invention as polyetherois and processes for their preparation are described, for example, in US Pat. In EP0075703, US3775452 and EP1031603. Suitable methods are used e.g. basic catalysts such as e.g. alkali hydroxides and alkali methylates. Especially widespread and known for many years is the use of KOH. Typically, a low molecular weight, that is, having a molecular weight of less than 200 g / mol, hydroxy-functional starters such as butanol, allyl alcohol, propylene glycol in the presence of the alkaline catalyst with an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide or a mixture of different alkylene oxides a polyoxyalkylene polyether reacted. The strongly alkaline reaction conditions in this so-called living polymerization promote various side reactions. The compounds of formula (II) may also be prepared by double metal cyanide catalysis. Polyethers prepared by double metal cyanide catalysis generally have a particularly low level of unsaturated end groups of less than or equal to 0.02 meq / gram of polyether compound (meq / g), preferably less than or equal to 0.015 meq / g, more preferably less than or equal to 0.01 meq / g (method of determination ASTM D2849-69), contain significantly fewer monols and usually have a low polydispersity of less than 1.5. The polydispersity (PD) can be determined by a method known to the person skilled in the art by determining both the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC). The polydispersity results as PD = Mw / Mn. The preparation of such polyethers z. For example, in US-A5158922 and EP-A0654302 described.
Unabhängig vom Herstellungsweg sind Verbindungen der Formel (I) bevorzugt geeignet, die vorzugsweise eine Polydispersität Mw/Mn von 1 ,0 bis 1 ,5 aufweisen, bevorzugt mit einer Polydispersität von 1 ,0 bis 1 ,3. Regardless of the preparation route, preference is given to compounds of the formula (I) which preferably have a polydispersity Mw / Mn of from 1.0 to 1.5, preferably having a polydispersity of from 1.0 to 1.3.
Abhängig vom Alkylenoxid-Terminus können die erfindungsgemäß einzusetzenden Polyethermonoole eine primäre oder sekundäre OH-Funktion besitzen. Unter dem Aspekt der später erzielten hydrolytischen Beständigkeit der gewonnenen SiOC-verknüpften Polyethersiloxane ist im Rahmen der erfinderischen Lehre der Einsatz von solchen Polyethermonoolen bevorzugt, die eine sekundäre Alkoholfunktion aufweisen.
Der erfindungsgemäße Austausch der am a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan gebundenen Acetoxygruppen durch Umsetzung mit Polyethermonoolen zu SiOC verknüpften, linearen Polyethersiloxanen kann in Gegenwart von Lösungsmitteln oder bevorzugt ohne Lösungsmittel durch innige Vermischung der Reaktanden unter Rühren bei Umsetzungstemperaturen von 20°C bis 90°C, bevorzugt bei Umsetzungstemperaturen von 30°C bis 80°C erfolgen. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Depending on the alkylene oxide terminus, the polyether monools to be used according to the invention may have a primary or secondary OH function. In view of the later achieved hydrolytic resistance of the SiOC-linked polyether siloxanes obtained, the use of such polyether monools which have a secondary alcohol function is preferred within the scope of the inventive teaching. The exchange according to the invention of the acetoxy groups bonded to the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxane by reaction with polyethermonools to form SiOC-linear polyethersiloxanes can be carried out in the presence of solvents or preferably without solvent by intimate mixing of the reactants with stirring at reaction temperatures of 20 ° C. to 90 ° C. be carried out at reaction temperatures of 30 ° C to 80 ° C. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Das molare Verhältnis der Reaktanden wird dabei vorzugsweise so bemessen, dass man mindestens 1 Mol an Polyether gebundene OH-Funktionalität pro Mol Acetoxygruppe des a,w-Diacetoxy- polydimethylsiloxans, bevorzugt 1 bis 2 Mol an Polyether gebundene OH-Funktionalität, besonders bevorzugt 1 ,1 bis 1 ,6 Mol an Polyether gebundene OH-Funktionalität, vorzugsweise 1 , 1 bis 1 ,4 Mol an Polyether gebundene OH-Funktionalität pro Mol Acetoxygruppe des a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxans einsetzt. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. The molar ratio of the reactants is preferably such that at least 1 mol of OH functionality bound to the polyether per mole of acetoxy group of the α, ω-diacetoxy-polydimethylsiloxane, preferably 1 to 2 moles of OH functionality bonded to the polyether, more preferably 1, 1 to 1, 6 moles of polyether-bonded OH functionality, preferably 1, 1 to 1, 4 moles of polyether-bonded OH functionality per mole of acetoxy group of a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxans used. