Полиорганосилоксаны как основа пеногасящих композиций и способ получения данных полиорганосилоксанов



Владельцы патента RU 2556220:

Общество с ограниченной ответственностью "ПЕНТА-91" (RU)

Изобретение относится к полиорганосилоксанам, которые являются сверхразветвленными полимерами, содержащими органосилоксановые блоки, химически привитые к частицам диоксида кремния. Предложен способ получения полиорганосилоксанов общей формулы {[R1O0,5]a[(CH3)2SiO]b[R2SiO1,5]c[R3SiO1,5]d[R4O0,5]e[SiO2]}f, где R1 - водород, метил, этил, пропил, ацетил; R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; R3 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; ([R4O0,5]e[SiO2]) - частица диоксида кремния, в которой R4 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5; f=1000-15000, при a:b:c:d:e=(0,005÷0,06):(10÷800):(0÷11):(0÷8):(0÷0,15), взаимодействием нескольких компонентов, выбранных из: (А) полидиорганосилоксана формулы R1O[(CH3)2SiO]mR1, где R1 - водород, метил, этил, ацетил, m=8-500; (Б) уксусной кислоты; (В) органоалкоксисилана формулы R2Si(OR3)3, где R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси, R3 - метил, этил, пропил; (Г) органоацетоксисилана формулы R4Si(O(O)CCH3)3, где R4 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; (Д) пирогенной двуокиси кремния формулы {(SiO2)(O0,5R5)e(O0,5H)g}f, где R5 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5, е=0-0,15, g=0,05-0,25, f=1000÷15000, с поверхностью 200-300 м2/г, размером частиц 5-14 нм; при массовом соотношении А:Б:В:Г:Д=100:(0÷23):(0÷6,1):(0÷10):(0,1÷7). Процесс ведут при 50-130°C в течение 5-10 часов с последующим вакуумированием при пониженном давлении и температуре 100-130°C до вязкости 30000-3000000 сПз. Предложены также полученные заявленным способом полиорганосилоксаны. Технический результат - предложенные соединения могут быть получены в отсутствие катализатора с сохранением молекулярной структуры исходных органосилоксанов и частиц диоксида кремния и могут быть использованы в качестве основ высокоэффективных пеногасящих композиций. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 пр.

 

Изобретение относится к области химии, в частности к полиорганосилоксанам, которые являются гибридными сверхразветвленными полимерами, содержащими органосилоксановые блоки, химически привитые к частицам диоксида кремния, и способу их получения. Указанные продукты могут быть использованы как основа высокоэффективных пеногасящих композиций.

Известно, что полиорганосилоксаны различного состава и строения (ПОС), преимущественно в смеси с диоксидом кремния, достаточно широко используются в самых разных областях промышленности в качестве пеногасящих, антивспенивающих и пенорегулирующих добавок. Научные и технологические изыскания в этой области продолжаются более полувека вплоть до настоящего времени.

В авторском свидетельстве СССР №1171473 (опубл. 07.08.1985 г.) пеногасящие ПОС разветвленного и циклоразветвленного строения получают согидролизом при 40-70°C продуктов каталитической (щелочной) перегруппировки смеси линейных и циклических диметилсилоксанов с тетраэтоксисиланом или полиэтилсиликатом и последующим их смешением с триметилхлорсиланом. Однако следует отметить, что целевые продукты проявляют низкую пеногасящую способность.

В патенте РФ №2082725 (опубл. 27.06.1997 г.) предложен способ получения ПОС, обладающих повышенными антивспенивающими свойствами. В ходе процесса проводят согидролиз и поликонденсацию продуктов гидролиза (CH3)2SiCl2, (CH3)3SiCl и SiCl4 при температуре 40-70°C и поддержании мольного соотношения двух последних соединений соответственно (0,02-0,03)÷(0,2-0,3) на 1 моль структурного звена (CH3)2SiO - продуктов гидролиза диметилдихлорсилана. Синтез ведут в присутствии избытка воды и высших жирных спиртов фракций С7-С9 или C8-С10 или 2-этилгексилового спирта в среде органического растворителя, который по окончании реакции отгоняют вместе со спиртами и возвращают в процесс. Технический результат: упрощение технологии и уменьшение отходов производства до содержания летучих ≤5 мас. %. Недостатком способа является короткий период действия при гашении пены.

Существует ряд изобретений, в которых силоксановые антивспенивающие агенты, в дальнейшем используемые самостоятельно или как основа пенорегулирующих композиций, получают при нагревании в присутствии щелочных катализаторов смесей, включающих полидиметилсилоксаны линейного или разветвленного строения с концевыми Si(CH3)3 группами и с концевыми ОН группами (I), полисилоксановые смолы (II), тонкодисперсный наполнитель - сшитый полиорганосилоксан или диоксид кремния (III), который в присутствии щелочного катализатора участвует в реакции с образованием центров разветвления.

В описаниях изобретений к патентам США №3984200 (опубл. 05.10.1976 г.) и №5283004 (опубл. 01.02.1994 г.) предложен дополнительно компонент (IV) реакционной смеси - полиоксиалкиленсилоксановый сополимер.

