CH278108A - Produit destiné à être utilisé comme agent de transmission de la chaleur. - Google Patents

Description

  <B>Produit</B> destiné à être utilisé comme agent de transmission de la chaleur.    L'objet de la présente invention est un  produit destiné à être utilisé comme agent de  transmission de la chaleur.  



  De nombreuses substances ayant. des  points d'ébullition considérablement plus éle  vés que celui de l'eau ont été proposés à la  place de l'eau et de sa vapeur comme agents  de transmission de la chaleur. Parmi ces di  verses substances, seulement certains métaux  à point de fusion bas tels que le mercure et  le plomb, et certains alliages, tels que celui  de Wood, des mélanges de sels fondus, cer  taines fractions du pétrole à point d'ébulli  tion élevé, l'oxyde de     diphényle    et certains  mélanges contenant celui-ci, ont fait l'objet  d'applications de quelque importance, limitées  toutefois par les inconvénients propres à cha  cune de ces substances. Par exemple, le mer  cure est très coûteux, et ses vapeurs sont.

    toxiques; les mélanges de sels fondus ont un  point de fusion relativement élevé (le plus  utilisé fond à + 142  C) et leur usage est, de  ce fait, limité en conséquence; il en est sen  siblement de même pour le plomb et l'alliage  de Wood, les produits de fractionnement du  pétrole ne peuvent atteindre sans cracking  leur température d'ébullition et, en outre, sont  susceptibles de causer des incendies, bien que  leur usage soit plus répandu que celui des  autres agents de transmission de la chaleur  non aqueux.

   Bien que les composés du genre  de l'oxyde de     diphényle    soient, dans une me  sure considérable, exempts de ces inconvé-         nients,    ils laissent cependant quelque peu à  désirer du point de vue de leur gamme d'uti  lisation, attendu qu'ils se solidifient aux envi  rons de la température ordinaire et qu'aux  températures élevées, par exemple au-dessus  de 380  C, ils doivent être employés sous une  pression considérable, de l'ordre de 7     kg,!cin2.     



  Le produit, objet clé l'invention, est carac  térisé en ce qu'il consiste en un mélange  fluide comprenant au moins deux     ortho-          silicates    organiques, l'un au moins de ceux-ci  étant un     tétraorthosilicate    d'aryle. De préfé  rence, l'autre     orthosilicate    organique a une  température de fusion plus basse que ledit       tétraorthosilicate    d'aryle, et est présent en       quanité    plus faible que celui-ci.  



  Les     tétraorthosilicates    d'aryle peuvent  être préparés par réaction du tétrachlorure  de     silicium    (ou du     tétrabromure)    avec, des  phénols, notamment avec les phénols à un seul  groupe     oxhydryle.     



  Ces phénols peuvent être non substitués  (phénol proprement dit) ou porter un ou plu  sieurs substituants ne     réagissant    pas sur  Si     Cl4,    tels que des groupes alcoyle (crésols),  des groupes     alcoxy        (gaiacol)    ou comprendre  plusieurs cycles     (naphtols).    La réaction peut  être représentée par l'équation suivante    4 R- OH + Si     Cl4    = Si (OR) 4 + 4     HCl       où     R-OII    est. un     monophénol.     



  La préparation des     tétraorthosilicates     d'aryle doit se faire dans des conditions soi-     f              gneusement    contrôlées si l'on veut éviter la  formation de produits secondaires indésirables.  



  En particulier, il convient à, cet effet  d'utiliser un excès considérable de phénol (au  moins 50     I/om    d'excès) par rapport à la quan  tité théorique nécessaire et de contrôler les  autres conditions opératoires de façon à évi  ter     sensiblement    les réactions parasites.  



  Le     tétraorthosilicate    de phényle peut, par  exemple, être préparé comme suit: 400 g de  phénol sont fondus et     versés    dans un réci  pient à fond sphérique pourvue d'un     conden-          seur    à reflux et d'une tour à chlorure de cal  cium; on ajoute en l'espace de plusieurs  heures, goutte à goutte, 120 g de tétrachlo  rure de silicium filtré, en agitant constam  ment le mélange maintenu à une température  suffisante pour prévenir toute cristallisation  sensible du phénol, mais inférieure à celle  d'ébullition de Si     C1,4    (57  6 C).  



  Le rapport moléculaire du phénol au  Si Cl, est donc de 6 à 1 soit un excès de  phénol de 50 0/0.  



