Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 233
Скачиваний: 6
Полититанпентенилсилоксан |
249 |
На второй стадии проводится реакция гетерофункциональной поликонденсации образующегося на первой стадии полипентенилгидроксисилоксана и тетрабутоксититана:
* [ C 6 H 9 S i O ( O H ) ] n + z m T i ( O C 4 H 9 )4 •
с 5 н 9 - |
- OC4 II9 ' |
|
I |
I |
|
-Si—О— |
— — T i - O — |
-ж(4то—l)C4 He OH |
|
I |
|
|
О |
|
|
п | т о т 4 : і д о 5 і і |
|
Исходное сырье: пентенилтрихлорсилан |
(т. кип. 158—168 °С; со |
держание хлора 51,8—52,8%), тетрабутоксититан (т. кип. 179—186 °С при 10 мм рт. ст.; содержание титана 13,8—17,0%), толуол
(т. кип. 109,5-111 °C;d4 °=0,865 ± 0,003) |
и ацетон (т. кип. 56,2 °С; |
||||||||||
df=0,7908). |
|
полититан- |
Толуол |
Смесь |
|
||||||
Производство |
I Дцетон |
Гетрабутоксіг |
|||||||||
пентенилсилоксана |
состоит |
|
|
титан |
|
||||||
из |
двух |
основных |
стадий: |
|
|
|
|
||||
гидролиза |
пентенилтрихлор- |
|
|
|
|
||||||
силана и гетерофункциональ |
|
|
|
|
|||||||
ной |
поликонденсации |
поли- |
|
|
|
|
|||||
пентенилгидроксисил о к с а н а |
|
|
|
|
|||||||
и тетрабутоксититана. Прин |
|
|
|
|
|||||||
ципиальная |
технологическая |
|
|
|
|
||||||
схема |
производства |
полити- |
|
|
|
|
|||||
танпентенилсилоксана |
|
при |
|
|
|
Лак на |
|||||
ведена |
на рис. 88. Гидролиз |
|
|
|
|||||||
пентенилтрихлорсилана |
осу |
|
|
|
)раарасовку |
||||||
|
|
|
|
||||||||
ществляется |
в |
эмалирован |
ІВканализацию |
|
|||||||
ном |
аппарате 5, |
снабженном |
Рис. 88. Схема производства полититан- |
||||||||
мешалкой и паро-водяной пентенилсилоксана: |
|
||||||||||
рубашкой. В гидролизер |
за |
1, г, з, |
8 — м е р н и к и ; 4, |
11—холодильники; |
|||||||
гружают |
расчетное |
количе |
S — г и д р о л и з е р ; 6 , 12 — с б о р н и к и ; 7 — н у т ч - |
||||||||
ф и л ь т р ; |
9 — в а к у у м - о т г о н н ы й |
к у б ; 10 — ем |
|||||||||
ство воды, из мерника 1 то |
к о с т ь . |
|
|
|
|||||||
луол и из мерника 2 ацетон. Включают |
мешалку и из мерника-доза |
тора 3 подают заранее приготовленную реакционную смесь пентенил
трихлорсилана и толуола с такой |
скоростью, чтобы темпе |
|
ратура |
в реакторе не поднималась выше 35 °С. После введения |
|
всего |
раствора пентенилтрихлорсилана |
смесь при 20—30 °С пере |
мешивают еще 1 ч. Затем смесь отстаивают при выключенной ме шалке и расслаивают. Нижний, водный слой отделяют и через смотровой фонарь сливают в сборник 6, а верхний (раствор про дукта гидролиза) промывают теплой водой (—40 °С) до нейтральной
Гл. 12. Получение прлиэлементоорганосилоксанов
реакции (pH 6—7). Нейтральный продукт гидролиза через смотро вой фонарь поступает далее на нутч-фильтр 7.
Отфильтрованный раствор из нутч-фильтра поступает в вакуумотгонный куб 9. В кубе создают остаточное давление 10—20 мм рт. ст. и при температуре не выше 50 °С отгоняют растворитель (смесь толуола с ацетоном). Отгонку ведут до 85—90%-ной концентрации полимера и контролируют по сухому остатку. Одновременно с оттонкой растворителя происходит и частичная конденсация продукта гидролиза с образованием полипентенилгидроксисилоксана. В конце отгонки определяют содержание гидроксильных групп в полипентенилгидроксисилоксане; оно не должно быть менее 7 %. Отгоняемая смесь толуола с ацетоном конденсируется в холодильнике 11 и сте кает в весовой сборник 12.
Гетерофункциональную поликонденсацию полипентенилгидрокси силоксана с тетрабутокеититаном ведут в том же отгонном кубе 9, в котором содержится полученный полипентенилгидроксисилоксан. Из мерника 8 при перемешивании туда подают необходимое количество тетрабутоксититана.
Количество тетрабутоксититана рассчитывают по количеству полипенте нилгидроксисилоксана и содержанию гидроксильных групп в нем.
Например, имеется 150 кг полипентенилгидроксисилоксана с содержанием гидроксильных групп 7,5%, т. е. количество гидроксильных групп в полипенте^ нилгпдроксисилоксане равно
0,075-150 = 11,25 кг
Тогда
|
|
11,25-73,12 |
= 48,36 кг |
|
|
17,01 |
|
|
|
|
|
где X — количество тетрабутоксититана, кг; |
|||
73,12 |
— молекулярный |
вес бутоксильной |
группы; |
17,01 |
— молекулярный |
вес гидроксильной |
группы. |
После введения всего тетрабутоксититана в кубе создают неболь шой вакуум (остаточное давление 650—670 мм рт. ст.) и при по стоянном перемешивании ведут процесс поликонденсации, посте пенно повышая температуру до 140—150 °С. Процесс контролируют по относительной вязкости 10%-ного раствора полимера в толуоле. При относительной вязкости 1,25—1,35 процесс прекращают и го товый продукт — полититанпентенилсилоксан — при 100 °С вы гружают из аппарата 9 в емкость 10.