Согласно европейской заявке №0434060 (опубл. 26.06.1991 г.) в качестве компонента (III), образующего центры разветвления, используют поперечносшитый вязкий текучий ПОС в количестве 1,0-200 мас.ч. на 100 мас.ч. смеси компонента (I) с диоксидом кремния. Например, для получения компонента (III) линейный ПОС с концевыми гидроксильными группами подвергают взаимодействию с триалкоксисиланом (R1O)3SiR2, либо с триацетоксисиланом (CH3COO)3SiR1, либо с алкилтриоксиматом кремния (R1R2NO)3SiR3, где R1, R2, R3 - алкилы С1÷С3, под действием оловоорганического катализатора и атмосферной влаги. Использование компонента (III) позволяет достигнуть пролонгированного антипенного действия.

В патенте США №6512015 (опубл. 28.01.2003 г.), в качестве наиболее предпочтительного, указан силиконовый агент пенорегулирующей композиции, получаемый при нагревании от 50°C до 300°C гомогенной смеси полидиметилсилоксанов с концевыми гидроксильными и триметилсилильными группами вязкостью 1000-50000 мм2/с с алкилполисиликатом (метил-, этил- или пропилполисиликатом) и катализатором - силанолятом калия. Для получения стабильного пеногасящего агента по окончании реакции катализатор нейтрализуют.

В качестве ближайшего аналога выбран патент США №4749740 (опубл. 07.06.1988 г.) корпорации Дау Корнинг Кабушики Кайша, в котором наиболее полно представлен способ производства пеногасящей композиции и ее силиконовой основы. Цель предлагаемого изобретения - получение силиконовой пеногасящей композиции, обладающей продолжительным функциональным действием, достаточным для успешного производства жидких продуктов, которые в ходе процесса выделяют большие объемы пены.

Способ состоит во взаимодействии смеси следующих реагентов:

(I) двух ПОС линейного строения разной вязкости (А) от 20 до 100000 сСт при 25°C и (В) от 200 до нескольких млн. сСт, при содержании в смеси (А)=0-95 мас.ч., (В)=5-100 мас.ч. и суммы (А)+(В)=100 мас.ч., с наиболее предпочтительной вязкостью смеси компонентов (А) и (В) от 1000 до 100000 сСт при 25°C. ПОС - преимущественно полидиметилсилоксаны с концевыми гидроксильными (В) и триметилсилильными (А) группами;

(II) любого реагента, в количестве 0,5-20 мас.ч. (предпочтительно 1,0-7,0 мас.ч.) на 100 мас.ч. (I), выбранного из:

а) мономера общей формулы RaSiX(4-a), где R - органил С1-С5, X - гидролизуемая группа, a≤1;

b) частично гидролизованного конденсата мономера а);

c) силоксановой смолы, состоящей из звеньев (СН3)3SiO0,5 и SiO2 в соотношении (0,4-1,2):1,0;

d) конденсированной смолы c) с мономером a) или b);

(III) тонкодисперсного наполнителя - оксидов кремния, титана, алюминия или смеси оксида кремния с оксидом алюминия в количестве 0,5-30 мас.ч. (предпочтительно двуокись кремния в количестве 1,0-7,0 мас.ч.);

(IV) щелочного катализатора в количестве 0,03-1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. (I): гидроксидов, алкоксидов, силанолятов щелочных металлов, четвертичных аммониевых или фосфониевых оснований, солей металлов органических кислот;

(V) ПОС низкой вязкости (5-200 сСт при 25°C в количестве 0-20 мас.ч.). При использовании ПОС с концевыми ОН-группами предпочтительны соединения с вязкостью 10-50 сСт при 25°C в количестве 1-10 мас.ч. на 100 мас.ч. (I).

Процесс проводят в атмосфере инертного газа при нагревании от 50 до 300°C и интенсивном перемешивании всех реагентов в течение 1-8 часов в коллоидной мельнице, миксере и других гомогенизирующих аппаратах. По окончании реакции из продуктов отгоняют летучие побочные и непрореагировавшие вещества при T=180°C в течение часа при пониженном давлении 40 мм рт. ст. Получают смесевой продукт без идентификации, обладающий пеногасящими свойствами продолжительного действия. Силоксановый агент может быть использован как самостоятельно, так и с другими добавками в композиции в виде растворов или эмульсий типа "масло в воде".

При этом следует отметить, что силиконовая смесь имеет достаточно сложный состав. Метод получения осуществляется в довольно жестком температурном режиме и при обязательном введении щелочных катализаторов, требующих нейтрализации. Для проведения реакции необходима атмосфера инертного газа с целью исключения опасности взрыва в случае контакта образующихся веществ с воздухом.

Использование щелочных катализаторов и повышенных температур, как правило, приводит к перестройке силоксанового скелета исходных соединений, включая наполнитель, с изменением структуры и состава полимерной молекулы, а также к образованию значительных количеств циклических продуктов.

Перед авторами встала задача разработать новые полиорганосилоксаны, используемые как основа пеногасящих композиций, которые являются гибридными сверхразветвленными полимерами, содержащими органосилоксановые блоки, химически привитые к частицам диоксида кремния, и новый способ получения данных полиорганосилоксанов в мягких условиях.

