Способ получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров

 

Изобретение относится к способу получения блоксополимеров, предназначенных для основы герметизирующих связующих, антикоррозионных покрытий, заливочных безусадочных композиций. Раствор фенилтрихлорсилана смешивают с α,ω- дигидроксиолигометилсилоксаном со степенью полимеризации 50-150 или 210-250 и перемешивают 1,5 часа при давлении на 10-20% ниже атмосферного, заканчивая процесс при 110-125^oC. Процесс проводят в присутствии насыщенного раствора K₂CO₃ при соотношении K₂CO₃/SiCl 1,15-1,25 и неиногенного поверхностно-активного соединения α,ω-дигидроксиолигоорганосилоксана со степенью полимеризации 5-10, до образования вещества формулы где n= 5 - 150 или 210-250. Свойства вещества: предел прочности при разрыве 6,5-12,0 МПа, относительное удлинение 216-334%, остаточное удлинение 3-8%. Технический эффект заключается в существенном повышении химико-технологических и физико-механических характеристик целевого продукта. 1 табл.

Изобретение относится к химико-технологическим процессам получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров, предназначенных для использования в качестве основы герметизирующих связующих, антикоррозийных покрытий, заливочных безусадочных композиций.

Наиболее близким по химико-физической и технической сущности является способ получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров гетерофункциональной конденсацией реакционной массы (SU 757555, 1980).

Существенными и очевидными недостатками этого способа являются: получение циклолинейных силоксановых блоксополимеров в виде смеси гомополимеров, - о чем свидетельствует молочно-белый цвет и наличие твердой фазы; низкие показатели качества по физико-механическим характеристикам полученного вещества; требование дополнительной обработки вещества перед его использованием.

Технический и химико-технологический результат данного изобретения заключается в существенном повышении химико-технологических и физико-механических характеристик получаемого вещества за счет улучшения его однородности по составу, предупреждения расслоения при хранении, за счет высокой адгезии с поверхностями любых материалов, повышения прочности на отрыв, разрыв, изгиб и сжатие; за счет сохранения характеристик при изменении условий эксплуатации.

Указанный технологический результат в данном изобретении достигается за счет того, что способ получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров гетерофункциональной конденсацией предусматривает проведение гетерофункциональной конденсации избытка фенилтрихлорсилана с α,ω-дигидроксиолигодиметилсилоксаном со степенью полимеризации 50 - 150 или 210 - 250 до получения соединения общей формулы где n = 50 - 150 или 210 - 250 с последующей гидролитической поликонденсацией полученного соединения и процесс проводят в присутствии насыщенного раствора K₂CO₃ при соотношении K₂CO₃/SiCl 1,15 - 1,25 и неионогенного поверхностно-активного соединения -α,ω-дигидроксиолигоорганосилоксана со степенью полимеризации 5 - 10 при давлении на 10 - 20% ниже атмосферного и температуре окончания процесса 110 - 125^oC.

Описываемый способ получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров осуществляют на следующем конкретном примере.

Берут раствор фенилтрихлорсилана - 211, 5 г (1 моль) в 250 мл толуола и при интенсивном перемешивании подают раствор - 370 г (2,5 · 10^-2 моль) α,ω-дигидроксиолигодиметилсилоксаном со степенью полимеризации 50 - 150 или 210 - 250, причем, степень полимеризации - 50 - 150 выбирают при получении вещества для покрытия слабопрочных и аморфных материалов (керамика, дерево, камень и т. п.), а степень - 210 - 250 выбирают при получении вещества для покрытия поверхностей прочных и плотных материалов (металлы, пластмассы с микротрещиноватой структурой), работающих на растяжение, сжатие, изгиб и эксплуатируемых в условиях переменных термо-влажностных и физико-механических воздействий и нагрузок.

Данную смесь перемешивают в течение 1,5 часов при пониженном на 10-20% к атмосферному давлению, добавляют неионогенное поверхностно-активное вещество -α,ω-дигидроксиолигоорганосилоксан в количестве 26,1 (5% от массы) со степенью полимеризации 5-10; далее процесс ведут при интенсивном перемешивании смеси и при указанном пониженном давлении, а заканчивают процесс при температуре 110 - 125^oC, что позволяет получить однородную, лишенную водных аэрозолей, массу. Для получения представительной массы циклолинейных силоксановых блоксополимеров и для репрезентативности процесса получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров указанной выше общей формулы эксперименты по его получению повторяют до получения усредненных стабильных физико-механических показателей этого вещества. Для этого меняют соотношение K₂CO₃/SiCl в пределах от 1,15 до 1,25, исследуя и пределы 1,10 - 1,30. Экспериментами установлено, что при приделе 1,10 и 1,30 физико-механические свойства (указаны в таблице) получаемого вещества значительно понижаются и не соответствуют требованиям, кроме того, весь химико-технологический процесс получения данного вещества удлиняется по времени и требует больших энергетических затрат, что невыгодно и с экономической стороны процесса. В пределах же 1,18, 1,20, 1,23, предпочтительно - 1,21 получают вещество с более стабильными и высокими физико-механическими показателями, приведенными в таблице.

Свойства полученного вещества оценивались по принятой стандартной методике: на химико-технологические показатели - по ГОСТ 8420-74; на физико-механические характеристики - по ГОСТ 270-75.

Таким образом, полученный циклолинейный силоксановый блоксополимер отвечает современным требованиям к высокоэффективным материалам для покрытий различных поверхностей, для штамповки деталей, приготовления различных композиционных смесей на его основе.

Формула изобретения

Способ получения циклолинейных силоксановых блоксополимеров гетерофункциональной конденсацией, отличающийся тем, что проводят гетерофункциональную конденсацию избытка фенилтрихлорсилана с α,ω-дигидроксиолигодиметилсилоксаном со степенью полимеризации 50 - 150 или 210 - 250 до получения соединения общей формулы где n = 50 - 150 или 210 - 250
с последующей гидролитической поликонденсацией полученного соединения и процесс проводят в присутствии насыщенного раствора K₂CO₃ при соотношении K₂CO₃/SiCl 1,15 - 1,25 и неионогенного поверхностно-активного соединения -α,ω-дигидроксиолигоорганосилоксана со степенью полимеризации 5 - 10 при давлении на 10 - 20% ниже атмосферного и температуре окончания процесса 110 - 125^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1