Способ получения полиорганосилоксановых смол

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 1 767139

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.07.78 (21) 2642g4pgg.pg с присоединением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кл .

С 08 G 77/06

Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано З0 09 80 Бюллетень Ж З6

Дата опубликования описания З009 80. (53) УДК 678.84 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Новиков, Б. И. Но, Ю. В. Попов, В. Д. Петрухин, Г. В, Маловечко и В. В. Сон

В Г(1,)(Волгоградский политехнический институт (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВЫХ

СМОЛ

Изобретение относится к области высбкомоле. кулярных кремнийорганических соединений, а именно к полиорганосилоксановым смолам,,которые содержат ариладамантовые группировки у атома кремния. Эти смолы могут быть использованы в качестве основы для лаковых покрытий с повышенной твердостью и тепло-стойкостъю, Известен способ получения полиметилсилоксановой смолы путем этерификации смеси метилтрихлорсилана и диметилдихлорсилана, 1О взятых в соотношении 09 — 1,1:0,1 — 0,2 соответственно, бутиловым спиртом с последующим тидролизом образующихся алкоксисиланов (1) ..

Однако лаковые покрытия на основе этих смол имеют низкие твердость и стойкость к ультрафиолетовому облучению.

Известен также принятый эа прототип способ получения полиорганосилоксановых смол этерификацией смеси метилтрихлорсилана, диметил, дяхлорсилана и адамантилпроизводного хлорсила- на общей фо мулы, aa)gSД !э1ЛЖ 11,, где Ad —, R = СНэ, CI, n = 1,2, с последующим гидролизом полученного продукта, при этом метилтрихлорсилан и диметилдихлорсилан берут в соотношении

0,9 — 1,1;0,1 — 0,2, а содержание адамантилпроизводного хлорсилана в смеси составляет 1,8 —.

59 мол.% Лаковые покрытия на основе этих смол обладают удовлетворительной твердостью, хорошей водостойкостью и светостойкостью (21

Однако теплостойкость и твердость этих покрытий недостаточна.

Цель изобретения — повышение твердости и теплостойкости лаковых покрытий на основе полиорганосилоксановых смол.

Указанная цель достигается благодаря тому, что при этерификации смеси метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и адамантилпроизвод- ного хлорсилана с последующим гидролиэом полученного продукта в качестве адамантилпроизводного хлорсилана используют адамантил-1-арилтрихлорсилан общей формулы Ф,й(Не}л Даз где и = 0-2.

767139

Таблица 1

Полиорганосилоксановая

Исходные органосиланы, Вода, r смола по примеру

13,5 1,3 3,5

60 16,9

13,5 1,3

60 16,6

135 1,3

3,7 60 14,2

Для получения смолы используют смесь метилтрихлорсилана, диме тилдихлорсилана и адамантил-1-арилтрихлорсилана, взятых в соотношении 9:1:1, I

Введение фениладамайтановой группировки .в органическое обрамление у атома кремния приводит к увеличению теплостойкости и твердости лаковых покрытии на основе получаемых смол.

Пример 1. В. реактор, снабженный мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 18,9 r (0,256. моль) н-бутанола. Из капельной ворон ки вводят смесь органохлорсиланов, состоящую из 13,5 г (0,09 моль) метилтрихлорсилана, 1,3 r (0,01 моль) диметилдихлорсилана и 3,46 г (О 01 моль) адамантил-1-фенилтрихлорсилана в 60 мл толуола. По окончании прикапывания температуру реакции доводят до 60 С и переме шивают в течение 1 ч. Далее, полученный толуольиый раствор органохлорбутоксисиланов, предварительно охладив до комнатной температуры, переливают в капельную воронку, а в освободившийся реактор заливают 18 г (1 моль) дистиллированной воды. Гидролиз ведут при комнатной температуре, перемешивая реакцион ную массу после полного смешения реагентов еще полчаса. Толуольный раствор продуктов

30 гидролиза промывают горячей водой до нейтральной реакции и упаривают до сухого остатка.50-55%. После отгонки растворителя получают раствор полимера, который образует лао ковые покрытия, высыхающие при 100 С в теанйе 2 ч. 35

Пример 2. По примеру 1 взаимодействием 16,6"г (0,224 моль) и-бутанола и смеси органохлорсиланов, содержащей 13,5 г (0,09 моль) метилтрихлорсилана, 1,3 г (0,01 моль) диметилдихлорсилана н 3,6 г (0,01 моль) адамантил-1-бензилтрихлорсилана, получают раствор смолы.

Пример 3. Получение смолы проводят аналогично примеру 1, взаимодействием смеси 13,5 г (0,09 моль) метилтрихлорсилана, 1,3 r (0,01 моль) диметилдихлорсилана, 3,74 r (0,01 моль) 8- (и-адамантил-1-фенил) этилтрихлорсилана и 14,2 г(0,192 моль) н-бутанола.

В табл. 1 представлены весовые соотношения исходных реагентов.

В табл. 2 приведены результаты испытаний лаковых покрытий .на основе смол по изобретению, а также на основе полиметилсилоксано. вой смолы, полученной по способу (1l, и на основе смолы по прототипу.

Твердость покрытий определяли с помощью микротвердомера ПЧТ-З.

Теплостойкость лаковых покрытич оценивали по растрескиванию после продолжительной экспозиции при 200 С;

Полиорганосилоксановые смолы по изобретению, модифицированные введением ариладамантановых группировок в орааническое обрамление у атома кремния, позволяют получать лаковые покрытия на их основе с бо лее высокой твердостью и теплостойкостью, определенной по растрескиванию при длительной выдержке при высокой температуре, по сравнению с лаковыми покрытиями на основе известных смол, при этом покрытия обладают хорошен светостойкостью и водостойкостью..

767139

Та бли ца 2

Лаковые покрытия на основе смол по примеру

Лаковые покрытия на основе известВид испытания ных смол

1 1

Прототип

100

100 100

100

160

Условие сушки, С/ч

Твердость, кг/мм

9,94

9,32 9,32

5,67

6,9

160 160

160

Теплостойкость при 200 С, ч

20-30 30-40

Незначительное потемнение

Растрескивание

20-30 100

Помутнение

100

100 100

Без изменения

Ультрафиолетовое . облучение, ч

200 200 .

200

Водостойкость

200

Без изменений 6ЕФ(g) п 81 613

Составитель В. Темниковский

Техред М. Кузьма.

Редактор А, Соловьева

Корректор,, Ю. Макаренко

Заказ 7129/21 Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ получения полиоргацосилоксановых смол этерификациеч смеси метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и адамантилпроизводного хлорсилана, взятых в соотношении 9:1:1 соот- 4О ветственно, с последующим гидролизом полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и теплостойкости лаковых покрытий на их основе, в качестве адамантилпроизводного хлорсилана 4s используют адамантил-1- арилтрихлорсилан о общей формулы где и 0 — 2.

Источнйкй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андрианов К. А. Полимеры с неорганическими главными цепями молекул. М,, Изд.

АН СССР, 1962, с. 213.

2. Авторское свидетельство СССР No 535322, кл. С 08 6 77/06, 1976 (прототип).