В результате научных и экспериментальных исследований были предложены новые полиорганосилоксаны, используемые как основа пеногасящих композиций, общей формулы:

{[R1O0,5]a[(CH3)2SiO]b[R2SiO1,5]c[R3SiO1,5]d[R4O0,5]e[SiO2]}f,

где R1 - водород, метил, этил, пропил, ацетил; R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; R3 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; ([R4O0,5]e[SiO2]) - частица диоксида кремния, в которой R4 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5; f≈1000-15000, с соотношением чисел звеньев a:b:c:d:e=(0,005÷0,06):(10÷800):(0÷11):(0÷8):(0÷0,15), приходящихся на 1 группу SiO2, с вязкостью от 30000-3000000 сПз, которые являются гибридными сверхразветвленными полимерами, содержащими органосилоксановые блоки, химически привитые к частицам диоксида кремния, и новый способ получения данных полиорганосилоксанов.

Способ заключается во взаимодействии нескольких компонентов выбранных из: (А) полидиорганосилоксана формулы R1O[(CH3)2SiO]mR1, где R1 - водород, метил, этил, ацетил, m=8-500; (Б) уксусной кислоты; (В) органоалкоксисилана формулы R2Si(OR3)3, где R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси, R3 - метил, этил, пропил; (Г) органоацетоксисилана формулы R4Si(O(O)CCH3)3, где R4 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; (Д) пирогенной двуокиси кремния формулы {(SiO2)(O0,5R5)e(O0,5H)g}f, где R5 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5, е=0-0,15, g=0,05-0,25, f≈1000÷15000, с поверхностью 200-300 м2/г, размером частиц 5-14 нм, при массовом соотношении А:Б:В:Г:Д=100:(0÷23):(0÷6,1):(0÷10):(0,1÷7). Процесс проводят при температуре 50-130°С в течение 5-10 часов, с последующим вакуумированием при пониженном давлении и температуре 100-130°C до вязкости 30000-3000000 сПз.

Синтез полиорганосилоксанов по предлагаемому способу приведен в примерах ниже.

Пример 1

В реактор загружают 200 г (0,090 моль) α,ω-дигидрокси-полидиметилсилоксана формулы HO[(CH3)2SiO]30H, 9,4 г (0,069 моль) метилтриметоксисилана и полученную реакционную массу нагревают при перемешивании 5 ч при 100°C. Затем прибавляют в нее при 50°C 4 г (0,067 моль) уксусной кислоты и перемешивают 2 ч при этой же температуре, после чего нагревают до 110°C, перемешивают 3 ч. По окончании прогрева из полученного полиорганосилоксана отгоняют летучие продукты реакции в вакууме при 100 мм рт. ст., постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости продукта 10000 сПз. В полученный продукт вводят 10 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 300 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5Si(CH3)3)0,03(O0,5H)0,05}1000, с размером частиц 5 нм, тщательно перетирают и проводят сополиконденсацию в вакууме при 40 мм рт. ст. и температуре от 100 до 130°C до достижения вязкости 200000 сПз. Получают 205 г продукта {[CH3O]0,02[(CH3)2SiO]16[CH3SiO1,5]0,4((CH3)3SiO0,5)0,03(SiO2)}1000.

Пример 2

Синтез проводят по примеру 1. В реакцию берут 200 г (0,30 моль) α,ω-диэтоксиполидиметилсилоксана формулы C2H5O[(CH3)2SiO]8C2H5, 8,8 г (0,045 моль) этилтриэтоксисилана, 46 г (0,76 моль) уксусной кислоты, 5 г пирогенного диоксида кремния с поверхностью 200 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5H)0,25}15000, с размером частиц 14 нм. Получают 155 г продукта {[C2H5O0,5]0,03[(CH3)2SiO]29[C2H5SiO1,5]0,5(SiO2)}15000 с вязкостью 30000 сПз.

Пример 3

Синтез проводят по примеру 1. В реакцию берут 200 г (0,053 моль) α,ω-диметоксиполидиметилсилоксана формулы СН3О[(CH3)2SiO]50СН3, 11,6 г (0,049 моль) октилтриметоксисилана, 20 г (0,33 моль) уксусной кислоты, 5 г пирогенного диоксида кремния с поверхностью 200 м2/г формулы {(SiO2)(OSi(CH3)2)0,05(O0,5H)0,15}15000, с размером частиц 14 нм. Получают 195 г продукта {[СН3О0,5]0,04[(СН3)2SiO]32[C8H17SiO1,5]0,6((СН3)2SiO)0,05(SiO2)}15000 с вязкостью 300000 сПз.

Пример 4

200 г (0,0054 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы HO[(CH3)2SiO]500H смешивают с 10 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(О0,5Si(СН3)3)0,15(О0,5Н)0,10}3000, с размером частиц 7 нм, и тщательно перетирают на трехвалковой краскотерке. Полученную массу загружают в реактор и прибавляют в него 1,2 г (0,0054 моль) метилтриацетоксисилана. Затем реакционную массу нагревают 5 ч при 100°C. По окончании прогрева полученный полиорганосилоксан вакуумируют при 10 мм рт. ст., постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости продукта 2000000 сПз. Получают 195 г продукта {[HO0,5]0,005[(CH3)2SiO]16[CH3SiO1,5]0,03((CH3)3SiO0,5)0,15(SiO2)}3000.