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Die in einer Vielzahl von grenzflächenaktiven Anwendungen eigesetzten SiOC-verknüpften, verzweigten Polyethersiloxane sind häufig davon geprägt, dass sie Polyetherreste unterschiedlicher Zusammensetzung und/ oder Molekulargewichts enthalten. Somit entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das Acetoxygruppen enthaltende, äquilibrierte lineare Siloxan mit einer Mischung verschiedenartiger Polyetheroie umzusetzen. Dem Fachmann vertraut ist das zum Teil unterschiedliche Reaktionsverhalten der eingesetzten Polyetheroie, so dass man dem Ziel gewidmet eine besondere Grenzflächenaktivität hervorzu rufen, einige orientierende Handversuche mit Polyetherol- Mischungen macht und diese so erhaltenen Produkte dann jeweils anwendungstechnisch bewertet, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. The SiOC-linked, branched polyether siloxanes used in a large number of surface-active applications are frequently characterized as containing polyether radicals of different composition and / or molecular weight. Thus, it corresponds to a preferred embodiment of the method according to the invention to react the acetoxy-containing, equilibrated linear siloxane with a mixture of various types Polyetheroie. A person skilled in the art is familiar with the sometimes different reaction behavior of the polyetheroie employed, so that the aim is to induce a special interfacial activity, make some orienting hand tests with polyetherol mixtures and then evaluate these products in each case in terms of performance, in order to achieve an optimum result.
Der Austausch der Acetoxygruppen durch Umsetzung mit Polyetheroien erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise im Verlauf von 30 Minuten bis 8 Stunden. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. The replacement of the acetoxy groups by reaction with polyether alcohols is carried out according to the invention preferably in the course of 30 minutes to 8 hours. This corresponds to a preferred embodiment of the invention.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung dieser Zubereitung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie zuvor beschrieben, als tensidisches Additiv in nichtkorrosiven Reinigungslösungen, als Entschäumer, als Schaumstabilisatoren, Netzmittel, Lack- und Verlaufsadditive sowie als Dismulgatoren. Another object of the invention is the use of this preparation, prepared by the novel process as described above, as a surfactant additive in non-corrosive cleaning solutions, as defoamers, as foam stabilizers, wetting agents, coating and leveling additives and as a demulsifier.
Beispiele Examples
Die folgenden Beispiele dienen dem Fachmann allein zur Erläuterung dieser Erfindung und stellen keinerlei Beschränkung des beanspruchten Gegenstandes dar. Die erfindungsgemäße Bestimmung der Wassergehalte erfolgt grundsätzlich mit der Karl-Fischer-Methode in Anlehnung an DIN 51777, DGF E-Ill 10 und DGF C-Ill 13a. Die 29Si-NMR-Spektroskopie diente in allen Beispielen der Reaktionsverfolgung. The following examples serve the skilled person alone to illustrate this invention and do not represent any limitation of the claimed subject matter. The determination of the water content according to the invention is carried out in principle by the Karl Fischer method based on DIN 51777, DGF E-Ill 10 and DGF C-III 13a. 29 Si NMR spectroscopy was used in all examples for reaction tracking.
Die 29Si-NMR-Proben werden im Rahmen dieser Erfindung bei einer Messfrequenz von 79,49 MHz in einem Bruker Avance III Spektrometer, das mit einem Probenkopf 287430 mit 10 mm Spaltbreite
ausgestattet ist, bei 22°C gelöst in CDCI3 und gegen Tetramethylsilan (TMS) als externem Standard [5(29Si) = 0,0 ppm] gemessen. The 29 Si NMR samples are used in this invention at a measurement frequency of 79.49 MHz in a Bruker Avance III spectrometer equipped with a 287430 probe head with a 10 mm slit width is dissolved at 22 ° C in CDCl 3 and measured against tetramethylsilane (TMS) as an external standard [5 ( 29 Si) = 0.0 ppm].
Die GPC's (Gel-Permeations-Chromatographie) werden unter Verwendung von THF als mobiler Phase an einer Säulenkombination SDV 1000/10000A, Länge 65 cm, ID 0,80 bei einer Temperatur von 30°C an einem SECcurity2 GPC System 1260 (PSS Polymer Standards Service GmbH) aufgenommen. The GPC 's (gel permeation chromatography) are carried out using THF as the mobile phase on a column combination SDV 1000 / 10000A, length 65 cm, ID 0.80 at a temperature of 30 ° C on a SECcurity 2 GPC System 1260 ( PSS Polymer Standards Service GmbH).
