RO113994B1

RO113994B1 - Procedeu de obținere a rășinilor siliconice

Info

Publication number: RO113994B1
Application number: RO14880991A
Authority: RO
Inventors: Radu Oghina; Rodinel Ardeleanu; Nicolae Voiculescu
Original assignee: Inst Chimii Macromolecular
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1998-12-30

Abstract

Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a rășinilor siliconice prin hidroliza unui amestec de SiCI4:[CH3]2 SiCI2, în raport molar de 0,1...0,25, cu un amestec de apă/acetat de butii = 1,5:2,5/1, condensarea efectuându-se termic. Rășinile obținute se folosesc ca pelicule protectoare pe diverse suporturi.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a unor rășini siliconice, utilizate ca pelicule protectoare pe diverse suporturi: metale, lemn, produse textile, hârtie, izolații electrice.

Rășinile siliconice sunt polimeri siloxanici, cu structură reticulată pe atomul de siliciu. Datorită stabilității termice excelente, a bunelor proprietăți mecanice și electrice, a rezistenței la intemperii și a unei foarte bune adezivități, aceste tipuri de rășini au dobândit o aplicabilitate practică deosebită.

Sinteza acestor rășini implică etapele principale:

- hidroliza cu apă distilată în exces a amestecului de monomeri dizolvați într-un solvent corespunzător, etapă în care se formează organosoloxani cu grupe -OH libere;

- tratamentul termic, care duce la condensarea grupelor-OH libere cu reticularea polimerului și obținerea rășinilor întărite.

Literatura de specialitate recomandă folosirea monomerilor bi- li trifuncționali și numai arare ori introducerea în amestecul de reacție a unor mici cantități de monomer tetrafuncțional. Pentru rășinile metilsiliconice, se recomandă utilizarea, drept solvenți, a metiletilcetonei, butanolului. dioxanului, a eterilor etilenei și etilenglicolului, a alcoolului izopropilic. Rolul acestora este de a proteja produsul de hidroliza de acțiunea acidului clorhidric, rezultat din reacție, asigurând de asemenea o diluție corespunzătoare în mediul de hidroliza.

Tratamentul termic se desfășoară atât la temperatură, cât și de cele mai multe ori, în prezența unor catalizatori specifici (săruri ale unor acizi organici].

Procedeele cunoscute vehiculează cantități mari de solvenți, au consum energetic crescut, păstrează în structură cantități mici de catalizatori, consumă cantități însemnate de monomer trifuncțional, care este scump și deocamdată se importă, rășinile rezultate nu prezintă o foarte bună stabilitate, după numai câteva luni apărând depuneri consistente de silice si produși de încatenare rezultați sub acțiunea resturilor de catalizatori.

Astfel în RO 109087 este descris un procedeu de obținere a unor rășini siliconice prin hidroliza amestecului metilclorsilan, dimetilclorsilan în raport molar de 0,7... 1,5 în 75 ml acetat de butii, cu un amestec de apă/acetat de butii =

1.5.. .4/1, iar condensarea grupărilor OH se realizează în exclusivitate termic la 170°C, timp de 70.. .880 min..

în RO 86255 este prezentat un procedeu de obținere a unor rășini siliconice utilizate ca pelicule protectoare pe diverse suporturi din aluminiu, fier, zinc, lemn, hârtie și izolații electrice, în care are loc hidroliza amestecului monomerilor metilclorsilan și fenilclorsilan în raport în greutate de 1,5 : 1, raport CH₃ : CgPț de D.5...1 : 6,5...1, cu un amestec de apă : alcool n-butilic : toluen, în greutate de 1 ...1,5 : 0,4...1 : 1 ...1,5, la temperaturi de 2O...2OO°C, timp de 2...8 h, fără utilizarea unui catalizator de întărire.

Problema pe care o rezolvă invenția este obținerea unor rășini siloxanice folosind în locul componentei trifuncționale, tetracîorură de siliciu (SiCIJ, ca monomer tetrafuncțional, folosit în cantități inferioare comparativ componetei trifuncționale.