Пример 5

200 г (0,09 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы НО[(СН3)2SiO]30H тщательно перемешивают на трехвалковой краскотерке с 14 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5Si(CH3)3)0,05(O0,5H)0,05}3000, с размером частиц 7 нм. Полученную массу загружают в реактор и прибавляют в него 9,4 г (0,04 моль) винилтриацетоксисилана. Реакционную массу нагревают и выдерживают 5 ч при 100°C. Затем в нее прибавляют 5 г (0,034 моль) винилтриметоксисилана и нагревают 5 ч при 110°C. По окончании прогрева полученный полиорганосилоксан вакуумируют при 40 мм рт. ст., постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости продукта 800000 сПз. Получают 202 г продукта {[CH3C(O)O0,5]0,01[(CH3)2SiO]12[(CH2=CH)SiO1,5]0,3((CH3)3SiO0,5)0,05(SiO2)}3000.

Пример 6

Синтез проводят по примеру 5. Берут 200 г (0,086 моль) α,ω-ди-ацетоксиполидиметилсилоксана формулы СН3С(O)O[(СН3)2SiO]30(O)ССН3, 2,2 г (0,01 моль) метилтриацетоксисилана, 6,8 г (0,034 моль) фенилтриметоксисилана, 14 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5H)0,25}3000, с размером частиц 7 нм. Получают 210 г продукта {[CH3C(O)O0,5]0,05[(CH3)2SiO]10[C6H5SiO1,5]0,15[CH3SiO1,5]0,04(SiO2)}3000 с вязкостью 1700000 сПз.

Пример 7

Синтез проводят по примеру 5. Берут 200 г (0,09 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы HO[(CH3)2SiO]30H, 20,0 г (0,071 моль) фенилтриацетоксисилана, 2,4 г (0,011 моль) метилтрипропоксисилана, 14 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(OSi(CH3)2)0,02(O0,5H)0,05}3000, с размером частиц 7 нм. Получают 212 г продукта {[C3H7O0,5]0,02[(CH3)2SiO]12[CH3SiO1,5]0,05[C6H5SiO1,5]0,30((CH3)2SiO)0,02(SiO2)}3000 с вязкостью 1600000 сПз.

Пример 8

Синтез проводят по примеру 5. Берут 200 г (0,09 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы НО[(СН3)2SiO]30Н, 7,2 г (0,031 моль) этилтриацетоксисилана, 12,2 г (0,052 моль) октилтриметоксисилана, 14 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5Si(CH3)3)0,1(O0,5H)0,15}3000, с размером частиц 7 нм. Получают 208 г продукта {[CH3O0,5]0,03[(CH3)2SiO]12[C8H17SiO1,5]0,22[C2H5SiO1,5]0,13((CH3)3SiO0,5)0,1(SiO2)}3000 с вязкостью 1700000 сПз.

Пример 9

Синтез проводят по примеру 5. Берут 200 г (0,09 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы HO[(CH3)2SiO]30H, 11,6 г (0,036 моль) октилтриацетоксисилана, 6,6 г (0,037 моль) метилтриэтоксисилана, 14 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5H)0,25}3000, с размером частиц 7 нм. Получают 208 г продукта {[C2H5O0,5]0,05[(CH3)2SiO]12[CH3SiO1,5]0,16[C8H17SiO1,5]0,15(SiO2)}3000 с вязкостью 1700000 сПз.

Пример 10

Синтез проводят по примеру 1. Берут 300 г (0,13 моль) α,ω-дигидроксиполидиметилсилоксана формулы HO[(CH3)2SiO]30H, 11,0 г (0,053 моль) тетраэтоксисилана, 15 г (0,25 моль) уксусной кислоты, 0,3 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(O0,5Si(CH3)3)0,05(O0,5H)0,05}3000, с размером частиц 7 нм. Получают 301 г продукта {[C2H5O0,5]0,03[(CH3)2SiO]780[(C2H5O)SiO1,5]11((CH3)3SiO0,5)0,05(SiO2)}3000 с вязкостью 2000000 сПз.

Пример 11

Синтез проводят по примеру 4. Берут 400 г (0,18 моль) α,ω-диметоксиполидиметилсилоксана формулы СН3О[(СН3)2SiO]30СН3, 0,4 г модифицированного пирогенного диоксида кремния с поверхностью 260 м2/г формулы {(SiO2)(OSi(CH3)2)0,1(O0,5H)0,05}3000, с размером частиц 7 нм, 13,4 г (0,054 моль) этокситриацетоксисилана. Получают 395 г продукта {[CH3O0,5]0,06[(CH3)2SiO]800[(C2H5O)SiO1,5]8((CH3)2SiO)0,1(SiO2)}3000 с вязкостью 3000000 сПз.

Все продукты, полученные в приведенных выше примерах, хорошо растворяются без образования геля или частиц SiO2, не образуют осадка при хранении, хорошо диспергируются при получении эмульсий, что свидетельствует об однородности продукта и отсутствии свободных частиц SiO2.

