Полифенэтилсилсесквиоксаны-плен-кообразующие c повышеннойэлатичностью и способ их получения
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ БТЕЛЬСТВУ
Сеюа Советских
Социанистичесиих
Республик
<1118О4656 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 01. 79 (2!) 2709039/23-05 рцэр. кл.
С 08 G 77/04 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР по делам нзобретевнй н откритнй (23) Приоритет
Опубликовано 15.02.81. Бюллетень Н9 б (53) УДК ь 78. 84 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 02. 81
A.È. Ногайдели, Д.Я. Жинкин, Л.И. Накаидзе 1 и В.С. Цховребашвили (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Тбилисский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (54 ) ПОЛИФЕНЭТИЛСИЛСЕСКВИОКСАНЫ вЂ” ПЛЕНКООБРАЗУОЦИЕ
С ПОВЫШЕННОЙ ЭЛАСТИЧНОСТЬЮ И СПОСОБ
ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к полифенэтилсесквиоксанам, которые могут быть использованы в качестве пленкообразующих в различных областях техники.
Известны полифенилалкилсилсескви-, оксаны, которые получают анионной полимеризацией продуктов согидролиза фенилтрихлорсилана и алкилтрнхлорсилана в среде высококипящего органического растворителя при 245-248 С (Ц
Однако эти соединения обладают высокой жесткостью цепи, что затруд" няет их применение в качестве пленко- 15 образукщих покрытий, кроме того в. процессе их получения образуются нерастворимые продукты.
Цель изобретения — синтез полифенэтилсилсесквиоксанов 20
f5 < (С "4С@Н ) О j н + с молекулярной массой 3,0-5,0 10 которые могут быть использованы в качестве пленкообразующнх, обладающих повышенной эластичностью для покрытиями указанные соединения получают анионной полимериэацией продуктов гидролиза фенэтилтрихлорсилана.
НО 5 ((С,Н,,С, Н,.), О, Н, где m = 8,12,20 в блоке без растворителя при 180-200 С. В качестве анионных катализаторов могут быть использованы КОН, NaQH и др. Полифенэтилсилсесквиоксаны получаются с высокими выходами (9б-98%) без образования гель-фракции.
Строение этих соединений подтмрждено ИК-спектроскопическн по данн>м изучения гидродинамических свойств полимера элементным анализом.
Пример 1.В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и вводом для инертного газа, загружают 10 г олигомера - продукта гидролиза фенэтилтрихлорсилана, со степенью полимериэации m 8, прибавляют 0,05 г порошкообразного едкого калия, колбу помещают в баню, термостатируемую при 180©С и в инертной среде азота энергично перемешивают в течение
2 ч, затем колбу охлаждают в реакционную массу, растворяют в 100 мг, толуола, к раствору при перемешиваннп прибавляют 1 г триметилхлорсилана, растворенно1о в 5 мл толуола.
После 2-х ч перемешнвания раствор отмывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-ион, 804656 сушат над безводным Na Р = 2 мм рт.ст. Получают 9,6 r полимерного продукта, что составляет 96% от теоретического выхода. Моле кулярная масса, определенная методом светорассеяния, достигает 5,0.104, температура размягчения 83-88ОС, Для fS i (Cg Н4С6 Н5) 0 5 )Н Найдено, %: С 81,52; H 5,87; S i 17,71. Вычислено, %г С 61,11; Н 6,77; Si 17,86. Пример 2. Аналогичную поликонденсационную полимеризацию продукта гидролиза фенэтилтрихлорсилана Н015 i (С Н, С6Н ) 045 ), Н осуществляют соответственно методике, описанной в примере 1. Из 10 r продукта гидролиэа получают 9,75 г полимерного продукта (97,5% от теоретического). В результате реакции выделяют бесцветное прозрачное стеклообразное вещество с температурой размягчения 68-72ОС. Молекулярная масса определенная методом осмометрии,дос тигает 4,1 104. Для 5 1 (С Н4Сь Н5) 0 5 н Найдено,%: С 61,42; Н 5,62; Si 17,98. Вычислено,%: С 61,11; Н 5,77; Si 17,86. П р и и е р 3. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и вводом для инертного газа, загружают 10 г олигомера, продукта гидролиза фенэтилтрихлорсилана, со степенью полимериэации m 20, прибавляют 0,05 г порошкообразного КОН, колбу помещают в баню, термостатируемую при 200 С и содержимое колбы перемешивают в течение 1,5 ч в токе инертного газа (азота). После этого колбу охлаждают и реакционную массу растворяют в 100 мл толуола,к раствору при перемешивании прибавляют 1 r раствора триметилхлорсилана в 5 мл толуола. После 2-х ч перемешивания раствор отмывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор, сушат над безводным NagS04 фильтруют и растворитель удаляют на водоструйном насосе, полученный полимер вакуумируют до постоянной массы при 100 С и давлении Р=2 мм рт.