Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf

(9 am). Пары продукта поднимаются вверх и после колонны 23 по­ ступают в дефлегматор 24, где конденсируются. Часть дистиллята поступает на орошение колонны, а остальное количество через холо­

спирте; хорошо растворяется в бензоле, толуоле, ксилоле и других

Тетраэтоксисилан является основным сырьем в производстве

зовывать замещенные эфиры ортокремневой кислоты, которые и являются сырьем в производстве перечисленных выше кремнийор­ ганических продуктов.

Аналогично тетраэтоксисилану могут быть получены и другие тетраалкоксисиланы, а путем этерификации алкил(арил)хлорсиланов спиртами могут быть получены соответствующие алкил(арил)-

Это прозрачная жидкость, сравнительно легко гидролизуемая водой. Гидролиз этилсиликата сопровождается дальнейшей конденсацией

Алкокси( арокси)силаны 123

питочного состава, при изготовлении форм для точного литья и др. Например, цемент, полученный смешением этилсиликата с раз­ личными наполнителями (кварцевой мукой, шлаком), отверждается на холоду. Он устойчив к кислотам и слабым щелочам. Вода толькоулучшает его механические свойства. После прокаливания при 300 °С цемент становится стойким и к концентрированным щелочам.

Этилсиликат-32 можно применять в качестве пропиточного состава для уменьшения пористости и придания водостойкости различным материалам (кирпичу, графиту, асбесту, коже, тканям,, штукатурке). Применение этилсиликата-32 в производстве форм для точного литья имеет особо важное значение, так как дает большую экономию металлов и снижает расходы на обработку деталей. В фор­ мах, изготовленных с применением этилсиликата-32, можно воспро­

основы для пеногасителей. Добавление его к твердым полимерам значительно повышает их водостойкость и адгезию к стеклу, металлу и дереву; добавление его к краскам во много раз увеличивает долго­ вечность покрытий. Обработка строительных материалов раствором этилсиликата-32 значительно увеличивает срок их службы.

Производство этилсиликата-40 и этилсиликата-50 аналогично производству этилсиликата-32. Основное отличие заключается в том, что при необходимости получать более конденсированные продукты за счет реакции гидролиза тетраэтоксисилана с последующей кон­ денсацией продуктов гидролиза (что, естественно, приводит к уве­ личению содержания кремния в полимере) применяется этиловый спирт с повышенным содержанием воды.

Этилсиликат-40 и этилсиликат-50 в основном применяются там же, где и этилсиликат-32. Однако они имеют ряд преимуществ перед этилсиликатом-32. Так, при использовании их для изготовления форм для точного литья заметно сокращается их расход н а і m литья, уменьшается время сушки и повышается прочность форм. Кроме того, они могут быть применены для дубления обезвоженной кожи, для пропитки древесины с целью "придания ей стойкости к действию бактерий и для улучшения качества канифольных лаков, Этилсиликат-40 и этилсиликат-50 можно применять в качестве связующего при изготовлении зубных протезов. Смесь тетраэтокси­ силана и этилсиликатов можно использовать и в производстве кремнийорганических красок (гуашь).

Получение кремнийорганических красок. Основными компонентами в про­ изводстве кремнийорганических красок являются жидкое стекло и смесь тетра­ этоксисилана с этилсиликатом. Принципиальная технологическая схема произ­ водства кремнийорганических красок приведена на рис. 44.

Из мерников 1 и 2 в смеситель 3 подают соответственно жидкое стекло о во­ дой и смесь тетраэтоксисилана и этилсиликата. В течение 1—2 ч при нормальных давлении и температуре смесь перемешивается, а затем поступает в отстойник 4

насосом перекачивается в реактор 6 для приготовления красок. В реактор загру­ жается также расчетное количество пигмента и 4% глицерина для придания краскам необходимой вязкости. Там эти компоненты тщательно перемешиваются

к р а с к о т е р к а .

Кремнийорганические краски в зависимости от применяемых пигментов производятся различных цветов. Они должны удовлеторять следующим техни­ ческим требованиям:

Кремнийорганические краски предназначены для художественно-декоратив­ ных работ — для оформления плакатов, стенных газет и т. д . В клеевых компо­ зициях с растворами мела их можно применять для декоративной побелки помещений. Полученные покрытия отличаются повышенной твердостью и нѳ истираются. Кремнийорганические краски атмосферо- и светостойки и трудно размываются водой.

Алкокси( арокси)силаны 125

Получение триэтоксисилана

Тризтоксисилан получают путем этерификации трихлорсилана абсо­ лютным этиловым спиртом. Реакция протекает ступенчато, поэтому в ходе процесса образуются различные хлорэфиры — этокеихлор-

Синтез триэтоксисилана аналогично тетраэтоксисилану можно

колонне. При ректификации отбирают две фракции: до 131 °С (не­ прореагировавший спирт с примесью триэтоксисилана) и 131 — 135 °С (тризтоксисилан).

При проведении этерификации в указанных условиях за счет выделяющегося хлористого водорода протекает ряд побочных про­ цессов: образующийся тризтоксисилан взаимодействует с хлористым водородом с образованием монохлортриэтоксисилана, который в свою

так как этиловый спирт в присутствии хлористого водорода реаги­ рует с триэтоксисиланом по Si—Н-связи.

Поэтому важным фактором в производстве триэтоксисилана является время контакта продуктов с хлористым водородом. Зави­ симость степени разложения триэтоксисилана от времени его кон­ такта с растворенным хлористым водородом графически представлена на рис. 45. Видно, что общее содержание хлора в реакционной смеси с течением времени заметно уменьшается (рис. 45, а) из-за выделения хлористого водорода. При этом количество триэтокси­ силана также уменьшается (рис. 45, б). Это, по-видимому, объясня­ ется нестабильностью соединений с Si—Н-связью в присутствии спирта, насыщенного хлористым водородом.

Для повышения выхода триэтоксисилана необходимо возможно быстрее удалять образующийся хлористый водород из зоны реакции.

Впериодически действующих барботажных реакторах с малой

поверхностью контакта фаз это не представляется возможным. Из-за трудности подведения к реакционной смеси больших коли­ честв тепла, необходимых для десорбции HCl, нельзя осуществлять непрерывный процесс и в колонных насадочных аппаратах. Наиболее пригодным для осуществления этерификации трихлорсилана явля­ ется аппарат пленочного типа, в котором можно вести и непрерывный процесс.