способ получения кремнийорганической смолы
Классы МПК: | C08G77/06 способы получения |
Автор(ы): | Натейкина Л.И., Эндюськин В.П., Ефимов Ю.Т., Чугунов А.А., Ильин Р.Ю., Стулова Н.Н. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Химпром" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-04-10 публикация патента:
10.12.2003 |
Описывается способ получения кремнийорганической смолы гидролизом кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана в среде неполярного растворителя в присутствии 14-16 мас.% изобутилового или бутилового спирта при 50-60oС с постепенным повышением температуры до 80-95oС, поликонденсацией продукта гидролиза в присутствии 15-25 мас.% олифы нефтеполимерной в пересчете на 100%-ную олифу. Техническим результатом является получение смолы с улучшенными физико-химическими свойствами, а особенно с временем высыхания при нормальных условиях не более 17 ч.
Формула изобретения
Способ получения кремнийорганической смолы, включающий гидролиз кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана в среде неполярного органического растворителя в присутствии 14-16 мас.% бутилового или изобутилового спирта при 50-60С с дальнейшим постепенным повышением температуры до 80-95С, отгонку избытка растворителя и поликонденсацию продукта, отличающийся тем, что поликонденсацию ведут в присутствии 15-25 мас.% олифы нефтеполимерной в пересчете на 100%-ную олифу.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к получению кремнийорганических смол, используемых в производстве лакокрасочных материалов. Известно, что при синтезе крупнотоннажного продукта - фенилтрихлорсилана - методом газофазной высокотемпературной конденсации образуется до 10% кубового остатка, содержащего наряду с фенилтрихлорсиланом полифенилхлорсиланы различного состава. Утилизация кубовых остатков представляет собой важный практический интерес. Известен способ получения кремнийорганического лака путем взаимодействия алкоксиорганосилоксанов - продуктов этерификации и гидролиза избытком воды в среде толуола смеси метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и кубовых остатков ректификации фенилтрихлорсилана с полиолами - отходами производства диметилдиоксана. В этом способе используют кубовые остатки с содержанием фенилтрихлорсилана не менее 80% (авт. св. СССР 1054384, кл. С 08 L 83/04, опубл. 1983). Известен способ получения кремнийорганической смолы гидролизом избытком воды в среде толуола или ксилола кубовых остатков ректификации фенилтрихлорсилана с содержанием фенилтрихлорсилана не менее 40% и последующей поликонденсацией продуктов гидролиза с одновременной отгонкой растворителя при 100-130oС. Для улучшения физико-механических свойств смолы поликонденсацию проводят в присутствии головной фракции от дистилляции канифоли в количестве 5-15% от веса полифенилсилоксана (авт.св. СССР 1730095, кл. C 08 G 83/04, опубл. 1993). Недостатком известного способа является использование в процессе кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана с содержанием фенилтрихлорсилана не менее 40%. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения кремнийорганической смолы гидролизом кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана с массовой долей фенилтрихлорсилана не менее 15% в присутствии 14-16 мас.% изобутилового или бутилового спирта при 50-60oС с дальнейшим постепенным повышением температуры до 80-95oС, отгонкой избытка растворителя и последующей поликонденсацией продукта при 90-110oС в присутствии триэтаноламина. Получаемая указанным способом смола имеет длительное время высыхания, около 48 часов (RU 2170744 C1, 20.07.2001). Задачей предлагаемого изобретения является сокращение времени высыхания смолы. Указанная задача решается тем, что в известном способе получения кремнийорганической смолы, включающем гидролиз кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана в среде неполярного растворителя в присутствии 14-16 мас.% изобутилового или бутилового спирта при 50-60oС с постепенным повышением температуры до 80-95oС, отгонку избытка растворителя и поликонденсацию продукта, поликонденсацию ведут в присутствии 15-25 мас.% олифы нефтеполимерной в пересчете на 100%-ную олифу. Олифа нефтеполимерная представляет собой 53-57%-ный раствор нефтеполимерной смолы в нефтяном растворителе (ксилол, толуол) (ТУ 6-1456-85). Способ получения смолы включает следующие операции при следующих режимах. 1. Приготовление реакционной смеси: готовят 60-70%-ный толуольный или ксилольный раствор кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана с содержанием фенилтрихлорсилана не менее 25% при температуре 50-60oС. 2. Гидролиз: полученную смесь приводят во взаимодействие с гидролизующей смесью, содержащей, мас.%: изопропиловый или бутиловый спирт 14-16, ксилол или толуол 25-35, вода - остальное. Первоначально процесс ведут при 50-60oС, затем постепенно в течение 1 часа гидролизную массу нагревают до 75-85oС и в течение следующего часа - до 90-95oС. Далее гидролизную массу расслаивают, отделяют органический слой и промывают водой. 3. Поликондеенсация с отгонкой растворителя: в полученный раствор смолы после промывания вводят раствори олифы нефтеполимерной в количестве 10-35% (считая на 100% олифу) от веса продукта гидролиза, отгоняют часть растворителя при 100-130oС до массовой доли нелетучих веществ 45-55% и перемешивают при температуре 90-105oС 6-8 часов. Получают целевой продукт - кремнийорганическую смолу. Пример осуществления способа. Приготовление реакционной смеси: в четырехгорлую колбу емкостью 500 см3, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, загрузили 108 г смеси, полученной смешением 125 мл толуола и 200 г кубовых остатков производства фенилтрихлорсилана с содержанием фенилтрихлорсилана 29,3%. Смесь перемешивали в течение 30 минут при 60oС. Гидролиз: в четырехгорлую колбу емкостью 1000 см3, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загрузили 321,4 г воды, 89,79 г изобутилового спирта, 179,6 г толуола. Смесь перемешивали в течение 20 минут при постепенном нагревании до 40-50oС. Затем при перемешивании через капельную воронку загрузили 108 г реакционной смеси, поддерживая температуру в гидролизной массе 50-60oС регулированием скорости подачи реакционной смеси. После загрузки температуру гидролизной массы в течение 1 часа постепенно повышали до 80oС и в течение следующего 1 часа до 90oС. Затем гидролизную массу отстаивали в течение 2 часов при 60-80oС, после чего отделили органический слой (543 г), промыли его 2 раза водой (по 272 мл) при 50-60oC, отстаивали 2 часа при той же температуре, вновь отделили органический слой (467 г), отогнали избыток растворителя (179 г). Получили раствор смолы (192 г) с массовой долей нелетучих веществ 48,8%, условной вязкостью ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм - 15 сек. Поликонденсация: в четырехгорлую колбу емкостью 1000 см3, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, насадкой Бюрца с прямым термометром и приемником, загрузили 467 г продукта гидролиза и 186,8 г олифы нефтеполимерной с массовой долей нелетучих веществ 50,0%. Массу перемешивали при нагревании до 120oС и отогнали 216,6 г растворителя. Затем массу в колбе выдержали 7 часов при перемешивании и при 95-100oС. После охлаждения получили 441,2 г смолы. Готовый продукт анализировали по установленным показателям качества:Внешний вид - Жидкость темно-коричневого цвета с незначительным содержанием механических примесей
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при 205oС, сек - 17
Массовая доля нелетучих веществ, % - 52
Время высыхания до степени 2 при 205oС, час - 17
Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить время высыхания получаемой смолы до 17 часов.
Класс C08G77/06 способы получения