  Le mélange est laissé au repos pendant.       ?4        heures,    puis la température est élevée à.  60  C et maintenue à cette valeur pendant  8 heures. On élève enfin la température pro  gressivement pendant une nouvelle période de  8 heures à 230  C, période durant laquelle la  réaction s'achève.  



  Le mélange résultant est alors transféré  dans un récipient convenable et distillé à. la  pression atmosphérique, à l'aide d'un réfrigé  rant à air.  



  Tout le tétrachlorure de silicium     n'avant     pas réai (d'habitude il n'y en a pas), et. tout       l'acide    chlorhydrique restant résultant de la  réaction sont alors évacués en même temps  que la plus grande partie de phénol en excès;  le distillat consiste entièrement - à part un  peu de phénol résiduel - en     tétraorthosilicate     de phényle.  



  Le phénol résiduaire peut être éliminé par  une distillation subséquente.  



  On obtient 204 g de     tétraorthosilicate    de  phényle     (781/o    de la quantité théorique) qui  se présente sous forme d'un liquide huileux.    Les propriétés du produit sont les sui  vantes  Point d'ébullition: 407-408  C (Enfiler),  point de fusion: 48  C après     recristallisa-          tion    dans le benzène,  chaleur spécifique: 0,56 à des températures  supérieures à environ 150  C;

   0,25 à l'état  solide,  chaleur latente, calculée par la règle de       Trouton:    14 070     calories/grammes    par molécule  ou 35,2     ca.lories/grammes    par gramme,  facilement soluble dans le benzène, le       xy        lène,    l'éther de pétrole, l'acétone et dans  la     plupart    des solvants organiques; insoluble  dans l'eau (quelque peu hydrolysé).  



  Un échantillon de     tétraorthosilicate    de  phényle fut placé dans un récipient en verre  et maintenu à sa température d'ébullition  dans une atmosphère d'azote sous une pres  sion d'environ 25 mm de mercure pendant  six semaines (en utilisant un long réfrigé  rant à colonne d'air     au-dessus    du liquide pour  diminuer les pertes par évaporation).  



  Durant cette période, le point d'ébullition  descendit légèrement au début et se stabilisa  à     39'61,          2     C; il n'y eut pas d'indices appré  ciables de décomposition, bien que vers la fin       1 < :    liquide devint quelque peu plus visqueux  et tendit à. se     résinifier    une fois refroidi.  



  Du     tétraorthosilicate    de     crésyle    a été pré  paré de la même façon que le     tétraorthosili-          eate    de     phény    le, avec la différence que,  puisque le crésol est liquide à la température  ordinaire, il n'est pas nécessaire de chauffer  pour liquéfier les corps réagissants.  



  On a obtenu ce     tétraorthosilicate    sous  forme d'un liquide huileux jaune-orange,  dont les propriétés sont les suivantes:  Point d'ébullition:     426-430     C (Enfiler),  point de fusion: encore liquide (mais vis  queux) à - 65  C,  chaleur spécifique: 0,43,  chaleur latente (calculée par la règle de       Trouton)    :

   14 721     ealories/grammes    par molé  cule ou 32,3     caloriés/grammes    par gramme,  soluble dans le benzène, l'acétone, l'éther  de pétrole et la plupart des solvants orga  niques ordinaires,      insoluble dans l'eau,  chauffé à. l'ébullition dans les mêmes con  ditions que le composé     phénylique,    le     tétra-          orthosilicate    de     crésyle    ne manifeste pas d'in  dices appréciables de décomposition, bien  qu'il y ait une légère tendance du liquide, à  la fin de la période de chauffage, à se     ré,si-          nifier    au refroidissement.  



  A cause du point: d'ébullition relativement  bas de Si     Cl:,,    il est     avantageux    en général  d'employer un solvant pour dissoudre le phé  nol si ce dernier a un point de fusion supé  rieur au point d'ébullition de Si     Cl4,    de façon  à permettre à la réaction de s'accomplir en  phase liquide à une température suffisam  ment basse.  



  Il a été indiqué que les     tétraorthosilicates     de phényle et de     crésyle,    seuls, ont une ten  dance à se     résinifier,    s'ils sont maintenus pen  dant plusieurs semaines à leur température  d'ébullition. En revanche, cette tendance est  largement - sinon totalement - éliminée  lorsque ces composés sont en mélange.  



