химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

реакции полимеров, под ред. Е. Фет-теса, пер. с англ., т. 1, М., 1967, с 159, Encyclopedia of polymer science and technology, v. 7, N. Y.—[a o.J, 1 967, p 557,Тутор-c к и й И. А., Новиков СВ., Догадкин Б. А., Усп. химии, 36, в. 11, 2026 (1967), Тихомиров Б. И. [и др 1, European Polymer Journal — Supplement, I960, p. 561.

Б. И Тихомиров.

ГИДРОКАУЧУКИ — см. Гидрирование каучуков.

ГИДРОКСИЛЬНОЕ ЧИСЛО — см. Ацетильное число.

ГИДРОФОБИЗАТОРЫ кремнийорганиче-с к и е (water-repellent agents, wasserabweisende Mit-tel, agents hydrophobes) — вещества, применяемые для поверхностной обработки различных материалов с целью придания последним гидрофобных (водоотталкивающих) свойств. Сущность гидрофобизации заключается в сорбции различных поверхностно-активных веществ на обрабатываемой поверхности. При этом молекулы Г. ориентируются на поверхности таким образом, что неполярные, напр. углеводородные, фрагменты молекул оказываются направленными во внешнее пространство, а полярные— к обрабатываемой поверхности. В результате последняя оказывается защищенной гидрофобными углеводородными группами и теряет способность смачиваться водой. При гидрофобизации на обрабатываемой поверхности образуется не сплошное покрытие типа лакового, а тончайший (в пределе — мономолекулярный) слой вещества, благодаря чему сохраняется паро- и газопроницаемость материала.

К Г- относятся различные кремнийорганич. соединения, имеющие функциональные группы у атома кремния, за счет к-рых и образуется связь Г. с поверхностью обрабатываемого материала. К числу этих Г. относятся алкилхлорсиланы RxSiCl4_x, алкилацет-оксисиланы RA.Si(OCOCH3)4_x, алкилалкоксисиланы R^S^OR^-*, органоаминосиланы RxSi(NR2)4_x, а также полиалкилгпдросилоксаны [Si(R)(H)0]„, полиорга-носилазаны [R2SiNH]n и органосиланоляты щелочных металлов R2Si(OH)2ONa. Большинство Г. — бесцветные жидкости, хорошо растворяющиеся в органич. растворителях. Исключение составляют алкилацетоксиси-ланы, к-рые могут находиться в кристаллич. состоянии, и алкилсиланоляты щелочных металлов — твердые продукты, растворяющиеся в воде при рН>13 и в низших спиртах, но нерастворимые в большинстве органич. растворителей.

Т. к. на поверхности обрабатываемого материала всегда имеется слой адсорбированной влаги, Г. реагируют не только с функциональными группами материала, но и с влагой, образуя силанолы, к-рые легко конденсируются и дают полиорганосплоксановую пленку, химически связанную с поверхностью материала, напр.:

R R R

I I I

ООО

Основные типы гидрофобизаторов

Алкилхлорсиланы легко гидролизуются влагой воздуха с образованием полиорганосилоксанов и выделением НС1. При гидрофобизации алкнлхлор-силанами активные атомы хлора взаимодействуют с гидроксильными или амииными (в случае материалов белкового происхождения) группами поверхности. Обычно для гидрофобизации применяют смеси алкилхлорсила-нов различной функциональности, напр. смесь метил-трихлорсилана и диметилдихлорсилапа. Кроме низших алкилхлорсиланов, употребляют также и высшие, напр. гексилтрихлорсилан, нонилтрихлорсилан. О свойствах кремнийорганич. соединений см. Мономеры крем-нийорганические.

Алкилхлорсиланы — наиболее дешевые, доступные и эффективные Г. Основной их недостаток — образование в процессе обработки НС1, разрушающе действующего на многие материалы. Поэтому алкилхлорсиланы обычно применяют для обработки материалов, к-рые инертны к действию НС1 (стекло, керамика, бумага, картон!. Обработку осуществляют парами алкилхлорсиланов при 30—60° С с последующей отдувкой НС1 и нейтрализацией обработанной поверхности газообразным аммиаком. Закрепление гидрофобной пленки на материале происходит при комнатной темп-ре за 2— 10 сек. Для достижения лучших результатов обрабатываемые материалы предварительно выдерживают в течение 12—24 ч при ~20° С и 60 —80%-ной относительной влажности воздуха для создания на поверхности материала равномерной пленки адсорбированной влаги. Аппаратура для гидрофобизации алкилхлорсиланами должна быть герметичной и коррозионностойкой.

Гидрофобизацию можно также проводить, используя р-ры алкилхлорсилана в инертных органич. растворителях. Прн этом разбавленные (1—5%-ные) Г. наносят на изделия или пропускают материал через ванну с р-ром алкилхлорсиланов и высушивают. При сушке удаляется НС1 и закрепляется ищрофобная пленка.

Алкилацетоксисилаиы реагируют с соединениями, содержащими подвижный водород, и при действии воды легко образуют алкилснланолы и уксусную к-ту, к-рая обладает гораздо меньшей коррозионной активностью, чем НС1. Фиксирование гидрофобной пленки на поверхности материала происходит как в результате непосредственного взаимодействия ацетокси-силанов с ОН-группами материала, так и вследствие конденсации алкилсиланолов на поверхности обрабатываемого вещества. Наиболее часто для гидрофобизации применяют метилтриацетоксисилан, диметилди-ацетоксисилан, бутилтриацетоксисилаи, а также смешанные адилоксцпроизводные, напр. метилдиацеток-систеароксиснлан CH3Si(OCOCH,j)2OCOC17H35 или ацетоксиалкоксисиланы, в частности бутокситри-апетоксисилан C4H9OSi (ОСОСН3)3.

