SU1650656A1 - Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes - Google Patents
Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes Download PDFInfo
- Publication number
- SU1650656A1 SU1650656A1 SU884399301A SU4399301A SU1650656A1 SU 1650656 A1 SU1650656 A1 SU 1650656A1 SU 884399301 A SU884399301 A SU 884399301A SU 4399301 A SU4399301 A SU 4399301A SU 1650656 A1 SU1650656 A1 SU 1650656A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mol
- polysiloxaneurethanes
- manufacturing
- polysiloxanurethanes
- binding agents
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/61—Polysiloxanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к полисилокса- нуретанов (ПСУ), пригодных дл изготовлени газоразделительных мембран (М). Изобретение позвол ет повысить гидролитическую устойчивость М за счет использовани ПСУ строени ORiOCONHR2NHCO x Рз( 5(СНзй OSi(CH3) (CH2)m R3CONHR2 MHCO y, где Ri: -СН2СН(СН3)СН2-; -СН2(СНз)2-ССН2-:-СН2С(С2Н5)2СН2-; CH2C(CH2CI -CH2-; -(СН2)2-СбН4; -СНзСН- СНг-,)2(СНСН)2-;-СНз-СНСН2ОСН2СНСНз -СНзСКСНлЭг-; R2-(CeHio bCH2-; Ra: -О-, -S- n 6-19; т 1-4; x 1-3; у 1-4, с мол.м. 31 000- 105 000.3 табл. - ЈThis invention relates to polysiloxane-nuritanes (PPS) suitable for the manufacture of gas separation membranes (M). The invention makes it possible to increase the hydrolytic stability of M by using a POC of the ORiOCONHR2NHCO x Pz structure (5 (CH3 OSi (CH3) (CH2) m R3CONHR2 MHCO y, where Ri: -CH2CH (CH3) CH2-; -CH2 (CH3) 2 -CHN -: - СН2С (С2Н5) 2СН2-; CH2C (CH2CI -CH2-; - (СН2) 2-СБН4; -СНзСН-СНг -,) 2 (СНСН) 2; CeHio bCH2-; Ra: -O-, -S- n 6-19; m 1-4; x 1-3; at 1-4, with a mol.m. 31 000 - 105 000.3 table.
Description
Изобретение относитс к новым полимерам , конкретнее к полисилоксанурета- нам, которые могут найти применение в качестве материалов дл газоразделительных мембран, обладающих повышенной гидролитической устойчивостью в агрессивных средах, и могут быть использованы в химической промышленности.The invention relates to new polymers, more specifically to polysiloxanurethanes, which can be used as materials for gas separation membranes with enhanced hydrolytic stability in aggressive media, and can be used in the chemical industry.
Цель изобретени - получение полиси- локсануретанов, которые могут быть использованы дл создани газоразделительных мембран, обладающих повышенной гидролитической устойчивостью в агрессивных средах.The purpose of the invention is to obtain polysiloxanurethanes, which can be used to create gas separation membranes with enhanced hydrolytic stability in aggressive media.
Цель достигаетс новой химической структурой, котора выражаетс общей формулойин., см3The goal is achieved by a new chemical structure, which is expressed by the general formulain., Cm3
,OCN-RrNC- |-r K CH W HjOS, )n(CH2V й. О НОЈ„,, OCN-RrNC- | -r K CH W HjOS,) n (CH2V th. O NOЈ „,
Он ноJ CH;He is noJ CH;
-R3CN-R2 NC- Rr-CH2CHC L -OM2C-CMr,-R3CN-R2 NC-Rr-CH2CHC L -OM2C-CMr,
СгН5CH.CI ГЧ3 CM,CrH5CH.CI MS3 CM,
-CH-C-CH-CH-C-CH
CH2C CH, , -CH2-Q. СИ,- .CH2C CH, -CH2-Q. SI, -.
