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

Получение полифенилсилоксана гидролизом фенилтрихлорсилана

В производстве в качестве основного сырья используют фенилтрихлорсилан (т. кип. 196—202 °С; 49—50,5% хлора). Гидролиз осу­ ществляют в среде толуола. Процесс производства полифенилсил­ оксана и лака на его основе состоит из двух основных стадий: гидролиза фенилтрихлорсилана и поликонденсации продукта гидро­ лиза; отгонки растворителя и получения лака.

Гидролиз фенилтрихлорсилана и поликонденсация продукта гидролиза протекают по схеме:

7 * C 6 H 5 S i C l 3 ? з " н с Г " «[C 6 H 5 Si(OH) 3 ] _ 1 > Б 7 Д г 0 - [ C 6 H 5 S i 0 l l 5 ] „

Принципиальная схема непрерывного производства полифенил­ силоксана и лака на его основе приведена на рис. 80. Гидролиз осуществляется в гидролизере 2 с якорной или рамной мешалкой при взаимодействии смеси фенилтрихлорсилана с толуолом, непрерывно

водой, и в виде слабой соляной кислоты сливают в канализацию. Готовым продуктом на стадии гидролиза является раствор силанола с содержанием полимера 15—20%.

Этот продукт из аппарата 2 непрерывно поступает в среднюю часть сепаратора 3, где отделяется от кислой воды. Силанол из верхней части сепаратора непрерывно поступает на промывку в промыватель 4. Кислые воды из сепаратора и промывателя по сифону отводятся в сборник 12. На линии из сепаратора в промыватель установлен эжектор, на который подают воду, нагретую до 50— 70 °С, для отмывки силанола. Силанол из верхней части промывателя непрерывно поступает в среднюю часть отстойника-сепаратора 5. Отстоявшуюся там воду периодически сливают в сборник 11. Темпе­ ратура в отстойнике-сепараторе поддерживается в пределах 70— 90 °С за счет подачи пара (3 am) в рубашку или змеевик аппарата. Здесь силанол окончательно отделяется от воды и частично «освет­ ляется». Из отстойника-сепаратора периодически отбирают пробы и определяют кислотность силанола. pH водной вытяжки силанола должен быть в1 пределах 5—7.

Силанол из верхней части отстойника-сепаратора 5 непрерывно поступает в один из двух кубов-конденсаторов 6 (на схеме показан

Полифенилсилоксаны и лаки на их основе 221

один), переключаемых поочередно, по мере заполнения. В этих эмалированных аппаратах, снабженных рамными мешалками и паро­ водяными рубашками, осуществляется отгонка растворителя и ча­ стичная конденсация продукта. Если необходимо получать модифи­ цированные лаки, в аппарат 6 из мерника 7 на этой стадии можно вводить различные органические добавки. По мере заполнения одного из кубов-конденсаторов 6 силанол перед отгонкой раствори­

Для производства полифенилсилоксанового лака указанным методом в ка­ честве исходного сырья вместо фенилтрихлорсилана можно применять и неразогнанный фенильный сырец с такими показателями:

кость от светло-желтого до светло-коричневого цвета; вязкость 10— 20 сек по ВЗ-4; кислотное число не более 10 мг КОН/г.

Полифенилсилоксановые лаки можно применять в качестве связующих для получения жаростойких, защитных и декоративных

Полидиметилфенилсилоксаны и лаки на их основе 223

При согидролизе ди- и трифункциональных органохлорсиланов в кислой среде создаются благоприятные условия для взаимодей­ ствия (по схеме межмолекулярной конденсации) циклических сое­ динений I

о

I

образовавшихся в результате внутримолекулярной дегидратации алкил- и арилтригидроксисиланов, с продуктами гидролиза диорганодихлорсиланов, имеющими линейную структуру. В результате при дальнейшей поликонденсации продуктов согидролиза образуются циклолинеиные полимеры строения I I :

R ^ / О Н

Si

ОО

/X ) - S i -

R

i l

Полимеры подобного строения являются эластичными веществами, а при получении полиметилфенилсилоксанов согидролизом только трифункциональных мономеров (например, метил- и фенилтрихлорсиланов) образуются полимеры с малой эластичностью. Полидиметил- и полиметилфенилсилоксаны можно модифицировать различ­ ными органическими полимерами (полиэфирными, эпоксидными) или кремнийорганическими веществами (например, метилфениламинометилдиэтоксисиланом). При модифицировании полидиметил- и поли­ метилфенилсилоксанов улучшаются многие свойства этих полимеров

Производство полидиметил- и полиметилфенилсилоксанов и лаков на их основе состоит из двух основных стадий: согидролиза органо­

49-50,5% хлора), толуол (т. кип. 109-111 °С; d f = 0,865± 0,003),