Способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями


 


Владельцы патента RU 2487143:

Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") (RU)

Изобретение относится к области силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, обладающих повышенными термо- и морозостойкими свойствами. Предложен способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, реакцией соконденсации дифенилсиландиола с преполимером, предварительно полученным сополимеризацией диметилциклосилоксанов и метилвинилциклосилоксанов в присутствии анионного катализатора, при этом реакцию соконденсации проводят в присутствии дополнительной порции вышеуказанного анионного катализатора при температуре 130-170°C с азеотропной отгонкой воды и последующими нейтрализацией анионного катализатора и отгонкой в вакууме непревращенных циклосилоксанов. Технический результат - способ позволяет получать неструктурированные силоксановые каучуки, модифицированные дифенильными звеньями, с пенетрацией до 270 условных единиц. 2 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения композиционных материалов из силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, обладающих повышенными термо- и морозостойкими свойствами.

Известен способ получения кремнийорганического каучука, содержащего 8-10% дифенильных звеньев. Синтез его осуществляют полимеризацией диметилциклосилоксанов и октафенилциклотетрасилоксана в присутствии полидиметилсилоксандиолята калия при температуре 150°C с последующей нейтрализацией основного катализатора и отгонкой в вакууме непревращенных циклосилоксанов. (Кн. Химия и технология кремнийорганических эластомеров. // Под ред. В.О.Рейхсфельда. - М.: Химия, 1973. с.113, 91). Недостатком известного способа является высокая себестоимость получения кремнийорганического каучука из-за ограниченности и дороговизны октафенилциклотетрасилоксана.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ получения силиконовых каучуков с дифенилсилоксановыми звеньями взаимодействием дифенилсиландиола с продуктом сополимеризации диметилциклосилоксанов и метилвинилциклосилоксанов при температуре 130-170°C с азеотропной отгонкой воды. Сополимеризацию циклосилоксанов проводят в присутствии анионного катализатора. (Авторское свидетельство СССР №689233. Способ получения силиконовых каучуков с дифенилсилоксановыми звеньями. - МПК: С08G 77/06). Данный способ принят за прототип.

Основным недостатком известного способа является возможность получения силоксановых каучуков с пенетрацией менее 100 условных единиц. Кроме того, силоксановые каучуки, полученные известным способом, частично структурированы.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа получения неструктурированных силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, с пенетрацией до 270 условных единиц.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является повышение пенетрации силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, включающем реакцию соконденсации дифенилсиландиола с преполимером, предварительно полученным полимеризацией диметилциклосилоксанов или сополимеризацией диметилциклосилоксанов и метилвинилциклосилоксанов в присутствии анионного катализатора, при этом реакцию соконденсации проводят при температуре 130-170°С с азеотропной отгонкой воды и последующими нейтрализацией анионного катализатора и отгонкой в вакууме непревращенных циклосилоксанов, согласно предложенному техническому решению реакцию соконденсации преполимера с дифенилсиландиолом проводят в присутствии дополнительной порции вышеуказанного анионного катализатора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявляемого способа получения силоксановых каучуков, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

В соответствии с изобретением в заявляемом способе для получения силоксановых каучуков используются следующие реагенты:

дифенилсиландиол, ТУ 6-02-623-76 или импортного производства;

диметилциклосилоксан, ТУ 6-02-1-027-90;

метилвинилциклосилоксан - винильная шихта, ТУ 38.40300-14 -82, или тетраметилтетравинилциклотетрасилоксан (импортного производства);

анионный катализатор - полидиметилсилоксандиолят калия, СТП 38.1505 -98;

ортофосфорная кислота, ГОСТ 6552-80, и аэросил, ГОСТ 14922-77, - в качестве стабилизатора.

Сущность предлагаемого способа получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, заключается в следующем.

Способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, включает 2 стадии. На 1-ой стадии проводят полимеризацию диметилциклосилоксанов или сополимеризацию диметилциклосилоксанов и метилвинилциклосилоксанов в присутствии одной порции анионного катализатора при температуре 130-145°С. На 2-ой стадии проводят реакцию соконденсации полученного преполимера с дифенилсиландиолом в присутствии второй дополнительной порции вышеуказанного анионного катализатора при температуре 150-170°C с азеотропной отгонкой воды и последующими нейтрализацией анионного катализатора и отгонкой в вакууме непревращенных циклосилоксанов.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева, холодильником и приемником, загрузили 500 г октаметилциклотетрасилоксана и 6,6 г винильной шихты, содержащей 25,6 мол.% метилвинилсилоксановых звеньев, и смешивали с подогревом. При температуре 130-145°C загрузили 0,72 г полидиметилсилоксандиолята калия с содержанием 3,5% гидроксида калия, т.е. 0,005% в пересчете на гидроксид калия, в качестве анионного катализатора и проводили полимеризацию в течение 60 мин. К полученному преполимеру добавили еще 0,72 г вышеуказанного полидиметилсилоксандиолята калия и при вакууме 100-150 мм рт.ст. прибавили 4,4 г дифенилсиландиола. Реакцию соконденсации проводили в течение 1,5 часов при непрерывной отгонке под вакуумом азеотропа в виде воды с непрореагировавшими циклосилоксанами. После удаления азеотропа реакционную массу прогревали в течение 1 часа при температуре 160-170°C, после чего полимер сливали в смеситель типа «Бенбери», где его стабилизировали путем добавления аэросила 2% от массы и 0,12 г ортофосфорной кислоты (85%). Отгонку непрореагировавших циклосилоксанов проводили в вакууме (1-3 мм рт.ст.) и температуре 130°C.

Выход полимера составил 480,4 г (84,3%), мольная доля дифенилсилоксановых звеньев, мол.%: задано - 0,3, получено - 0,27. Пенетрация - 270 усл.ед.

