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DE2215393B2 - Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, ihre Herstellung und Verwendung - Google Patents

Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, ihre Herstellung und Verwendung

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DE2215393B2
DE2215393B2 DE2215393A DE2215393A DE2215393B2 DE 2215393 B2 DE2215393 B2 DE 2215393B2 DE 2215393 A DE2215393 A DE 2215393A DE 2215393 A DE2215393 A DE 2215393A DE 2215393 B2 DE2215393 B2 DE 2215393B2
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DE
Germany
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polyoxyalkylene
block copolymers
weight
siloxane
olefinic
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DE2215393A
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DE2215393A1 (de
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Everett Wyman Longmeadow Mass. Bennett (V.St.A.)
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Union Carbide Corp
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Union Carbide Corp
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

(CH3LSiO4-,
(III)
(p=1 bis 3).
2. Blockcopolymeres nach Anspruch 1 der durchschnittlichen Formel
(CH3J3SiOaCH3J2SiO],
CH1
SiO-
CH2C- C—(OR4)„OR5
H CH3
-Si(CH3J3
(x= 10 bis 100;/= Ibis 15).
3. Verfahren zur Herstellung der Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopoiymeren nach Anspruch 1 aus einem olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren und einem Hydrogensiloxan in etwa stöehiometrischer Menge in Gegenwart eines Katalysators für die Addition von SiH an die olefinische Bindung, dadurch gekennzeichnet, daß man als olefinisches Polyoxyalkylenpolymeres ein solches der durchschnittlichen Formel
H CH3
H2C=C-C-(OR4J^OiR5 (HJ
CH3
und als Hydrogensiloxan ein solches bestehend aus mindestens einer Einheit der Formel
(CH3L
,0—SiH
(IV)
sowie Einheiten der Formel
verwendet.
4. Verwendung der Siloxanpolyoxyalkylen-Blockcopolymeren nach Anspruch 1 oder 2 als Schaumstabilisatoren bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen.
Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere haben eine weite Verbreitung als Schaumstabilisatoren bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen gefunden.
Eine besonders brauchbare Klasse solcher Blockcopolymeren sind diejenigen, in welchen die Blöcke durch hydrolysebeständige Si-C-Bindungen verbunden sind, die durch Addition eines Silanwasserstoffatome enthaltenden Siloxans mit einem linearen Polyoxyalkylenpolymeren (Polyäther), dessen lineare Kette an einem Ende durch eine Alkenylgruppe, beispielsweise eine Allylgruppe, und am anderen Ende durch eine Hydroxyl-, Alkoxy- oder Acyloxygruppe abgeschlossen wird, gebildet werden. Fast ausschließlich werden bei dieser Reaktion Polyoxyalkylenpolymere verwendet, bei denen die Alkenylgruppen Vinyl- oder Allylgruppen sind.
Die Verwendung von Polyoxyalkylenreaktionspartnern mit endständigen Vinylgruppen zur Herstellung der oben beschriebenen Blockcopolymeren ist von zahlreichen Problemen begleitet, wie der Neigung der Vinylgruppe, mit anderen alkoholischen Hydroxylgruppen im Reaktionsgemisch unter Bildung von Acetalen zu reagieren, sowie ihrer Neigung zur Polymerisation.
Die Verwendung von Polyoxyalkylenpolymeren mit endständigen Allylgruppen für derartige Reaktionen bringt auch einige praktische Probleme. Ein Teil der Allylgruppen (CH2 = CH — CH2 —) unterliegt einer unerwünschten Isomerisierung während der Additionsreaktion, wobei Propenylgruppen (CH3-CH=CH-) entstehen, die Silanwasserstoff gegenüber sehr viel weniger reaktionsfähig sind.
Um die vollständige Reaktion aller 5 SiH-Gruppen sicherzustellen, wird der Polyoxyalkylenreaktionspartner im Überschuß angewandt.
Das nicht umgesetzte überschüssige Polyoxyalkylenpolymere läßt sich jedoch praktisch nicht mehr von dem entstandenen Blockcopolymeren abtrennen. Die Anwesenheit von nicht umgesetzten Polyoxyalkylenpolymeren im Endprodukt bedingt jedoch eine Beschränkung der Konzentration des Blockcopolymeren im Produkt. Außerdem können Propenylgruppen uner-
wünschte Nebenreaktionen eingehen, beispielsweise = SiH-Addition an Propenyl unter Bildung von thermisch weniger beständigen j3-Addukten, sowie Acetalbildung zwischen Propenyl und beliebigen endständigen Hydroxylgruppen im Polyoxyalkylenreaktionspartner.
