CH258593A

CH258593A - Process for the manufacture of a mixture of organosilicon copolymers.

Info

Publication number: CH258593A
Authority: CH
Inventors: Works Corning Glass
Original assignee: Works Corning Glass
Priority date: 1943-12-22
Filing date: 1946-06-17
Publication date: 1948-12-15

Description

  

  Procédé de fabrication d'un mélange de copolymères     organosiliciques.       Cette invention es relative à la fabrica  tion d'un mélange nouveau de copolymères       d'organo-siloxanes.     



  Selon le procédé qui en fait l'objet, on  hydrolyse des silanes de formules.  



       (CI3@),    Si X Y et     CEH,        CH,    Si X Y       iespeetivement,    où X et Y sont des radicaux  éliminés au cours de l'hydrolyse, et on inter  condense les produits de     cette    hydrolyse. Le  mélange de     copo:lymèTes    obtenu se présente  sous forme d'un     liquide    stable, non miscible  avec l'eau mais soluble dans le benzène et  le toluène, dont la. constante diélectrique est.       inférieure    à 2,9 et le point de     congélation     inférieur à -12  C.

   Une manière avanta  geuse d'exécuter le procédé selon l'invention  consiste à introduire goutte à goutte dans le  mélange des     silan:es    la quantité d'eau néces  saire pour l'hydrolyse     complète    du mélange  et qui, de     préférence,    est dissoute dans deux  à quatre volumes d'un solvant ordinaire  comme l'alcool, le     dioxane,    l'acide acétique  et l'acétone. L'emploi d'un solvant     miscible     avec l'eau pour diluer le mélange     hydro-          lysable,    ou l'eau, ou les deux, :et l'addition  goutte à goutte de l'eau assure le maintien  de l'homogénéité durant l'hydrolyse.

   Dans  ces     conditions,    la condensation, ou     formation     de liaisons     siloxanes,    se produit concurrem  ment avec l'hydrolyse.  



  Si tous les     ,groupes    hydrolysables sont.  des halogènes (par exemple     des        atomes    de  chlorure), il est préférable d'employer du         dioxane        comme    solvant parce qu'il est inerte  vis-à-vis des halogènes.

   Si ces groupes .sont  en partie     des,        halogènes    et en partie des  groupes     alkoxy,    on peut transformer les  halogènes en     groupe;,        alkoxy    par l'addition  lente d'alcool sec au mélange, ou on peut di  luer le mélange avec du     dioxane,    et     traiter     par de l'alcool aqueux.

   Quand le mélange  contient seulement des groupes     alkoxy,    on  peut employer un solvant quelconque misci  ble avec l'eau avec une trace d'un acide mi  néral tel que l'acide chlorhydrique, ou avec ,  une petite quantité d'hydroxyde d'un métal  alcalin     tel    que de l'hydroxyde de sodium,       comme        catalyseurs.    Dans ce     cas,    on préfère  l'alcool, par suite de son prix relativement  bas. On     peut    aussi employer des     mélanges:    de ;  solvants miscibles avec l'eau.  



  Dans la forme     d'exécution        décrite    ci-des  sus, l'incorporation lente de l'eau au mélange  assure un contrôle de l'hydrolyse, en l'ab  sence     duquel    le silane le plus réactif pourrait ;  être plus complètement hydrolysé et le pro  duit d'hydrolyse condensé avant     que    le moins  réactif des silanes n'ait eu l'occasion de  réagir. Par ce contrôle, on donne au silane le  moins réactif une plus grande possibilité de     i     s'hydrolyser simultanément avec le silane le  plus réactif.

   Dans ces circonstances, une con  densation simultanée des divers composés       hydroxy    intermédiaires se produit et une  combinaison, par des liaisons     siloxane:s,    des     i     atomes de silicium portant     différents    radi-           caux        organiques,    devient possible au plus  haut degré. Cela assure une     intercondensa-          tion    avec     formation    de produits homogènes  contenant des     structures    unitaires diverses.  



  Après     élimination    du solvant et de  l'excès d'eau, on obtient des liquides non  miscibles avec l'eau,     mais    solubles     dans        les     solvants organiques     ordinaires        tels    que le  benzène et le toluène. Une condensation ulté  rieure peut être produite par chauffage, con  densation qui, en général, a pour résultat       die        produire    une augmentation de viscosité.  



       Ires        liquides    obtenus conformément à     l'in-          vent-ion    sont capables de se condenser, dans  des     conditions        favorisant        l'élimination    de       certains    groupes, telles que températures  élevées et oxydation par l'air ou hydrolyse  avec un acide fort, en solides     gommeux     aptes à servir comme     imprégnants    pour des  matériaux     d'isolation,        électrique    et autres.

