Олигометилсилазаноэтилцеллюлоза для получения лаковых покрытий ускоренного высыхания

 

Олигометилсилазаноэтилцеллюлоза .общей формулы fi«j OK .«-СН/СНCR СНCR л NCH-O-CH «Л .с„. Л-0СН-0 СК-О/ ск-г CHjOK т. tie R-(CHjijSiwtycHj6i(HH)ijl.jCH,sinH-; m-SD; n-Z5-SO hi 50, ; n 25-50, для получения лаковых покрытий уско- g ренного высыхания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ."П=ЛЬСТВУ

«

«

; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA,(21) 3371762/23-05 (22) 30.12.81 (46) 15.07.83. Бвл. Ф 26 (72) С. М. Шехтер, В. Э. Михлин, Д. Я. Жинкин и В. И. Иванов (71)Государственный научно-исследовательский институт химии и техноло.-. гии элементоорганических соединений. (53)661.728.8(088.8) (56)1. Патент,США Ф 3043788,,кл.26046,5, опублик. 1962.

2. Соболенская М. В. и др. Свойства и практическое применение крем..1.. нийорганических продуктов. М., "Химия"

1975, с. 62-63 (прототип). (54) ОЛИГОМЕТИЛСИЛАЗАНОЭТИЛЦЕЛЛЮЛОЗА

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКОВЫХ ПОКРЫТИЙ УСКОРЕННОГО ВЫСЫХАНИЯ....SUÄÄ 2 7 А

9(51) С 08 В 15/00, С 08 G 77/62 (57) Олигометилсилазаноэтилцеллюлоза общей формулы

,и !

0%

I — Ж сн — Ж а-о- -см < . сн-о-си < - ea-o х

>a — с — е

1 1

,ов СНФЩ В.

Ю а-Öåí,),üìì)„(ñê,è (мн „)„,сн,юлн-;

В-50; П-23-50.Wl = 50, и= 25-50, для получения лаковых покрытий уско- Я ренного высыхания.

1028678

R-ОИзобретение относится к химической технологии, в частности к созда= нию блок-сополимерных соединений, содержащих органические и кремний органические фрагменты.

Известно использование производ-„ ного этилцеллюлозы с силиламинами (75 вес.ч. силиламина на 100 вес.ч. целлюлозы) для получения лаковых покрытий Q1g . получаемые пленки неоднородны, не- 1О .прозрачны и при температуре выше

100 С растрескиваются.

Известны полиорганосилаэаны, которые используются для получения лаковых покрытий.(2).. 15

Недостатком. этих покрытий является длительность высыхания. Лаки пригодны к употреблению только. небольшой срок, в течение которого структурируются и их дальнейшее ис- 2О пользование становится .невозможным.

Цель изобретения — сокращение времени высыхания лаковых покрытий.

Цоставленная цель достигается новой химической структурой олиго- 25 метилсилазаноэтилцеллюлозы общей формулы

ОСР

OR

1 ,Д

Д вЂ” Ж CH — CK — Сн ОС ИЗ NСИ О вЂ” И ОС2НЗ СК

I I

СН ОР СН ОВ

Ц) ((СК ) 5 ЯК)л(М Я1 (ЗН) ) СНф1МН- ) m = 50, n = 25-80 (циклалинейные олиго- . 4О

Соединения представляют собой твердые смолы, разрушающиеся при тем-., пературе свыше 300 С. Эти соединения используют в растворителях (толуол ксилол, бутилацетат, хлористый ме45 тилен) . Положительный эффект при изменении значения m не достигается.

При удалении из растворов растворителей происходит частичная межфаз ная сегрегация, приводящая к образова-5О нию лаковых пленок, содержащих растворитель, удаляющийся уже из сформировавшихся пленок. Несмотря на межфазную сегрегацию, пленки получаются прозрачными. 55

Олигометилсилазаноэтилцеллюлазу получают по реакции конденсации и дисо пропорционирования этилцеллюлозы и полиметилсилазана, проводимой в растворителей при 80-110 С в течение 6О

4-10 ч.

Хеханические показатели пленок, получаемых из растворов предлагаемого сополимера на стекле, стали и меди, находятся в основном на уровне силазановых лаков, но превосходят их по микротвердости (12-13 кг/мм против 5-6 кг/мм ).

Электрофизические .показатели новых сополимеров также находятся на уровне силазановых лаков. Наблюдается сравнительно высокое удельное объемное сопротивление при 150 С, достига° ющее 5-6 10 DM см.

Теплостойкость лака, полученного из блок-сополимерного продукта, усту. пает теплостойкости силазановых лаков вследствие неудовлетворительной теплостойкости целлюлозы и составляет 1 ч при 200 С. При температурах ниже 150-170 С лак.может работать длительное время.