Die Gaschromatogramme werden an einem GC-Gerät des Typs GC 7890B der Fa. Agilent Technologies ausgestattet mit einer Säule vom Typ HP-1 ; 30m x 0,32mm ID x 0,25pm dF (Agilent Technologies Nr. 19091Z-413E) und Wasserstoff als Trägergas mit folgenden Parametern aufgenommen: The gas chromatograms are fitted on a GC 7890B GC machine from Agilent Technologies with an HP-1 column; 30m x 0.32mm ID x 0.25pm dF (Agilent Technologies # 19091Z-413E) and hydrogen as the carrier gas with the following parameters:
Detektor: FID; 310°C Detector: FID; 310 ° C
Injektor: Split; 290°C Injector: split; 290 ° C
Mode: constant flow 2 mL/min Mode: constant flow 2 mL / min
Temperaturprogramm: 60°C mit 8°C/min -150°C mit 40°C/min - 300°C 10 min. Temperature program: 60 ° C with 8 ° C / min -150 ° C with 40 ° C / min - 300 ° C 10 min.
Als Indikator für das Erreichen des Äquilibriergleichgewichtes wird der gaschromatographisch bestimmte Gesamtcylengehalt definiert als die Summe der D4-, D5-, D6-Gehalte bezogen auf die Siloxanmatrix und festgestellt nach der Derivatisierung der a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxane zu den entsprechenden a,w- Diisopropoxypolydimethylsiloxanen herangezogen. Die Derivatisierung zu den a,w- Diisopropoxypolydimethylsiloxanen wird hierbei bewusst gewählt, um eine unter den Bedingungen der gaschromatographischen Analyse gegebenenfalls erfolgende, thermisch induzierte Rückspaltungsreaktion der a,w-Diacetoxy-polydimethylsiloxane zu verhindern (zur Rückspaltungsreaktion siehe u.a. J. Pola et al., Collect. Czech. Chem. Commun. 1974, 39(5), 1 169-1 176 und auch W. Simmler, Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. VI/2, 4th Edition, O-Metal Derivates of Organic Hydroxy Compounds S. 162 ff)). As an indicator for the achievement of the equilibrium equilibrium, the total cyanogen content determined by gas chromatography is defined as the sum of the D4, D5, D6 contents based on the siloxane matrix and determined after the derivatization of the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxanes to the corresponding α, ω-diisopropoxypolydimethylsiloxanes , The derivatization to the α, ω-diisopropoxypolydimethylsiloxanes is deliberately chosen in order to prevent a thermally induced cleavage reaction of the α, ω-diacetoxy-polydimethylsiloxanes which may occur under the conditions of the gas chromatographic analysis (for the cleavage reaction see, inter alia, J. Pola et al., Collect. Czech Chem. Commun. 1974, 39 (5), 1 169-1 176, and also W. Simmler, Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. VI / 2, 4th Edition, O-Metal Derivatives of Organic Hydroxy Compounds p. 162 ff)).
Die argentometrische Titration zur Bestimmung des Gesamtchloridgehalts im ppm-Bereich wird mit Hilfe eines Metrohm Titroprozessors 736/751 ausgerüstet mit einer kombinierten Silber/Metallelektrode (z.B. Metrohm Art.Nr. 6.0418.100) unter Verwendung einer Silbernitrat-Lösung c(AgN03) = 0.01 mol/l (z.B. Fluka Fixanal Art.Nr. 38310) durchgeführt. The argentometric titration for the determination of the total chloride content in the ppm range is performed using a Metrohm Titroprocessor 736/751 equipped with a combined silver / metal electrode (eg Metrohm Part No. 6.0418.100) using a silver nitrate solution c (AgNO 3) = 0.01 mol / l (eg Fluka Fixanal Item No. 38310).
Die eingesetzten Polyethermonoole besitzen Wassergehalte von ca. 0,2 Massenprozent und werden ohne weitere Vortrocknung verwendet. The polyether monools used have water contents of about 0.2 percent by mass and are used without further predrying.
Zur Absicherung der insbesondere produktionslogistisch wichtigen Lagerstabilität werden die erfindungsgemäß hergestellten Acetoxysiloxane falls in den jeweiligen Synthesebeispielen nicht explizit anders beschrieben, zunächst bei 23°C Lagertemperatur über einen Zeitraum von 3 Wochen in Glasflaschen gelagert, bevor sie mit den Polyetheroien zu den entsprechenden SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymeren beziehungsweise zu den entsprechenden a.w- Diisopropoxypolvdimethylsiloxanen umgesetzt werden.
