Полидиорганосилоксаны и сополидиорганосилоксаны в качестве пленкообразующих материалов

 

Использование: для получения пленкообразующих материалов, обладающих мезоморфными свойствами. Сущность изобретения: заявлены полидиорганосилоксаны общей формулы [(R')(C6H5) SiO]l[(C6H5)2SiO]m, где R' = C2H5, н-C4H9, н-C6H13; l = 16,7-33,3, m = 66,7-83,3, сополидиорганосилоксаны общей формулы: [(C6H5)(R')SiO] l[(C6H5)2 SiO] m[(R'')>C6H5)SiO] n, где R'= н-C6H13, R''= CH2=CH, l = 2,8,16,7, m= 66,7, n = 16,6-30,5 или R'R'' = н-C6H13, н-C4H9 l = 1,1-6,7, m= 66,7, n= 26,6-32,2. 2 c.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к полимерным соединениям класса полидиорганосилоксанов, конкретно к линейным полидиорганосилоксанам общей формулы где R' C2H5H9H13-; l=16,7-33,3; m=66,7-83,3 и к сополидиорганосилоксанам общей формулы где 1). R' н-C6H13-, R'' CH2=CH-; l=2,8-16,7, m=66,7, n=16,6-30,5; 2). R'R''= н-C4H9H13-; l=1.1-6.7, m=66.7, n=26.6-32.2 в качестве пленкообразующих материалов, проявляющим мезоморфные свойства в широком диапазоне температур.

Заявляемые соединения являются растворимыми полимерами с температурным диапазоном мезоморфного состояния от -6 до 300oC, что позволяет получать ориентированные пленки и волокна в широком температурном интервале. Предлагаемые полимеры наиболее эффективно могут быть использованы в технической химии для получения полимерных материалов, ультратонких пленок, мембран и термостойких волокон, сохраняющих эластичность при высоких температурах, что позволяет использовать их, например, при изготовлении изоляционных материалов.

Указанные соединения, их свойства в литературе не описаны.

Известны полидиорганосилоксаны на основе 1,1 - дифенил-3,3,5,5-тетра-m-толил-циклотрисилоксанов, 1,1-дифенил-3,3,5,5 - тетракис-(m-трифторметилфенил)циклотрисилоксана [1] а также на основе диалкилтетрафенилциклотрисилоксанов [2] полученные реакцией анионной полимеризации.

Известны также полидиорганосилоксаны, а именно полидифенил силоксаны [3] в которых часть фенильных групп имеет различные заместители в пара-положении фенильного кольца, или полидифенилсилоксаны, в которых часть фенильных групп замещена на н-гексильную.

Основным недостатком этих полимеров являются невысокие прочностные характеристики.

Задачей изобретения является получение новых полимерных соединений - растворимых полидиорганосилоксанов общей формулы (1) и сополидиорганосилоксанов (2), обладающих широким диапазоном мезоморфного состояния в сочетании с хорошими физико-механическими характеристиками, которые могут быть использованы для получения пленкообразующих материалов в ненаполненном и несшитом состоянии, легко подвергающихся переработке.

Поставленная задача решается тем, что линейные полидиорганосилоксаны общей формулы (1) получают реакцией анионной полимеризации алкилпентафенилциклотрисилоксанов общей формулы где R C2H5-, н-C4H9H13-
по схеме

а сополидиорганосилоксаны общей формулы (2) получают реакцией анионной сополимеризации алкилпентафенилциклотрисилоксанов по схеме

где R' C2H5H9-, н-C6H13-;
R'' R' н-C4H9-, CH2=CH-, C6H5-.

При температуре 110-150oC в качестве катализатора используют дикалиевую соль поли(фенил)(p-толил)силоксана.

Строение полученных полимеров было подтверждено данными элементного анализа и ЯМР-спектроскопии.

Полимеры 1-9 получены по общей методике.

В реакционную колбу с мешалкой, краном для ввода аргона и системой для отгонки растворителя, предварительно отожженную в вакууме и заполненную аргоном, помещают расчетное количество циклотрисилоксана или циклотрисилоксанов в сухом толуоле. Толуол отгоняют при кипячении в токе аргона и колбу с циклом (или со смесью циклов) термостатируют, после чего при тщательном перемешивании вводят 0,26N раствор дикалиевой соли поли(фенил)(p-толил)силоксана в толуоле из расчета 0,001-0,048 мас. на K+-г. Реакцию проводят при температурах от 110 до 150oC во временном интервале от 10 до 105 мин. По окончании реакции продукты полимеризации растворяют в толуоле и переосаждают в этиловом спирте. Высадившийся полимер промывают спиртом и сушат в вакууме при 60oC до постоянного веса.

Загрузки исходных циклотрисилоксанов (ЦТС), структуры звеньев полученных полимеров с соответствующими выходами представлены в табл.1
Из данных, представленных в таблице 1, видно, что при получении сополимеров общей формулы (2) количество дифенильных звеньев (индекс m) в каждом из них, независимо от соотношения исходных алкилпентафенилциклотрисилоксанов, остается постоянным. Из этого следует, что на механические свойства сополимеров (табл. 2, n/n 5-9) в значительной степени влияет соотношение содержания гетерозвеньев в полимерной цепи (индексы 1 и m), которое зависит от количества взятых в реакцию мономеров (каждый из них обладает отличным от другого радикалом).

В том случае, когда одним из исходных циклотрисилоксанов является гексафенилциклотрисилоксан, а другим алкилпентафенилциклотрисилоксан, можно видеть влияние содержания дифенильных звеньев на механические свойства полученных сополимеров. Увеличение числа дифенильных звеньев приводит к увеличению прочности сополимера и к резкому падению эластичности. (n/n 3-4, табл. 1, 2), поэтому дальнейшее увеличение числа дифенильных звеньев в сополимере нецелесообразно, т.к. это приведет к получению жестких, но хрупких пленочных материалов.

