ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение полиметилсилоксанов и лаков на их основе из "Технология элементоорганических мономеров и полимеров Издание 2" Получаемые в настоящее время полиметилсилоксаны различаются структурой образующихся цепей, вязкостью и временем желатинизации. В зависимости от степени сшивания эти показатели, естественно, неодинаковы. [c.240] Временем желатинизации называется время, за которое полимер из плавкого и жидкотекучего состояния (стадия А) переходит в нетекучее (стадия В) и неплавкое (стадия С). Время желатинизации обычно определяют на полимеризационной плите при определенной температуре (180, 200 или 250 С). [c.240] что бутоксильные группы, блокируя часть мест, где могут образоваться гидроксильные группы, затрудняют возможность роста цепи в поперечном направлении, т. е. препятствуют полному сшиванию полимера и образованию геля, что приводит к образованию полимеров с разветвленными цепями молекул. [c.241] Как уже отмечалось, большую роль в реакции гидролитической конденсации метилтрихлорсилана играет тип применяемого растворителя. Процесс в присутствии неполярных растворителей в водной среде протекает с большой скоростью, причем образующийся полимер выпадает в осадок. При наличии же полярных растворителей, растворяющих мономер, полимер и воду, конденсация протекает в гомогенной среде, поскольку метилтрихлорсилан хорошо растворяется в спиртах и эфирах. Это исключает возможность выпадения осадка следовательно, образуется растворимый полимер разветвленного или лестничного строения. [c.242] Этерификацию метилтрихлорсилана проводят в эмалированном гидролизере 5, куда загружают необходимое количество метилтрихлорсилана (не менее 99% основной фракции) и подают толуол (половину от объема метилтрихлорсилана). Смесь перемешивают в течение 30 мин, после чего определяют содержание хлора (должно быть 46,9 0,5% хлора). Затем в гидролизер подают бутиловый спирт с такой скоростью, чтобы температура в аппарате не повышалась более 30 °С (на 1 моль СНз81С1з для частичной этерификации необходимо брать немногим больше 1 моль С4Н9ОН). [c.243] При избытке метилтрихлорсилана на стадии гидролитической конденсации продукт может перейти в неплавкое и нерастворимое состояние или образовать структуру с числом поперечных сшивок выше допустимого при избытке бутилового спирта образующийся полимер, наоборот, будет иметь незначительное число сшивок и соответственно малую молекулярную массу. От стадии частичной этерификации во многом зависят вязкость н время желатинизации получаемого полимера. [c.243] Выделяющийся при этерификации хлористый водород можно отводить на гидроэжектор, орошаемый водой (на схеме не показан), и в виде слабой соляной кислоты отводить на биохимическую очистку. [c.243] После ввода бутилового спирта за 2—3 ч нагревают массу в гидролизере до 60 5°С и выдерживают при этой температуре еще 3—5 ч. Выдерживание заканчивают при содержании хлора в хлорэфирах кремния (побочно образующихся при частичной этерификации метилтрихлорсилана), равное 15—42% в зависимости от типа лака. Затем охлаждают массу до 20— 30 °С, подавая воду в рубашку гидролизера. Охлажденные хлорэфиры через сифон выгружают в мерник-дозатор 6. [c.243] По окончании выдерживания выключают мешалку и тщательно отделяют органический слой от водного. Водный слой отстаивают и через смотровой фонарь сливают в нейтрализатор 7, откуда его после дополнительного отстаивания через гидравлический затвор направляют на биохимочистку. Оставшийся в гидролизере толуольно-бутанольный раствор силанола промывают водой до нейтральной реакции промывных вод (число промывок зависит от кислотности промывных вод). В отмытом силаноле определяют сухой остаток, который должен составить 15—24%, и время желатинизации при 200 2°С (норма 0,5—60 мин). После этого силанол вакуумом через нутч-фильтр 8 переводят в куб 9, представляющий собой эмалированный аппарат с паро-водяной рубашкой и мешалкой, для отгонки растворителей. Перед отгонкой выдерживают продукт гидролитической конденсации при 20—25°С, отделяя от следов влаги. Отгонку ведут при 45—50 °С и остаточном давлении 105—во гПа до содержания