Beispiel 1 (erfindungsgemäß) In order to safeguard the storage stability, which is particularly important in terms of production logistics, the acetoxysiloxanes prepared according to the invention are not stored explicitly in glass bottles at 23 ° C. storage temperature for a period of 3 weeks unless they are explicitly described differently in the respective synthesis examples before they are combined with the polyether alcohols to form the corresponding SiOC-linked linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers or to the corresponding aw-Diisopropoxypolvdimethylsiloxanen be implemented. Example 1 (according to the invention)
Herstellung eines Acetoxy-terminierten, linearen Polydimethylsiloxans Preparation of an acetoxy-terminated, linear polydimethylsiloxane
In einem 500-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 19,3 g (0,189 mol) Essigsäureanhydrid zusammen mit 183,2 g (0,494 mol) Dekamethylcyclopentasiloxan (Ds) unter Rühren vorgelegt und mit 0,2 g (0, 12 ml) Trifluormethansulfonsäure (0, 1 Massenprozent bezogen auf den Gesamtansatz) versetzt und zügig auf 150°C erhitzt. Die zu Beginn leicht trübe Reaktionsmischung wird unter weiterem Rühren für 6 Stunden bei dieser Temperatur belassen. 19.3 g (0.189 mol) of acetic anhydride together with 183.2 g (0.494 mol) of decamethylcyclopentasiloxane (Ds) are initially charged in a 500 ml four-necked flask with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser with stirring and 0.12 ml) of trifluoromethanesulfonic acid (0.1% by mass, based on the overall batch) and heated rapidly to 150 ° C. The initially slightly cloudy reaction mixture is left under further stirring for 6 hours at this temperature.
Nach Erkalten des Ansatzes wird eine farblos-klare, leichtbewegliche Flüssigkeit isoliert, deren 29Si-NMR- Spektrum die Präsenz von Si-Acetoxygruppen in einer Ausbeute von ca. 80% bezogen auf eingesetztes Essigsäureanhydrid belegt entsprechend einem a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan mit einer mittleren Gesamtkettenlänge von ca. 16. Die potentiometrische Argentometrie belegt einen Gesamtchloridgehalt von 2 ppm. After cooling of the approach, a colorless-clear, easily mobile liquid is isolated, the 29 Si NMR spectrum of the presence of Si-acetoxy groups in a yield of about 80% based on the acetic anhydride assigned according to a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxan with a middle Total chain length of about 16. The potentiometric argentometry shows a total chloride content of 2 ppm.
Beispiel 2 (erfindungsgemäß) Example 2 (according to the invention)
Herstellung eines SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymers des Strukturtyps ABA mit Allyloxy-Termini (lösemittelfrei) Preparation of a SiOC-Linked, Linear Polydimethylsiloxane-Polyoxyalkylene Block Copolymer of the Structure Type ABA with Allyloxy Termini (Solvent-Free)
In einem 500-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 104,0 g eines Allylalkohol-gestarteten Polypropylenoxy(polyethylenoxy)gruppen enthaltenden Polyetherols mit 80% Propylenoxid-Anteil der mittleren Molmasse 757 g / mol (bestimmt nach OH-Zahl) unter Rühren vorgelegt. Dann wird eine Pufferlösung bestehend aus 0,32 g Natriumtrichloracetat (224 Val- %-Überschuß bezogen auf die im Acetoxysilan vorhandene Trifluormethansulfonsäure), 0,37 g Trichloressigsäure (0,2% bezogen auf die Reaktionsmischung bestehend aus Polyetherol und Acetoxysiloxan) gelöst in 5 g Essigsäure hinzugegeben. Dann werden 80,0 g eines gemäß Beispiel 1 hergestellten, Acetoxy-terminierten, linearen Siloxans hinzugegeben. Man erhitzt den Reaktionsansatz unter weiterem Rühren auf 70°C und hält diese Umsetzungstemperatur für 3 Stunden. In a 500 ml four-necked flask with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser, 104.0 g of a polyetherol containing allyl alcohol-initiated polypropyleneoxy (polyethyleneoxy) groups with 80% propylene oxide fraction of average molecular weight 757 g / mol (determined according to OH) Number) with stirring. Then, a buffer solution consisting of 0.32 g of sodium trichloroacetate (224% by weight excess based on the trifluoromethanesulfonic acid present in the acetoxysilane), 0.37 g of trichloroacetic acid (0.2% based on the reaction mixture consisting of polyetherol and acetoxysiloxane) dissolved in 5 g acetic acid added. Then, 80.0 g of an acetoxy-terminated, linear siloxane prepared according to Example 1 are added. The reaction mixture is heated with further stirring to 70 ° C and holds this reaction temperature for 3 hours.