В отличие от ранее предлагаемых методов синтеза разветвленных полиорганосилоксанов разработанный нами способ позволяет за счет использования высокореакционноспособных исходных реагентов формировать разветвленную структуру силоксановых блоков и осуществлять их прививку к частицам пирогенного диоксида кремния в отсутствие катализатора с сохранением молекулярной структуры исходных органосилоксанов и частиц диоксида кремния. Это исключает также реакции деполимеризации с образованием летучих органоциклосилоксанов и позволяет регулировать разветвленность и молекулярную массу привитых силоксановых блоков.

Полученные по предлагаемому способу полиорганосилоксаны могут быть использованы в качестве основ высокоэффективных пеногасящих эмульсий (преимущественно прямых водных) широкого спектра применения. Содержание силиконовой части в эмульсии может меняться в интервале 10-50 мас. % в зависимости от конкретных потребительских требований. В качестве эмульгаторов могут быть использованы смеси различных ПАВ как ионогенной, так и неионогенной природы. Преимущественно могут быть использованы неэтоксилированные и этоксилированные эфиры сорбитана и жирных кислот, этоксилированные жирные кислоты, этоксилированные линейные и разветвленные спирты с числом атомов углерода в цепи 10-20. Содержание эмульгаторов в эмульсии, как правило, укладывается в интервал 2-10 мас. %. Кроме того в эмульсии при необходимости могут содержаться незначительные количества структурирующих добавок (ксантановая камедь, эфиры целлюлозы) и консервант.

1. Способ получения полиорганосилоксанов общей формулы:
{[R1O0,5]a[(CH3)2SiO]b[R2SiO1,5]c[R3SiO1,5]d[R4O0,5]e[SiO2]}f,
где R1 - водород, метил, этил, пропил, ацетил; R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; R3 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; ([R4O0,5]e[SiO2]) - частица диоксида кремния, в которой R4 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5; f≈1000-15000, с соотношением чисел звеньев a:b:c:d:e = (0,005÷0,06):(10÷800):(0÷11):(0÷8):(0÷0,15), приходящихся на 1 группу SiO2, характеризующийся тем, что проводят взаимодействие нескольких компонентов, выбранных из: (А) полидиорганосилоксана формулы R1O[(CH3)2SiO]mR1, где R1 - водород, метил, этил, ацетил, m=8-500; (Б) уксусной кислоты; (В) органоалкоксисилана формулы R2Si(OR3)3, где R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси, R3 - метил, этил, пропил; (Г) органоацетоксисилана формулы R4Si(O(O)CCH3)3, где R4 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; (Д) пирогенной двуокиси кремния формулы {(SiO2)(O0,5R5)e(O0,5H)g}f, где R5 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5, e=0-0,15, g=0,05-0,25, f≈1000÷15000, с поверхностью 200-300 м2/г, размером частиц 5-14 нм; при массовом соотношении А:Б:В:Г:Д = 100:(0÷23):(0÷6,1):(0÷10):(0,1÷7), при температуре 50-130°C в течение 5-10 часов, с последующим вакуумированием при пониженном давлении и температуре 100-130°C до вязкости 30000-3000000 сПз.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что вначале перемешивают компоненты (А) и (В) и нагревают при температуре 100°C в течение 5 часов, затем при температуре 50°C добавляют компонент (Б), перемешивают реакционную массу 2 часа при этой температуре и 3 часа при 110°C, продукт поликонденсации вакуумируют, постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости 10000 сПз, затем вводят в него компонент (Д), тщательно перетирают и проводят сополиконденсацию в вакууме при температуре от 100 до 130°C до достижения вязкости 30000-2000000 сПз.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что компонент (А) тщательно перемешивают с компонентом (Д), в полученную массу вводят компонент (Г) и нагревают 5 часов при температуре 100°C, после чего вакуумируют полученный продукт, постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости 2000000-3000000 сПз.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что тщательно перемешивают компоненты (А) и (Д), вводят компонент (Г) и нагревают 5 часов при 100°C, затем добавляют компонент (В), нагревают 5 часов при 110°C, после чего вакуумируют полученный продукт, постепенно поднимая температуру до 130°C до достижения вязкости 800000-1700000 сПз.

5. Полиорганосилоксаны, полученные способом по любому из пп. 1-4, общей формулы:
{[R1O0,5]a[(CH3)2SiO]b[R2SiO1,5]c[R3SiO1,5]d[R4O0,5]e[SiO2]}f,
где R1 - водород, метил, этил, пропил, ацетил; R2 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; R3 - метил, этил, винил, октил, фенил, этокси; ([R4O0,5]e[SiO2]) - частица диоксида кремния, в которой R4 - Si(CH3)3, Si(CH3)2O0,5; f≈1000-15000, с соотношением чисел звеньев a:b:c:d:e = (0,005÷0,06):(10÷800):(0÷11):(0÷8):(0÷0,15), приходящихся на 1 группу SiO2, с вязкостью от 30000 до 3000000 сПз.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области элементоорганических высокофункциональных полимеров. Предложен способ получения высокофункциональных разветвленных полиэлементоорганосилоксанов путем гидролитической поликонденсации элементоорганических соединений RxE(OZ)v-x (где E=B, Si, Ti; R=H, алкил-, галоидалкил, арил-, винил; Z=H, алкил CnH2n+1 (n=1÷4), x=0÷ν, ν - валентность элемента E), отличающийся тем, что гидролитическую поликонденсацию проводят неравновесно без применения растворителя стехиометрическим количеством воды m=0,5÷2,0 г-моля на 1 г-моль соединений RxE(OZ)v-x до заданной конверсии функциональных групп OZ, определяющей молекулярную массу полимера, путем непрерывного удаления в вакууме при 50-80°C побочных продуктов ZOH.

