Способ получения полиорганосилоксанов Советский патент 1974 года по МПК C08G31/34 

Предлагаемое изобретение относится к области получения полиорганосилоксановых лаков.

Известен способ анионной полимеризации диметилфенилсилоксенов с функциональностью выше 2 с применением в качестве катализаторе спиртовых щелочей КОН, CgOH, NsOH. Способ внедрен в промышленность.

Недостатки способа, существенно ухудшающие его технико-экономические показатели, связаны с химической природой катализатора:

большая химическая активность катализатора

сложность удаления катализатоipa из зоны реакции;

агрессивность и нестабильность катализатора требуют специального узле для его приготовления.

Большая активность катализатора приводит к тому, что характер процесса полимеризации резко меняется при небольшом изменении концентрации катализатора и температуры.

Так, например, изменение концентрации катализатора на 0,1 и температуры на делает процесс неуправляемым. При минимальных

5 значениях полимеризация прекращаегся, при максимальных - скорость полимеризации нарастает быстро и приводит к гелеобразованию. Высокая активность катализатора особенно отрицательно сказывается в ходе процесса. С ростом молекулярного веса скорость полимеризации растет непропорционально быстро.

В промышленных условиях эти

5 ограничения создают значительные трудности, существенно сказываясь на стабильности качества лаков. Даже при соблюдении жестких норм полимеризации скорость процесса

0 при достижении относительной вязкости более 2 растет так стремительно, что за время определения относительной вязкости (очередной анализ после loTH. 2,1 - 2,2) лак гелирует. Кроме того, катализатор , удаляют из зоны реакции только нейтрализэцией. Во-первых, 3fo сложно осущесгвигь в больших об-ьеивх промышленных аппаратов, во-вторых, - стадия нейтрализации катализатора делает принципиально невозможный получение лака без примесей солей, т.е. для нейтрализации используется кислота ИЛИ (СНз)281С12Целью предлагаеыоро изобретения является создание способа, позволяющего регулировать процесс полинеризации, плавно наращивать вязкость полиыеризата, повысить степень полиыеризации, а также легко и полностью уделить катализатор без введения дополнительных стадия в процессе и без загрязнения про- : дукта.

Для этого используют в качестве катализатора 20-25fc-HHM водный раствор аыыиака в количестве 1-10 от веса дииетилфенилсилоксанов. олимеризагдаю проводят в интервале Температур 20-800С. Во всем диапазоне исследованных температур и концентраций процесс полиыеризации легко управляем. Поскольку не наблюдается резкого нарастания скорости при относительной вязкости более 2, полимеризацию удается вести до относительной вязкости более 5, по лучэя при этом полностью растворимый полимер.

Обрыв полимеризации осуществляется весьма просто десорбцией аммиака вакуумом или растворением ,водой. Технологически зто может совмещаться со стадией отгонки растворителя. Полученные полимеры превосходят стандартный продукт по качеству (диэлектрические показатели).

. В трехгорлую колбу с ыешалкоИ и 0|5ратным холодильником заг1укают толуольный раствор диметилфенилсилоксанов в количестве 100 г с относительной вязкостью I, 2, сухим остатком 50ja и катализатор - 20-25 й ный водный раствор амкшэка в количестве 10 на сухую смолу силанола. Температура полимеризации 200С. За 5 час относителЕгная вязкость полимеризата плавно нарастала и достигла .значения 2,2. При этой вязкости в колбу добавлят 50 мл толуола и полученный полимер промывают 150 мл воды до рН ,5. Из нейтрального раствора отгоняют избыточный растворитель при ормальном давлении и температуре I080C Полученный лак анализируют по методикам ГОСТа 16508-70 (Показатели лака „см. в таблице).

Примар 2. .Отличается от прииера JfTlunepiBтурой полимеризации. Полимеризацию проводят при 40°С. Наблюдается плавное нарастание вяз5 костИв За 3 час 40 мин вязкость i достигает 2j4. Катализатор удаляют и получают готовый лак по примеру

X

3. Полимеризацию проводят при температуреВООС. Время полимеризации до вязкости 2,2-2 час до вязкости 3,6-3 час, до вязкости 4,3 - 3 час 30 мин. Нарастание вязкости плавное. Лак, полученный из полимеризата с относительной вязкостью 2,2, не отличается по качеству от описанного в примере I.

npjiM 4. В трехгорлую колбу с мешалкМ и обратныы холодильником, загружают толуольный раствор диметилфенилсилоксанов в количестве 80 г с относительной вязкостью 1,2, сухим остатком 78,5J и катализатор - водный 20-25 с ный раствор аммиака в количестве Ща на сухую смолу силанола. Температура полимеризации . За 5 час полимеризации относительная вязкость равномерно возрастает до 2,56. При этой вязкости в колбу заливают П8 мл толуола и 50 мл воды. Смесь перемешивают, отстаивают, нижний водный слой отделяют, отгоняют растворитель под ва1суумом (Р 0,66 кг/см2) и температуре 820С. Полученный лак с рН 6,5 анализируют по методикам.

5 Отличается от примера 4 количеством катализатора. На полим зризацию загружают 20-255 -ный водный раствор аммиака в количестве. 5J на сухую смолу силанола. Наблюдалось плавное нарастание вязкости. За 5 час 30 мин вязкость плавно возросла до 2,01, Полученный как в примере 4, лак анализиРУЮТо

6. Отличается от примера 4 количеством катализатора. На полимеризацию загружают 20-25 -ныЙ

1ВОДНЫЙ раствор аммиака в количестве 1% на сухую смолу .силанола. Наблюдалось медленное, плавное нарастание вязкости. За II час вязкость выросла до величины 1,98. При этой вязкости в колбу залито 118 мл толуола. Смесь перемешивают, отгоняют избыток растворителя пол вакуу:Уом (Р 0,66 кг/см) при температуре 820С. Полученный лак с рН 7,0 анализируют по методикам.

Дршюр 7, В грехгорлую колбу с uema KOjf H o6paTHHM холодильником загружают толуольный раствор диметилфенилсилоксана в количестве 200г с относительной вязкостью 1,32, сухим остатком 74,2 и катализатор - водный 20-25.-ный раствор аммиака в количестве 5 на сухую, смолу силанола. Температура полимеризации 400С. За 5 час полимеризации относительная вязкость силанола равномерно возрастала до 2,37, При этой вязкости в колбу залито 340 мл толуола и 230 мл воды. Смесь перемешивают, отстеивают, нижний водный слой отделяют, отгоняют избыток растворителя нормальном давлении и температуре

. Полученный лак с рН б,Ь анализируют по методикам.

Предмет изобретения

Способ получения полиорганосилоксанов с функциональностью от 2,28 до 2,9 полимеризацией диметилфенилсилоксанов в присутствии щелочного катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и улучшения качества полимера, полимеризацию проводят при температуре 20-800С с применением в качестве катализатора 20-257с-ного водного раствора аммиака в количестве I-IDJto от веса диметилфенилеилоксанов.