DE837173C - Verfahren zur Herstellung von neuen wasserabstossenden Siliciumverbindungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von neuen wasserabstoßenden Siliciumverbindungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer wasserabstoßender Silicititnverbindungen. Das erfitidungsgeniiiße Verfahren besteht in der Hydrolyse eines organisch substituierten Halogensilans oder eines Getnisclies organisch substituierter Halogensilane in Gegenwart von wasserfreiem, fein verteiltem Siliciunioxyd, (las durch Verbrennung einer Siliciumverbindung entstanden war, und in der Abscheidting des erhaltenen Produktes, (las in fester, pastöser oder kretniger Fortn anfällt, von den unerwünschten Nebenprodukten.
• Das Verfahren ist leicht durchzuführen. Es genügt, die Mischung aus Halogensilan und Siliciunioxyd der Einwirkung eines Ilydrolysemittels zu unterwerfen, und zwar im allgemeinen bei gewöhnlicher oder schwach erhöhter Temperatur. Fach beendeter Reaktion werden die Hydrolyseprodukte, welche mit dem Siliciumoxyd innig vermischt sind, am einfachsten durch Dekantierung vom Überschuß des Hydrolysierungsmittels abgeschieden, in welchem sie unlöslich sind. Die Nebenprodukte, wie z. B. die gebildeten Halogenwasserstoffsäuren, die leicht flüchtigen Produkte usw., werden anschließend durch irgendein geeignetes Mittel, z. B. Verdampfen, Waschen, Neutralisation usw., entfernt, wobei man sich insbesondere eines mechanischen Mittels, wie Kneten, bedient, was die Behandlung erleichtert.
• Besonders wertvolle wasserabstoßende Produkte werden durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf solche Halogensilane erhalten, welche unter normalen Hydrolysebedingungen in Abwesenheit von Siliciumoxyd flüssige Siloxane ergeben, und insbesondere solche Halogensilane, in deren Molekül 1,7 bis 2,3 organische Substituenten, '%lethyl, Äthyl, Benzyl, im Mittel je Siliciumatom enthalten sind, d. h. disubstituierte Halogensilane, welche von monosubstituierten oder trisubstituierten Derivaten begleitet sein können. Auf Grund seines geringen Kohlenstoffgehalts, welche eine um so geringere Brennbarkeit verursacht, ist ein dimethyliertes Halogensilan besonders für die Erzielung von wasserabstoßenden Produkten, welche sich erst bei hoher Temperatur unter der Einwirkung von Wärme oder elektrischen Funken entzünden, geeignet. Das besonders leicht zugängliche Dimethyldichlorsilan stellt ein bevorzugtes Ausgangsmaterial dar.
• Die Konsistenz der aus diesen disubstituierten Halogensilanen erhaltenen Produkte variiert je nach der im Endprodukt vorhandenen Menge an Siliciumoxyd, und dasselbe ist um so konsistenter, je mehr Siliciumoxyd es enthält. So besitzen z. B. die wasserabstoßenden Produkte, welche am Ende des Herstellungsprozesses 15 bis 250/0 wasserfreies Siliciumoxyd enthalten, die Konsistenz von Vaseline, während Mengen von 5 bis io% Siliciumoxyd zu flüssigen Produkten führen und man mit größeren Mengen, z. B. 4o bis 6o%, zähe und selbst harte Massen erhält.
• Die Endprodukte sind entweder als solche technisch verwendbar, oder sie stellen Ausgangsmaterialien für andere Umwandlungen dar.
• Als direkt verwendbare Produkte kann man z. B. die wasserabstoßenden Produkte von fettähnlicher Konsistenz erwähnen, welche aus reinem oder rohem Dimethyldichlorsilan hergestellt und zum Schutz vor Feuchtigkeit von elektrischen Verbindungsstücken oder Leitungen, elektrischen Drähten oder Teilen einer elektrischen Apparatur, bestimmt sind. Es seien auch solche erwähnt, welche große Mengen von Siliciumoxyd, ungefähr 40 bis 6o%, enthalten und die zähe bis harte Massen bilden und z. B. als Kitte für Verbindungen verwendbar sind. Schließlich seien auch in dieser Gruppe die Produkte auf der Basis von Dibenzyldichlorsilan mit einem hohen Gehalt an Siliciumoxvd erwähnt, welche man verschiedenen plastischen Materialien. Celluloseacetat, Polyvinylacetal usw., einverleiben kann. Schließlich seien als Zwischenprodukte jene erwähnt, welche durch Hydrolyse von reinem Dimethyldichlorsilan in Gegenwart einer großen Menge, 5o% oder mehr, durch Verbrennung gewonnenen Siliciumoxyds erhalten wurden und welche Massen darstellen, die sich durch geeignete Behandlung in plastische Produkte, z. B. unter der Einwirkung von Wärme in elastische Produkte, umwandeln lassen.
