Способ получения полиметилсилоксановых жидкостей

 

Использование: в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем. Сущность изобретения: полиметилсилоксановые жидкости получают гидролизом смеси метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и триметилхлорсилана с последующей нейтрализацией продукта гидролиза мелом в виде 5 - 30%-ной суспензией в полиметилсилоксановой жидкости при массовом соотношении продукта гидролиза и мела 1 : 0,0015 - 0,0020, фильтрацией продукта гидролиза, каталитической перегруппировкой полученного фильтрата и разгонкой на фракции. Изобретение позволяет сократить расходные нормы мела и потери продукта гидролиза, улучшить условия труда. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения полиметилсилоксановых жидкостей с разветвленными цепями молекул, а именно полиметилсилоксановых жидкостей (ПМС-р), широко используемых в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем и другие.

Известен способ получения ПМС (авт. св. СССР N 191124, 1967. БИ. N 3) гидролизом метилхлорсиланов с последующей нейтрализацией продуктов гидролиза содой, фильтрацией продукта гидролиза, каталитической перегруппировкой и разгонкой на фракции.

Недостатками этого способа являются высокие расходные нормы соды для нейтрализации продукта гидролиза, значительные потери продукта с содой и другие.

Известен также и принят за прототип способ получения полиметилсилоксановых жидкостей гидролизом метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и триметилхлорсилана с последующей нейтрализацией продукта гидролиза содой или мелом, каталитический перегруппировкой и разгонкой на фракции (Хананашвили Л. М., Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. М. : Химия, 1983, с. 177 - 181 (прототип)).

Недостатком способа является необходимость использования значительных количеств мела (50 кг/т продукта гидролиза), что приводит к комкованию мела, налипанию его на стенки аппарата, забивкам коммуникаций, значительным потерям продукта гидролиза с мелом.

Технической задачей изобретения является сокращение расходных норм мела и потерь продукта гидролиза, улучшение условий труда.

Эта задача решается тем, что в способе получения полиметилсилоксановых жидкостей гидролизом метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и триметилхлорсилана с последующей нейтрализацией продукта гидролиза мелом, каталитической перегруппировкой и разгонкой на фракции, мел используют в виде 5 - 30% суспензии в полиметилоксановых жидкостях при весовом соотношении нейтрализуемой жидкости и мела 1 : 0,0015 - 0,0020. Такое соотношение обеспечивает увеличение pH продукта гидролиза с 3,0 до 6,0 - 7,0.

Отличительным признаком изобретения является использование мела в виде его 5 - 30% суспензии в полиметилсилоксановых жидкостях при весовом соотношении нейтрализуемой жидкости и мела 1 : 0,0015 - 0,0020.

В качестве дисперсионной среды для суспензии мела используют, например, низковязкие фракции производства ПМС-р, сами жидкости, например, ПМС-20 рГ и др.

Пример 1. В 2 литровую четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой с гидрозатвором, капельной воронкой, термометром и обратным холодильником загружают 1100 мл воды. При охлаждении и температуре 20 - 40^oC в колбу вводят смесь 66 г метилтрихлорсилана, 266 г диметилдихлорсилана, 211 г триметилхлорсилана в течение 40 - 60 мин. Затем перемешивают содержимое колбы в течение 3 ч при 50^oC.

После разделения водной и органической фаз получают 330 г олигометилсилоксанов (pH 3,0; вязкость 3,5 сСт) и 1300 г 22% соляной кислоты. К олигометилсилоксанам с 3 операций гидролиза (1000 г; pH 3,0; 3,5 сСт) добавляют 6 г 25% суспензии мела в продукте гидролиза и нейтрализуют при комнатной температуре в течение 4 ч, фильтруют 0,5 ч при 20 - 30^oC и получают жидкость с pH 6,2, которую направляют на каталитическую перегруппировку 100 г сульфокатионита КУ-23 (10% от веса жидкости) при температуре 40 - 110^oC в течение 16 ч.

Соотношение нейтрализуемой жидкости и мела 1 : 0,0015. Продукт каталитической перегруппировки отфильтровывают от твердой фазы и получают 930 г олигометилсилоксанов с вязкостью 4,5 сСт и pH 6,2. Далее продукт подвергают разгонке на фракции и получают 355 г (42,2% выход) полиметилсилоксановой жидкости ПМС-20 рГ с температурой кипения более 200^oC, вязкостью 21 сСт, pH 6,2 (полиметилсилоксановая жидкость ПМС-20 рГ).

Результаты примеров 2 - 5 приведены в таблице.

Как видно из примеров 1 - 4, получение полиметилсилоксановых жидкостей гидролизом метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и триметилхлорсилана с последующей нейтрализацией продукта гидролиза 5 - 30% суспензией мела в полиметилсилоксановых жидкостях при весовом соотношении нейтрализуемой жидкости и мела 1 : 0,0015 - 0,0020, фильтрацией продукта гидролиза, каталитической перегруппировкой и разгонкой на фракции позволяет получить полиметилсилоксановую жидкость с pH 6,2 - 6,6, что позволяет уменьшить расходные нормы мела (с 50 до 1,5 - 2,0 кт/т) и потери жидкости.

Осуществление процесса предлагаемым методом позволяет также исключить комкование мела, налипание его на стенки аппарата, а также забивки коммуникаций мелом, что приводит к улучшению условий труда.

Данные примера 5 показывают, что использование соотношения продукта нейтрализации и мела 1 : 0,0010 не позволяет получить жидкость с pH более 6,0.

Формула изобретения

Способ получения полиметилсилоксановых жидкостей гидролизом смеси метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и триметилхлорсилана с последующей нейтрализацией продукта гидролиза основным соединением, фильтрацией продукта гидролиза, каталитической перегруппировкой полученного фильтрата и разгонкой на фракции, отличающийся тем, что в качестве основного соединения используют мел в виде 5 - 30% суспензии в полиметилсилоксановой жидкости при массовом соотношении продукта гидролиза и мела 1 : 0,0015 - 0,0020.

РИСУНКИ

Рисунок 1