      <I>Exemple:</I>    On     ajoute    lentement à une     solution    des         (C,H5)-(CH3)    Si     (OC@HE)z     et     (CH3)2    Si     (OCI.He)2       en     proportions        équimoléculaires,    de l'alcool  éthylique à 95     %    contenant quelques     gouttes     d'acide chlorhydrique concentré, en chauf  fant pour effectuer l'hydrolyse et     l'intercon-          densation.    On ajoute     ensuite    de l'eau en       excès.    Après évaporation des.

   solvants, on ob  tient un liquide     plutôt    visqueux. Si on ap  plique un     petit    échantillon de celui-ci sur  une plaque de verre et le maintient     pendant            septante-,cl#-ux    heures à<B>190'Q</B> il     reste    col  lant.



  Process for the manufacture of a mixture of organosilicon copolymers. This invention relates to the manufacture of a novel blend of organosiloxane copolymers.



  According to the process which is the subject thereof, silanes of formulas are hydrolyzed.



       (CI3 @), Si X Y and CEH, CH, Si X Y iespeetively, where X and Y are radicals removed during hydrolysis, and the products of this hydrolysis are condensed. The mixture of copo: lymèTes obtained is in the form of a stable liquid, immiscible with water but soluble in benzene and toluene, including. dielectric constant is. below 2.9 and the freezing point below -12 C.

   An advantageous way of carrying out the method according to the invention consists in introducing dropwise into the mixture of silans: the quantity of water necessary for the complete hydrolysis of the mixture and which, preferably, is dissolved in two to four volumes of an ordinary solvent such as alcohol, dioxane, acetic acid and acetone. The use of a water-miscible solvent to dilute the hydrolysable mixture, or water, or both, and the dropwise addition of the water ensures that the homogeneity is maintained during l 'hydrolysis.

   Under these conditions, condensation, or formation of siloxane bonds, occurs concurrently with hydrolysis.



  If all, hydrolyzable groups are. halogens (eg, chloride atoms), it is preferable to use dioxane as a solvent because it is inert to halogens.

   If these groups are partly halogens and partly alkoxy groups, the halogens can be converted to the alkoxy group by the slow addition of dry alcohol to the mixture, or the mixture can be diluted with dioxane, and treat with aqueous alcohol.

   When the mixture contains only alkoxy groups, any solvent miscible with water can be employed with a trace of a mineral acid such as hydrochloric acid, or with a small amount of hydroxide of a metal. alkali, such as sodium hydroxide, as catalysts. In this case, alcohol is preferred, owing to its relatively low price. It is also possible to use mixtures: of; solvents miscible with water.



  In the embodiment described above, the slow incorporation of water into the mixture ensures control of hydrolysis, in the absence of which the more reactive silane could; be more completely hydrolyzed and the hydrolysis product condensed before the less reactive silane has had a chance to react. By this control, the less reactive silane is given a greater possibility of hydrolyzing simultaneously with the more reactive silane.

   Under these circumstances, simultaneous condensation of the various hydroxy intermediates occurs and a combination, through siloxane: s bonds, of silicon atoms bearing different organic radicals becomes possible to the highest degree. This ensures intercondensation with the formation of homogeneous products containing various unit structures.



  After removal of the solvent and excess water, liquids are obtained which are immiscible with water, but soluble in ordinary organic solvents such as benzene and toluene. Subsequent condensation can be produced by heating, which condensation in general results in an increase in viscosity.



       The liquids obtained in accordance with the invention are capable of condensing, under conditions favoring the elimination of certain groups, such as high temperatures and oxidation by air or hydrolysis with a strong acid, into suitable gummy solids. for use as impregnants for insulation, electrical and other materials.

      <I> Example: </I> One slowly adds to a solution of (C, H5) - (CH3) Si (OC @ HE) z and (CH3) 2 Si (OCI.He) 2 in equimolecular proportions, of l 95% ethyl alcohol containing a few drops of concentrated hydrochloric acid, heated to effect hydrolysis and intercondensation. Excess water is then added. After evaporation of.

   solvents, a rather viscous liquid is obtained. If we apply a small sample of it to a glass plate and hold it for seventy hours at <B> 190'Q </B> it remains sticky.

Claims

CLAIM A method of manufacturing a mixture of organosilicon copolymers, characterized in that silanes of formulas (CH3) z Si XY and CEH, CH3 Si XY respectively, where X and Y represent radicals which are eliminated during hydrolysis, and the products of this hydrolysis are intercondensed. The mixture of copolymers obtained is in the form of a stable liquid, immiscible with water but soluble in benzene and toluene, the dielectric constant of which is less than 2.9 and the freezing point of less than -12 C.

SUB-CLAIMS 1. A method according to claim, characterized in that said radicals are chlorinated radicals. 2. Method -According to claim, charac terized in that said radicals are ethoxy radicals. 3. Method according to. claim, characterized in that said radicals are, for one of the silanes, chlorinated radicals and for the other, ethoxy radicals. 4. Method according to claim, characterized in that the hydrolysis is carried out in the presence of a mineral acid. 5.

A method according to claim, characterized in that the hydrolysis is carried out in the presence of an alkali metal hydroxide.