Для гидрофобизации целлюлозных материалов (тканей, бумаги) алкилацетоксисилаиы применяют в виде 3—4%-ных р-ров в органич. растворителях (толуол, дихлорэтан). Для лучшего закрепления гидрофобной пленки в гидрофобизирующий состав рекомендуется вводить катализаторы — эфиры ортотитановой к-ты, напр. тетрабутилтитанат. Материал с гидрофобным покрытием нагревают при 160° С в течение 10 мин.

Алкилалкоксисиланы медленно гидролизуются водой с образованием алкилспланолов: RSi(OR')3+3H20 —у RSi(OH)3 + 3R'OH

Алкилсиланолы конденсируются на поверхности материала и образуют гидрофобную пленку, для закрепления к-рой требуется термообработка.

К этой же группе Г. относится тетраэтоксиснлан Si(OC2H6)4, к-рый обеспечивает гидрофобный эффект за счет частично сохраняющихся при гидролизе это-ксильных групп.

Т. к. скорость гидролиза алкдла.ткокспсиланов на обрабатываемой поверхности недостаточна для быстрого образования гидрофобной пленки, в гидрофобп-зирующие составы вводят катализаторы гидролиза (к-ты пли щелочи) или используют алкилалкоксисиланы для обработки таких материалов, к-рые имеют щелочную реакцию (известковая штукатурка и др.). Для гидрофобизании можно также применять продукты частичного гидролиза алкилалкоксисиланов, к-рые имеют более высокую температуру кипения и не улетучиваются с обрабатываемой поверхности прежде чем не закончится фиксация гидрофобной пленки.

В качестве Г. используют также этилтриэтокснсилан, дпэтплдиэтоксисилаи и их смеси, частично гидролизо-ваиный тетраэтоксисилая (этилсиликат-40) и продукты частичного гидролиза фепилтриэтоксисилана или феиилтрибутоксисилаиа. Метилтриметоксисилап гндролизуется быстро и его можно применять для гидрофобизации даже из газовой фазы; побочный продукт реакции — токсичный метиловый спирт.

Оргапоаминосиланы реагируют с гидро-ксилсодержащими соединениями с выделением аминов по реакции:

R2Si(NR^)2 + 2R"(OH> У R2Si(OR")2 + 2R'NH

При гидрофобной обработке поверхностей фиксация тдрофобной пленки происходит по аналогичной реакции. Выделяющиеся амиды не вызывают деструкции материала, поэтому оргапоаминосиланы удобно применять для гидрофобной обработки тканей, бумаги и других подобных материалов.

Полиорган осилазаны — более доступные соединения, чем оргапоаминосиланы. Их можно использовать для гидрофобизации в виде 1—5%-ных р-ров в органич. растворителях. В отдельных случаях их употребляют в виде водных эмульсий (длительно ие хранящихся), поскольку постепенный гидролиз в мягких условиях приводит к образованию реакционноспо-собпых силанольных групп. Ввиду высокой реакционной способности этих соединений гидрофобную обработку можно проводить при комнатной темп-ре без последующей термообработки. При гидрофобизации тканей указанные соединения рекомендуется применять совместно с хромолапом для повышения гидрофо-бизирующего эффекта и увеличения устойчивости гидрофобной отделки.

Полиорган огидросилоксаны, получившие наибольшее распространение для гидрофобизации, получают гидролизом алкилдихлорсиланов, иногда в присутствии незначительного количества триал-килхлорспланов:

2R3SiCl + nRHSiCl2 + (2n—1)Н20 ?—с R I

—у R3SiO—Г—Si—О—]„— SiRs+(2n + 2)HCl Н

В этой реакции получается также нек-рое количество циклич. продуктов состава [—RHSiO—]„.

Полиорганогидросилоксаны устойчивы в нейтральной и слабокислых средах, но легко разлагаются водой в присутствии щелочей с выделением водорода. При реакции группировки Si—Н с гидроксильными группами обрабатываемой поверхности образуется силокса-новая связь и выделяется молекулярный водород. Кроме того, гидролиз групп Si—Н водой, адсорбированной на поверхности обрабатываемого материала, приводит к образованию силоксаповых групп, способных образовывать устойчивые связи с поверхностью.

Полиалкилгидросилоксаны применяют в виде 2— 5%-ных р-ров в органич. растворителях и в виде водных эмульсий. При использовании р-ров гидрофобпзацию проводят при 20—25° С с последующим высушиванием и термообработкой при 130—150° С в течение 5—10 мин в случае отсутствия катализатора.

Водные эмульсии полиалкилгидроснлоксанов юто-вят с применением в качестве эмульгаторов желатины, поливинилового спирта, полиоксиалкллированных высших фенолов и др. веществ нейтрального характера, т. к. щелочные эмульгаторы вызывают разложение Г. Эмульсии используют так же. как и р-ры. Для снижения темп-ры, при к-рой фиксируется гидрофобная пленка, применяют различные катализаторы — ортотита-наты, этаноламинтитаиаты, нефтепат свинца, нек-рые соли олова. Добавление 2% апетата или оксихлорида циркония не только снижает темп-ру и время обработки, но и усиливает гидрофобный эффект и придает стойкость гидрофобной пленке к механич. и химич. воздействиям.

А л к и л с и л а п о л я т ы щелочных металлов получают при растворении в щелочах продуктов гидролиза алкилтрихлорсиланов:

(RSi0li8)n + NaOH+H80 —у nRSi(OH),ONa

Состав технич. продуктов можно выразить ф-лой HO[(R)Si(ONa)0]„H

Алкилсиланоляты являются

страница 169
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
легия спортивная форма
купить оригинальный подарок на свадьбу
zwilling
номерные рамки откидные

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)