Полититанпентенилсилоксан |
251 |
Полититанпентенилсилоксан представляет собой растворимый в обычных органических растворителях продукт от светло-коричне
вого до коричневого |
цвета. |
Полититанпентенилсилоксан должен |
|
удовлетворять |
следующим техническим требованиям: |
||
Относительная вязкость 10%-ного раствора |
|||
в |
толуоле |
|
1,25—1,35 |
Соотношение |
атомов |
Si : Ті в полимере От 4 : 1 |
|
|
|
|
до 5 : 1 |
Полититанпентенилсилоксан может применяться как модифи катор различных органических и кремнийорганических полимеров.
Аналогично полититанпентенилсилоксану могут быть получены и другие полититанорганосилоксаны.
Ли т е р а т у р а
Ан д р и а н о в К. А. Полимеры с неорганическими главными цепями моле кул. М. Изд. АН СССР, 1962. См. с , 245—287.
Г л а в а 13
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПРОМЫШЛЕННАЯ САНИТАРИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Техника безопасности, противопожарная техника и промышленная санитария имеют чрезвычайно большое значение в химической про мышленности, и в частности в производстве кремнийорганических соединений.
Основными направлениями в области техники безопасности и
противопожарной техники |
являются: |
|
|
1) |
организация производственного процесса, основанная на зна |
||
нии |
токсичности и опасности применяемых веществ; |
||
2) |
разработка профилактических мероприятий, |
обеспечивающих |
|
личную безопасность и |
профессиональную гигиену работников; |
||
3) |
воспитание сознательного и ответственного |
отношения работ |
ников к режиму личной и коллективной безопасности, к правилам
промышленной |
санитарии и гигиены труда. |
На заводах, |
производящих кремнийорганические соединения, |
как и на других |
предприятиях химической промышленности, техника |
безопасности и противопожарная техника неотделимы от производ ственного процесса. Наряду с инструкциями по производственным процессам, столь же обязательны инструкции по технике без опасности и противопожарной технике. По существующим положе ниям, технологический регламент на тот или иной продукт состав ляется руководителями предприятия на основе экспериментальных данных, тщательно отработанных и проверенных в лабораторных условиях или на опытной установке. Кроме подробного описания свойств сырья, полупродуктов и готового продукта, характеристики основных и побочных химических процессов, описания аппаратуры для производства и т. д., в регламент должен быть включен специ альный раздел, в котором изложены безопасные способы ведения процесса, методы контроля качества сырья и материалов, а также важнейшие технологические параметры, связанные с промышленной санитарией, техникой безопасности и противопожарной техникой.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В производстве кремнийорганических соединений используют ве щества, оказывающие вредное влияние на организм, и осуществляют технологические процессы при высоких температурах и давлениях, поэтому вопросы техники безопасности приобретают здесь особенно важное значение.
Техника |
безопасности |
253 |
Основными опасностями, могущими привести к несчастным случаям, являются:
1)отравление промышленными ядами (вредными газами и па
рами);
2)химические ожоги (кислотами, жидким аммиаком, щелочами,
хлорсиланами и другими агрессивными химическими веществами) и термические ожоги (кипящими растворами, горячей водой, паром, воспламенившимися газами, раскаленным кремне-медным сплавом); 3) обморожения (жидким аммиаком, твердой двуокисью угле
рода и другими хладоагентами); 4) механические травмы (порезы, ссадины, ушибы, вывихи,
переломы) при нарушении правил техники безопасности для обслу живания движущихся механизмов, станков, подъемных приспособле ний и др.;
5) поражение электрическим током (при обслуживании электро оборудования и при соприкосновении с оголенными участками кабе лей и проводов);
6) |
опасность попадания |
под железнодорожный, автомобильный |
ИЛИ |
другой транспорт на |
территории завода. |
Отравление промышленными ядами
Отравления промышленными ядами делятся на острые и хрониче ские. Острые отравления возникают внезапно, в результате действия относительно больших количеств токсичного вещества, и сопрово ждаются резким и быстрым расстройством деятельности организма. Хронические отравления возможны вследствие действия на организм небольших количеств токсичного вещества, но в течение довольно продолжительного времени.
Хронические и особенно острые отравления могут быть вызваны только нарушением правил техники безопасности (превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ или несо блюдение правил личной гигиены). Промышленных ядов, с которыми приходится иметь дело в производстве кремнийорганических соеди нений, довольно много, причем эти вещества действуют на организм человека очень разнообразно.
В табл. 38 приведены сведения о токсичности основных кремнийорганических соединений и веществ, применяемых в производстве этих соединений, предельно допустимые концентрации газов и па ров в атмосфере производственных помещений, их влияние на орга низм, а также защитные средства.
Для предупреждения отравлений и профессиональных или хро нических заболеваний необходимо проводить все стадии техноло гического процесса в условиях, исключающих непосредственный контакт работников с токсичными веществами. С этой целью особое внимание следует уделить широкому внедрению автоматического