  Par exemple, 4 parties en poids de     tétra-          orthosilicate    de phényle et une partie de     tétra-          orthosilicate    de     crésyle    ont été mélangées et  chauffées à leur température d'ébullition. Le  mélange obtenu reste liquide même si la tem  pérature s'abaisse     au-dessous    de 20  C; aucune       i    cristallisation ne se manifeste, même par ense  mencement. Un tel mélange fut maintenu à  son point d'ébullition à la pression atmosphé  rique pendant plus de deux mois sans mon  trer le moindre indice de décomposition ou       s    de     résinification.     



  La température d'ébullition, durant cette  période, fut de 377  + 5  C. Si on le désire,  on peut employer davantage de     tétraortho-          silicate    de     crésyle;    mais si la proportion du       o        tétraorthosilicate    de     crésy    le est beaucoup  moindre que celle indiquée     (c'est-à-dire    infé  rieure à<B>15</B>      lo    du     tétraorthosilicate    de phé  nyle), la     tétraorthosilicate    de phényle montre  une tendance accrue à cristalliser aux tempé  ratures assez basses.  



  D'une manière analogue, d'autres silicates  organiques compatibles avec les     tétraortho-          silicates    d'aryle peuvent être mélangés avec    n'importe lequel d'entre eux, ou même avec  des mélanges de ceux-ci.  



  Ainsi en mélangeant et chauffant ensemble  15 parties en poids de     tétraorthosilicate     d'éthyle Si     (0C,>135)    , et 85 parties en poids  de     tétraorthosilicate    de phényle, on obtient un  mélange qui reste liquide à la température  ordinaire, même après     ensemencement.     



  Un tel mélange, maintenu à sa tempéra  ture d'ébullition pendant plus de six semaines,  ne montra aucun signe de décomposition ou  de     résinification.    Son point d'ébullition, du-,       rant    cette période, fut de 371  - 10  C.  



  Toute réduction sensible dans la propor  tion de     tétraorthosilicate    d'éthyle se manifeste  par une cristallisation plus ou moins mar  quée du     tétraorthosilicate    de phényle à la,  température ordinaire.  



  Ainsi, par un choix convenable des consti  tuants, il est possible d'obtenir des mélanges  dont les points d'ébullition sont bien     au-          dessus    de ceux des substances organiques nor  malement liquides ou susceptibles d'être fon  dues sans décomposition (par exemple supé  rieurs au point d'ébullition du mercure) et  qui, en même temps, restent liquides à la tem  pérature ordinaire ou à des températures  inférieures.  



  Les mélanges conformes à l'invention peu  vent, par exemple, être utilisés avantageuse  ment pour chauffer indirectement certaines  substances dont on désire élever la tempé  rature.  



  C'est ainsi qu'un tel mélange peut être  chauffé par toute méthode appropriée, comme  dans une chaudière, et ensuite être amené à  l'emplacement de la substance à chauffer,  l'échange de chaleur s'y produisant sans con  tact direct à l'aide d'un dispositif approprié,  l'agent de transmission de la chaleur, une  fois refroidi, étant ramené à la chaudière  pour réchauffage.

Claims (1)

1. REVENDICATION Produit destiné à être utilisé comme agent de transmission de la chaleur, caractérisé en ce quil consiste en un mélange fluide com prenant au moins deux orthosilicates orbani- ques, l'un au moins de ceux-ci étant un tétra- orthosilicate d'aryle. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Produit selon la revendication, carac térisé en ce que le mélangé fluide comprend un tétraorthosilicate d'aryle et, en petite quantité, un autre orthosilicate organique ayant une température de fusion plus basse que ledit tétraorthosilicate d'aryle. 2. Produit selon la sous-revendication l , caractérisé en ce que ledit. tétr aorthosilieate d'aryle est du tétraorthosilicate de phényle. 3.

   Produit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orthosilicate orga nique à température de fusion plus basse est un autre tétraorthosilicate d'aryle. 4. Produit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orthosilicate orga nique à température de fusion plus basse est un tétraorthosilicate d'alcoyle. 5. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que le tétraorthosilicate d'aryle présent en plus forte proportion est du tétraorthosilicate de phényle. 6.

   Produit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orthosilicate orga nique à température de fusion plus basse est du tétraorthosilicate d'éthyle. 7. Produit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orthosilicate orga nique à température de fusion plus basse est du tétraorthosilicate de crésyle. 8. Produit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la proportion dudit orthosilicate organique à température de fu sion plus basse est au moins 15% en poids dudit tétraorthosilicate d'aryle. 9.

   Produit selon la revendication, caracté risé en ce que le tétraorthosilicate d'aryle est de la formule (R0)4 Si, dans laquelle RO est le reste d'un monophénol.