ON СЯ О О СЛ ОON SYA O O SL O
сгн5cn5
CHjClCHjCl
-снэ-ciiciijСМ- СН,-sne-ciiciijSM- CH,
I I 3I I 3
сн -сн- , -си-си,оси,-си- ,ns -sn-, -si-si, axis
СИ,SI,
-CH-CHjCHj-;. RT/ VciL/Л-.О- - -CH-CHjCHj- ;. RT / VciL / L- .O- -
IV -/ N- IV - / N-
- 5 4;l-c, :.H2O-:- 5 4; l-c,: .H2O-:
Оos ™гОos ™ g
R3 - -0-.--S-: n 6-19; m 1- 4; x - 1-3; у 1- 4, с мол. м. 31000-105000R3 - -0 -.-- S-: n 6-19; m 1-4; x is 1-3; at 1-4, mol. 31000-105000 m
При синтезе указанных полисилоксаиу- ретанов в качестве низкомолекул рных диолов используют алифатические соединени разветвленного строени , имеющие первичные и вторичные гидроксильные группы, например, 2,2-диметил-1,3-пропан-диол, 2-метил-1,3-про- пандиол, 2,2-диэгил-1,3-пропандиол, 1,4-гид- роксиметилциклогексан, 2,3-бутандиол, дипропиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3- бутандиол, 2,2-ди(хлорметил}-1,3-прспандиол. Диолы разветвленного строени - доступные промышленные продукты, примен емые травным образом дл получени сложных полиэфиров . In the synthesis of these polysiloxautanes, aliphatic branched compounds having primary and secondary hydroxyl groups, for example, 2,2-dimethyl-1,3-propan-diol, 2-methyl-1,3-pro-, are used as low-molecular diols. pandiol, 2,2-diegil-1,3-propanediol, 1,4-hydroxymethylcyclohexane, 2,3-butanediol, dipropylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butanediol, 2,2-di (chloromethyl} -1,3-pspanediol. Branched diols are available industrial products used in a herbal way to make polyesters.
Используемые олигодиметилсилоксаны представл ют собой карбофункциональные соединени , у которых концевые ОН-и SH группы св заны с кремнием через углеводородную цепь. Их мол.м. 730-1800 (предпочтительно 1000-1400).The oligodimethylsiloxanes used are carbo-functional compounds in which the terminal OH and SH groups are bonded to silicon through a hydrocarbon chain. Their mol.m. 730-1800 (preferably 1000-1400).
В качестве органических диизоцианатов примен ют ароматические, жирноаромати- ческие и алициклические соединени : 4,4 -ди- фенилметан-, 4,4 -дициклогексилметан-, 1,5-нафтилен-, 2,4-толуидин-, 1,4-фенилен-, 1,5-ксилилендиизоцианат.As organic diisocyanates, aromatic, fatty aromatic and alicyclic compounds are used: 4,4-diphenylmethane-, 4,4-dicyclohexylmethane-, 1,5-naphthylene-, 2,4-toluidine-, 1,4-phenylene -, 1,5-xylylene diisocyanate.
Полисилоксануретаны получают по одно- или двухстадийному способу. В первом случае реакцию провод т пр и взаимодейст- вии органического диизоцианата со смесью низкомолекул рного диола разветвленного строени и олигодиметилсилоксана. Во втором провод т реакцию взаимодействи диола с кремнийорганическим преполимером, имеющим концевые NCO-группы. Преполи- мер предварительно получают на основе олигодиметилсилоксана и избытка диизоцианата в расплаве при 80-100°С (мол рное соотношение компонентов 1:1,5-2. чтосоот- ветствует конверсии NCO-rpynn 50-67%). Свободные изоцианатные группы определ ют химическим способом.Polysiloxanurethan get one-or two-stage method. In the first case, the reaction is carried out directly and the interaction of the organic diisocyanate with a mixture of low molecular weight diol of branched structure and oligodimethylsiloxane. In the second, the diol is reacted with a silicone prepolymer having terminal NCO groups. Prepolymer is preliminarily prepared on the basis of oligodimethylsiloxane and an excess of diisocyanate in the melt at 80–100 ° C (molar ratio of components 1: 1.5–2, which corresponds to the conversion of NCO – rpynn 50–67%). Free isocyanate groups are determined chemically.
