Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
затор
Рис. 70. Схема приготовления катализатора: 1 — печь; 2 — мельница; з —смеситель; 4 — мерник.
192
Гл. 9. Получение линейных полиорганосилоксано*
Полимер
Катализатор
кислота. Смеситель закрывают и перемешивают массу около 2 ч. Приготовленная таким образом паста представляет собой гоювый катализатор.
Непрерывный процесс полимеризации смеси диметилциклосилок-санов осуществляется в аппарате шнекового типа (рис. 71), состоящем из трех частей. Нижняя, горизонтальная часть 3 снабжена лопастной мешалкой и рубашкой для поддержания (горячей водой) температуры в реакционной зоне в пределах 80—100 °С. Средняя,
вертикальная часть 2 ¦—полая и также снабжена рубашкой для обогрева горячей водой. В верхней, горизонтальной части 1 имеются лопастной шнек и две рубашки: в первую по ходу полимера подается горячая вода, а во вторую — холодная, для охлаждения полимера перед выгрузкой. В нижнюю горизонтальную часть 3 непрерывно подают смесь диметил-циклосилоксанов и катализатора (6—7,5% от количества диметил-цикло силок санов).
Через верхний штуцер полимер выгружают в емкости и оставляют на 20—40 ч для «дозревания». Процесс «дозревания» считается законченным при достижении требуемого молекулярного веса полимера, определяемого по вязкости. Затем полимер промывают на вальцах водой, нагретой до 50 °С, для удаления остатков катализатора и высушивают на вальцах, обогреваемых паром, при 80 °С.
Эластомер СКТ должен удовлетворять следующим техническим требованиям:
Растворимость в бензоле...... Полная
Содержание летучих при 150 °С, %,
не более............. 6
Реакция водной вытяжки ..... Нейтральная
Молекулярный вес......... От 400 000
до 650000
ПОЛУЧЕНИЕ П0ЛИДИМЕТИЛМЕТИЛВИНИЛСИЛ0КСАН0ВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ
Полидиметилметилвинилсилоксановые эластомеры получают согид-ролизом диметилдихлорсилана и метилвинилдихлорсилана с последующей сополимеризацией смеси гидролизата и деполимеризата, получаемого в производстве эластомера СКТ. Процесс состоит из двух основных стадий: согидролиза диметилдихлорсилана и метил-
Рис. 71. Шнековый полимеризатор:
1 — верхняя часть; 2 — средняя часть; з — нижняя часть.
Полидиметилметилвинилсилоксановые эластомеры
193
винилдихлорсилана и сополимеризации диметилметилвинилцикло-силоксанов и диметилциклосилоксанов.
Согидролиз диметилдихлорсилана и метилвинилдихлорсилана водой протекает в среде деполимеризата с образованием смеси ди-метилметилвинилциклосилоксанов
т(СНз),31С13 + «СНз(СН2=СН)81С12 + 2(т + /г)Н20 _4(т+п)НсГ
—> [(СНз),ЗЮ]т-[СНз(СНа=СН)ЗЮ1п
(т+п)=з-г5; т = 1-Ь5; п = 5-г-1
содержащих примеси линейных полимеров такого строения:
НО-
СН3
I
-в! —О-
I
сня
т-1
СН3
I
-31-0-
СН=СН2_
СН3
I
-э^он
I
п СН3
Сополимеризация диметилметилвинилциклосилоксанов с диме-тилциклосилоксанами ведется в присутствии того же катализатора, как и в производстве эластомера СКТ, по схеме:
х [(СН3)2ЗЮ]т-[СНз(СН2 = СН)ЗЮ]„-Ъг,[(СН3)2ЗЮ]„
+Н2804
Н03020-
3
- сн
I
-81-0-
I
_ СН3 _
СН3
I
-81-0-
I
СН = СН2.
СН3 -
I
-81—0—
I
СН3 _
СН3
I
-31-ОН
I
у СН3
После отмывки катализатора водой сульфатные группы полностью омыляются водой и в результате образуется полидиметил-метилвинилсилоксан:
НО-
СНз
I
-81—0-
I
СН3
СН3 -31-0-
_ СН=СН2.
- СН3
I
-вх-О
I
_ СН3 _
СН3
I
-31-ОН
I
у СН3
Принципиальная технологическая схема согидролиза и приготовления реакционной смеси для сополимеризации в производстве полидиметилметилвинилсилоксановых эластомеров СКТВ приведена на рис. 72.
В эмалированный смеситель 1, где создан вакуум, из мерников 2 и 3 в определенных весовых соотношениях загружают диметил-дихлорсилан (т. кип. 70—70,3 °С; 54,8—55% хлора) и метилвинил-дихлорсилан (т. кип. 92,5—93°С; 50,1—50,5% хлора); туда же подают деполимеризат(вязкость не более4с7гз; ^°=0,95—0,96)с синтеза СКТ.
13 Заказ 89
194
Гл. 9. Получение линейных полиорганосилоксанов
Смесь перемешивают 30 мин при постоянной температуре и затем подают в гидролизер 4. Предварительно в гидролизер загружают требуемое количество дистиллированной воды. Во время подачи реакционной смеси температуру в гидролизере поддерживают равной 30 °С, подавая в рубашку рассол. После подачи реакционной смеси перемешивание продолжают еще 10—15 мин, затем отключают мешалку и отстаивают смесь 10—20 мин. В результате смесь расслаивается.
Диметилди- Метилвинил-
Нижний слой (22—24%-ная соляная кислота) через смотровой фонарь отбирается в сборник 5, а верхний слой — согидролизат — нейтрализуют и промывают там же, в гидролизере. После определения кислотности согидролизата в гидролизер через люк загружают необходимое количество кальцинированной соды для нейтрализации. Смесь перемешивают 2 ч, а затем для растворения образовавшихся при нейтрализации солей добавляют воду в количестве, в 10:—20 раз превышающем количество загруженной соды. Смесь перемешивают еще 1 ч, затем нижний слой отделяют отстаиванием и сливают в канализацию. Промывку согидролизата повторяют и заканчивают при нейтральной реакции промывных вод. После этого нейтральный согидролизат сушат в гидролизере (в вакууме при температуре не выше 80 °С). Высушенный согидролизат выгружают в сборник 6 и используют далее в качестве одного из компонентов при сополимеризации.
