Способ получения кремнийуглеводородных сополимеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 08 У 130 08С 08 У 4 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,05,83.С, НаметГ. НовицкВ. Соло юл. М 17 ин, С. Г, Дургарьй, В. М. Пирятиньев и И. Е. Черня ститут неФтехимического сА. В, Топчиева8.84(088,8)) ,СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙОРОДНЫХ СОПОЛИМЕРОВ сополимей 80-87 вес,Ъ винилтриметилс винилсодержаСим мономерисутствии литийбутила, о т=0 К 1, 54) (57 ГЛЕВОД алкил нормального или изостроения с числом углеродныатомов от 3 до 10, бензил. д ризациесиланаром в и ский, Еков(53) 67 РСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лич целью сенной биолог нями ж нинилс зуют в ющий олучения эластичн ческой с ного орг держащег нилсилан сополи стью и вмести низма, моном общей м, что, с еров с пов и сохранен ости с тка в качестве ра исполь- Формулы486549 Изобретение относится к способу .получения кремнийуглеводородных сополимеров.Известен способ получения кремнийуглеводородных сополимеров сополимеризацией 80-87 вес. винилтриметилсилана со стиролом в присутствии литийбутила.Известен способ получеия поливинилметилсилана, обладающего биологической совместимостью с тканями живого организма, высокой газопроиицаемостью и хорошей селективностью, полимеризацией винилтриметилсилана. Однако известный полимер недостаточно эластичен, что затрудняет его практическое применение.Цель изобретения - получение сополимеров, обладающих повышенной эластичностью при сохранении биологической совместимости с тканями живого организма, высокой гаэопроницаемостью и хорошей селективностью.Для этого по предлагаемому способу осуществляют сополимериэацию 80-87 вес. винилтриметилсилана с винилсиланом общей формулы висимости от требуемого молекулярного веса по соотношению Ю /Эгде М - общее количество молей мономеров, 3 - количество молей инициатора. Процесс полимеризации можнопроводить либо в вакууме (от 10.до 10 мм рт, ст.), либо в атмосфере сухого и очищенного инертногогаза, например аргона, и др.Поскольку процесс анионной полимеризации чувствителен к примесям(02, НО, СО), в сополимеризациииспользуют мономеры и растворителивысокой степени чистоты.Состав получаемых сополимеров оп ределяют с помощью ИК-спектроскопии.Применение этого метода основано натом, что частота полносимметричныхдеформационных колебаний С-СН 3-группы имеет значение 1380 см , в товремя как аналогичные колебания81-СН имеют частоту 1405 см , Спектрограммы поливинилтриметилсилана несодержат полос поглощения С-СН-группа поливинилалкилдиметилсиланы имеютэту полосу. Таким образом, укаэанныйметод позволяет определять составобразующихся сополимеров.Истинный характер образующихсясополимеров подтверждается результатами термомеханических исследований поведения сополимеров и смесей,гомополимерсв того же состава. Так,смесь, состоящая из 80 поливинилтриметилсилана и 20 поливинилбутилдиметилсилана, имеет как покаэываЗ 5 ют опыты, две температуры стеклования: 60 и 180 С, в то время сополимеры того же состава имеют однутемпературу .стеклования 110 С. Аналогичные данные получают и для дру гих сополимеров. Результаты этихопытов позволяют считать, что процесс сополимеризации винилтриметилсилана и винилалкил(алкиларил) диметилсиланов является истинным. СН =СИ 1,с.п. - 51 - Сн Вгде Н - алкил нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 3 до 10, бенэил.