Способ получения кремнийорганической смолы

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Соцналнстнческих

Респубпнк

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента— (22) Заявлено 20.07.72 (21) 1814935, 23-5 (32) Приоритет 21.07.71 (31) iVP CO8v, 156626 (33) ГДР

Опубликовано 30.07.74. Бюллетень № 28 (5!) М.Кл. С 08g 31/34

Государстееннв|й комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 678.84(088.8) Дата опубликования описания 24.03.75. (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Рудольф Готтфрид, Хельга Садовски, Рольф Кене и Айтель Хек (ГДР)

Иностранное предприятие

Феб Хемиверк Нюнхритц (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИт!ЕСКОй СМОЛЫ

Изобретение относится к способу получепия кремнийорганических смол, применяемых во многих отраслях электротехнической промышленности.

Известен способ получения кремнийорганических смол гидролизом исходной смеси хлорсиланов с последующим стделением солянокислой водной фазы и конденсацией полученного гидролизата в присутствии катализатора — щелочи при нагревании.

Однако по известному способу не удается получить смолу, образующую быстроотвержда ющиеся вы сокоэл а стичн ые пленки.

Предлагают исходную смесь хлорсиланов получать реакцией обменного разложения

20 — 60 мол. % фенилтрихлорсилана, 5 — 30 мол. % метилтрихлорсилана с 7 — 25 мол. % фенилмагнийбромида и 30 — 55 мол. % диметилдихлорсилана с таким расчетом, чтобы отношение органического остатка к кремнтпо было в пределах от 1,49 до 1,61, Полученную смесь растворяют при 30—

70 С в таком растворителе, как толуол илп ксилол и гидролизуют в таком количестве воды, которого достаточно для образования водного раствора хлористоводородной кислоты. К полученному после отделения солянокислой фазы раствору силоксана без его промывки при концентрации в раствори1еле от 55 до

85%, добавляют из расчета на содержащийся

2 силоксан 0,001 — 0,5 вес. ", предпочтительно

0,01 — 0,05 вес. %, цинка и 0,0001 — О,1 вес. %, предпочтительно 0,0005 — 0,005 вес. % свинца в виде их солей, и проводят конденсацию при

5 110 — 170 С в течение 1 — 6 час.

Полученный раствор смолы прозрачен н неограниченно устойчив при хранении.

Силоксановые растворы, полученные по предлагаемому способу, после проведения

l0 гидролиза пригодны для последующей переработки без проведения стадии промывки.

Выход смолы составляет около 95% от теоретического.

Преимущество предлагаемого способа за15 ключается в устранении промывки, сокращении затрат при перегонке и разбавленип пз-за проведения конденсации в присутствии растворителя при относительно низкой температуре, неограниченно большом сроке хранения

20 (несмотря HB содержание свинца) даже при высокой концентрации смолы (70 — 75%).

Полученные смолы характеризуются высокой и длительно сохраняющейся эластичностью при коротком времени отверждения.

25 Вследствие малого содержания свинца продукты практически не ядовиты и характеризуются неограниченно большой устойчивостью при хранении в противоположность лакам, получаемым в присутствии свинца в каЗ0 честве катализатора, для отверждения.

438192

Состав, мол. %

Условия конденсации

Показатель навиванич на стергкень, яки, при

250 C в течение, час а

Ю з = » х

4г C

Щ

No=

Г.

dC

CJ о о

И

К

Ж

) Способ

= ÎQ а

24 96 200

39

12

19

12

12

32

1«9

32

12

12

8

6

Известный

9

0,5

0,5

2 — 5

9 — 4

2 — 4

40

Предлагаемый

Г1о примерам 1 н 3

По примеру 2

2 — 6

1 — 2

П р и ьм е ч а н и е. Длительность отверждения означает время, необходимое для отверждения, проводимого при 250 С, до такой степени, ч гебы пленка толщиной

50 — 100 и.и утрачпвала лппкость при 180 С.

Предмет изобретения

3

Пример 1. К 43 мол. % фенилтрихлорсилана и 14 мол. % метилтрихлорсилана добавляют по каплям при перемешивании 15 мол.

% фенилмагнийбромида, растворенного в эфире, Смесь перемешивают 30 мин, затем при перемешивании добавляют 43 мол. % диметилдихлорсилана и 300 г толуола, после чего продолжают перемешивание еще 2 час, Для проведения гидролиза смесь добавляют по каплям при перемешивании к 400 мл воды и оставляют стоять до посветленпя образовавшихся слоев, Затем отделяют слой, содержащий хлористоводородную кислогу v. 0,2% эфира.

Силоксановый раствор цент1гифугируют и путем отгонки растворителя доводят до 80%-ной концентрации. Затем вносят 0,1 % цинка и

0,0005% свинца в виде нафгепатов и кипятят смесь с обратным холодильником 2 час в allпарате для отделения воды, после чего разбавляют до 70%-ной конценграции.

Смола отверждается при 250 С за 6 час и после термической нагрузки при 250 С в течение 200 час имеет показатель навивания на стержень 4 мм. В случае добавления 1% цинка в виде нафтената длител nocTb отверждения сокращается до 1 час.

Пр и м е р 2. К 30 мол. % фенилтрихлорсилана и 20 мол. % метилтрихлорсилана добавляют по каплям при перем=шивании 8 мол. % фенилмагнийбромида, затем 50 мол. % диметилдихлорсилана. Смесь перемешивают 1 час и разбавляют 80 мл толуола. Для проведения гидролиза смесь добавляют по каплям при перемешивании к 450 мл воды. После отделения водного раствора хлористоводородной кислоты отгоняют растворитель с таким расчетом, чтобы получить 70%-ну|о концентрацию.

После добавления 0,0!% цинка и 0,005% свинца в форме их октоатов смесь кипятят 6 час с обратным холодильником, после чего проводят центрифугирование.

Пленка силиконового лака отверждается

4 при 250 С за — 2 час и через 200 час имеет показатель навивания на стержень 8 мм.

В случае добавления 0,08% свинца в виде октоата длительность отверждения сокращается до 20 мин.

Пример 3. Смесь готовят по примеру 1, но в воде, применяемой длч гидролиза, растворяют 2,4 моль гидрата окиси натрия (благодаря чему сточные воды получаются прак10 тически нейтральными и не содержащими эфира). Дальнейшая обработка и показатели не отличаются QT описанных E примере 1.

В полученные смолы могут быть введены пигменты, например, в случае добавления

15 70%-ной алюминиевой бронзы получают защитное покрытие, устойчивое к воздействию нагревания.

Качественное превосходство смол, полученных по предлагаемому способу, отражено в

20 таблице.

Способ получения кремнийорганической смолы гидролизом раствора смеси органохлорсиланов с последующим отделением соляно50 кислой водной фазы и канд нсацией полученного гидролизата в присутствии катализатора при нагревании, отлича ощийся тем, что, с целью получения смол, образующих быстроотверждающиеся высокоэластичные пленки, используют смесь органохлорсиланов, полученную реакцией обменного разложения 20—

60 мол. % 30 мол. % метилтрихлорсилана с 7 — 25 мол. % фенилмагнийбромида и 30 — 55 мол, % диметилди60 хлорсилана, а в качестве катализатора— смесь нафтенатов или октоатов цинка и свинца, взятых соответственно в количестве

0,001 вЂ,5 вес. % и 0,0001 вЂ,1 вес. % от веса гидролизата, и конденсаци о проводят при

65 110 †1 С в течение 1 — 6 час.