Изобретение относится к области химической технологии азотсодержащих соединений кремния. Предложен способ получения олигоборсилазанов взаимодействием олигосилазанов, не содержащих при атоме азота алкильных радикалов, с амминборановым комплексом, не содержащим при атоме азота алкильных радикалов, при соотношении силазана к борсодержащему модификатору от 3 до 18, при этом процесс ведут при температуре 40-140°C в смеси толуола с диглимом или бензола с диэтиловым эфиром при молярном соотношении от 1:1 до 1:33.

Изобретение относится к химии и технологии получения поли(органо)(алкокси)(гидрокси)силоксанов с заданными степенями поликонденсации (n<1). Предложен способ получения поли(органо)(алкокси)(гидрокси)силоксанов с заданными степенями поликонденсации (n<1) ацидогидролитической поликонденсацией соответствующих алкокси(органо)силанов, причем мольное количество (x) карбоновой кислоты для синтеза поли(органо)алкоксисилоксана с определенным значением n<1 и полностью конденсированного полиорганосилоксана (n=1) из индивидуального алкокси(органо)силана и/или смеси мономеров с одинаковой функциональностью вычисляют по уравнению (1) x = n ⋅ f ⋅ y / 2,                                                    ( 1 ) где f - функциональность и y - мольное количество алкокси(органо)силана, для смеси разнофункциональных алкокси(органо)силанов по уравнению (2) x = n ⋅ Σ f i ⋅ y i / 2,                                                     ( 2 ) где fi - функциональность и yi - мольное количество отдельных алкокси(органо)силанов, при этом для синтеза полиорганогидроксисилоксана с заданным значением n<1 из индивидуального алкокси(органо)силана и/или смеси мономеров с одинаковой функциональностью мольное количество (x) карбоновой кислоты вычисляют по уравнению (3) x = f ⋅ y ( 2 − n ) / 2,                                                      ( 3 ) для смеси разнофункциональных алкокси(органо)силанов по уравнению (4) x = ( 2 − n ) ⋅ Σ f i ⋅ y i / 2.                                                       ( 4 ) а при использовании воды или водного спирта в качестве активатора реакции АГПК для всех полиорганосилоксанов загрузку карбоновой кислоты уменьшают на количество (моль) взятой воды или воды в спирте с учетом количества воды в составе минеральной кислоты.

Изобретение относится к новому соединению полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способу его получения. Предложено соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом формулы (1), где А означает или , где R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент О и/или -(C2H4O)b-, R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, при этом, когда R2 представляет собой прямую связь, углерод алкиленовой группы R1 или углерод группы -(C2H4O)b- связан непосредственно с Si, связанным с R2 в формуле (1), b обозначает число от 1 до 300, а обозначает число от 8,2 до 9,2, предложен также способ получения указанного соединения.

Изобретение относится к технологии получения олигоорганосилоксанов. Предложен способ получения олигодиметилсилоксанов перегруппировкой диметилциклосилоксанов и/или гидролизата диметилдихлорсилана в присутствии гексаметилдисилоксана и катализатора - сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола с содержанием последнего от 25 до 50% масс., заключающийся в том, что на начальной стадии процесса проводят активацию катализатора путем введения в реакционную смесь полиметилсилоксановой (ПМС) жидкости с вязкостью 10-50 сСт, причем активацию и получение олигодиметилсилоксанов ведут в токе инертного газа с удельным расходом 0,2 м3/ч на 1 кг катализатора в режиме псевдоожижения при температуре 70-90°C.

Изобретение относится к новому кизельзоль-материалу по меньшей мере с одним терапевтически активным веществом для получения биологически разлагаемых и впитываемых кизельгель-материалов.

Изобретение относится к нетоксичному полисилоксановому материалу. Предложен биорассасывающийся полисилоксановый (ПСН)-материал для получения волокон, получаемый (а) первой реакцией гидролиза-конденсации (РГК) максимум одного остатка одного или нескольких различных Si-соединений формулы SiX4, в которой остатки Х являются одинаковыми или различными, проводимой при катализе кислыми агентами и при начальном значении рН от 0 до ≤7 в присутствии водорастворимого растворителя 1-192 ч при температуре 0-80°С, (b) второй РГК материала, полученного на стадии (а), проводимой при одновременном удалении растворителя за счет испарения в закрытом перемешивающем аппарате при непрерывной подаче химически инертного потока газа-носителя в вакууме 1-1013 мбар при температуре 30-90°С до вязкости 0,5-2 Па·с.

Изобретение относится к области силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями, обладающих повышенными термо- и морозостойкими свойствами. .

Изобретение относится к способам получения олигодиорганосилоксанов, используемых в качестве рабочих жидкостей паромасляных вакуумных насосов для создания умеренного и сверхглубокого вакуума; в качестве рабочих тел капельных холодильников-излучателей бескаркасных систем отвода низкопотенциального тепла космических ядерных энергетических установок.
Изобретение относится к способу получения материала покрытия. .

