Способ получения полиэтоксисилоксанов

 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам получения полиэтоксисилоксанов, и может быть использовано в химической промышленности при производстве керамических изделий. Изобретение позволяет получать полиэтоксисилоксаны, пригодные для изготовления кварцевой керамики с повышенной механической прочностью, - керамика, пропитанная ими, имеет прочность при поперечном изгибе 60 МПа. Способ заключается в том, что проводят гидролитическую поликонденсацию тетраэтоксисилана в присутствии соляной кислоты с одновременной подачей реагентов в условиях поддержания гомогенности реакционной массы и при температуре 20-80°С при молярном соотношении вода - тетраэтоксисилан (0,8-1,5):1 с последующей обработкой продуктов реакции насыщенным раствором аммиака в этаноле при массовом соотношении раствор аммиака - полиэтоксисилоксан (0,0525-4):1 и выделением целевого продукта. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 5 С 08 G ?7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPPl ГКНТ СССР

1 (21) 4711959/23-05 (22) 18.03.87 (46) 30.07.90. Бюл. У 28 (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д.И,Менделеева и Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (72) B .М. Копылов, И.М.Костылев, A.В.Воронков, Э.А.Кириченко, 3.К.3инович, А,В.Лоханкин, С.И.Данилов и В.А,Мазаев (53) 678.84(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1520074, кл. С 08 G 77/02, 19.06.86. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТОКСИСИ, ЛОКСАНОВ (57) Изобретение относится к области химической технологии, н частности к способам получения полиэтоксисилокИзобретение относится к химической технологии, н частности к способам получения полиэтоксисилоксанов и может быть использовано н химической про мышленности при производстве керамических изделий.Цель изобретения — получение полиэтоксисилоксанов, пригодных для изготовления кварцевой керамики с повышенной механической прочностью.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример l . В реактор, снабженный обратным холодильником, двумя ка2 санов, и может быть использовано в химической промьппленности при производстве керамических изделий. Изобретение позволяет получать полиэтоксисилоксаны, пригодные для изготовления кварцевой керамики с поньппенной механической прочностью, — керамика, пропитанная ими, имеет прочность при поперечном изгибе 60 МПа, Способ заключается н том, что пронодят гидролитическую поликонденсацию тетраэтоксисилана н присутствии соляной кислоты с одновременной подачей реагентон н условиях поддержания гомогенности реакционной массы и при температуре

20-80 С при молярном соотношении вода — тетраэтоксисилан (0,8-l,5):1 с последующей обработкой продуктов реакции насыщенным рас тн ором аммиака н этаноле при массовом соотноше. нии раствор аммиака — полиэтоксисилоксан (О, 0525-4): !и выделением це — левого продукта. 2 табл, пельными воронками и мешалкой, загружают 10 мл этанола и одновременно прикапынают из одной воронки 930 r тетраэтоксисилана, а из другой смесь

63 г воды и 1,4 г 3?X.-ной соляной кислоты. Реагенты вводят в пропорциональных количествах с такой скоростью, чтобы температура реакционной 1 смеси за счет саморазогрева не превышала 80 С и реакционная смесь сохрао няла. гомогенность. Скорость подачи реагентов постепенно увеличивают по мере возрастания объема реакционной смеси. После ввода реагентов реакци1 581721 онную смесь выдерживают при 80 С в б течение 10 ч. После отгонки этанола получanт 305 г продук та — r идролиза с Мп (молекулярной массой) = 450,%

0H -- 1,1; % Cl = О, 005, рН 5,8 °

К 305 г продукта гидролиза при перемешивании приливают 195 r насыщенного раствора аммиака в абсолютированном этаноле и выдерживают реакционную смесь в течение 30 ч до исчезновения в реакционной смеси диэтоксициклосилоксанов общей формулой ((С Н,О) giO)m, где m = 3,4,5, и прекращения изменения, состава реакционной смеси. После отгон, и этанола и аммиака продукт растворяют s низкокипящем углеводороде (например, гексане), фильтрованием отделяют ИН С1 и отгоняют углеводород. Получают

281 г продукта с Mn = 600, % ОН следы % С1 следы рН в одной BbJTRKK и 7 е

Совпадающие резуль гаты получают, если к продукту гидролиза приливают этанол, а затем насыщают реакционную смесь газообразным аммиаком.

Методика, аналогичная примеру 1, использована в примерах 2-5,7-10.

Пример 6. В реак-ор, снабженный обратным холодильником,, я капельными воронками и мешалкой, загружают I Î мл этанола и одновременно прикапывают из одной воронки

930 г тетраэтоксисилана, а из другой смесь 63 г воды и.1,4 г 37%-ной соляной кислоты. Реагенты вводят в пропорциональных количес твах с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси за счет саморазогрева не превышала 80 С и реакциочная смесь о сохраняла гомогенность. Скорость подачи реагентов постоянно увеличивают по мере возрастания объема реакционной смеси. После ввода реагентов реакционную смесь выдерживают при 80ОС в течение 10 ч, охлаждают до .?О С и насыцают газообразным аммиаком, Растворителем аммиака является этанол, выделившийся в ходе гидролиза (195 г этанола + 25 r NH >) . Реакционную смесь выдерживают в течение 24 ч.