Aus der DT-PS 1115 927 ist ein Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanen bekannt, bei dem Organohydrogensiloxane mit einem Katalysator wie Platin oder Platinchlorwasserstoffsäure mit einem Polyalkylenoxidalkenyläther umgesetzt werden.
Man erhält damit wasserlösliche hydrolysebeständige Substanzen, die sich als Trenn-, Schmier- und Antischaummittel sowie als Zusatzstoffe für die Kosmetik-Industrie anwenden lassen.
Gegenstand der Erfindung und beansprucht sind nun Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere bestehend aus a) mindestens einer Einheit der allgemeinen Formel
(CH3)m H CH3
1 )O-Si— CH2C-C—(OR4)tOR5 (I) I I
H CH3
und b) Einheiten der allgemeinen Formel
(III)
worin R4 eine Äthylen- oder Propylengruppe und R5 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist und m O bis 2, b mindestens 5 und ρ 1 bis 3 sein können.
Das Verfahren zur Herstellung der beanspruchten erfindungsgemäßen Blockcopolymeren aus einem olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren und einem Hydrogensiloxan in etwa stöchiometrischer Menge in Gegenwart eines Katalysators für die Addition von SiH an die olefinische Bindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man als olefinisches Polyoxyalkylenpolymeres ein solches der Durchschnittsformel
H CH,
H2C=C-C-(OR4J11OR5 (II)
CH3
und als Hydrogensiloxan ein solches bestehend aus mindestens einer Einheit der Formel
(CH3)ra
„+„Ο—SiH
(IV)
sowie der Einheiten der Formel
Die beanspruchten erfindungsgemäßen Blockcopolymeren werden als Schaumstabilisatoren bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet.
Bei den beanspruchten Verfahren kommt es bei der Addition zu keiner Isomerisierung und den damit verbundenen Nachteilen.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Blockcopolymeren entsprechen der Durchschnittsformel
(CH3)3SiO[(CH3)2SiOL
CH3
SiO-
CH2C-C-(OR4J6OR5
H CH3
-Si(CH3J3
worin χ 10 bis 100 und y 1 bis 15 ist.
Die bevorzugten Blockcopolymeren enthalten 1 bis 25 Mol-% Einheiten der allgemeinen Formel I und 25 bis 99 Mol-% der Einheiten der allgemeinen Formel III.
Die olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren der allgemeinen Formel (II) können in bekannter Weise durch Umsetzen eines olefinischen Alkohols mit einem Alkylenoxid erhalten werden. Der olefinische Alkohol entspricht der allgemeinen Formel
CH1
H2C=C-C-OH
HCH3
(VI)
Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Äthylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1,3-Propylenoxid und deren Gemische.
Vorzugsweise wird der olefinische Alkohol in einem Autoklav zusammen mit einem Katalysator (Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Alkalimetalle) vorgelegt und Alkylenoxid oder Alkylenoxidgemisch zugesetzt. Da die Reaktion exotherm ist, steigt die Temperatur an und wird vorzugsweise bei 70 bis 1100C gehalten. Weil die Alkylenoxide normalerweise Gase sind, wird der Druck vorzugsweise bei 3,5 bis 5,1 atü gehalten. Alkylenoxid wird zugesetzt, bis das olefinische Polyoxyalkylenpolymere die angestrebte mittlere Molekülgröße hat. Druck und Temperatur im Autoklav können durch die Zugabegeschwindigkeit eingestellt werden.
Soll ein olefinisches Polyoxyalkylenpolymeres hergestellt werden, das zwei oder mehr Arten von Oxyalkyleneinheiten in statistischer Verteilung enthält, so werden die entsprechenden Alkylenoxide getrennt oder gemischt eingesetzt. Soll ein olefinisches Polyoxyalkylenpolymeres hergestellt werden, welches Blöcke aus verschiedenen Oxyalkyleneinheiten enthält, so wird zunächst ein Alkylenoxid eingesetzt, bis ein Block der
gewünschten Größe entstanden ist und darauf das andere Alkylenoxid zum Block der angestrebten Größe polymerisieren lassen. Diese Arbeitsweise kann wiederholt werden, um mehr als 2 derartiger Blöcke zu erhalten.
Das Verhältnis von Alkohol zu Alkylenoxid wird nach Bedarf je nach angestrebtem mittlerem Molekulargewicht des olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren gewäh't.
Die dabei entstehenden Massen sind Gemische aus Polyoxyalkylenpolymeren, welche unterschiedliche Mengen von chemisch gebundenem Alkylenoxid enthalten und sich infolgedessen durch ihr Molekulargewicht von Molekül zu Molekül unterscheiden.
