Способ получения полиалюмоорганосилоксанов

 

В - эю з .: - . кВо з (кит, :о .;. . .. ..тФл

О П И С А H Е Iii i66856

Юо1оз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.76 (21) 2357427/05 с присоединением заявки № (51) М. Кл. С 084 83/04

С 08G 79/10

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 09.08.77 (53) УДК, 678.84(088.8) (72) Авторы изобретения К. А. Андрианов, Л. М. Хананашвили, Э. C Стародубцев, В. М. Мазаев, А. И. Маслюков, М. А. Езерец, H. Г. Мазаева, Э. 3. Аскович, В. Т. Минаков и М. A. Отоцкова (71) Заявители Запорожский завод «Кремнийполимер» и Московский ордена Трудового Красного Знамени институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАЛ10МООРГАНОСИЛОКСАНОВ

2. (RSiO(OH),)„+пХаОН— — (RSiOjOH)ONBJ„+nH,O

НО К (ll 0

Iy

i (RSi0iOH)OWn) .>лА! (фО ) 2 0 и " 4

Й Al Н

1 3 б

НО К 0

Изобретение относится к области получения полиметаллоорганосилоксанов и может быть применено для получения полиалюмоорганосилоксанов.

Полиалюмоорганосилоксаны нашли широкое применение в качестве связующих для получения теплостойких пластических масс, слоистых пластиков и отвердителей органических и кремнийорганических полимеров.

Известен способ получения полиалюмоорганосилоксанов реакцией обменного разложегде R — алкильный или арильный радикалы.

Таким способом получают полиалюмоортаносилоксаны с отношением кремния к алюминию, равном 3 и более. Уменьшение в полимерной цепи отношения кремния к алюминию, т. е. увеличение содержания алюминия, оказывает существенное влияние на свойства полимеров. Так, например, повышается теплония мононатриевых солей полиорганогидроксисилоксанов с сернокислым алюминием, алюминиевыми квасцами или хлористыM алlо миннем по реакции (1):

1, иКЯС1,+ЗпН,Π— (RSiO (ОН),)„+

+ 3nHC1+0,5Н,О стойкость полимеров за счет увеличения количества более теплостойкой связи А1 — О.

25 Однако получение более теплостойких полиалюмоорганосилоксанов известным методом не предстагляется возможным, так как в реакции обменного разложения мононатриевых солей органогидроксилоксанов участвуют со30 ли алюминия, в которых все три валентности

566856

Зо

65 у алюминия замещены однотипными группами.

Применяемые в настоящее время соли алюминия содержат малое количество алюминия (6 — 8 /о). В процессе синтеза полиалюмоорганосилоксанов образуется большое количество побочных продуктов, что усложняет технологическую схему получения и выделения целевого продукта (емкостная аппаратура, длительная отмывка побочных продуктов, потеря растворителя и готового продукта и т. д.).

Целью изобретения является разработка способа получения полиалюмоор ганосилоксанов с отношением кремния к алюминию от

1,0 до 3,0 и отличающегося лучшими техникоэкономическими показателями за счет упрощения технологии процесса.

Для этого по предлагаемому способу проводят реакцию обменного разложения мононатриевых солей органогидроксисилосанов с солями алюминия.

Отличительными признаками является использование в качестве соли алюминия оксихлоридов алюминия А1 (ОН) С1 или

А1(ОН) С1 в виде 5 — 20 /о-ного водного раствора и проведении реакции при температуре

40 — 80 С.

В указанных интервалах температур и концентрации реакция обменного разложения легко управляема. Процесс заканчивается в среде с рН 10 — 12. Для удаления образующейся в ходе реакции соли NaCI достаточно одной промывки теплой водой синтезированных полиалюмоорганосилоксанов.

