Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: продукт: смесь мономеров формулы R1nR2mSiX4-(n+m), где R1, R2-CH3, C2H5, X = Cl, OC2H5, n = 1 - 3, m = 1 - 3. Реагент 1: C2H5Cl, Mg; реагент 2: Si(OC2H5)4, (CH3)2, SiCl2. Условия реакции: 50 - 100°С, органический растворитель. 4 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2027718
Класс(ы) патента: C07F7/18, C08G77/06
Номер заявки: 5029335/04
Дата подачи заявки: 26.02.1992
Дата публикации: 27.01.1995
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Силан"
Автор(ы): Клоков Б.А.; Гришутин Ю.П.; Соболевский М.В.; Королева Т.В.; Новиков В.И.; Маркина Е.Б.; Шейнина С.З.; Власова Т.А.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Силан"
Описание изобретения: Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к способу получения новой смеси мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, которые могут использоваться в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем и др.
Известен способ получения мономеров для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого или бромистого этила и тетраэтоксисилана в среде серного эфира. Недостатком способа является применение серного эфира.
Известен также способ получения мономеров для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей путем взаимодействия магния со смесью хлористого этила и тетраэтоксисилана или тетрахлорсилана (с добавкой серного эфира) в среде органического растворителя, например ксилола или толуола. Однако недостаточно высокая конверсия этилмагнийхлорида (не более 90%) приводит к потерям этилмагнийхлорида и низкому содержанию триэтилзамещенных силанов (не более 15% ), используемых в качестве исходных компонентов, регулирующих длину молекулярной цепи олигоэтилсилоксанов, а вместе с этим и их свойства.
Известен способ получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием металлического магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана (диэтилдихлорсилана) в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре. Недостатком способа является невысокие смазывающие характеристики полиэтилсилоксановых жидкостей [диаметр пятна износа не менее 0,73 мм (50оС, 50 Н, 2ч)].
Наиболее близким к предложенному является способ получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана общей формулы CH3R.SiCl2, где R = γ F3C3H4, Cl2C6H3, C6H5 или их смесь, в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре.
Недостатком способа являются невысокие смазывающие характеристики полиэтилсилоксановых жидкостей [диаметр пятна износа не менее 0,50 мм (50оС, 50 Н, 2 ч)].
Цель изобретения - улучшение смазывающих характеристик полиэтилсилоксановых жидкостей за счет использования для их синтеза новой смеси кремнийорганических мономеров.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре, в качестве диорганодихлорсилана используют диметилдихлор- силан.
Такое осуществление процесса приводит к получению не описанной в литературе смеси этилэтоксисиланов и диметиэтилэтокси(хлор)силана.
Процесс может быть выражен следующей схемой:
Mg+C2H5Cl __→ C2H5MgCl (1)
C2H5MgCl + Si(OC2H5)4__→ C2H5Si(OC2H 5)3+ Mg(OC2H5)Cl (2)
C2H5MgCl + C2H5Si(OC2H5)3__<→> (C2H5)2Si(OC2H 5)2+ Mg(OC2H5)Cl (3)
(CH3)2SiCl2+ Mg(OC2H5)Cl __→ (CH3)2Si(OC2H5)Cl + MgCl2 (4)
(CH3)2Si(OC2H5)Cl + C2H5MgCl __→ (CH3)2C2H5SiOC2H5+ MgCl2 (5)
(CH3)2SiCl2+ C2H5MgCl __→ (CH3)2C2H5SiCl + MgCl2 (6)
Последующим гидролизом мономеров, отгонкой растворителя, каталитической перегруппировкой и разгонкой на фракции получают модифицированные диметилэтилсилоксизвеньями полиэтилсилоксановые жидкости, смазывающие характеристики которых улучшены [диаметр пятна износа менее 0,50 мм (0,30-0,44 мм) при 50оС, 50 Н, 2 ч].
Синтезированные авторами по предлагаемому способу жидкости в литературе не описаны.
