Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
ЭФ-1 ЭФ-ЗБСУ ЭФ-5Б ЭФ-5Т
>-70 15—70 15-70 15-70
40 40 40 40 .
1 2 2
— 40 20 20
65 65 65 65
25 25 25 25
25 25 25 25
•1014 1 • Ю14 1 •101* 1 • 101*
.1012 1 • 1012 1 •1012 1 • 1012
.1012 1 • 1012 1 •1012 1 • 1012
Для лака ЭФ-1 после 1 ч, для лаков ЭФ-ЗБСУ, ЭФ-5Б и ЭФ-5Т после 6 ч.
236
Гл. НО. Получение нелинейных полиорганосилоксанов
повышают до 170—200 °С, а скорость подачи воздуха увеличивают до 30 м3/ч. Периодически отбирают пробы для определения вязкости и времени полимеризации полимера. По окончании конденсации подачу воздуха прекращают, из мерника 10 подают необходимое количество растворителя и затем массу охлаждают до 60 °С. Раствор (лак) перемешивают и определяют содержание полимера в лаке, которое должно быть равно 50—70%. Из аппарата 17 лак поступает в отстойник 27, где отделяется от механических примесей, и затем на ультрацентрифугу 28. Очищенный и осветленный лак направляют на розлив и маркировку.
Полидиэтилфенилсилоксановые лаки представляют собой растворы диэтилфенилсилоксанового полимера в бензине, толуоле или смеси бензина со скипидаром. Это — жидкости от желтого до коричневого цвета. Лаки теплостойки, и их можно применять для изготовления электроизоляционных материалов, работающих при температурах до 180 °С и повышенной влажности. Теплостойкая изоляция на основе полидиэтилфенилсилоксановых лаков находит большое применение в электродвигателях, в роторах турбогенераторов и т. д.
Основные свойства некоторых электроизоляционных полидиэтилфенилсилоксановых лаков марки ЭФ приведены в таблице 37.
ПОЛУЧЕНИЕ П0ЛИАЛКИЛСИЛ0КСАН0В С ВЫСШИМИ АЛКИЛЬНЫМИ РАДИКАЛАМИ У АТОМА КРЕМНИЯ И ЛАКОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Полиалкилсилоксаны с высшими алкильными радикалами (С4 и выше) эффективно устраняют образование пор и пузырьков при пропитке обмоток электрических машин полиорганосилоксановыми лаками. В-частности, хорошими добавками к полиорганосилокса-новым лакам являются полигексил-, полигептил- и полинонилсилок-сановые лаки.
Для получения таких полиалкилсилоксанов осуществляют взаимодействие алкилтрихлорсиланов со спиртами и последующую гидролитическую поликонденсацию полученных продуктов.
Например, для синтеза полинонилсилоксана проводят гидролиз частично этерифицированного нонилтрихлорсилана и последующую полпконденсацию продукта гидролиза. Процесс производства состоит из двух основных стадий: частичной этерификации нонилтрихлорсилана и гидролиза полученного продукта; отгонки растворителя и приготовления лака.
Частичная этерификация нонилтрихлорсилана бутиловым спиртом осуществляется при 75—80 °С и мольном соотношении исходных веществ 1 : 1,5:
2С9Н1981С13+ЗС4Н90Н г^^-^
->¦ С9Н198КОС4Н9)С12-г- СвН1в81(ОС4Нв)аС1
Высшие полиалкилсилоксаны и лаки на их основе
237
Образующиеся частично зтерифицированные продукты при температуре синтеза, по-видимому, частично конденсируются с образованием бис-(нонилбутоксихлор)-дисилоксана I:
С1 С1
C9H19-SI— С1+ C4H90-Si-C9Hi9
CI
CI
OC4H9
¦I
OC4H9
C9Hl9-Si-0-Si-C9Hl9
-L4II9L1I i i
OC4H9 OC4H9 I
Гидролиз частично этерифицированного продукта I водой протекает по реакции:
С1 С1
4яС»Н1в—Si—О—Si—C»Hie
I I
OC4H9 OC4H9
+8nH20
-8ПНС1; -впС4Н,ОН
C9Hi9 С9Н19 C9Hl9 C9Hi9
lili
НО— Si-O-Si-O-Si-O-Si— OC4H9
о
о
I
о
о
C4H90-Si-0— Si-O-Si-O-Si-OH
lili
C9Hl9 C9Hl9 C9Hl9 C9Hj9 II
Затем гидролизованный продукт II при термической поликонденсации превращается в полинонилсилоксан лестничного строения:
НО-
C9Hi9
I
-Si-
I О
I
C4H90—Si-
I
с9н19
C9H?9 C9Hi9"
I 1
—O—Si—O—Si-
I
0
I
—O—Si—O—Si-
I I
C9Hi9 C9Hi9.
0
I
С9Н1Я
I
-0—Si—0C4H9
I
0
-O-Si—OH
I
n-2 C9Hi9
Принципиальная технологическая схема производства полино-нилсилоксанового лака приведена на рис. 85. Основным узлом схемы является колонна 3 распылительного типа, состоящая из пяти царг (секций) диаметром до 150 мм и двух царг диаметром 250—300 мм, снабженных смотровыми фонарями. Царги изнутри футерованы фторопластом. Обогрев колонны можно осуществлять, подавая горячую воду или пар в рубашки царг. В колонне протекают и этерификация нонилтрихлорсилана, и гидролиз этерифицированного продукта.
238
Гл. 10. Получение нелинейных полиорганосилоксанов
Для проведения процесса этерификации сначала готовят смесь нонилтрихлорсилана с толуолом в смесителе 9 в весовом отношении 1 : 1,8. Для этого из мерника 7 в смеситель подают толуол, часть которого сливается в колонну 3 для заполнения ее на 2/3 высоты. Потом из мерника 8 в смеситель загружают нонилтрихлорсилан, включают мешалку и перемешивают смесь 15—20 мин. в мерник 1 из емкости 4 передавливают бутиловый спирт. в рубашки царг
Рис. 85. Схема производства полинонилсилоксанового лака:
1, 7, 8, 13, 14 — мерники; 2 — бойлер-смеситель; з —секционная колонна; 4 — емкость; 5, 10, 11 — сборники; в, 15 — холодильники; 9 — смеситель; 12 — нутч-фильтр; 16 — реактор; 17 — приемник.
колонны 3 дают пар и по достижении температуры в колонне 75— 80 °С начинают подавать раствор нонилтрихлорсилана в толуоле из смесителя 9 и бутиловый спирт из мерника 1 через фторопластовые форсунки, расположенные внизу колонны 3. Раствор нонилтрихлорсилана подают со скоростью 10—15 л/ч, а бутиловый спирт со скоростью 1,9—2,8 л/ч (в зависимости от диаметра и высоты колонны), что соответствует мольному соотношению 1 : 1,5. Продукт частичной этерификации непрерывно отводится с верха колонны через смотровой фонарь в сборник 10.
