Способ получения полисилоксануретанов Советский патент 1991 года по МПК C08G18/61 

(21)4367931/05

(22)22.01.88

(46) 15.03.91. Бюл. № 10

(71)Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева и Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии эле- менторганических соединений

(72)А.Р.Коригодский, В.М.Копылов, Д.Ф.Кутепов, О.В.Аринушкина,

М.И.Школьник, А.Ф.Федотов, А.В.Тара-.

сов, С.И.Смирнов, В.М.Сидоренко,

Н.П.Бессонова, Ю.К.Годовскии,

В.Д.Шелудяков и Г.В.Рясин

(53) 678.664(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 998469, кл. С 08 G 18/61, 1981.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСИЛОКСАН- УРЕТАНОВ

(57) Изобретение относится к получению полисилоксануретанов (ПСУ), пригодных для использования в качестве материала при изготовлении гаэоразде- лительных мембран (ГМ), и может быть использовано в различных областях промышленности. Изобретение позволяет повысить газопроницаемость ГМ за счет использования при синтезе ПСУ на основе низкомолекулярного диола и олигодиметилсилоксандиола и ароматического диизоцианата р качестве низкомолекулярного диола 1,3-бис(гидро- ксиметил) тетраметилдисилоксан. Синтез осуществляю. в среде апротонногр растворителя при 50-90 С, в качестве катализатора реакции используют ди бутилдилауринат олова. 3 табл.

Ј

(Л

Изобретение относится к технологии получения кремнийсодержащих полимеров, в частности, к способу получения полисилоксануретанов, пригодных в качестве материалов для газоразделительных мембран, и может быть использовано в различных областях промышленности.

CHi аь он ноп

i 6 i и i i ц

-OCH2StOSiCH7OCN-R-NC

СН3 СН3

Целью изобретения является повышение газопроницаемости изготовленных на основе полисипоксануретанов мембран.

Согласно данному изобретению получают полисилоксануретаны общей формулы:

СН, СН3ОН НО

I 3 IIII И

-0(CH2)tnSi(OSi )n(CH2)mOCN-R-NCо

СО

-U

о

vj

4

х1

СН3 CH-j

yJ

сн3 ;

где R

m равно n равно

x равно 1-2;

у равен 1-2.

При синтезе полисилоксануретанов используют карбоАункциональные олиго- диметилсилоксандиолы (ОДС), -(,СО-бис (гидроксиметил)- и # ,03 -бис(3-гид- роксипропил)олигодиметилсилоксан. Их молекулярная масса составляет 790- 1500.

В качестве низкомолекулярного дио- ла для синтеза полисилоксануретанов согласно данному способу используют 1,3-бис(гидроксиметил)-тетраметилди- силоксан - исходный продукт для получения первых из названных олигомеров. Этот диол обладает высокой реакцией- ной способностью при взаимодействии с диизоцианатами и является доступным продуктом.

Выделение полимера из реакционной среды осуществляют испарением раство- ригеля либо высаждением в осадитель, например в воду.

Синтезированные полисилоксанурета- ны имеют хорошую растворимость в широком круге органических растворите- лей (хлорированных углеводородах, ке- тонах, сложных эфирах, амидных растворителях). Из их раствора в легколетучих растворителях получают эластичные пленочные материалы.

Строение и состав синтезированных полисилоксануретанов подтверждены данными элементного анализа, ПМР- и ИК-спектроскопии. В ИК-спекграх идент тифицированы характерные полосы по- глотания, соответствующие колебаниям связей C-N (1350, 1300 ),М-Н (3340-3320 ), (1730 ), С-0 (1080-1060 см-1) - в уретановой группе; С-Н в апифатических группах (2960, 2870 ); С-Н в ароматических группах (770 см);51-0 (1050- 1020 ), Si-C (1260, 820-810 см) в диметилсилоксановых группах.

Пример. В четырехгорлую кол- бу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и трубкой для ввода аргона, пометают 0,737 г (3,800 10 эмоль) 1,3-бис(гндрокси- метил)тетраметилдисилоксана; 6,005 г

(7 , 601 1СГ3 моль) олигодиметилсилоксан диола (т 1; n 9; ММ 790), 2,850 (П,40210 моль) 4,4-дтЬенилметанди- изоцианата и 12 мл свежеперегнанного, диоксана. Реакционную смесь нагреваю до 80°С, добавляют в нее раствор 0,0017 г дибутилдилаурината олова, растворенного в 3 мл диоксана, и выдерживают при этой температуре 3 ч. После завершения реакции содержимое колбы охлаждают, разбавляют диокса- ном ч высаждают в дистиллированную воду. Полученный полимер отфильтровывают и сушат в вакууме при 50 С до постоянного веса. Выход полимера составляет 9,2 г (96,1% от теоретического выхода); приведенная вязкость

пр 0,38 дл/r. Данные элементног анализа (Si) .

Вычислено, %: 24,40.

Найдено,%: 24,01.

В табл.1 и 2 приведены примеры синтезов и основные характеристики полисилоксануретанов (примеры 1-4) по методике, аналогичной приведенному примеру.

Пленочные образцы для испытаний приготовляют методом полива из раствора (10%-ный раствор полимеров в хлороформе) и имеют толщину 80 мкм.

В табл.3 приведены результаты испытаний газоразделительных мембран на основе предлагаемых полисилоксануретанов, содержащих кремнийорганиче кие фрагменты в жестком и эластичном блоках. Коэффициенты газопроницаемости определяют хроматографичес- ким методом при 25°С.

Формула изобретения

Способ получения полисилоксануретанов путем взаимодействия смеси низкомолекулярного диола и олигоди- метилсилоксандиола с ароматическим диизоцианатом в среде апротонного растворителя при 50-90°С в присуст- ствии дибутилдилауритана олова, отличающийся тем, что, с целью повышения газопроницаемости изготовленных на основе полисилоксануретанов мембран, в качестве низкомолекулярного диола используют

1,3-биг(гидроксиметил)тетраметилди- силоксан.

Определена для 0,5%-ного раствора в диоксане при 25°С. Вычислено

Таблица 3

Таблица 1

7,601 6,005 -СН2- - 402 .,850

13,970 3,492 8,204 2,051

6,400 2,853 ица 2