Предлагаемый сополимер сохраняется годным к употреблению практически неограниченное время, а в отличие от аналогов (полиорганосилазановых лаков) лаковая пленка из раствора сополимера высыхает на воздухе в течение 20-30 мин вместо 3-5 ч.

Пример 1. В реактор загружают 20 r полидиметилсилазана !технический продукт NCH-7, в пересчете на 100Ъ и 166 г толуола. Нагревают их до 80 С и при перемешивании прикапывают 37 r 6Ъ-ного толуольного раствора этилцеллюлозы (степень полимеризации 80, содержание зтоксигрупп в элементарном звене 2,65) . Раствор этилцеллюлозы прикапывают в течение

2 ч и продолжают перемешивание при

80ОС еще в течение 8 ч. Выделение аммиака, свидетельствующее о протекании.реакции конденсации, прекращается через 3 ч, а вязкость раствора, характеризующая завершенность реакции диспропорционирования силазанов по связям кремний — азот, достигает постоянного значения через 5 ч.

Получают 10Ъ-ный раствор целевого блок-сополимера в толуоле. После удаления растворителя в вакууме (3. мм рт.ст., 100 С,3 ч) получают полупрозрачную твердую смолу светложелтого цвета с общим содержанием этилцеллюлоэы 10% по массе. Смола растворима в толуоле с предварительным набуханием.

Найдено (вычислено),Ъ: углерод

30,73 (28,8), водород 8,54 (8,27), кремний 35 (36,4), азот 25,1 (22,8) .

В формуле и = 80, m = 50.

Пример 2. Выполняют, как пример 1, иэ 2 r полидиметилметилсилазана, 14,7 г толуола и 8,3 r

6%-ного толуольного раствора этилцеллюлозы, в течение 4 ч при 110 C °

Получают 104-ный раствор блок-сополимерной смолы, содержащей 203 на сухой остаток этилцеллюлозы. После удаления толуола получается полупрозрачная хрупкая смола.

10286 78

1О

Пример

1 1

Базовый объект

МСН-7

Показатели

Эластичность, мм

Твердость после воздушной сушки 24 ч

Микротвердость, кг/мм

0,43

0,38

0,4

12,7

5,3

Продолжительность высыхания, ч

0,2-0,3

0,3-0 5

6,2 .10 .у

5,0 10

5,0 10

45 после пребывания при

95% влажности в течение 24 ч при 150 С

1,9 10

5,2. 10

1,8 10

2 10

90,0

94,0

85,0 после пребывания при 95% влажности в течение 24 ч

48,0

41,0 при 150 С

48,0

62,5

ВНИИПИ Заказ 4890/22 Тираж 494 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4

Найдено (вычислено),%г углерод

32,3 (31,61, водород 8,44 (8,26); кремний 30,8 (32, 3), азот 21,3 (20,2) .

В формуле n = 50, а = 50.

II р и м е р 3. Выполняют, -как 5 пример 1, из 2. г силазана, 41 r толу- ола и 16 г 6%-ного раствора этилцеллюлозы. Нагревание при 100 С веd дут в течение 6 ч. Получают вязкий

5%-ный раствор смолы, содержащей

30% этилцеллюлозы на сухой остаток. .В связи с сильной сегрегацией фаз сополимера растворитель удаляют, вводя раствор по каплям в нагретый до

110 С реактор при остаточном давлении 1 мм рт.ст. Получарт белый порошок, растворимый в толуоле.

Маслостойкость через

24 ч, кг

Удельное объемное сопротивление, Ом см в исходном состоянии

Электрическая прочность, кВ/мм исходная

Таким образом, предлагаемый сополимер — олигометилсилазаноэтилцеллюлоза,от других сополимеров этого класса отличается высокой стабйльностью ,в растворах. Вследствие его сополиНайдено (вычислено),%: углерод

35 1 (34 4); водород 8 47 (8 13), кремний 27,1 (28,3), азот 19,:1 (17,7)

В формуле п = 25, m =- 50.

ИК-спектры полученных полимеров имеют полосы поглощения, характерные для колебаний Si-О-С связей (1100 см ), Si-НП-групп (935"940 см )

NH-связей (34,85-3490 см ), а так« l же метильных групп. Блок-сополимерная структура макромолекул .подтверждается сегрегацией фаз при удалении растворителя, выражающейся в . йотере подвижности раствора полимера уже при концентрации .свыше 50%.

В таблице приведены некоторые по.казатели лаковых пленок на основе сополимеров ° мерной структУры сополимер способен образовывать прозрачные лаковые плен ки с повышенной скоростью высыхания, улучшенными прочностными и диэлектрическими показателями.