Преимущество предлагаемого нами способа является неожиданным, так как замена γ-трифторпропильного, дихлорфенильного или тиенильного радикалов на метильный в полиэтилсилоксановых жидкостях должна бы привести к увеличению диаметра пятна износа, ибо в литературе известно, что указанные радикалы используются для улучшения смазывающих характеристик полиметилсилоксановых жидкостей. Данное явление авторы объяснить не могут.
Отличительным признаком изобретения является использование в качестве диорганодихлорсилана в составе реакционной смеси диметилдихлорсилана.
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 моль) хлористого этила, 267 мл (1,198 моль) тетраэтоксисилана, 29 мл (3,7%; 0,240 моль) диметилдихлорсилана и 504 мл толуола. Сверху реактора (в сепаратор) осуществляют подачу 76 г/ч магния. Температуру синтеза 50-100оС 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 этилэтоксисиланами и диметилэтилэтоксисиланом в растворе толуола, анализируют и принимают на установку гидролиза.
Состав смеси мономеров, мас.%: Диэтилдиэтоксисилан 83 Триэтилэтоксисилан 2 Диметилдиэтилэтоксисилан 15
Диметилдихлорсилан в составе продукта синтеза отсутствует, что говорит о его полной конверсии в диметилэтилэтоксисилан. Процесс гидролиза смеси мономеров осуществляют непрерывно в аппарате емкостного типа объемом 350 мл соляной кислотой (14%), подаваемой со скоростью 750 мл/ч при охлаждении и температуре 60оС, с получением толуольного раствора модифицированных диметилэтилсилоксизвеньями олигоэтилсилоксанов (3489 г) и 27%-ного раствора хлористого магния (6726 г), которые непрерывно разделяют в аппарате типа флорентийского сосуда объемом 100 мл. После промывки толуольного раствора водой и отгонкой растворителя получают 789 г модифицированных олигоэтилсилоксанов, которые после каталитической перегруппировки асканитом (6% от массы силоксанов) в количестве 687 г подвергают разгонке на фракции и получают 320 г (46,6% выход) олигоэтилсилоксановой жидкости с концевыми диметилэтилсилоксизвеньями, кипящую при температуре более 190оС 1 мм рт.ст. с вязкостью 37 сСт при +20оС, 2,44 сСт при +200оС и 1320 сСт при - 60оС, совмещаемую с минеральными маслами, растворимую в толуоле и спирте, температурой стеклования - 135оС, плотностью 0,950 г/см3, nD201,4380, диаметром пятна износа 0,30 мм (50оС, 50 Н, 2 ч).
Результаты примеров 2-6 приведены в табл.1 и 2, а также в табл.3 и 4.
Как видно из приведенных примеров (табл.1) получение мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, приводит к получению полиэтилсилоксановых жидкостей с улучшенной смазывающей способностью [диаметр пятна износа преимущественно 0,30-0,44 мм (50оС, 50 Н, 2 ч) вместо не менее 0,50 мм (по прототипу)]. При этом имеет место полная конверсия диметилдихлорсилана в диметилэтилэтокси(хлор)силан.
Использование диметилдихлорсилана в количествах менее 0,10 моль нежелательно, так как это не приведет к уменьшению диаметра пятна износа; использование диметилдихлорсилана в количествах более 0,50 моль также нежелательно, так как приводит к резкому снижению выхода полиэтилсилоксановой жидкости (см.пример 4).
Как показывают данные, приведенные в табл.2, модифицированные жидкости сохраняют в себе и уникальные свойства полиэтилсилоксановых жидкостей: полное совмещение с минеральными маслами, растворимость в органических растворителях, низкие температуры стеклования. Для некоторых соотношений исходных мономеров (примеры 2 и 6) их характеристики полностью соответствуют требованиям Госта на полиэтилсилоксановые жидкости ПЭС-7 (см.табл.3) и ПЭС-5 (см.табл.4).
Выходы модифицированных полиэтилсилоксановых жидкостей такие же или несколько выше, чем по известному способу.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ взаимодействием магния с хлористым этилом, тетраэтоксисиланом и диорганодихлорсиланом, взятом в количестве 0,10 - 0,50 моль на 1 л реакционной смеси, в среде органического растворителя при 50 - 100oС, отличающийся тем, что в качестве диорганодихлорсилана используют диметилдихлорсилан.