Замена алюмокалиевых квасцов или сернокислого алюминия на оксихлориды алюминия позволяет получить полиалюмоорганосилоксаны с отношением кремния к алюминию от 1,0 до 3,0, а также упростить технологический процесс.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, термометром, обратным холодильником и мешалкой, загружают 100 г мононатриевой соли полифенилгидроксисилоксана, растворенного в 500 r воды. Температуру повышают до 60 С и вводят при перемешивании 50,0 г оксихлорида

А1 (ОН) С1, растворенного в 450 r воды, после чего при этой температуре проводится выдержка. Через 3 час полиалюмофенилсилоксан нейтрализуют 2 /о-ным раствором HCI, отделяют от воды на фильтре, промывают теплой водой от соли NaCI. Окончательное удаление влаги проводят в вакуум-сушильном шкафу при температуре до 90 С и остаточном давлении не более 200 мм рт. ст.

Получают 94,0 r порошка полимера.

Выход 89,9 /о. Содержание, /о . .Si 17,77;

Al 15,6.

Отношение кремния к алюминию равно 1,1.

Пример 2. Отличается от примера 1 концентрацией оксихлорида. Синтез проводят при температуре 60 С. Для обменного разложения берут 50 г оксихлоридa Al (OH) CI, растворенного в 250 г воды, 5

4

Получают 94,0 г порошка полимера.

Выход 92,3

Отношение кремния к алюминию равно

1,06.

Пример 3. В четырехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, термометром, обратным холодильником и мешалкой, загружают 100 г мононатриевой соли полиэтилгидроксисилоксана, растворенной в 330 г воды.

При температуре 70 С, при перемешивании вводят 36,5 r оксихлорида А1(ОН) С1, растворенного в 329 г воды. Через 2 час выдержки при этой температуре полиалюмоэтилсилоксан нейтрализуют 2 -ным водным раствором

HCI. Окончательное удаление воды из полимера проводится в вакуум-сушильном шкафу при температуре до 80 С и остаточном давлении не более 150 мм рт. ст.

Получают 69,5 г порошка полимера.

Выход 91 5О/о.

Содержание, /о. .Si 29,5; Al;14,2.

Отношение кремния к алюминию равно

2,15.

Пример 4. Отличается от примера 3 концентрацией оксихлорида. Синтез проводят при 50 С. Для обменного разложения берут

36,5 г оксихлорида Al (ОН) С1, растворенного в 165 г воды.

Получают 68,3 г порошка полимера.

Выход 90 8о/оОтношение кремния к алюминию равно

2,05.

Пример 5. В четырехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, термометром, обратным холодильником и мешалкой, загружают 100 г мононатриевой соли полифенилгидроксисилоксана, растворенного в 200 г воды, 300 г толуола и 150 г бутилового спирта.

При температуре 60 С вводят 16,6 r оксихлорида AI (OH) CI, растворенного в 144 r воды.

Через 1 час 30 мин выдержки при этой температуре органический слой отделяют от водного, нейтрализуют 2О/О -ным водным раствором НСI, промывают водой от соли NaCI.

Из раствора полифенилсилоксана при температуре до 100 C и давлении не более

200 мм рт. ст. отгоняют растворители. Окончательное удаление растворителей проводят в вакуум-сушильном шкафу при температуре не более 90 С и остаточном давлении не более

150 мм рт. ст.

Получают 70 г порошка полимера, Выход 89 Оо/О

Содержание, /о Si 19,0; Аl 6,1.

Отношение кремния к алюминию равно

2,99.

Формула изобретения

Способ получения полиалюмоортаносилоксанов реакцией обменного разложения мононатриевых солей органогидроксилоксанов с солью алюминия, отлича ющийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, 566856

Составитель P. Вакар

Техред М. Семенов

Редактор Т. Никольская

Корректор E. Хмелева

Заказ 1669/18 Изд. Ма 627 Тмраж 633 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 и качестве соли алюминия используют оксихлориды алюминия А1з (OH) 5C1 или

А1 (ОН) С1 в виде 5 — 20%-ного водного раствора и реакцию проводят при температуре

40 — 80 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андрианов К. А., Хананашвили Л. М., Технология элементоорганических мономеров

5 и полимеров, М., «Химия», 1973, с. 245 — 248.