Изобретение относится к химической технологии, а именно каталитическим процессам отверждения полисилоксановых композиций путем реакции полиприсоединения. Такое изобретение может быть использовано в промышленности кремний - органических соединений и синтетического каучука, а продукты, получаемые по реакции отверждения, могут найти применение в новых развивающихся областях техники: полупроводниковой, электротехнической, радиоэлектронной, медицинской, оптике, а также световодной технике.
Известно применение в качестве катализатора вулканизации [пат. США. N 3775452] продукта обработки смеси галоидсодержащего комплекса платины (Н2РtCl6, К2РtCl4, L2РtCl2) с винилсилоксаном растворами оснований с последующим разделением фаз и вакуумированием.
Катализатор представляет собой смесь неопределенного, нестабильного состава с пониженным содержанием галогена и его приготовление сопряжено со значительным трудностями и неизбежными потерями платины.
Этот патент имеет следующие недостатки.
Катализ в ряде случаев проходит в гетерогенных условиях из-за образования нерастворимых продуктов взаимодействия катализатора с компонентами смеси.
Получаются катализаторы, состав и активность которых трудно поддаются стандартизации, следствием чего является неудовлетворительная воспроизводимость и управляемость процессом, особенно высокоскоростных реакций термокаталитического типа.
Наблюдается недостаточная жизнестойкость композиций при комнатной температуре.
Для стабилизации композиций используют различные добавки к платинохлористоводородной кислоте, которые ингиби- руют протекание реакции при низких температурах, но не препятствуют отверждению при последующем нагревании.
Наиболее близким аналогом-прототипом заявляемого изобретения является применение в качестве катализатора платиносодержащих соединений, главным образом Н2РtCl6, с добавками органических сульфоксидов в количестве 200-2000 моль на моль комплекса платины (3). Эти добавки сульфоксидов позволяют ингибировать процесс отверждения системы на основе винил- и гидридсодержащих кремнийоргани- ческих олигомеров до заданных температур. Однако неопределенность состава комплекса, образующегося in situ, затрудняет регулирование каталитических свойств систем, а большой избыток сульфоксида в полимерной композиции является нежелатель- ной низкомолекулярной примесью, ухудшающей ее свойства. В то же время при соотношении добавки к комплексу, близкому к эквимолекулярному, не достигается желаемое ингибирование скорости отверждения. Кроме того, чрезвычайно высокая гигроскопичность платинохлористоводородной кислоты (уже изначально применяемой в виде гексагидрата), а также большинство самих сульфоксидов затрудняет предотвращение побочного процесса дегидроконденсации Н групп олигомера с молекулами воды, что сопровождается газовыделением (Н2) и, как следствие, нарушением однородности отверждаемой композиции.
Эти перечисленные недостатки могут быть устранены при использовании предлагаемого катализатора отверждения.
Технический эффект состоит в повышении скорости вулканизации и снижении расхода платины.
Технический эффект достигается тем, что в качестве катализатора ускоренной вулканизации используют продукты взаимодействия сульфоксидных комплексов платины с винилсодержащими силоксанами, причем в качестве комплексов согласно изобретению платины он содержит соединения общей формулы
[Pt(L)2X2] и [PtL1L2Cl2] , где L, L1, L2 - (CH3)2S = 0,
(С2Н5)2S = 0, (C3H7)2S = 0, (i-C3H7)2S = 0, (C6H5CH2)2S = 0,
(n-C4H9)2S = 0, (p-CH3C6H4)(CH3)S = 0; X-Cl, Br При этом концентрация комплексов платины в винилсодержащем силоксане составляет 5 х 10-8-1 х 10-5 г-ат/мл раствора.
Сущность изобретения заключается в применении индивидуальных сульфоксидных комплексов платины (II) общей формулы
[Pt(L)2X2] , [PtL1L2X2] , где L, L1, L2
- (CH3)2S = 0, (C2H5)2S = 0, (C3H7)2S = 0,
(i-C3H7)2S = 0, (n-C4H9)2S = 0, (C6H5CH2)2S = 0,
(n-CH3C6H4)-
; X-Cl, Br Эти индивидуальные соединения представляют собой стабильные, негигроскопичные вещества в кристаллическом состоянии, достаточно хорошо растворимые в компонентах реакционной смеси. В результате взаимодействия сульфоксидных комплексов с винилсилоксаном образуется гомогенный стабильный каталитический раствор, имеющий точно контролируемое содержание платины. В качестве винилсилоксанов используются гексавинилдисилоксан (ГВДС), тетраметилгексавинилдисилоксан (ТМДВДС) или олиговинилсилоксан мол. мас. 5-6 тыс. , получаемый полигиризацией циклического тримера [CH3(CH2 = = CH)SiO] 3. При этом, если расход платины превышает 10-5 процесс отверждения существенно не улучшается, но увеличивается расход платины, если расход платины менее 10-8, то нет постоянства в воспроизведении результатов опытов по отверждению. В зависимости от строения сульфоксидного лиганда и выбранного вида винилсилоксана может регулироваться температурный диапазон отверждения от 100 до 400оС и время отверждения от 6 мин до 2-3 с (см. таблицу).