ст. Получают 9,7 г {97% от теоретического) полимера. Молекулярная масса 3,8 10 (методом светорассеяния), температура размягчения 90-93 С. Для QSI(С Н4СьН5) 01,5 К Найдено,% : С 60,88; Н 5,70; Si 17,89. Вычислено, %: С 61,11; Н 5,77; 17,86. Il р и м е р 4. Поликонденсационную полимеризацию продукта гидролиза фенэтилтрихлорсилана со степенью полимеризации m = 12 осуществляют в соответствии с методикой, приведен.ной в примере 1 с той разницей, что 5 вместо 0,05 r KOH используют 0,05 r НаОН. P результате получают 9,8 г бесцветного прозрачного полимера стеклообразной консистенции с молекулярной массой 3,0 ° 104,определенной ® методом светорассеяния, температура размягчения 77-82 С. Выход 98% от теоретического. Для 5» (С Н4 С6 Н g )2 01 5 1 и Найдено,%: С 61,61; Н 5,62; Ь! 17,77 Вычислено,%: С 61,11; Н 5,77; Si 17,86. Пример 5, Поликонденсационную полимеризацию продукта гидролиза фенэтилтрихлорсилана со степенью нолимериэации m = 20, осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, в частносо ти в присутствии КОН, при 180 С.В результате из 10 г продукта гидро2 лиза фенэтилтрихлорсилана получают 9,75 r полифенэтилсилсесквиоксана с молекулярной массой 4,3 10 (осмометрический метод, температура размягчения 100-106 С, выход 97,5% ЗО от теоретического). Строение синтезированных полимеров подтверждено методом ИК-спектроскопии. В спектрах, снятых для вышеописанных полимеров, обнаруживают 35 все характерные полосы поглощения,, в частности поглощения с характер1 ным дублетом в области 1045-1125 см указывает на наличие силсесквиоксанового лестничного скелета макромоgp лекулы, поглощения же в области 700, 1450, 1500, 1600, 3000, 3100 см указывают на присутствие ароматических группировок, поглощение в области 2900-3000 см-1 — на наличие алкильных группировок. Исследование гидродинамических свойств растворов полученных полимеров показывают, что они обладают достаточно гибким скелетом макромолекулы (следствие дефектов в лестнич50 ном скелете макромолекулы) . Синтезированные полимеры могут быть использоваиы для получения пленок на меди, стали, стекле, фарфоре, латуни. Измерена ударостой$5 кость полученных пленочных покрытий, Иэ приведенных данных следует, что полученные полимеры дают пленки более эластичные. При изгибе они не трескаются, при ударе выдерживают dO 50 кг/см без разрушения. Полифенилалкилсилсесквиоксаны в аналогичных условиях не образуют эластичных пленок. Из толуольного раствора полимера, 65 полученного по примеру 1 при сушке 804656 Составитель В. Комарова Техред M. Рейвес Корректор О. Билак Редактор l0. Петрушко Тираж 541 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5 Заказ 10813/39 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 при 80oC в течение 4 ч (20 ч) при комнатной температуре, образуется прозрачная, бесцветная пленка с толщиной 0,035 мм. Для нее определяют следукщие показатели: твердость по маятниковому прибору 0,52; прочность пленки при изгибе по шкале гибкости, мм 1; прочность пленки при ударе, кг/см — 50; адгезия на меди, алюминии и на латуни, кг/см 0,2. Атмосферостойкость в везерометре через 1200 циклов без изменения. Проведенные испытания указанного материала показывают>что ппедлагае" мйб полимеры. являются пленкообразующими с повышенной эластичностью. Формула . изобретения 1.Полифенэтилсилсесквноксаны общей формулы 4S i (С1Н CÜ Н ) 0 3и с молекулярной массой 3,0-5„0 10— пленкообразующие с повышенной эластичностью, 2. Способ получения соединений по п.1, отличающийся тем, что проводят анионную полимериЮ зацию олигофенэтилснлсесквиоксанов НО S i (Ñ H Ñ Н530„-, $ H, где m 8, 12,20 при 180-200 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1Я 1. Авторское..свидетельство СССР 9 231813, кл. С 08 G 77/04, 16.06 ° 67.
