162615. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sziliciumorganikus polimérek, különösen ezek polifunkciós származékainak az előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja 1971. V. 13. (MA-2230) Közzététel napja: 1972. IX. 28. Megjelent: 1974. XI. 30. 162615 Nemzetközi osztályozás: B01 j 11/28 C 08 g 31/00 Feltaláltak) dr. Lengyel Béla akadémikus egyetemi tanár, dr. Székely Tamás kand. tud. főmunkatárs, dr. Szepes László tud. munkatárs, Budapest. Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia, Budapest. Eljárás sziliciumorganikus polimerek, különösen ezek polifunkciós származékainak az előállítására 1 Ismeretes, hogy a felületek kezelésére, bevonatok készítésére, valamint különféle alaktestek előállítására a sziliciumorganikus polimerek -közismert nevükön sziloxánok- igen előnyösen alkalmazhatók, különösen akkor, ha hidrofobitás iránti igény lép fel. Ismeretes az is, hogy a 5 felületek kezelése, a bevonatok vagy alaktárgyak végső kialakulása során a termékek kondenzációs volyamatok lejátszódása révén veszik fel a kívánt kedvező tulajdonságokat. Bizonyos esetekben, elsősorban bevonatok előállításánál, 10 különleges előnyökkel jár az olyan szilikon polimer alkalmazása, amely nagyszámú un. szilicium-funkciós csoportot tartalmaz. Szilícium- funkciós csoporton olyan, a szilicium atomhoz közvetlenül kapcsolódó atomcsoportokat szokás érteni, melyek más molekulákkal, felületekkel, esetleg 15 önmagukkal is spontán, vagy valamilyen vegyület közvejöttévei reagálni képesek. A legismertebb szilicum-funkciós csoportok az alkoxi-, ariloxi- és a klórszubsztituensek. Mindezekről az irodalom kellő tájékoztatást ad, lásd pL W. Noll, Chemie und Technologie der Silikone, Verlag 20 Chemie GmbH. Weinheim (1968). A szilicium-funkciós csoportok jelenléte a polimerben az esetben, ha ezek mennyisége számottevő, előnyösen 40-60%, az alkalmazás tekintetében fontos hatásokat eredményez. Ilyenek a hőkezelés nélküli száradás nedves levegő vagy 25 felületi nedvesség jelenlétében, tömb-kondenzáció bekövetkezése a szilicium- funkciós csoportokkal reagálni képes vegyületek hatására, továbbá az, hogy -különösen felületek kezelése vagy bevonatok kialakítása esetén- a polimer és a felület kemiszorpcio útján lép kapcsolatba, ami a 30 polimerrel elérhető előnyös tulajdonságok tartósságát biztosítja. Ez a kapcsolat annál intenzivebb, minél nagyobb a szilicium-funkciós csoportokkal rendelkező polimer molekulasúlya. Az optimális tulajdonságú termék előállítása során tehát a szóbanforgó esetben két követelménynek kell 35 érvényesülni: a funkciós-csoportok minél nagyobb számának és a polimer lehető nagy molekulasúlyának. Ilyen polimer az iparban használatos módszerekkel nem állítható elő, ill. az előállítás technológiája hátrányos és ez az oka annak, hogy a fent megjelölt tulajdonságú termékek a gyakorlatban nem terjedtek el. Az ismert előállítások közül megemlítjük a szilánok vagy azok elegyének parciális hidrolízisét, minek során szilicium-funkciós polimerekhez való törekvés esetén a molekulasúly aránylag kicsiny. A parciális hidrolízisen kívül ismert előállítási mód az un. heterofunkciós kondenzáció, aminek lényegét az alábbi reakciósema tünteti fel: ;Si - Cl * H5 C 2 0 - Si(*Si-0-Si£« C2 H 5 C1 ahol a szabad vegyértékvonalak legalább egyikéhez a feltüntetettől különböző funkciós-csoport, a többihez pedig ' azonos vagy különböző szerves csoport kapcsolódik. Ez a reakció gyakorlatilag csak katalizátorok jelenlétében zajlik le. Az irodalom a legkülönfélébb oldható vagy oldhatatlan katalizátorok használatára tesz javaslatot, melyek közül többek között az átmeneti fémek vegyületeit, különösen a vas vegyületeit tartják a legelőnyösebbnek. így pl. 2.485.928. sz. USA szabadalmi leírás a FeCl3 katalizátort említi. Nyilvánvaló, hogy a funkciós csoport jelenlétét a kondenzálás lezajlása után csak úgy biztosíthatjuk, ha a különböző szilicium-funkciós csoportokat nem ekvivalens mennyiségüeknek választjuk, hanem valamelyiknek feleslegéről gondoskodunk. A hivatkozott szabadalmi leírás szerint lefolytatott kondenzáció azonban, melyet a leírás egyébként nem is ajánl szilicium-funkciós csoportokat tartalmazó polimer előállításra, a célra alkalmatlan, mert a FeCl3 hatására a reakció a beindulás után hirtelen felgyorsul, majd később a katalizátor inaktiválódik, ezért a reakció teljes 162615