Реакцию полимерообразовани провод т при 35-80°С в течение 2-4 ч в присутст- вии .0,01-0,1 мас.% оловоорганического катализатора в среде апротонного органического растворител - метиленхлорида, этилацетата, ацетона, метилэтилкетона, тетрагидрофурана, диоксана.The polymerization reaction is carried out at 35-80 ° C for 2-4 hours in the presence of .0.01-0.1 wt.% Organotin catalyst in an aprotic organic solvent medium — methylene chloride, ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane. .
00
5 0 55 0 5
0 0
5 five
0 5 0 0 5 0
5 five
Выделение полимеров из реакционной смеси достигаетс высаживанием в воду или иной осадитель или испарением растворител . Выход полимеров количественный (94.7-99,2%).The isolation of polymers from the reaction mixture is achieved by precipitating in water or another precipitant or by evaporating the solvent. The yield of polymers is quantitative (94.7-99.2%).
Полисилоксануретаны, представл ющие собой белые порошкообразные или хлопьевидные вещества, хорошо раствор ютс в хлорированных углеводородах (хлороформ , метиленхлорид), сложных э.фирах (этилацетат), кетонах (ацетон, метилэтилке- тон), амидных растворител х (диметилфор- мамид),Polysiloxanurethanes, which are white powdery or flaky substances, are well soluble in chlorinated hydrocarbons (chloroform, methylene chloride), complex ethers (ethyl acetate), ketones (acetone, methyl ethyl ketone), amide solvents (dimethylformamide),
Строение и состав синтезированных полисилоксануретанов подтверждены данными элементного анализа, ПМР- и ИК-спектро- скопии. В ИК-спектрах идентифицированы характерные полосы поглощени , соответствующие колебани м св зей C-N (1350,1300см ); N-H (3340-3320 ), (1730 см-1), С-0 (1080-1060 ) в уретановой группе; С-Н в алифатических группах (2960. 2870 ); С-Н в ароматических группах (770 ); SI- 0 (1050-1020 ), SI-C (1260, 820-810 ) в диметилсилоксановых группах.The structure and composition of the synthesized polysiloxanurethanes was confirmed by elemental analysis, PMR and IR spectroscopy. In the IR spectra, characteristic absorption bands, corresponding to C – N vibrations (1350,1300 cm), have been identified; N-H (3340-3320), (1730 cm-1), C-0 (1080-1060) in the urethane group; С-Н in aliphatic groups (2960. 2870); C — H in aromatic groups (770); SI- 0 (1050-1020), SI-C (1260, 820-810) in dimethylsiloxane groups.
Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и трубкой дл ввода аргона, помещают 4,120 г (4,905 10 3моль) олигодиметилсилоксана (мол.м. 840) и 1,839 г (7,358 моль) 4,4 -дифенилметандии- зоцианата, Содержимое колбы нагревают до 90°С и выдерживают при этой температуре 80 мин. Содержание NCO-групп в пре- полимере составл ет 3,53% (вычислено 3,46%). После охлаждени до 20°С в реакционную смесь добавл ют раствор 0,0013 г октоата олова в 4 мл свежеперегнаннрго этилацетата, а затем из капельной воронки в течение 5 мин ввод т раствор 0,255 г (2,452 моль) 2,2-диметил-1,3-пропандиола в 7 мл этилацетата. Затем реакционную смесь нагревают до 50°С и выдерживают 2,5 ч при этой температуре. После завершени реакции полимер выдел ют высаживанием в воду и сушат в вакууме при 50°С до посто нной массы. Выход полимера общей формулы (0 (т 3; n 9; х 1; у 2) составл ет 6,1 г (98,0% от теоретического), приведенна в зкость пр 0,52 дл/г(определена дл раствора 0,5 г полимера в 100 мл диок- санг при 25°С), мол.м. 48800. Данные элементного анализа.Example 1. In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a tube for the introduction of argon, 4.120 g (4.905 10 3 mol) of oligodimethylsiloxane (mol.m. 840) and 1.839 g (7.358 mol) of 4,4-diphenylmethanediisocyanate The contents of the flask are heated to 90 ° C and kept at this temperature for 80 minutes. The content of NCO-groups in the prepolymer is 3.53% (3.46% is calculated). After cooling to 20 ° C, a solution of 0.0013 g of tin octoate in 4 ml of freshly distilled ethyl acetate is added to the reaction mixture, and then a solution of 0.255 g (2.452 mol) of 2,2-dimethyl-1 is introduced from a dropping funnel over 5 minutes, 3-propane diol in 7 ml of ethyl acetate. Then the reaction mixture is heated to 50 ° C and kept for 2.5 hours at this temperature. After completion of the reaction, the polymer is isolated by precipitation into water and dried in vacuum at 50 ° C to constant weight. The polymer yield of the general formula (0 (t 3; n 9; x 1; y 2) is 6.1 g (98.0% of theoretical), the reduced viscosity is 0.52 dl / g (determined for solution 0, 5 g of polymer in 100 ml of Dioksang at 25 ° C), mol. M. 48800. Elemental analysis data.
Найдено, %: Si 21,61,Found%: Si 21.61,
Вычислено, %: Si 22,00.Calculated,%: Si 22.00.
Пример 2.Example 2
В колбу загружают 58,320 г (46.29-10 3 моль) олигодиметилсилоксана (мол.м. 1260), 4,810 г (46,29 моль) 2,2-диметил-1,3пропандиола , 0,034 г дибутилдилаурината олова и 50 мл свежеперегнанного метилен- хлорида. Реакционную смесь нагревают до ЗБ°С и в течение 10 мин из капельной воронкой добавл ют в нее раствор 23,140 г (92,57 моль) 4,4 -дифенилметандии- зоцианата в 70 мл метиленхлорида. Далее смесь выдерживают при 35-40°С в течение 3 ч, после чего добавл ют в нее 2 мл этанола. Выделение полимера из реакционного раствора осуществл ют испарением легколетучего растворител . Выход полимера общей формулы (I) (т 1; п 14,5; х 1; у 1) составл ет 84,0 г (9.7,4% от теоретического), 7пр 0,98 дл/г, мол.м. 105000. Данные элементного анализа.The flask is charged with 58.320 g (46.29-10 3 mol) of oligodimethylsiloxane (mol.m. 1260), 4.810 g (46.29 mol) of 2.2-dimethyl-1,3-propanediol, 0.034 g of tin dibutyldylurinate and 50 ml of freshly distilled methylene chloride . The reaction mixture is heated to 3 ° C and a solution of 23.140 g (92.57 mol) of 4,4-diphenylmethanediisocyanate in 70 ml of methylene chloride is added to it via the dropping funnel within 10 minutes. The mixture is then kept at 35-40 ° C for 3 hours, after which 2 ml of ethanol is added. The isolation of the polymer from the reaction solution is carried out by evaporation of a volatile solvent. The yield of the polymer of general formula (I) (t 1; n 14.5; x 1; y 1) is 84.0 g (9.7.4% of the theoretical), 7dr 0.98 dl / g, mol.m. 105000. Elemental analysis data.
Найдено, %: Si 22,97.Found%: Si 22.97.
Вычислено, %: Si 23.42.Calculated,%: Si 23.42.
В табл. 1 приведены примеры синтезов полисилоксануретанов (примеры 1-12), проведенных по методике, аналогичной примеру 2. а также их основные характеристики.In tab. 1 shows examples of the synthesis of polysiloxane (examples 1-12), carried out according to the method similar to example 2. as well as their main characteristics.
