Способ получения полиэтилсилоксановых жидкостей

 

Использование: в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем, основы низкотемпературных смазок. Сущность изобретения: жидкости получают взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана, диэтилдихлорсилана и метилтрихлорсилана, взятых в молярном соотношении: хлористый этил 3,0; тетраэтоксисилан 0,749 - 1,01; диэтилдихлорсилан 0,067 - 0,2; метилтрихлорсилан 1,246 - 0,35 в среде толуола при 50 - 100°С с последующим гидролизом полученной смеси этилзамещенных силанов, отгонкой толуола, каталитической перегруппировкой продуктов гидролиза и разгонкой по фракции. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения олигоорганосилоксанов с линейными цепями молекул, а именно полиэтилсилоксановых жидкостей, широко используемых в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем, основы низкотемпературных масел и т.д.

Известен способ получения полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и органохлорсилана в среде органического растворителя (толуола) при повышенной температуре с последующим гидролизом продукта синтеза отгонкой растворителя (толуола) при повышенной температуре с последующим гидролизом продукта синтеза, отгонкой растворителя, каталитической перегруппировкой продуктов гидролиза и разгонкой на фракции [1] В народном хозяйстве находят широкое применение получаемые при разгонке полиэтилсилоксанов фракции с температурой кипения 60-110^оС (1,3 мм рт.ст. марка ПЭС-1, 110-150^оС/1-1 мм рт.ст. марка РЭС-2, 150-190^оС/1-3 мм рт. ст. марка ПЭС-3, 190-250^оС/1-3 мм рт. ст. марка ПЭС-4, более 190^оС/1-3 мм рт.ст. рамка ПЭС-7, более 250^оС/1-3 мм рт. ст. марка ПЭС-5.

Недостатком способа являются недостаточно низкие температуры стеклования олигодиэтилсилоксанов, не ниже -125-(-)минус 140^оС (ПЭС-1 минус 140^оС, ПЭС-2 минус 135^оС, ПЭС-3 минус 135^оС, ПЭС-4 минус 130^оС, ПЭС-7 минус 127^оС, ПЭС-5 минус 125^оС) и не высокие смазывающие характеристики полиэтилсилоксановой жидкости с температурой кипения более 190^оС (1-3 мм рт.ст.) диаметр пятна износа не менее 0,73 мм (50^оС, 5 ОН, 2 ч).

Известен способ получения полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диэтилдихлорсилана в среде толуола при 50-100^оС с последующим гидролизом полученной смеси этилзамещенных силанов, отгонкой толуола, каталитической перегруппировкой продуктов гидролиза и разгонкой на фракции [2] Задачей изобретения является получение полиэтилсилоксановых жидкостей с хорошими низкотемпературными и смазывающими характеристиками.

Задача решена за счет того, что полиэтилсилоксановые жидкости получают взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана, диэтилдихлорсилана и метилтрихлорсилана, взятых в следующем молярном соотношении: хлористый этил 3,0; тетраэтоксисилан 0,749-1,01; диэтилдихлорсилан 0,067-0,2; метилтрихлорсилан 1,246-0,35 в среде толуола при 50-100^оС с последующим гидролизом полученной смеси этилзамещенных силанов, отгонкой толуола, каталитической перегруппировкой продуктов гидролиза и разгонкой на фракции.

П р и м е р 1.

В аппарат колонного типа емкостью 1,0 л, разделенный по высоте рубашками на четыре равные реакционные зоны (нумерация зон снизу вверх), снабженный сепаратором и мешалкой, а также приборами контроля температуры, расхода смеси и скорости вращения мешалки, загружают 500 г магния с размером гранул 1,0-2,5 мм и осуществляют подачу вниз реакционной зоны 1000 мл/ч смеси следующего состава: 210 мл (3,000 моля) хлористого этила, 197 мл (0,884 моля) тетраэтоксисилана, 105 мл (0,884 моля) метилтрихлорсилана, 10 мл (0,067 моля) диэтилдихлорсилана и 478 мл толуола. Сверху реактора (в сепаратор) осуществляют подачу 76 г/ч магния. Температуру синтеза 50-100^оС поддерживают охлаждением первой и подогревом четвертой зоны и сепаратора. Скорость вращения мешалки поддерживают в пределах 120-140 об/мин. Продукт синтеза, представляющий собой 30% -ную суспензию солей магния с мономерами в растворе толуола, анализируют и принимают на установку гидролиза.

Состав смеси мономеров, мас. Метилтрихлорсилан 1,2 Метилэтилдихлорсилан 25,3 Метилдитилхлорсилан 5,6 Метилдиэтилэтоксисилан 4,5 Триэтилхлорсилан 1,3 Триэтилэтоксисилан 3,0 Диэтилдиэтоксисилан 48,9 Этилтриэтоксисилан 10,2 Процесс гидролиза смеси мономеров осуществляют периодически в двухлитровой четырехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром, обратным холодильником и делительной воронкой, при охлаждении и температуре 40-60^оС. В колбу заливают 1 л 6%-ной соляной кислоты и при охлаждении подают из делительной воронки порциями 1 кг продукта синтеза. По окончании ввода перемешивают содержимое колбы 3 ч при 60^оС, отделяют раствор олигоорганосилоксанов от кислого раствора хлористого магния и промывают раствор олигоорганосилоксанов три раза водой по 250 мл и отделяют от воды. Проводят 5 операций гидролиза (4865 г) продукта синтеза, получают 1749 г раствора олигоорганосилоксанов. После отгонки растворителя получают 1041 г олигоорганосилоксанов, 775 г которых подвергают каталитической перегруппировке асканитом (6% от веса силоксанов), фильтруют от асканита и в количестве 697 г подвергают разгонке на фракции, получают: 20 г фракции с температурой кипения 60-110^оС/1 мм рт.ст. и температурой стеклования 155^оС; 78 г фракции с температурой кипения 110-150^оС/1 мм рт. ст. и температурой стеклования 137^оС; 115 г фракции с температурой кипения 150-190^оС/1 мм рт. ст. и температурой стеклования 137^оС; 127 г фракции с температурой кипения 190-250^оС/1 мм рт.ст. и температурой стеклования 135^оС; 194 г фракции с температурой кипения более 190^оС/1 мм рт.ст. и температурой стеклования 130^оС, совмещаемую с минеральными маслами, растворимую в толуоле и спирте, диаметром пятна износа 0,69 мм (50^оС, 5 ОН, 2 ч); 160 г фракции с температурой кипения более 250^оС/1 мм рт.ст. и температурой стеклования 128^оС.

Результаты примеров 1-7 приведены в табл. 1 и 2.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ взаимодействием магния со смесью хлористого этила, татраэтоксисилана и диэтилдихлорсилана в среде толуола при 50-100^oС с последующим гидролизом полученной смеси этилзамещенных силанов, отгонкой толуола, каталитической перегруппировкой продуктов гидролиза и разгонкой на фракции, отличающийся тем, что в исходную реакционную смесь дополнительно вводят метил трихлорсилан и исходные реагенты берут в следующем соотношении, моль: Хлористый этил 3 Тетраэтоксисилан 0,749 1,01 Диэтилдихлорсилан 0,067 0,2 Метилтрихлорсилан 1,246 0,35

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3