Изобретение относится к получению олигоорганосилоксанов различного состава и строения, которые используются для создании полимерных композиций различного назначения, термостойких покрытий, клеев и пленок для полупроводниковых оптических устройств. Предложен способ получения олигоорганосилоксанов, макромолекулы которых содержат неодинаковые структурные звенья, гидролитической поликонденсацией хлорсиланов в безводной активной среде, содержащей апротонный органический растворитель и смесь карбамида с 1,3-дикетоном (ацетилацетон, ацетоуксусный эфир, малоновый эфир), при соотношении реагентов: (в расчете на 1 группу ≡SiCl) хлорсилан:карбамид:1,3-дикетон, равном 1,0:(0,5-1,2):(0,5-1,2) моль. В качестве хлорсиланов используют соединения Y3-nSiCln, (n=1÷3, Y - одновалентные углеводородные заместители -CH3, -C2H5, -C3H7; -C4H9, -CH=CH2, -C6H6, или -H). Сополиконденсацию проводят нагреванием реакционной массы с последующим кипячением 1-5 ч, после охлаждения отделяют осадок образующейся соли азотистого основания и выделяют целевой продукт из раствора известными методами. Молекулярная масса образующихся олигосилоксанов достигает <6000 ед. Технический результат: предложен технологичный и экологически безопасный способ получения олигоорганосилоксанов смешанного состава с неодинаковыми силоксановыми звеньями непосредственно из доступных промышленно выпускаемых органохлорсиланов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 пр.

Изобретение относится к термостойким полиорганосилоксанам и к способам их получения. Предложенный способ получения полиорганосилоксанов включает ацидолиз органоалкоксисиланов и/или их смесей в присутствии кислотных катализаторов при 75-85°C, отличается тем, что для получения полиорганосилоксанов в качестве исходного сырья дополнительно или вместо алкоксисиланов используют фенилсодержащие полиорганосилоксаны разветвленного строения с концевыми гидрокси- и алкоксигруппами, в том числе фенилсодержащие смолы и лаки на их основе, выпускаемые промышленным способом. Технический результат - предложенный способ позволяет получать широкий ассортимент полиорганосилоксанов с улучшенными характеристиками, экологически чистых, конкурентоспособных по цене, полученных с использованием экологически чистого недефицитного сырья, не содержащего хлор-ионов, стабильных в виде гранул или порошков как в растворителях, так и в их отсутствие. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 пр.

Изобретение относится к области химической технологии кремнийорганических соединений. Предложены новые разветвленные фторсодержащие кремнийорганические сополимеры общей формулы (I), где соотношение k/(l+m) составляет от 1/1 до 1/4, k не равно 0, а x меньше 0,1. Предложен также способ их получения и гидрофобное покрытие, содержащее указанные сополимеры в качестве модификаторов. Технический результат - созданы новые сополимеры, получаемые технологичным способом, а полученное с их использованием гидрофобное полимерное покрытие характеризуется высокими эксплуатационными показателями и простотой процесса его получения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 8 пр. (I)

Изобретение относится к новым силоксановым полимерам - полиметилбензилсилоксанам и способам их получения. Предложен новый арилсодержащий кремнийорганический полимер линейного или разветвленного строения с бензильными и метальными радикалами у атомов кремния. Предложен также способ получения полиметилбензилсилоксана поликонденсацией метилбензилдиалкоксисилана или смеси метилбензилалкоксисиланов в активной среде, представляющей собой карбоновую кислоту или ее смесь с органическим растворителем. Технический результат - предложенные полимеры обладают повышенной химической устойчивостью к концентрированным кислотам, а предложенный способ их получения экологически безопасен и обеспечивает возможность регулирования молекулярной массы, заданного соотношения линейных и разветвленных звеньев и высокие качества образующегося полимера - отсутствие остаточных алкокси-групп и равномерность строения полимера. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.

Изобретение относится к способам получения блок-сополимеров, вулканизаты которых используются для получения термостойких уплотнительных материалов. Предложен способ получения полиорганосилсесквиоксан-полидиорганосилоксановых блок-сополимеров согидролизом полидиорганосилоксана с органотрихлорсиланом в присутствии соединения аминного типа, выбранного из пиридина и мочевины, в среде органического растворителя с последующей конденсацией образовавшегося гидролизата в присутствии гидроокиси щелочного металла и выделением целевого продукта. Технический результат - предложенный способ позволяет из доступного сырья получать наполненные вулканизаты горячего отверждения, обладающие хорошими физико-механическими показателями. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