Пленки дл последующих испытаний получают из 10%-ных растворов полимеров в хлороформе, имеющих толщину 100 мкм.Films for subsequent tests are obtained from 10% solutions of polymers in chloroform having a thickness of 100 microns.
Гидролитическую устойчивость пленочных образцов оценивают по потере массы и снижению прочности при разрыве при их выдержке в 10%-ных водных растворах HNOa и NaOH при 25°С (табл. 2).The hydrolytic stability of film samples is estimated by weight loss and a decrease in strength at break when they are aged in 10% aqueous solutions of HNOa and NaOH at 25 ° C (Table 2).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884399301A SU1650656A1 (en) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884399301A SU1650656A1 (en) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1650656A1 true SU1650656A1 (en) | 1991-05-23 |
Family
ID=21364170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884399301A SU1650656A1 (en) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1650656A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463316C2 (en) * | 2010-07-02 | 2012-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет"(ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Method of producing polysiloxane urethane |
-
1988
- 1988-02-25 SU SU884399301A patent/SU1650656A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1109413, кл. С 08 G 77/52, 1983. Авторское свидетельство СССР № 8998469,кл. С 08 G 18/61, 1981. Григорьев А.П,, Федотова О,Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. Ч. 2. - М.: Высша школа, 1977, с. 227. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463316C2 (en) * | 2010-07-02 | 2012-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет"(ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Method of producing polysiloxane urethane |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0893482B1 (en) | Dendrimer-based networks having lyophilic organosilicon and hydrophilic polyamidoamine nanoscopic domains | |
US4853453A (en) | Modified silicone rubber and its use as a material for optical lenses and optical lenses made from this material | |
WO1998041566A1 (en) | Silicone compounds and process for producing the same | |
CA2040215A1 (en) | Fast-cure polyurethane sealant composition containing silyl-subtituted guanidine accelerators | |
EP0465263A2 (en) | Polysilethylenesiloxane | |
DE102004059379A1 (en) | Alkoxysilane-terminated prepolymers | |
SU1650656A1 (en) | Polysiloxaneurethanes as binding agents for manufacturing of gas permeable membranes | |
FI103799B (en) | Siloxankopolymer | |
JP2682571B2 (en) | Siloxane-containing cellulose derivative and method for producing the same | |
FR2726564A1 (en) | PULULAN CONTAINING SILOXANE AND A PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF | |
JPH054995A (en) | Organosilicon compound and production thereof | |
CA1304190C (en) | Organopolysiloxanes containing a phospholipid-like structure and a process for their preparation | |
WO2005070942A2 (en) | Synthesis of biurets and isocyanates with alkoxysilane functions, formulations containing same and use thereof | |
Tsumura et al. | Synthesis and properties of polycarbosilanes with the meta‐linkage bending unit by hydrosilylation polymerization | |
SU1634674A1 (en) | Method of producing polysiloxane urethanes | |
JP3110127B2 (en) | Method for producing branched polysiloxane | |
US5449736A (en) | Water soluble phosphorylated polysiloxanes | |
SU1671669A1 (en) | Polysiloxane urethanes as binder for manufacturing gas- separating membranes | |
FR2616153A1 (en) | THERMOSTABLE COPOLYMERS STRUCTURE SEQUENCES (IMIDE-AMIDE BLOCK) - (UREE-SILOXANE BLOCK) | |
US5241096A (en) | Fluorine-containing organosilicon compound | |
CA1095911A (en) | Anthranilates for oxyalkylated cyanuric acid | |
RU2100384C1 (en) | Organosilosesquioxanes of cubic structure and method for its producing | |
Koßmehl et al. | Hydrophilic silicone rubber materials containing dimethylsiloxane and urethane moieties in the main chain | |
KR20150076360A (en) | Glycidyl azide polyol-based thermoplastic polyurethane elastomer and preparation method thereof | |
SU998469A1 (en) | Block-copolymers as film formers for gas separating membranes |