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показало, заявляемое решение отличается тем, что в качестве комплексов платины используют соединение общей формулы [Pt(L)2X2] , [Pt(L1L2)X2, где L, L1, L2, например,
(СН3)2S = 0, (C2H5)2S = 0, (C3H7)2S = 0,
(i-C3H2)S = 0, (C6H5CH2)2S = 0, где X-Cl, Br, при этом концентрация платины в винилсодержащем силоксане составляет 5 х 10-8-1x х 10-5 г-ат Pt/мл и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна".
Изучение других известных технических решений в данной области техники показало, что предлагаемое изобретение вытекает из них неочевидным образом и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".
Описание технологического процесса.
Навеску комплекса массой 0,03 г растворяли в 5 мл винилсилоксана при 20-50оС, при этом получали гомогенный каталитический раствор с определенным содержанием платины. Каталитическая активность раствора сохраняется 6-12 мес. в условиях хранения при 20оС.
Полученные таким образом катализаторы используют при составлении силоксановых композиций, применяемых для первичных покрытий волоконнооптических световодов. Процесс приготовления силоксановых полимерных композиций осуществляется следующим образом:
к смеси жидкого силоксанового каучука с винильным группам CH2= CH-
-O 
O
O
i 
CH= CH2 где R = CH3, CP3CH2CH2, C6H5; R1 = CH3, CH = CH2 при R = CP3CH2CH2 n = 10m при R = C6H5 n = 3-3,5m n = 1000-1500 добавляется структурирующий агент с кремнийгидридными группами H
O
O
O
H где R = CP3CH2CH2 ; n = 7m; l = 3-5 
= 5000-7000 при R = C6H5 ; n = 2-3m ; l = 3-5 затем раствор сульфоксидноплатинового катализатора.
Композиция тщательно перемешивается и доводится по вязкости до требуемого рабочего уровня. Жизнестойкость композиции при 8-10оС около 30 сут.
Изобретение позволяет стандартизировать катализатор, так как все используемые компоненты устойчивы при обычной температуре и не теряют своих свойств при хранении. Сульфоксидные комплексные катализаторы представляют собой индивидуальные соединения, устойчивые при обычных условиях, негигроскопичные кристаллические вещества, хорошо растворимые в компонентах реакционной смеси. В отличие от применяемых катализаторов на основе Н2PtCl6 данные комплексы не содержат активных функциональных групп и не вызывают побочных процессов, связанных с наличием кислотных или других функций.
Кроме того, катализатор позволяет сохранять устойчивость при комнатной температуре в течение 6-12 месяцев без потери активности и обеспечить жизнестойкость композиции при обычной температуре с последующим отверждением при повышенных температурах 100-400оС в течение нескольких секунд. (56) Патент США N 3775452, кл. С 08 G 31/26, опубл. 1970.
Патент США N 3453234, кл. С 08 G 31/26, опубл. 1968.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СВЕТОВОДОВ | 1991 |
|
RU2029748C1 |
| СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО И F-СОДЕРЖАЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ, СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ | 2008 |
|
RU2477121C2 |
| 2,6-ЗАМЕЩЕННЫЕ-4-МОНОЗАМЕЩЕННЫЙ АМИНО-ПИРИМИДИНЫ КАК АНТАГОНИСТЫ РЕЦЕПТОРА ПРОСТАГЛАНДИНА D2 | 2005 |
|
RU2417990C2 |
| ПОЛИНУКЛЕОТИДЫ, КОДИРУЮЩИЕ ИНТЕРЛЕЙКИН-12 (IL12), И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2017 |
|
RU2769316C2 |
Использование: в производстве катализаторов для синтеза кремнийорганических соединений и синтетического каучука. Сущность изобретения: катализатор ускоренной вулканизации представляет собой продукт реакции сульфоксидных комплексов платины с винилсодержащими силоксанами. В качестве комплексов платины используют соединения общей ф - лы: {Pt(L2)X2} и {Pt(L1L2Cl2} , L L1, L2 (CH3)2SO ; (C2H5)2SO ; (C3H7)2SO ; (i-C3H7)2SO ; (C6H5CH2)2SO ; (p-C4H9)2SO ; (p-CH3C6H4)(CH3)SO ; X - Cl, Br. Концентрация комплексов платины в винилсодержащем силоксане составляет 5·10-8-1·10-5 г-ат/мл раствора. 1 табл.
КАТАЛИЗАТОР УСКОРЕННОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ на основе продукта взаимодействия сульфоксидных комплексов платины (II) с винилсодержащими силоксанами, отличающийся тем, что в качестве комплексов платины катализатор содержит соединения общей формулы
[Pt (L)2 X2] и [Pt L1 L2 X2] ,
где L1 и L2 - например, (CH3)2 S = 0, (C2H9)2 S = 0, (C3 H7)2 S = 0, (i - C3H7)2 S = 0, (C6H5CH2)2 S = 0, (n = C4H9)2 S = 0, (p = CH3C6H4) (CH3) S = 0; где X - Cl, Br,
при этом концентрация платины в винилсодержащем силоксане составляет 5 · 10-8 - 1 · 10-5 моль Pt/мл.
