Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время функциональные оли-гоорганосилоксаны находят все большее применение в качестве модификаторов различных классов органических полимеров. Это позволяет создать полимеры, обладающие новым комплексом свойств. Однако,широкому развитию этого направления препятствует недостаточный ассортимент функциональных органосилоксанов. Создание новых функциональных органосилоксанов,включающим в свой состав различные типы силоксизвеньев и алкоксильных групп, отличающихся по функциональности молекулярным массам,реакционной способности и совместимости с органическими полимерами является базой для создания новых типов органо - кремнийорганических блоксополимеров, обладающих повышенной термо- и атмосферостойкостью, тропикоустойчивостью, более высокими диэлектрическими свойствами, имеющих повышенную декоративность и способность длительно сохранять ее. Однако, несмотря на обилие литературных данных, результаты систематических исследований по синтезу и свойствам функциональных органосилоксанов, предназначенных для модификации органических пленкооб-разователей, отсутствуют. Поэтому создание широкого ассортимента реакционноспособных силоксановых модификаторов и их использование при получении органокремнийорганических блоксополимеров является актуальной научной и практической задачей.
Цель работы. 1. Синтез и изучение свойств олнгоорганоалкоксисилоксанов, получаемых гидролитической этерификацией индивидуальных органо-хлорснланов (ОХС) или их смесей водными растворами алифатических спиртов.
- г -
-
Исследование зависимостей строения и состава ОААС от условий их синтеза, изучение влияния указанных факторов и вида алко-ксильной группы на физико-химические свойства функциональных олигоорганосилоксанов и их реакционную способность.
-
Установление влияния вышеуказанных свойств модификаторов, их количества и условий модифицирования на свойства алкид-носилоксановых смол и полиолефинов, мОи..1фицированных полифенилви-нилэтоксисилоксанами.
4-. Разработка технологий синтеза кремнийор: анических модификаторов оптимального состава и освоение их в опытном и промышленном производствах.
Научная новизна работы. Впервые получены следующие результаты исследований:
1 . Изучены закономерности синтеза олигоорганоалкоксиси-локсанов (ООЛС) методом гидролитической этерификации ОХС водными растворами алифатических спиртов в зависимости от степени гидролиза, строения используемого в синтезе алифатического спирта, вида и соотношения органических заместителей у атома кремния.
2. Проведено подробное систематическое изучение основных фи
зико-химических свойств новых ООАС. предложены нмпсрические ура
внения температурных зависимостей физико-химичесих свойств ООАС и
найдены индивидуальные константы для различных соединений.
3. С помощью спектроскопии ПМР и ЯМР Si, газожидкостной и
гельпроникающей хромотографий, термедравиметрнческого анализа установлены изменения строение и состав олигофенилэтоксисилоксан-ов в зависимости от степени гидролиза исходного фенилтрихлорсилана.
4. Выявлены закономерности влияния строения ООАС и их ре
акционной способности на качество блоксополимеров, получаемых при
соконденсации с алкидныии полимерами.
- З -5. Изучены процессы, протекающие при модифицировании олифино-вого полимеров (СКЭПТ) ооас, определены свойства полученных орга-носилоксановых блоксополимеров и взаимопроникающих сеток.
Практическая ценность. 1. Разработан ассортимент этоксифунк-циональных олигоорганосилоксанов, предназначенных для модифицирования различных классов органических полимеров: олигофенилэ-токсисилоксаны 113-63, 113-65, олигофенилвинилэтоксисилоксан 115-293, олигофенилдиметилэтоксисилоксан 115-291, олигофенилтри-метнлэтоксисилоксан 115-292, олнгофенилэтилтриметилэтоксисилоксан 115-343, олигофенилдифенилэтоксисилоксан 115-363. Разработана технология получения указанных продуктов.
-
На продукты 113-63, 113-65, 115-292, 115-343, 115-363 выпущены полные комплекты техдокументации, на продукт 115-293 разовый технологический регламент и проект ТУ.
-
Разработанные ООАС использованы для модифицирования алкид-ных, полиэфирных, эпоксидных пленкообразующих и полиолефиновых каучуков с получением соответствующих модификатов с улучшенными свойствами.
-
На основе полученных блоксополимеров соммесшо с НПО "Спектр и ВНИИКП разработаны новые типы лакокрасочных материалов и кабельной изоляции с улучшенными эксплуатационными свойствами и увеличенным ресурсом раппш.
Реализация и промышленности. 1. На опытном чаводе ПШНХТЭОС ПОЛучеНЫ ОПЫТНЫе И.Н.ІИИ продуктов 115-293,115-363.
-
На Усольс м>м но "Хнмпром" освоен выпуск и получены опытно-промышленные партии продуктов 115-292 и I15-343.Пролукы 113-63 113-65 освоены серийно в промышленном масштабе. Их выпуск в іччі голу превысил хоо тонн,а суммарный выпуск - 8о он тонн
-
На основе разработанных функциональных олиіоорі иносилокса-
- 4 -нов на ташкентском, Загорском и лидском ЛКЗ осуществлен серийный выпуск модифицированных олкидных, полиэфирных и полиакриловых связующих и лакокрасочных материалов на их основе.
личный вклад автора. Непосредственно автором проведены:
-
синтез и изучение свойств ООАС, представленных в работе, расшифровка и интерпретация данных ПМР, ЯМР и.других физико-химических методов анализа.
-
Разработка технологии получения ООАС в лабораторных условиях и отработка технологии их получения в условиях опытного серийного производства на заводах подотрасли.
-
Синтез некоторых типов органо-силоксановых блоксополимеров, изучение протекающих при этом процессов.
-
Автор принимал участие в составлении технической документации по технологии получения предложенных продуктов.
Спектральный, элементный анализ и ряд физико-химических исследований синтезированных продуктов выполнены специалистами лабораторий физико-химических и аналитических исследований ГНИИХТЭОС при участии автора.
Разработка методов и технологии модифицирования органических полимеров с использованием синтезированных продуктов выполнены совместно со специалистами НПО "СПЕКТР" и ВНИИКП.
Апробация работы. Отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на конференциях по свойствам и применению кремний-органических соединений в г. Риге (1986 г.), г. Новочебоксарске (1988 г.), г. Иркутске (1989 г.), г. Ленинграде (1989 г.), а также на совещании на ВДНХ СССР по созданию новых прогрессивных материалов (1985 г.).
Публикация. По результатам работы опубликовано 7 авторских свидетельств и заявок на них, 2 статьи, 19 докладов и тезисов
- 5 -докладов.