сухого остатка 40—55%. Затем в рубашку куба подают воду и охлаждают лак до 20—25 °С. В процессе отгонки растворителей происходит дальнейшая конденсация продукта гидролитической конденсации с образованием более высокомолекулярного полимера. [c.244] Отгоняемые растворители (смесь толуола и бутанола) поступают в холодильник W, где они конденсируются, и собираются в приемник 11, а оттуда их сливают в сборник 12. Готовый лак анализируют, определяя содержание сухого остатка (40— 55%), продолжительность высыхания (не более 40 мин при 125 5°С) и-продолжительность отверждения (не более60мин), после чего его передают из куба в отстойник 13. В отстойнике готовый лак отделяют от механических примесей при температуре окружающей среды, затем его окончательно очищают на ультрацентрифуге 14 и направляют в сборник 15. В процессе центрифугирования через каждые 30 мин отбирают пробу для контроля внешнего вида лака. [c.244] Полиметилсилоксановые лаки применяются в основном в композиционных пластических массах для изготовления тепло-и дугостойких деталей, способных работать в условиях повышенной влажности, а также для окраски узлов и деталей электрических машин и трансформаторов. [c.245] Полиметилсилоксаны могут быть получены и гидролитической соконденсацией метилхлорсиланов разной функциональности. Так, гидролитической сополиконденсацией метилтрихлорсилана и диметилдихлорсилана можно получить термореактивный полиметилсилоксан, который быстро отверждается при относительно низкой температуре (примерно 150°С) без добавления каких-либо катализаторов. Его применяют в качестве связую-шего в пресскомпозициях, а также в виде 5%-ного раствора в бензине — для обработки поверхности металлических пресс-форм с целью облегчения их разъема при прессовании изделий из полимерных материалов. [c.245] Гидролитической сополиконденсацией метилтрихлорсилана и триметилхлорсилана получают полиметилсилоксан, раствор которого в ксилоле может быть применен в качестве присадки для устранения флотации (расслаивания) пигментов в эмалевых пленках. [c.245] образуется полиметилсилсесквиоксан лестничного строения, обладающий дефектностью структуры, так как в его составе содержатся и разветвленные звенья с гидроксильными группами у атома кремния. [c.245] Производство полиметилсилсесквиоксанового лака (рис. 63) состоит из следующих основных стадий подготовки сырья и приготовления реакционной смеси гидролитической конденсации метилтрихлорсилана и промывки гидролизата отгонки растворителей, доводки и комплектации лака регенерации ацетона. [c.245] Гидролитическую конденсацию метилтрихлорсилана осуществляют в гидролизере 6, представляющем собой кожухотрубный теплообменник, охлаждаемый рассолом (—15°С). Реакционную смесь перед вводом в гидролизер смещивают (в нижней его части) с ацетоном эта смесь поступает в капиллярные трубки. Одновременно в нижнюю часть гидролизера подают воду. Реакция проходит в трубках аппарата. Продукт гидролитической конденсации охлаждают и через верх гидролизера подают в колонну 7, представляющую собой флорентийский сосуд, где он разделяется на водный и органический слои. [c.246] Для этого в аппарат 13 при работающей мешалке подают раствор хлорида натрия. Содержимое аппарата перемешивают Е течение 5—10 мин и отстаивают. Нижний слой — раствор хлорида натрия — сливают в нейтрализатор 11, верхний слой — толуольный раствор продукта гидролитической конденсации— перегружают в сборник 14 или направляют прямо в вакуум-отгонный куб 15. [c.247] При pH ниже 5 лак обрабатывают глиной кил или активным углем. Глину или уголь (5—12% от количества полученного лака) загружают в усреднитель 19 и перемешивают содержимое аппарата в течение 1—2 ч. При pH 5- -7 лак потоком азота (0,3 МПа) при работающей мешалке через друк-фильтр 20 сливают в тару. [c.247] Водно-кислотные слон и промывные воды, поступившие из аппаратов 7, 12, 13 я 16 п аппарат И, нейтрализуют 20—42%-ной щелочью. Содержимое нейтрализатора перемешивают в течение 30 мин, а затем определяют кислотность. При pH 6,5-ь8,5 нейтральный водно-ацетоновый раствор дозировочным насосом подают на регенерацию ацетона. [c.247] Вернуться к основной статье