Изобретение относится к способам утилизации резиносодержащих отходов химического производства. Предложен способ получения смеси циклосилоксанов и пластификатора на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксана, при котором полученную в результате химического разложения полисилоксановых резиносодержащих отходов либо смеси полисилоксановых резиносодержащих и полимерных отходов жидкую фазу, представляющую собой жидкую олигомерную смесь, деполимеризуют в герметичной емкости в присутствии катализатора щелочной природы (1-3 мас.ч. к количеству исходного сырья) в атмосфере инертных газов при атмосферном давлении либо в вакууме от 10-3 до 10-5 кПа при температуре от 50 до 175°С в течение 6-8 ч. Технический результат - эффективная переработка полисилоксановых резиносодержащих отходов, выходом которой является широкоприменимый, конкурентоспособный и востребованный в различных отраслях производства материал. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к химической технологии кремнийорганических соединений. Предложен способ получения полиорганосилоксанов путем поликонденсации алкоксисиланов, которую проводят в водной среде, насыщенной диоксидом углерода, под давлением от 150 до 350 атм в температурном интервале от 20 до 110°C. В качестве исходного алкоксисилана используют соединение, выбранное из алкоксисиланов общей формулы R1 aR2 bSi(OR3)4-(a+b), где R1=С1-С4 алкил или С6Н5; R2=С1-С4 алкил; R3=C1-C4 алкил; а=0, или 1, или 2; b=0 или 1. Технический результат - предложенный способ технологичен, позволяет получить целевой полиорганосилоксан с количественным выходом при малой продолжительности процесса и при отсутствии органического растворителя. 4 ил., 1 табл., 8 пр.

Изобретение относится к клеящим и герметизирующим веществам, способам их получения и применения. Предложены композиции, содержащие a) полимер, выбранный из полиуретана или простого полиэфира, модифицированный по меньшей мере одной силановой группой (R1)a(X)bSi-, в которой X выбирают из R2O-, R2NH-, R2O-CO- и (R2)2C=N-O-, R1 и R2 независимо друг от друга обозначают алкил, циклоалкил и/или арил, а равно 0, 1 или 2, b равно 1, 2 или 3, и a + b = 3, и b) смесь имеющих форму цепей и/или циклических силоксанов общей формулы (I) и/или (II), в которых (R) независимо друг от друга обозначают алкокси, алкоксиалкокси, алкил, алкенил, циклоалкил и/или арил, а некоторые из (R) обозначают аминоалкилфункциональные группы формул -CoH2o-NH2, -CoH2o-NHR', -CoH2o-NRR', -CoH2o-NH-CpH2p-NH2 или -CoH2o-NH-CpH2p-NH-CqH2q-NH2, где R' - алкил, циклоалкил или арил, а R принимает одно из определенных выше значений, или где связанные с атомом азота остатки R и R' вместе с общим атомом азота образуют гетероциклическое кольцо, имеющее от пяти до семи членов, где R' и R принимают одно из определенных выше значений, о независимо друг от друга обозначают целые числа от 1 до 6, p и q независимо друг от друга обозначают целые числа от 2 до 6, m - целое число от 2 до 30, n - целое число от 3 до 30, причем с одним атомом кремния соединения формулы (I) и/или (II) связано не более одной аминоалкилфункциональной группы, и причем коэффициент из молярного соотношения Si и алкоксильных остатков составляет по меньшей мере 0,3. Технический результат - композиции превосходно подходят в качестве клеящих веществ и в качестве герметизирующих веществ и отличаются улучшенным сцеплением, особенно на трудно склеиваемых друг с другом основаниях. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 пр. ,

Изобретение относится к способу получения растворимых полиметилсилсесквиоксанов из метилтриалкоксисиланов. Предложен способ получения растворимых в органических растворителях полиметилсилсесквиоксанов гидролитической поликонденсацией метилтриалкоксисилана общей формулы MeSi(OAlk)3, где Alk обозначает C1-C3 алкил, в закрытой системе при температуре 50-180°C и давлении 0,1-0,2 МПа. Технический результат – возможность получения растворимых в органических растворителях полиметилсилсесквиоксанов, содержащих большое количество ОН-групп, из доступных метилтриалкоксисиланов в мягких условиях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области химической технологии азотсодержащих соединений кремния. Предложен способ получения олигоборсилазанов взаимодействием олигосилазанов, содержащих N-H и Si-H группы, в качестве которых используют кремнийорганические соединения класса силазанов, не содержащие при атоме азота алкильных радикалов, и борсодержащие модификаторы с В-Н группами, не содержащие при атоме азота алкильных радикалов, в смеси растворителей, отличающийся тем, что процесс получения олигоборсилазанов проводят в две стадии, первая из которых включает растворение аминоборана в среде N-метилциклосилазана, выбранного из [R1R2Si-NR3]n, где R1=H, R2=Me, Н; R3=Me; n=3, 4, при мольных соотношениях N-метилциклосилазана к аминоборану от 0,60 до 2,18 и соотношении Si/B от 2,40 до 6,55 при температуре 90-120°С в течение 0,5-2,0 ч с образованием борсодержащей композиции, которая представляет собой аддукт аминоборана с N-метилциклосилазаном, а на второй стадии происходит взаимодействие борсодержащей композиции с олигосилазаном, выбранным из олигоорганосилазанов, органоциклосилазанов и дисилазанов в различных соотношениях, путем термообработки в среде инертного газа (азот, аргон) при 90-140°С в течение 3,5-8,0 ч, причем при добавлении аминосилана к олигосилазану проводят предварительную термообработку реакционной смеси при 60-80°С в среде аммиака. Технический результат – предложенный способ осуществляется в контролируемом режиме без использования высокотемпературных растворителей и позволяет получить олигоборсилазаны с улучшенной термоокислительной стабильностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 8 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-07-10 2015-07-10T11:45:25
Наверх