Введение к работе
Актуальность работы. Карбофункциональные алкоксисиланы широко используют в качестве аппретов, гидрофобизаторов, модификаторов, катализаторов отверждения; в качестве мономеров для получения поли-органосилоксанов и в целом ряде других отраслей. За рубежом имеется промышленное производство f-аминопропилтриэтоксисилана, /-глици-доксипропилтриметоксисилана, г-метакрилоксипропилтриметоксисилана, винилтриэтоксисилана и ряда других мономеров с разнообразными функциональными группами.
Применение f-метакрилоксипропилтриметоксисилана (продукт А-І74 фирмы Union Carbide) в составе замасливателя для стекловолок-нистого армирующего материала под полиэфирные смолы позволяет повысить прочность стеклопластиков на 10-40 % по сравнению со стеклопластиками, изготовляемыми с замасливателем на основе выпускаемого в СССР ГВС-9. Другой важной областью применения f-метакрилоксипро-пилтриметоксисилана может быть его использование в производстве акриловых эмульсий, сырье для которого закупается сейчас за рубежом (силан КШ-53, Япония). Винилтриэтоксисилан широко применяется в различных областях науки и техники. Одним из перспективных путей
использования этого мономера являет'гя получение силанольносшиваю-щего полипропилена, который обладает повышенной термостойкостью и значительно легче перерабатывается, чем обычный полипропилен.
В СССР производство винилтриэтоксисилана, f-метакрилоксипро-пилтриметоксисилана отсутствует, а набор карбофункциональных алко-ксисиланов, выпускаемых в опытно-промышленном производстве, крайне беден: аминопропилгриэтоксисилан, диэтиламинометилтриэтоксисилан, аминогексаметиленаминометилтриэтоксисилан, эпоксипропоксипропилтри-этоксисилан.
Разработка технологичных методов синтеза органоалкоксисиланов, пригодных для осуществления в промышленном масштабе, является весь-
к j'<» 19 дсп
ма актуальной, ибо без них невозможно создание тех новых материалов которые требует развивающаяся техника.
Цель.работы. Разработка технологичных методов синтеза известных карбофункциональных алкоксисиланов: винилтриэтоксисилана, [-we такрилоксипропилтриэтоксисилана, f-метакрилоксипропилтриметокси-силана, а также синтез новых соединений этого класса для решения определенных народнохозяйственных задач.
Научная новизна. Предложены два принципиально новых метода щ ведения этерификации. В одном из них образующийся хлористый водорол удаляется парами кипящего растворителя; второй основан на проведении синтеза в растворителе, который может реагировать с хлористым водородом и образовывать полезные вещества - метод иллюстрируется проведением процесса в циклогексене с получением хлористого цикло-гексила. Найдены новые катализаторы гидросилилирования: впервые получены комплексы Pt и Rh. с полиеопряженными лигандами и показана их высокая каталитическая активность; комплексы Pt с винилсилиль-ными группировками, в том числе иммобилизованными на силикагеле. Показано, что фосфиноксидные комплексы никеля являются активными катализаторами гидросилилирования аллилфенилового эфира трихлорси-ланом. Разработаны новые, значительно более эффективные ингибиторы полимеризации кремнийорганических метакрилатов.
Практическая значимость. Исследованиями, проведенными в ЦНИИІМАШ, показано, что f-аминопропил- и /-феноксипропилтриалкок-сисиланы, где алкоксильный радикал имеет длинную разветвленную углеводородную цепь, являются хорошими модификаторами синтетических смёл ;г'я изготовления форм литья методом холодного отверждения. Литейные смеси, включающие вышеуказанные мономеры, запатентованы в ряде стран, Совместно с "Калугапутьмаш" разработаны смеси, содержащие в качестве модификатора связующего f-феноксипропилтриизоами-локсисилан, для изготовления литейных форм и стержней повышенной
к № 19 ДСП
прочности в нагреваемой оснастке. Во ВНИИЖІМАШ показано, что /f-фурфурилоксипропилтриэтоксисилан дает положительный эффект при изготовлении литейных смесей на основе фурановых смол. Процессы получения f-феноксипропилтриэтоксисилана и /Ч^еноксипропилтриизо-амилоксисилана освоены на опытных заводах ГНИИХТЭОС и РОЗ. Полученные партии продуктов использованы на заводах "Калугапутьмаш", Илсор-ckomj ПО "Карболит" (Орехово-^Зуево).
Применение разработанных смесей позволяет сократить расход дефицитной смолы, повысить качество изделий и улучшить санитарно-гигиенические условия труда. Использование в смесях алкоксисиланов с длинными разветвленными радикаламм обеспечивает сохранение связующих свойств силанизированной смолы в течение 3-4 месяцев, что позволяет готовить силанизированную смолу и поставлять ее на литейные заводы.
Разработана технология и выданы исходные данные на проектирование производства винилтриэтоксисилана, предполагаемый эффект от применения которого в народном хозяйстве составляет 16 424 443 руб. Разработана технология получения f-метакрилоксипропилгрихлор-, f-метакрилоксипропилтриэтокси- и /'-метакрилоксипропилтриметокси-силана.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на У Всесоюзной конференции по химии и применению кремнийорганиче-ских соединений, Тбилиси, 1980 г.; Всесоюзной конференции "Производство кремнийорганических продуктов и применение их для повышения долговечности и качества материалов и изделий отраслей народного хозяйства", Новочебоксарск Чувашской АССР, 1988 г.; У Московской конференции по органической химии и технологии, Москва, 1989 г.; U Всесоюзной конференции "Строение и реакционная способность кремнийорганических соединений", Иркутск, 1989 г.
к № 19 дсп
По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ: 1 обзор, 5 статей; 5 авторских свидетельств, тезисы 4-х докладов. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложения; оформлена на 117 страницах,и содержит 117 страниц машинописного текста,2 таблиц, 3 рисунка и библиографию, включающую 211 ссылок.