• Die folgenden Beispiele zeigen die praktische Anwendung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. Beispiel i Man gibt zu 37 Gewichtsteilen fein verteiltem Siliciumoxyd, das aus der Verbrennung von Siliciumchlorid stammt, 322 Teile Diinethyldichlorsilan, das durch Reaktion von 2,1 Mol Methylmagnesiumchlorid auf i Mol Siliciumtetrachlorid erhalten wurde. Das Siliciumoxyd wird durch diese Behandlung wasserabstoßend gemacht. Man gibt dann zu der wasserfreien Masse nach und nach unter Mischen 14o Teile Wasser, was anfänglich eine Chlorwasserstoffentwicklung hervorruft, die durch die Hydrolyse des Chlorsilans verursacht wird. Zum Schluß bleiben ein stark saures Wasser und ein ziemlich flüssiger Krem übrig. Nach dem Absetzenlassen wird dieses Wasser durch Dekantieren entfernt. Das zurückbleibende kremige Produkt, ungefähr 214 Teile, wird dann in einem Vakuum von einigen Millimetern auf i5o° oder besser auf 25o° erhitzt, um es von restlichem saurem Wasser und unter diesen Bedingungen flüchtigen Produkten zu befreien.
• Die getrocknete Masse hat das Aussehen einer Paste oder eines ziemlich festen Gels, welche sich durch Kneten in ein homogenes wasserabstoßendes Produkt umwandelt, das das Aussehen von. Vaseline hat und diesen Zustand auch beim Lagern beibehält. Dieses Produkt eignet sich gut zum Schutz von elektrischen Verbindungen gegen Feuchtigkeit. Es kann in organischen Lösungsmitteln, z. B. Kohlenwasserstoffen, unter Bildung stabiler kolloidaler Lösungen dispergiert werden. Bei spie12 Man arbeitet wie im Beispiel i angegeben, jedoch wird die Masse nach der Hydrolyse drei Tage stehengelassen. Nach dieser Zeit wird das saure Wasser von der Masse abgetrennt und dieselbe gewaschen, indem man sie mit einem Gemisch aus Wasser und Methylalkohol, der ein Fünftel seines Volumens an Ammoniak enthält, verknetet. Dann wäscht man zweimal mit Wasser und trocknet durch fortschreitendes Erhitzen auf 25o° im Vakuum. Es bleibt ein noch festeres Gel als im Beispiel i übrig, das sich durch Kneten nach und nach verflüssigt und schließlich ein wasserabstoßendes Produkt vom Aussehen von Vaseline ergibt. Dieses Produkt eignet sich gut zum Schutz elektrischer Leiter gegen Feuchtigkeit. Wird dasselbe auf sie aufgetragen, so wandelt sich dieses sehr thixotrope Produkt in ein zusammenhängendes und fest anhaftendes Gel um, das den Staub weniger festhält als ein nicht thixotropes Produkt.
• Zu diesem Beispiel sei bemerkt, daß das verwendete Dimethyldichlorsilan unter denselben Bedingungen in Abwesenheit von Siliciumoxyd Siloxane ergibt, deren nicht flüchtiger Anteil bei 25o° unter 3 mm weniger als 50% der Siloxane beträgt, welche man theoretisch erhalten kann (als (CH3]3 S'0 berechnet), während dieser Anteil in Gegenwart von wasserabstoßend gemachtem Siliciumoxyd mehr als 7501o beträgt.
• Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung und den Beispielen insbesondere die Verwendung von disubstituierten Halogensilanen als Ausgangsmaterialien angeführt ist, soll erwähnt sein, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf Halogensitane mit einer beliebigen Anzahl von organischen Substituenten angewendet werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRLCIIE: i. Verfahren zur Herstellung von wasserabstoßenden Siliciumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daB man ein organisch substituiertes Halogensilan oder ein Gemisch organisch substituierter Halogensilane in Gegenwart von wasserfreiem, fein verteiltem Siliciumoxyd, das durch Verbrennung einer Siliciumverbindung gewonnen wurde, hydrolysiert und das erhaltene Produkt von Nebenprodukten abscheidet, wobei das eingeführte Siliciumoxyd im Endprodukt erhalten bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB man organisch disubstituierte Dihalogensilane verwendet, bei denen 1,7 bis 2,3 organische Substituenten je Siliciumatom enthalten sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Dimethyldichlorsilan verwendet.