Процесс сополимеризации проводятв массе или в углеводородных растворителях - низших алканах нормального и Ф 30 -строения с числом углеродных атомов от 5 до 10, ароматических, циклоалифатических углеводородах, а также их смесях, напри-,мер гексане, циклогексане, бенэоле,толуоле и их смесях, и др. Сополимеризацию проводят при температуреот 20 до 75 цС,Концентрацию инициатора можноизменять в широком интервале в заНекоторые свойства полученных сополимеров и гомополимеров приведены в следующей таблице. Температура Относительстеклова- ное удлиневания,0 С вие,Полимер 2,5-3 180 3,5 0,65 20 120 85 50 0 11 1,27 0,82 3,1 16,9 140 2,8 0,57 17,5 110 Поливинилтриметилсилан( ПВБДМС ).Сополимер состава повеществу ВТМС 80,ВДМС 20Сополимер состава повеществу ВТМС 80,ВБДМС 20 Прочность Модуль Упруна разрыв, гости Г,кг/мм кгс/мм486549 40 80 Винилтриметилсилан 50 Корректор Г, Огар Редактор П . Горькова Техред А.Ач Эаказ 6293/1 Тираж 494 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из таблицы, эластичныесвойства предлагаемых сополимеровзначительно улучшаются. Кроме того,они обладают биологической совместимостью с тканями живого организма,а газопроницаемость сополимеров взависимости от вязкого сополимераухудшается незначительно (по такойпаре газов, как О/ 1, снижениегазопроницаемости составляет 10-15.Предлагаемый способ осуществляют 10следующим образом.1Сополимеризацию проводят в реакционной ампуле с двумя отводами ввакууме или в среде сухого и чистого аргона. 1.5Отвакуумированную до 10-10 мм рт, стреакционную ампулу тщательно прогревают в течение 2-3 ч при 200-300 С.Дозируют в нее необходимое количество сомономеров и растворителя, инициатор дозируют из бюретки. Реакционную ампулу отпаивают и помещают в термостат при необходимой температуре полимеризации. Полимеризатвысаживают из раствора толуола в 25метанол.Во всех приведенных ниже примерах подготовку и проведение процесса полимеризации проводят по указанной методикеП р и м е р 1. Получение сополимера винилтриметилсилана с винилдиметилсиланом в массе.В реакционную ампулу дозируют10 мл винилпропилдиметилсилана,25 мл винилтриметилсилана и 0,9 мл З 5раствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора 0,9х 10 моль/мл. Ампулу отпаивают и по-мещают в термостат с температурой40 С, Время полимеризации 300 ч.Выход сополимера 40.Характеристическая вязкость,измеренная в циклогексане, равна1,2 дл/гСостав сополимера, вес.Ъ: 45 Винилпропилдиметилсилан 20 П р и м е р 2. Получение сополимера винилтриметилсилана с винилоктилдиметилсиланом. В реакционную ампулу дозируют.00 мл винилтриметилсилана, 25 млвинилоктилдиметилсилана и 2,5 млинициатора с концентрацией 1,0х 10 4 моль/мл. Ампулу отпаривают и помещают в термостат с температурой 4 ЦС, Время полимеризации 200 ч.Выход сополимера 67,Характеристическая вязкость,измеренная в циклогексане при 25 С,равна 1,0 дл/г.Состав соПолимера, вес,%;Винилтриметилсилан 87Винилоктилдиметилсилан 13 П р и м е р 3. Получение сополимера винилтриметилсилана и винилбутилдиметилсилана в массе,В реакционную ампулу дозируют10 мл винилбутилдиметилсилана,25 мл винилтриметилсилана и 1 млраствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора1,3 10 4 моль/мл. Время полимеризации 400 ч при 40 С.Выход сополимера 55%,Характеристическая вязкость,измеренная в циклогексане при25 С, 1,1 дл/г.Состав сополимера, вес.Ъ:ВинилтриметилсиланВинилбутилдиметилсилан 201П р и м е р 4Получение сополимера винилтриметилсилана и винилбенэилдиметилсилана в циклогексане.В реакционную ампулу дозируют10 мл винилбензилдиметилсилана,25 мл винилтриметилсилана, 10 млциклогексана и 1,1 мл раствора литийбутила в циклогексане с концентрацией инициатора 1,310 моль/мл.Время полимериэации 500 ч при 40"С. ЪВыход сополимера 60.Характеристическая вязкость,о,измеренная в циклогексане при 251,2 дл/г.Состав сополимера, вес.%Винилтриметилсилан 85Винилбензилдиметилсилан 15