Способ получения органокремнийорганических полимеров
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1п1 454811
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.07.72 (21) 1815010/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 11.05.78 (51) Ы. Кл. С 08F 15/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678.84(088.8) (72) Авторы изобретения
Н, С. Наметкин, В. П. Беляков, С, Г. Дургарьян, В. Ф. Густов, Э. Г. Новицкий, Е. В. Соловьев, В. М. Пирятинский, И. Е. Черняков, К. Г. Зверев, О. Г. Талакин и Д. А. Иващенко
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева и Всесоюзный научно-исследовательский институт криогенного машиностроения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОКРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ
ПОЛ ИМЕРОВ сн,= Сн
R — Si.— R
R"
20 где
Известен способ получения органокремнийорганических полимеров сополимеризацией винилтриорганосилана, содержащего алкильный радикал с числом углеродных атомов более 5, и сопряженного диена (изопрена или бутадиена) . Сополимеризацию проводят в присутствии литийорганического катализатора при 10 — 80 С. Содержание диенов в полученных сополимсрах 5 — 15 вес. 0 0. Получают эластомер ые полимеры.
Целью изобретения является получение термопластичных полимеров.
Цель достигается тем, что в качестве кремнийсодержащего сомономера используют винилтриорганосилан общей формулы
R — алкильный радикал нормального строения с числом углеродных атомов 1 — 3;
R=R — фенил в количестве 40 — 95 вес. о о в сополимере.
Процесс сополимеризации проводят в присутствии литийорганических инициаторов. В качестве органического компонента в алкилах лития предпочтительно использование разветвленных углеводородных радикалов, например изопропиллития, вторичного бутиллития, изоамиллития и других, из-за их большой
5 скорости взаимодействия с мономерами, участвующими в процессе сополимеризации. Сополимеризацию осуществляют в массе или в углеводородных растворителях: низших алканах нормального и изостроения с числом
10 углеродных атомов 5 — 10, ароматических, циклоалифатических, а также их смесях, например циклогексане, бензоле, толуоле, гексане, их смесях и др. Сополимеризацию проводят при 10 — 80 С, предпочтительно при 40—
15 60 С.
Концентрацию инициатора можно изменять в широком интервале в зависимости от требуемого молекулярного веса по соотношению
М! +Мл
1 где М< и Мз — концентрация (в молях) мономеров; I — концентрация (в молях) инициатора.
25 Соотношение мономеров в исходной смеси может изменяться в широком интервале в зависимости от требований, предъявляемых к конечному продукту: например, количестве
454811
50
Составитель В. Комарова
Редактор 3. Твердохлебова Тсхрсд B. Рыбаков
Корректоры: Н. Федорова и A. Степанова
Типография, пр. Сапунова, 2 винилсилана в конечном продукте может быть 40 — 95 вес. о/о.
Процесс сополимеризации можно производить в атмосфере сухого очищенного инертного газа, например аргона, азота и других, или в вакууме, Поскольку процессы анионной сополимеризации чувствительны к примесям всякого рода (02, Н О, С02), то в полимеризации используют сухие мономеры и растворители высокой степени чистоты.
Процесс сополимеризации осуществляют либо в металлическом, либо в стеклянном реакторе, снабженном перемешивающим устройством. В вакууме, например, процесс проводят по следующей методике. В эвакуированную стеклянную ампулу конденсируют требуемое количество мономеров и растворителя. Смесь дегазируют и дозируют инициатор. Реакционную ампулу отпаивают от вакуумсоздающей системы и помещают при постоянном перемешивании в термостат при заданной температуре. Полученные сополимеры хорошо растворимы в гексане, циклогексане, бензоле, толуоле. Сополимеры содержат структурные звенья
СН вЂ” CHа СН вЂ” СН= С вЂ” CH
I и где R, R имеют вышеуказанное значение;
R" — Н, СН,.
На основе полученных сополимеров могут быть получены мембраны, обладающие селективной газопроницаемостью по отношению к смесям разных газов. Мембрана, полученная из статического сополимера винилтриметилсилана и изопрена (при содержании изопрена в сополимере 7 — 20 вес. ), существенно более селективна по отношению к смеси газов Не/Nq, чем мембрана, полученная из гомополимеров изопрена или винилтриметилсилана.
Пример 1. В реакционную ампулу конденсируют 20 г (0,20 моль) винилтриметилсилана и 13,6 r (0,20 моль) изопрена. Из бюретки с инициатором вводят 1 мл раствора вторичного амила лития в циклогексане с концентрацией 1,1 ° 10 4 моль/мл. Ампулу отпаивают и помещают в термостат с температурой
50 С. Продолжительность процесса сополимеризации 25 час, Выход сополимера
63,6 вес. Содержание винилсилана в сополимере 44,6 мол. о/о. Характеристическая вязкость, измеренная в циклогексане при 25 С, равна 1,6 дл/г.
Пример 2. Реакционную ампулу заполняют сухим и чистым аргоном и дозируют в токе аргона из сосудов Шленка 15 г
Заказ 91774 Изд. М 319 (0,15 моль) винилтриметилсилана и 1,3 г (0,02 моль) изопрена. Из бюретки с инициатором вводят 1 мл рañòâîðà нормального бугиллития в циклогексапс с концентрацией
1. 10 " моль/мл. Продолжительность сополимеризации 180 час при 26 С. Выход 65 вес. %.
Содержание винилсилана в сополимере
89,4 мол. %. Характеристическая вязкость, измеренная в циклогексане при 25 С, равна
1,21 дл/л.
Получение мембран, обладающих селективной и избирательной газопроницаемостью, на основе статического сополимера винилтриметилсилана и изопрена (количество изопрена в конечном продукте 11 вес. /о) происходит следующим образом.
15%-ный раствор сополимера ВТМС с изопреном в циклогексане наносится при помощи лабораторной поливочной машины на зеркальную стеклянную поверхность и при постоянной температуре 25 С выдерживается в течение 24 час.
Образец пленки, полученной из данного сополимера, имеет следующие константы газопроницаемости: N 0,041 ° 10,- О 0,21 10, Ne
0,29.10 Не 0,83.10 СО2 0,67 10
Характеристическая вязкость сополимера, измеренная в циклогексане при 25 С, равна
1,82. Относительное удлинение образца пленки равно 16о/о (при 20 С) . Сопротивление разрыву при 20 С равно 190 кгс/см .
Предмет изобретения
1. Способ получения органокремнийорганических полимеров сополимеризацией винилтриорганосиланов с сопряженными диенами, выбранными из группы изопрена или бутадиена, в присутствии литийорганического катализатора при 10 — 80 С, отличающий ся тем, что, с целью получения термопластичных полимеров, пригодных для изготовления мембран с избирательной и селсктивной газопроницаемостью, используют винилтриорганосилан общей формулы
CH =CH
Я вЂ” S с — Й
I р! где R — алкильный радикал нормального строения с числом углеродных атомов 1 — 3;
R=R — фенил в количестве 40 — 95 вес. % в сополимере.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения мембран, обладающих повышенной селективностью к газовой смеси Не/Ng, проводят сополимеризацию изопрена с 93 — 80 вес. /о винилтриорганосилана.
Тираж 630 Подписное