1п После отгонки этанола и аммиака продукт растворяют в гексаие, фильтрованием отделяют NH Сl и отгоняют гексан., Получают 284 г продукта с Мп-600,, % ОН-следы, % Сl следы, рН водной вытяжки 7, В табл. 1 приведены условия синтеза и характеристики полученных по примерам продуктов.

Свойства кварцевой керамики, про20 питанной полиэтоксисилоксанами, полученными по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 2.

Формула изобретения

Способ получения полиэтоксисилоксанов частичной гидролитической конденсацией тетраэтоксисилана при молярном соотношении вода — тетраэтоксисилан (0,8-1, 5): 1 в присутствии соляной кислоты с одновременной подачей реагентов в условиях поддержания гомогенности реакционной массы ипри20 80С,отличающий— с я тем„что, с целью получения по.лиэтоксисилоксанов, пригодных для изготовления кварцевой керамики с повышенной механической проч нос тью, и родукть реакции обрабатывают иасыщенныч раствором аммиака в этаноле при массовом соотношении раствор аммиака

40 полиэтоксисилоксан (0,0525-4):1, с последующим выделением целевого продукта.

i 58172l

Л .. I! I! ! 1

1 3

ВФ

1 Ю о

1 1 I 1

1 ! о о о о о о сч о О О

Ю о о о ф СЧ

С! о

D ф о

Ю о о о о

СЧ Г4 (/\ о

СО

Оъ

СО

СЧ ф IXI

Ch Ch се л

ln СО

С!

С

Оа О о о

CO O

С ф

Ch

СЧ

СО

С .1

О

ХР.1О

СР П СС 1- i»

СЧ С 1

СЧ СЧ

И С4 О

СЧ о о О СЧ ф

С 4

СС!

СС

СЧ о

Ю

»

ООХ С-О х х х

f O _#_ at 1

СЧ О Ch

» ° » о о а СО ф О

С С 1 сЧ О

СО

СО

» сс! at

0l A

Х О С» 1 о о

СЧ л

СЧ ih сс! О

О1

СЧ

o o

СО

СЧ М м о

СЧ СЧ

М Cai о

Л. О о о о о

В . » о о

Х 1 х ихх

О V ахох о

a!at OI. ф х х с!

at х

I6

IC

О

Ц и о о о о

В» о о

41 ф о ю

o o о о

О о о о о

В о о ч0

О о

В о О о

Q ф о

ССС

С0 о

»

СЧ

СО о ф

Ф о

СЧ

xv!

О ХО Ц

Оэо

v8 "х

1 о

»

4 \

Ю л О

О1 и

В о о о о

О с1

an о о о о

О\ а о о ь

О1

» о о о

Ф и

° Ф о о

С-!

a1 v о ! х

44

«a I л о

С 4

С

"О

СЧ О

О1

С

Ф о

СЧ .Ф

° О л л

О О

СЧ С 4 т сс!

» е О ф

t6

ta 1 (O1V с» I ссъ

at ф 1!

Х 4I

ОХО

СО О1 » « Р, О

И ф

О х х х х v

1-44 О

voto ах а

С! С4 Ю

I ° X O х v

Ф Ia

О1 -а

Р О О охер

С4 О Х Сс

at o Ci at

ZvНР, I 1

Х ОС!

О В

1 1.

1 1

OI4 С.С

Й Yl

О 1 х сс

IC Ii Д

at a!!ß

СС. 2 1 а

СС! О D С И Q о л Ссl

О о сч О с О О I л л

М СЧ СЧ м

М о о о о о О о а о о о о о о о Ю

an л ф т м д сс! М М С 1

О м о л т л л

СЮ О СЧ . Л СО со сс с! О Ъ

» » о - — — — о о

Q О О О O D о о о О

С"1 С Ъ С \ М М С 1 С 1 С"1 М м

Ch Ch Ch Ch Ch Ch О\ Ch Ch О1!

& х и О

1 — сЧ 1 - О О л а

I 581721

Таблица 2

Показатели

Керамика, пропитанная полиИгходная кварцевая к ерамика этоксисиПЛОтнОсть г/см

2,00-2,02

1, 98-2,00 2, 00-2,02

Пористость открытая, Х

8-10

Прочность при по, перечном изгибе, МПа 40

50

С ос тав и тель А, Муз афа ров

Техред N. Ходанич Коррек тор 3. Лончакова

Редактор М. Недолуженко

° l

Заказ 2066 Тираж 437 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ó>êãîpîä, ул. Гагарина, 101

Керамика, пропитанная п оли э ток сисилоксаном (этилсиликатом-50), полученньм по известному способу локсаном (этилсиликатом 50), обработанньм раствором аммиака