Procedeul conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că se hidrolizează un amestec de SiCI₄ : (CHg^SiCț în raport molar 0,1.. .0,25, cu un amestec apă/acetat de butii =

1.5.. .2.5/1 în raport volumetric, iar condensarea grupărilor OH se realizează în condiții termice, la 170...180°C, timp de 200...480 minute.

Se dau, în continuare, trei exemple de realizare a procedeului conform invenției.

Exemplul 1. într-un reactor prevăzut cu agitator, refrigerent, termometru, barbotor și pâlnie de picurare, se introduce amestecul de hidroliza format din 400 ml apă distilată și 150 ml acetat de butii. Din pâlnia de picurare se adaugă amestecul de monomeri (13,5 ml SiCI₄, 140 ml (CH₃]₂SiCI₂ și 75 ml acetat de butii]. Reactorul este menținut la temperatură scăzută, iar monomerii se dozează corespunzător astfel ca temperatura în reactor

RO 113994 Bl să nu depășească 2O°C. După adugarea integrală a amestecului de monomeri, în scopul eliminării acidului clorhidric rezultat din reacție, cât și a definitivării hidrolizei, amestecul de reacție se mai agită 75 5 minute la temperatura mediului. Se separă stratul organic, care este adus apoi la pH neutru prin spălări succesive cu apă distilată.

Produsul de hidroliză este concen- io trat la 85±3 %, prin distilarea acetatului de butii.

Produsul de hidroliză astfel concentrat este supus unui tratament termic la 175°C, timp de 2OO min. în finalul trata- 15 meniului termic, se elimină apa rezultată în urma reacției de condensare prin distilare.

Rășina astfel obținută are un aspect ușor gălbui, opac, având următoarele 20 caracteristici fizico-chimice (determinate pentru soluția de 60 % în acetat de butii) : n²⁰D=1,4427; d²°=1,103; n²⁰cst=512; grupe OH % = 2,07; randament % = 94,7; timp uscare (23O°C) = 0,75 ore. 25

Exemplul 2. într-o instalație identică cu cea din exemplul 1, se introduce amestecul de hidroliză format din 400 ml apă distilată, 125 ml acetat de butii. Din pâlnia de picurare se adaugă amestecul 30 de monomeri (30 ml SiCI₄, 140 ml (CH₃]_gSiCI₂ și 75 ml acetat de butii). în continuare se respectă întocmai modul de lucru si condițiile impuse la exemplul 1. Rășina obținută în acest caz are aspect 35 gălbui, opac, prezentând următoarele caracteristici fizico-chimice (determinate de soluție 60 % în acetat de butii), n²%= 1,4355; d²°=1,099; n²⁰cst=889; grupe

OH % = 1,83; randament =95,8 %; timp uscare (230°C) = 0,5 ore.

Exemplul 3. într-o instalație identică cu cea din exemplul 1, se introduce amestecul de hidroliză format din 400 ml apă distilată și 150 ml acetat de butii. Din pâlnia de picurare se adaugă amestecul de monomeri (18,8 ml SiCI₄, 120 ml (CH₃)₂SiCl2 și 75 ml acetat de butii). în continuare, se respectă întocmai modul de lucru și condițiile impuse la exemplul 1 cu excepția duratei tratamentului termic care în acest caz este de 480 min.

Rășina astfel obținută are același aspect gălbui și opac, asemănător celorlalte două obținute anterior, prezentând următoarele caracteristici fizico-chimice (determinate pentru soluția de 60 % în acetat de butii), n²⁰D=1,4449; d²⁰^ ,110; n^2Qcst=533; grupe OH % = 0,92; randament = 93,3 %; timp uscare (230°C) = 0,6 ore.

Claims

Revendicare

Procedeu de obținere a rășinilor siliconice prin hidrolizarea unui amestec de monomeri, urmată de condensarea termică, necatalitică a produselor de hidroliză, caracterizat prin aceea că se hidrolizează un amestec de SiCI₄ : (CHg^SiCIg în raport molar 0,1.. .0,25, cu un amestec apă/acetat de butii =

1,5...2,5/1 în raport volumetric, iar condensarea grupărilor OH se realizează în condiții termice, la 17O...18O°C, timp de 200...480 min.