Der Rückflusskühler wird durch eine Destillationsbrücke ersetzt und man destilliert bei 70°C und einem angelegten Hilfsvakuum von < 1 mbar die Flüchtigen ab. The reflux condenser is replaced by a distillation bridge and the volatiles are distilled off at 70 ° C. and an applied auxiliary vacuum of <1 mbar.
Nach Brechen des Vakuums wird der Destillationssumpf in der Wärme mit 3,68 g Natriumcarbonat Na2CÜ3 versetzt und man lässt den Ansatz 2 Stunden bei 70°C weiterrühren. Nach Abkühlen auf 23°C wird der Feststoff mit Hilfe einer Filterpresse (Filterscheibe Seitz K 300) abgetrennt. After breaking the vacuum, the distillation bottom is treated with 3.68 g of sodium carbonate Na 2 C 3 O in the heat and the batch is allowed to continue stirring at 70 ° C. for 2 hours. After cooling to 23 ° C, the solid with the aid of a filter press (filter disk Seitz K 300) separated.
Isoliert wird ein farblos, klares Polyethersiloxan dessen zugehöriges 29Si-NMR-Spektrum die angestrebte Struktur belegt.
Beispiel 3 (erfindungsgemäß) A colorless, clear polyether siloxane whose associated 29 Si NMR spectrum demonstrates the desired structure is isolated. Example 3 (according to the invention)
Herstellung eines SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolynners des Strukturtyps ABA mit Allyloxy-Termini (lösemittelfrei) Preparation of a SiOC-Linked, Linear Polydimethylsiloxane-Polyoxyalkylene Block Copolymer of the Structure Type ABA with Allyloxy Termini (Solvent-Free)
In einem 500-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 104,0 g eines Allylalkohol-gestarteten Polypropylenoxy(polyethylenoxy)gruppen enthaltenden Polyetherols mit 80% Propylenoxid-Anteil der mittleren Molmasse 757 g / mol (bestimmt nach OH-Zahl) unter Rühren vorgelegt. Dann wird eine Pufferlösung bestehend aus 0, 16 g Natriumacetat (266 Val-%- Überschuß bezogen auf die im Acetoxysilan vorhandene Trifluormethansulfonsäure), 0,37 g Trichloressigsäure (0,2% bezogen auf die Reaktionsmischung bestehend aus Polyetherol und Acetoxysiloxan) gelöst in 5 g Essigsäure hinzugegeben. Dann werden 80,0 g eines gemäß Beispiel 1 hergestellten, Acetoxy-terminierten, linearen Siloxans hinzugegeben. Man erhitzt den Reaktionsansatz unter weiterem Rühren auf 70°C und hält diese Umsetzungstemperatur für 3 Stunden. In a 500 ml four-necked flask with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser, 104.0 g of a polyetherol containing allyl alcohol-initiated polypropyleneoxy (polyethyleneoxy) groups with 80% propylene oxide fraction of average molecular weight 757 g / mol (determined according to OH) Number) with stirring. Then a buffer solution consisting of 0.16 g of sodium acetate (266% by weight excess based on the trifluoromethanesulfonic acid present in the acetoxysilane), 0.37 g of trichloroacetic acid (0.2% based on the reaction mixture consisting of polyetherol and acetoxysiloxane) dissolved in 5 g acetic acid added. Then, 80.0 g of an acetoxy-terminated, linear siloxane prepared according to Example 1 are added. The reaction mixture is heated with further stirring to 70 ° C and holds this reaction temperature for 3 hours.
Der Rückflusskühler wird durch eine Destillationsbrücke ersetzt und man destilliert bei 70°C und einem angelegten Hilfsvakuum von < 1 mbar die Flüchtigen ab. The reflux condenser is replaced by a distillation bridge and the volatiles are distilled off at 70 ° C. and an applied auxiliary vacuum of <1 mbar.
Nach Brechen des Vakuums wird der Destillationssumpf in der Wärme mit 3,68 g Natriumcarbonat Na2CÜ3 versetzt und man lässt den Ansatz 2 Stunden bei 70°C weiterrühren. Nach Abkühlen auf 23°C wird der Feststoff mit Hilfe einer Filterpresse (Filterscheibe Seitz K 300) abgetrennt. After breaking the vacuum, the distillation bottom is treated with 3.68 g of sodium carbonate Na 2 C 3 O in the heat and the batch is allowed to continue stirring at 70 ° C. for 2 hours. After cooling to 23 ° C, the solid with the aid of a filter press (filter disk Seitz K 300) separated.
