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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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