Аналогичным образом получены силоксановые каучуки, модифицированные дифенильными звеньями, по примерам 2-5. Соотношения исходных компонентов по примерам приведены в табл.1.

Характеристики силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, по примерам 1-5 и прототипу приведены в табл.2.

Таблица 2
Наименование показателей Характеристики силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Прототип
Выход, % 84,3 83,7 84,1 84,2 84,6 84,9
Мольная доля дифенилсилоксановых звеньев, % 0,27 3,90 5,78 4,75 5,91 0,27
Пенетрация, усл.ед. 270 250 160 230 240 87
Растворимость в толуоле полная полная полная полная полная частичная

Как видно из табл.2, показатель пенетрации силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, полученных предлагаемым способом, колеблется в широком интервале от 160 до 270 усл.ед., а по прототипу - 87 усл.ед.

Данный способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, используется на ОАО «Казанский завод синтетического каучука», технологический регламент №TP 23-24-2000-02018-2009. Реализация данного способа по сравнению с принятым прототипом позволила получать неструктурированные силоксановые каучуки, модифицированные дифенильными звеньями, с пенетрацией до 270 условных единиц.

Способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, включающий реакцию соконденсации дифенилсиландиола с преполимером, предварительно полученным сополимеризацией диметилциклосилоксанов и метилвинилциклосилоксанов в присутствии анионного катализатора, при этом реакцию соконденсации проводят при температуре 130-170°C с азеотропной отгонкой воды и последующими нейтрализацией анионного катализатора и отгонкой в вакууме непревращенных циклосилоксанов, отличающийся тем, что реакцию соконденсации преполимера с дифенилсиландиолом проводят в присутствии дополнительной порции вышеуказанного анионного катализатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к применению токоферола в качестве сокатализатора при полимеризации с раскрытием цикла циклических силоксанов и к способу получения гидрофильных полисилоксанов.
Изобретение относится к химической технологии получения катализаторов для отверждения кремнийорганических композиций. .
Изобретение относится к области кремнийорганических эластомеров, в частности - к процессу получения модифицированных высокомолекулярных силоксановых каучуков с повышенной термо- и морозостойкостью.

Изобретение относится к производству циклотрисилоксанов. .

Изобретение относится к химии и технологии получения силиконовых олигомеров. .
Изобретение относится к способу получения полиорганосилоксанов. .

Изобретение относится к способам получения олигоорганосилоксанов, а именно полифенилсилоксановой смолы на основе фенилтрихлорсилана, которая применяется в качестве пленкообразующей компоненты и модификатора в производстве лакокрасочных материалов.

Изобретение относится к получению полиорганосилоксана с концевыми алкоксигруппами и к применению этого полиорганосилоксана в качестве компонента ВКТ-1-алкоксикомпозиций (ВКТ означает "вулканизация при комнатной температуре").
Изобретение относится к способам получения олигоалкилсилоксанов - кремнийорганических жидкостей, находящих широкое применение во многих областях техники благодаря комплексу ценных физико-химических и эксплуатационных характеристик.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения полиорганосилоксанов, которые могут быть использованы для изоляции обмоток электрических машин, муфт и плат в электронике.

Изобретение относится к способам получения олигодиорганосилоксанов, используемых в качестве рабочих жидкостей паромасляных вакуумных насосов для создания умеренного и сверхглубокого вакуума; в качестве рабочих тел капельных холодильников-излучателей бескаркасных систем отвода низкопотенциального тепла космических ядерных энергетических установок.
Изобретение относится к способу получения материала покрытия. .
Изобретение относится к технологии получения олигоорганосилоксановых смол, используемых в производстве композиционных материалов различного назначения, в качестве пленкообразующего компонента лаков при создании защитных покрытий и для модификации органических лаков и смол.
Изобретение относится к способам получения полиорганосилоксанов. .
Изобретение относится к технологии получения фторсодержащих полиорганосилоксановых полимеров. .
Изобретение относится к химии и технологии получения полиметаллосилоксанов с заданным соотношением Si:М, где М - Ti или Zr. .
Изобретение относится к области кремнийорганических эластомеров, в частности - к процессу получения модифицированных высокомолекулярных силоксановых каучуков с повышенной термо- и морозостойкостью.

Изобретение относится к нетоксичному полисилоксановому материалу. Предложен биорассасывающийся полисилоксановый (ПСН)-материал для получения волокон, получаемый (а) первой реакцией гидролиза-конденсации (РГК) максимум одного остатка одного или нескольких различных Si-соединений формулы SiX4, в которой остатки Х являются одинаковыми или различными, проводимой при катализе кислыми агентами и при начальном значении рН от 0 до ≤7 в присутствии водорастворимого растворителя 1-192 ч при температуре 0-80°С, (b) второй РГК материала, полученного на стадии (а), проводимой при одновременном удалении растворителя за счет испарения в закрытом перемешивающем аппарате при непрерывной подаче химически инертного потока газа-носителя в вакууме 1-1013 мбар при температуре 30-90°С до вязкости 0,5-2 Па·с. На стадии (с) ПСН-материал охлаждают в закрытом аппарате до температуры -20 - +10°С, в течение 2 мин - 5 ч, и затем (d) ПСН-материал, полученный на стадии (с), путем третьей РГК переводят в созревший полисилоксановый материал (сПСН)-материал при температуре -20 - +10°С в течение от 1 дня до 8 недель, при этом стадию (d) осуществляют непосредственно после стадии (с). Технический результат - получаемый сПСН-материал пригоден для изготовления нетканого материала с улучшенной биологической переносимостью. 13 з.п. ф-лы, 2 пр.
Наверх