Isoliert wird ein farblos, klares Polyethersiloxan dessen zugehöriges 29Si-NMR-Spektrum die angestrebte Struktur belegt. A colorless, clear polyether siloxane whose associated 29 Si NMR spectrum demonstrates the desired structure is isolated.
Beispiel 4 (nicht erfindungsgemäß) Example 4 (not according to the invention)
Herstellung eines SiOC-verknüpften, linearen Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymers des Strukturtyps ABA mit Allyloxy-Termini (lösemittelfrei) Preparation of a SiOC-Linked, Linear Polydimethylsiloxane-Polyoxyalkylene Block Copolymer of the Structure Type ABA with Allyloxy Termini (Solvent-Free)
In einem 500-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 104,0 g eines Allylalkohol-gestarteten Polypropylenoxy(polyethylenoxy)gruppen enthaltenden Polyetherols mit 80% Propylenoxid-Anteil der mittleren Molmasse 757 g / mol (bestimmt nach OH-Zahl) unter Rühren vorgelegt. Dann werden 80,0 g eines gemäß Beispiel 1 hergestellten, Acetoxy-terminierten, linearen Siloxans hinzugegeben. Man erhitzt den Reaktionsansatz unter weiterem Rühren auf 70°C und hält diese Umsetzungstemperatur für 3 Stunden. Während der Aufheizphase erfährt der Ansatz bereits eine signifikante Braun-Schwarz-Verfärbung. In a 500 ml four-necked flask with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser, 104.0 g of a polyetherol containing allyl alcohol-initiated polypropyleneoxy (polyethyleneoxy) groups with 80% propylene oxide fraction of average molecular weight 757 g / mol (determined according to OH) Number) with stirring. Then, 80.0 g of an acetoxy-terminated, linear siloxane prepared according to Example 1 are added. The reaction mixture is heated with further stirring to 70 ° C and holds this reaction temperature for 3 hours. During the heating phase, the approach already undergoes a significant brown-black discoloration.
Der Rückflusskühler wird durch eine Destillationsbrücke ersetzt und man destilliert bei 70°C und einem angelegten Hilfsvakuum von < 1 mbar die Flüchtigen ab.
Nach Brechen des Vakuums wird der Destillationssumpf in der Wärme mit 3,68 g Natriumcarbonat Na2CÜ3 versetzt und man lässt den Ansatz 2 Stunden bei 70°C weiterrühren. Nach Abkühlen auf 23°C wird der Feststoff mit Hilfe einer Filterpresse (Filterscheibe Seitz K 300) abgetrennt. The reflux condenser is replaced by a distillation bridge and the volatiles are distilled off at 70 ° C. and an applied auxiliary vacuum of <1 mbar. After breaking the vacuum, the distillation bottom is treated with 3.68 g of sodium carbonate Na 2 C 3 O in the heat and the batch is allowed to continue stirring at 70 ° C. for 2 hours. After cooling to 23 ° C, the solid with the aid of a filter press (filter disk Seitz K 300) separated.
Isoliert wird ein stark dunkelbraun gefärbtes, klares Polyethersiloxan dessen zugehöriges 29Si-NMR- Spektrum die angestrebte Struktur belegt. A strong dark brown colored, clear polyethersiloxane whose associated 29 Si NMR spectrum demonstrates the desired structure is isolated.
Beispiel 5 (erfindungsgemäß) Example 5 (according to the invention)
Herstellung eines Acetoxy-terminierten, linearen Polydimethylsiloxans Preparation of an acetoxy-terminated, linear polydimethylsiloxane
In einem 1000-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 77,3 g (0,757 mol) Essigsäureanhydrid zusammen mit 732,8 g (1 ,98 mol) Dekamethylcyclopentasiloxan (Ds) und 12,2 g Essigsäure (1 ,5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Reaktanden) unter Rühren vorgelegt und mit 1 ,62 g (0,88 ml) Trifluormethansulfonsäure (0,2 Massenprozent bezogen auf den Gesamtansatz) versetzt und zügig auf 150°C erhitzt. Die zu Beginn leicht trübe Reaktionsmischung wird unter weiterem Rühren für 6 Stunden bei dieser Temperatur belassen. In a 1000 ml four-necked flask equipped with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser, 77.3 g (0.757 mol) of acetic anhydride together with 732.8 g (1.98 mol) of decamethylcyclopentasiloxane (Ds) and 12.2 g of acetic acid (1 , 5 wt .-% based on the total mass of the reactants) with stirring and with 1.62 g (0.88 ml) of trifluoromethanesulfonic acid (0.2 percent by weight based on the total amount) and heated rapidly to 150 ° C. The initially slightly cloudy reaction mixture is left under further stirring for 6 hours at this temperature.
