30 Ноя

КИНЕТИКА ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ ДИЭПОКСИПОЛИСИЛОКСАНА НА ОСНОВЕ СИЛИКАТОВ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Полиэпоксисилоксаны являются крупнейшим классом кремнийорганических соединений, широко применяющиеся в различных областях промышленности. Данные причины являются стимулом поиска моделей для других высокомолекулярных полимерных эпоксидных соединений [1-2]. В связи с этим нами синтезированы олигомерные антипирены на основе метасиликата натрия с эпихлоргидрином.

Реакцию взаимодействия метасиликата натрия в растворе этиленгликоля с эпихлоргидрином (МНЭ) (АП-3) провели в температуре от 60 до 70 0С мольном соотношении 1:2:1, при постоянном перемешивании до полного получения осадка однородного вязкого вещества в течение 5-6 часов. При синтезе антипирена АП-3 реакция взаимодействия метасиликата натрия, этиленгликоля и эпихлоргидрина водный гель кремнезема в начале дегидратируется, присоединяя в атоме кремния эпоксидную группу. Полученный олигомерный продукт, имеет следующие характеристики: представляет собой однородный порошок коричневого цвета, средняя молекулярная масса 1200-1500, нелетучий, содержащий основной компонент в количестве, равном 89,7 %.

Предполагаемая схема полученного продукта метасиликата натрия с эпихлогидрином можно представить следующим образом:

С приведенной формулы метасиликата натрия эпихлогидрином (МНЭ) видно, что, для получения олигомерного антипирена диэпоксисилоксана более высокой молекулярной массы, очевидно необходимо брать мольное соотношение реагентов. Из представленных данных можно определить совпадение экспериментального определения и теоретически вычисленного элементного состава, исходя из приведенного состава, в сочетании с результатами физико-химических исследований, которые свидетельствуют о предложенной структуре МНЭ [3].

Изучено влияние различных физических параметров на процесс взаимодействия метасиликата натрия с эпихлоргидрином: соотношения реагирующих компонентов, температуры и природы растворителя. На основе проведенных исследований разработан оптимальный режим процесса.

С целью определения состава продукта были сопоставлены ИК- спектры исходных веществ и конечного продукта – олигомера. В ИК- спектре антипирена АП-3 имеются полосы поглощения 3424 см-1 (валентные колебания –ОН относятся к гидроксильным группам). Валентные колебания исходной С=О группы в области 1745-1647 см-1 полосы поглощения 1006-832 см-1 относятся к R-O-Si-O- группам.

 Полученные результаты показали, что совпадение экспериментально определенного и теоретически вычисленного элементного состава, на основе физико-химических исследований, по-видимому, свидетельствует о правильности предложенной структуры диэпоксиполисилоксана (АП-3).

Для выявления влияния температуры реакции на процесс взаимодействия метасиликата натрия с ЭХГ (рис.- 1.), реакция проведена при различных температурах, из которых были выбраны умеренные температуры: 60,70,80 оС.

Рис.1. Влияние молярного соотношения ЭХГ с метасиликатом натрия на выход олигомерного органосилоксана с эпоксидными группами в зависимости от температуры: 1- 60оС; 2- 70oC; 3- 80 oC.

1:3:1; 2- 1:1:1; 3- 3:1:1; 4- 2:1:1; 5-1:2:1.

Рис. 2. Кинетическая зависимость поликонденсации в процессе МСН: ЭХГ:ЭГ (Т=353 К).

На рисунках – 1-2. представлено, влияние молярного соотношения ЭХГ, на % выхода олигомерного органосилоксана содержащие эпоксидных групп, в условиях протекания процессов при различных температурах и времени. На основании полученных данных, определен, что при повышении температуры от 60 до 80 оС в процессе протекания реакции, при 2- мольном соотношении ЭХГ выход продукта повышается до 89 % масс, но повышение температуры больше 80 оС отрицательно влияет на протекание реакции. Из вышеприведенных данных видно, что повышение температуры останавливает процесс полимеризации, так как, полученная масса затвердевает и начинается процесс стеклования силикатов.

Таким образом, нами разработан новый эффективный олигомерный антипирен АП-3, содержащий в своей химической структуре кремния и эпоксидную группу, которого модифицировали в водно-дисперсионную краску. Полученный антипирен легко совмещаются и впитываются полимерными материалами и древесинами и придают этим материалам высокую огнестойкость, что имеет важное значение в условиях жаркого климата нашей страны и региона. Олигомерный антипирен был испытан в пожарно – технической лаборатории Главного управлении пожарной безопасности МВД РУз и сделан вывод о том, что олигомерный антипирен обеспечивает получение трудновоспламеняемой покрытия для древесины [4].

Использованная литература

  1. Клоков Б.А., Гришутин Ю.П., Соболевский М.В., Королева Т.В. и др. Способ получения моно- меров. Содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей. Патент RU (11) 2036926.
  2. Крафчик Р., Треффайзен Б., Монкевич Я. Способ получения           силоксановых олигомеров.Патент RU (11) 2285017.
  3. 3.Курбанова М.А., Тиллаев А.Т. Синтез модификаторов для создания термостойких покрытий на основе полисилоксанов. //Роль полимерных материалов в инновационном развитиии промышленности. Респ.науч. и науч.- тех.конф. Ташкент. 2014 г.С.26-27.
  4. Джалилов А.Т., Тиллаев А., Курбанова М.А., Юсупов И.У. Водно-дисперсионная огнезащитная краска. //Патент РУз. № IAP 04813 31.12.2013.
    КИНЕТИКА ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ ДИЭПОКСИПОЛИСИЛОКСАНА НА ОСНОВЕ СИЛИКАТОВ
    Изучена кинетика получения эпоксиполисилоксана на основе метасиликата натрия с взаимодей- ствием эпихлоргидрина в растворе этиленгликоля, применяемые в качестве антипирена. Обсужден состав полученного продукта методом элементного анализа и ИК- спектра.
    Written by: Курбанова М.А., Джалилов А.Т., Валеева Н.Г.
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/11/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.11.2016_32(1)
    Available in: Ebook