Физико-химические свойства линейных полидиорганосилоксанов представлены в табл.2 (порядковые номера соответствуют табл. 1).

Заявляемые полидиорганосилоксаны и сополидиорганосилоксаны, в зависимости от модифицирующего заместителя у атома кремния, обладают широким диапазоном мезоморфного состояния (от -6 до 300oC в сочетании с хорошими физико-механическими характеристиками, а именно предел прочности на разрыв составляет от 14 до 160 кгс/см2 при относительном удлинении от 30 до 400% что позволяет использовать предлагаемые полимеры для получения пленкообразующих материалов в ненаполненном и несшитом состоянии, легко подвергающихся переработке.


Формула изобретения

1. Полидиорганосилоксаны общей формулы

где R' CnH2n + 1, от С2Н5 до н-С6Н13;
l 16,7 33,3;
m 66,7 83,3;
Mw 8104 8,3105, Mw/Mn 1,60 2,27,
в качестве пленкообразующих материалов, проявляющих мезоморфные свойства в температурном интервале от -6 до 300oС.

2. Сополидиорганосилоксаны общей формулы

где R' н-С6Н13;
R" СН2=СН;
l 2,8 16,7;
m 66,7,
n 16,6 33,3.

или
R' R" н-С4Н9, н-С6Н13;
l 1,1 6,7;
m 66,7;
n 26,6 32,2;
Mw (2,0 9,6)105, Mw/Mn 1,6 2,0,
в качестве пленкообразующих материалов, проявляющих мезоморфные свойства в температурном интервале 50 300oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения мономеров для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей (ПЭС), широко используемых в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем, основы низкотемпературных масел, демпфирующих жидкостей

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к способу получения новой смеси мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, которые могут использоваться в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем, основы низкотемпературных масел и др

Изобретение относится к способам получения лакокрасочных составов, а именно водных силикатных красок, предназначенных для наружной окраски зданий и сооружений и для отделочных работ внутри помещений по кирпичным, бетонным, отштукатуренным, деревянным поверхностям, а также для нанесения по старым покрытиям

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано при дистилляции органических соединений на предприятиях химической, пищевой, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности

Изобретение относится к новым диорганополисилоксанам с короткой цепью, линейной или циклической, или триорганосиланам, имеющим фильтрующие фрагменты с сульфонамидной функцией, выбранные среди производных 3-бензилиденкамфоры, бензотриазолов, бензофенонов и беизимидазолов, более конкретно, эти соединения применимы в качестве солнечных органических фильтров в косметических композициях, предназначенных для защиты кожи и волос против ультрафиолетового излучения

Изобретение относится к термостойким полимерным материалам на основе кремнийорганического связующего, используемым в основном для изготовления электроизоляционных материалов

Изобретение относится к способу очистки полиалкилсилоксанов, способу получения кварцевого стекла из очищенных полиалкилсилоксанов, а также к полученным в результате реализации указанного способа очищенным полиалкилсилоксанам, и изготавливаемому из них кварцевому стеклу

Изобретение относится к способам получения кремнийорганических гидрофобизаторов, в частности порошкообразных алкилсиликонатов щелочных металлов

Изобретение относится к получению новых жидких кремнийорганических полимеров, конкретно - олигоорганооктилсилоксанов общей формулы A{[R1R2SiO]m[R3 C8H17SiO]n[CH3CF 3CH2CH2SiO]p[R4 (CH3)2SiO0,5]}b(I), где А=0, CH3SiO1,5, C2 H5SiO1,5, Si(O0,5)4 ; R1=R2=CH3, C2H 5; R3=СН3,С2Н5 , R4=H, СН3; но при R4=СН 3 заместители R1, R2, R3 не могут одновременно иметь значения СН3 или С 2Н5; m=4-20; n=6-32; p=0, 2, 6, 8; b=2, 3, 4, работоспособных в широком интервале температур от минус 60°С до 180°С, обладающих улучшенными низкотемпературными, вязкостно-температурными и смазывающими характеристиками

Изобретение относится к полимерному материалу, обладающему оптически детектируемым откликом на изменение нагрузки (давления), включающему полиуретановый эластомер, адаптированный для детектирования изменения нагрузки, содержащий алифатический диизоцианат, полиол с концевым гидроксилом и фотохимическую систему, включающую флуоресцентные молекулы для зондирования расстояния, модифицированные с превращением в удлиняющие цепь диолы, в котором мольное соотношение диолов и полиолов находится в диапазоне от приблизительно 10:1 до около 1:2, а фотохимическая система выбрана из группы, состоящей из системы эксиплекса и резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET)

Изобретение относится к многокомпонентной местной пенистой системе для получения пенополиуретанов для строительных целей на местах, состоящей из полиизоцианата (компонент А), полиола, содержащего воду (компонент В), которые находятся в отдельных контейнерах, а также эпоксидной смолы на основе бисфенола А и бесфенола F, и/или силоксанового форполимера со средней молярной массой от 200 г/моль до 10000 г/моль с реактивными концевыми алкокси-группами (компонент С), обычного катализатора для реакции образования полиуретана, и/или обычного сшивающего агента для силоксанового форполимера (компонент D) в пространственно разделенной форме и, необязательно, наполнителя, одного или нескольких красителей или пигментов и обычных добавок

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к полимерным соединениям класса полидиорганосилоксанов, конкретно к линейным полидиорганосилоксанам общей формулы где R C2H5H9H13-; l16,7-33,3; m66,7-83,3 и к сополидиорганосилоксанам общей формулы где 1)

Наверх