Nach Erkalten des Ansatzes wird eine farblos-klare, leichtbewegliche Flüssigkeit isoliert, deren 29Si-NMR- Spektrum die Präsenz von Si-Acetoxygruppen in einer Ausbeute von ca. 93% bezogen auf eingesetztes Essigsäureanhydrid belegt entsprechend einem a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan mit einer mittleren Gesamtkettenlänge von ca. 14. After cooling of the approach, a colorless-clear, easily movable liquid is isolated, the 29 Si-NMR spectrum of the presence of Si-acetoxy groups in a yield of about 93% based on the acetic anhydride assigned according to a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxan with a middle Total chain length of approx. 14.
Überführung des a.w-Diacetoxypolvdimethylsiloxans in das entsprechende a.w-Diisopropoxy- polvdimethylsiloxan zur analytischen Charakterisierung Conversion of the α.w-Diacetoxypolvdimethylsiloxans in the corresponding a.w-diisopropoxy-polvdimethylsiloxan for analytical characterization
Unmittelbar nach der Synthese werden 50,0 g dieses trifluormethansulfonsauren, äquilibrierten a,w- Diacetoxypolydimethylsiloxans in einem 250-ml-Vierhalsrundkolben ausgerüstet mit mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler zusammen mit 1 1 ,3 g eines über Molekularsieb getrockneten Isopropanols unter Rühren bei 22°C vermischt. Die Reaktionsmischung wird dann durch Einleiten gasförmigen Ammoniaks (NH3) bis zur alkalischen Reaktion (feuchtes Universalindikatorpapier) beaufschlagt und dann noch 45 Minuten bei dieser Temperatur nachgerührt. Die ausgefallenen Salze werden mit Hilfe eines Faltenfilters abgetrennt. Immediately after the synthesis, 50.0 g of this trifluoromethanesulfonic, equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane in a 250 ml four-necked round bottom flask equipped with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser with 1 1, 3 g of a molecular sieve dried isopropanol with stirring mixed at 22 ° C. The reaction mixture is then charged by introducing gaseous ammonia (NH3) to the alkaline reaction (wet universal indicator paper) and then stirred for 45 minutes at this temperature. The precipitated salts are separated by means of a pleated filter.
Isoliert wird eine farblos, klare Flüssigkeit deren begleitendes 29Si-NMR-Spektrum die quantitative Umwandlung des a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxans in ein a,w-Diisopropoxypolydimethylsiloxan belegt. A colorless, clear liquid is isolated whose accompanying 29 Si NMR spectrum demonstrates the quantitative conversion of the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxane to an α, ω-diisopropoxypolydimethylsiloxane.
Ein Aliquot dieses a,w-Diisopropoxypolydimethylsiloxans wird entnommen und gaschromatographisch analysiert. Das Gaschromatogramm weist folgende Gehalte (Angaben in Massenprozent) auf:
An aliquot of this a, w-Diisopropoxypolydimethylsiloxans is removed and analyzed by gas chromatography. The gas chromatogram has the following contents (in percentage by mass):
Unter Berücksichtigung des Isopropanolüberschusses sind hierbei die Gehalte an Siloxancyclen (D4, Ds und DÖ) allein bezogen auf den Siloxananteil berechnet. Taking into account the Isopropanolüberschusses the contents of siloxane (D 4, D s and D Ö) are in this case calculated based solely on the siloxane.
Beispiel 6 (erfindungsgemäß) Example 6 (according to the invention)
Herstellung eines Acetoxy-terminierten, linearen Polydimethylsiloxans Preparation of an acetoxy-terminated, linear polydimethylsiloxane
In einem 1000-ml-Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler werden 77,3 g (0,757 mol) Essigsäureanhydrid zusammen mit 732,8 g (1 ,98 mol) Dekamethylcyclopentasiloxan (Ds) und 24,3 g Essigsäure (3,0 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Reaktanden) unter Rühren vorgelegt und mit 1 ,62 g (0,88 ml) Trifluormethansulfonsäure (0,2 Massenprozent bezogen auf den Gesamtansatz) versetzt und zügig auf 150°C erhitzt. Die zu Beginn leicht trübe Reaktionsmischung wird unter weiterem Rühren für 4 Stunden bei dieser Temperatur belassen. In a 1000 ml four-necked flask equipped with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser, 77.3 g (0.757 mol) of acetic anhydride together with 732.8 g (1.98 mol) of decamethylcyclopentasiloxane (Ds) and 24.3 g of acetic acid (3 , 0 wt .-% based on the total mass of the reactants) with stirring and with 1.62 g (0.88 ml) of trifluoromethanesulfonic acid (0.2 percent by weight based on the total amount) and heated rapidly to 150 ° C. The initially slightly cloudy reaction mixture is left under further stirring for 4 hours at this temperature.
Nach Erkalten des Ansatzes wird eine farblos-klare, leichtbewegliche Flüssigkeit isoliert, deren 29Si-NMR- Spektrum die Präsenz von Si-Acetoxygruppen in einer Ausbeute von ca. 93% bezogen auf eingesetztes Essigsäureanhydrid belegt entsprechend einem a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxan mit einer mittleren Gesamtkettenlänge von ca. 14. After cooling of the approach, a colorless-clear, easily movable liquid is isolated, the 29 Si-NMR spectrum of the presence of Si-acetoxy groups in a yield of about 93% based on the acetic anhydride assigned according to a, w-Diacetoxypolydimethylsiloxan with a middle Total chain length of approx. 14.
Überführung des a.w-Diacetoxypolvdimethylsiloxans in das entsprechende a.w-Diisopropoxy- polvdimethylsiloxan zur analytischen Charakterisierung Conversion of the α.w-Diacetoxypolvdimethylsiloxans in the corresponding a.w-diisopropoxy-polvdimethylsiloxan for analytical characterization
Unmittelbar nach der Synthese werden 50,0 g dieses trifluormethansulfonsauren, äquilibrierten a,w- Diacetoxypolydimethylsiloxans in einem 250-ml-Vierhalsrundkolben ausgerüstet mit mit KPG-Rührer, Innenthermometer und aufgesetztem Rückflusskühler zusammen mit 1 1 ,3 g eines über Molekularsieb getrockneten Isopropanols unter Rühren bei 22°C vermischt. Die Reaktionsmischung wird dann durch Einleiten gasförmigen Ammoniaks (NH3) bis zur alkalischen Reaktion (feuchtes Universalindikatorpapier) beaufschlagt und dann noch 45 Minuten bei dieser Temperatur nachgerührt. Die ausgefallenen Salze werden mit Hilfe eines Faltenfilters abgetrennt. Immediately after the synthesis, 50.0 g of this trifluoromethanesulfonic, equilibrated a, w-diacetoxypolydimethylsiloxane in a 250 ml four-necked round bottom flask equipped with KPG stirrer, internal thermometer and attached reflux condenser with 1 1, 3 g of a molecular sieve dried isopropanol with stirring mixed at 22 ° C. The reaction mixture is then charged by introducing gaseous ammonia (NH3) to the alkaline reaction (wet universal indicator paper) and then stirred for 45 minutes at this temperature. The precipitated salts are separated by means of a pleated filter.
Isoliert wird eine farblos, klare Flüssigkeit deren begleitendes 29Si-NMR-Spektrum die quantitative Umwandlung des a,w-Diacetoxypolydimethylsiloxans in ein a,w-Diisopropoxypolydimethylsiloxan belegt. A colorless, clear liquid is isolated whose accompanying 29 Si NMR spectrum demonstrates the quantitative conversion of the α, ω-diacetoxypolydimethylsiloxane to an α, ω-diisopropoxypolydimethylsiloxane.
Ein Aliquot dieses a,w-Diisopropoxypolydimethylsiloxans wird entnommen und gaschromatographisch analysiert. Das Gaschromatogramm weist folgende Gehalte (Angaben in Massenprozent) auf:
An aliquot of this a, w-Diisopropoxypolydimethylsiloxans is removed and analyzed by gas chromatography. The gas chromatogram has the following contents (in percentage by mass):
Unter Berücksichtigung des Isopropanolüberschusses sind hierbei die Gehalte an Siloxancyclen (D4, Ds und DÖ) allein bezogen auf den Siloxananteil berechnet.
Taking into account the Isopropanolüberschusses the contents of siloxane (D 4, D s and D Ö) are in this case calculated based solely on the siloxane.