Die im folgenden gegebenen Formeln für Polyoxyalkylenpolymere geben immer die durchschnittliche Zusammensetzung an.
Bei der Reaktion zwischen olefinischen! Alkohol und Alkylenoxid entsteht ein Polyoxyafkylenpolymeres mit endständiger Hydroxylgruppe (d. h. OR5 ist OH). Werden Polymere der Formel (I!) gewünscht, worin — OR5 Methoxy ist, so wird die endständige OH-Gruppe wie üblich ausgetauscht.
Die zur Herstellung der Siloxan-Polyoxyalkylen-BIockcopolymeren nach der Erfindung verwendeten Hydrogensiloxanreaktionspartner können in bekannter Weise hergestellt werden durch Cohydrolysieren und Cokondensieren der entsprechenden hydrolysierbaren Silane oder durch übliches Äquilibrieren entsprechender Siloxane. Sie bestehen aus mindestens einer Einheit der Formel
(CH3J111
4-Im-H)Q SlH 2
sowie Einheiten der Formel
Bei dem beanspruchten Verfahren wird in an sich bekannter Weise bei erhöhter Temperatur und in Gegenwart eines Platinkatalysators gearbeitet. Eingesetzt werden etwa stöchiometrische Mengen des olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren und des Hydrogensiloxans, d. h. eine olefinische Gruppe je SiH-Gruppe.
Verwendet werden können auch Lösungsmittel für die Polyoxyalkylen- und Hydrogensiloxanreaktionspartner, beispielsweise flüssige Kohlenwa3serstoffe wie Toluol.
Die Platinkatalysatoren werden zweckmäßigerweise in Mengen von 10 bis 50 ppm, bezogen auf die Reaktionspartner, eingesetzt.
Geeignete Umsetzungsiemperaturen liegen bei 80 bis 1000C.
Als Additionskatalysatoren kommen Platinchlorwasserstoffsäure und ihre Komplexverbindungen sowie Platin auf Kohle oder y-Tonerde als Trägermaterial in Frage.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der beanspruchten Polymeren als Schaumstabilisatoren für Polyurethanschaumstoffe wird in an sich bekannter Weise ein Gemisch folgender Stoffe gleichzeitig zur Reaktion gebracht und aufgeschäumt: (a) ein Polyester oder Polyether, welcher mindestens 2 Hydroxylgruppen enthält, (b) ein Polyisocyanat, (c) ein Katalysator für die Polyurethanreaktion, (d) ein Treibmittel und (e) das erfindungsgemäße Siloxanpolyoxyalkylenblockcopolymere.
Welches Polyol im Einzelfalle verwendet wird, hängt von der vorgesehenen Verwendung des Polyureihanschaumstoffes ab.
Durch entsprechende Auswahl von Molekulargewicht und OH-Zahl werden elastische Weichschaumstoffe, halbweiche Schaumstoffe oder Hartschaumstoffe erhalten.
Vorzugsweise beträgt die OH-Zahl des eingesetzten Polyols etwa 200 bis etwa 1000 für Hartschaumstoffe, etwa 50 bis etwa 250 für halbweiche Schaumstoffe und etwa 20 bis etwa 70 oder darüber für Weichschaumstoffe.
Zur Beschleunigung der Urethanreaktion werden Katalysatoren verwendet wie tertiäre Amine und für Polyätherpolyole metallhaltige Katalysatoren wie Zinn(ll)-octoat und Dibutylzinndilaurat.
Die Katalysatoren werden in geringen Mengen eingesetzt, beispielsweise etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Reaktionsgemisch.
Die beanspruchten erfindungsgemäßen Schaumstabilisatoren können in einer Menge von etwa 0,2 bis 5 Gew.-% oder darüber, bezogen auf das Gesamtgewicht der Masse, angewandt werden.
Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Produkte hergestellten Polyurethanschaumstoffe lassen sich auf den gleichen Gebieten und für die gleichen Zwecke verwenden wie übliche Polyester- oder Polyätherpolyuretharischaumstoffe, d. h. als Einlagematerial bei Textilien, Polstermaterial für Kissen und alle Arten von Sitzen, als Verpackungsmaterial für empfindliche Waren sowie als Dichtungsmaterial.
Da die olefinischen Doppelbindungen in den erfindungsgemäß verwendeten olefinischen Polyoxyalkylenpolymeren während der Umsetzung mit den Hydrogensiloxanen nicht isomerisieren und auch nicht in merklichem Maße Nebenreaktionen unterliegen, enthält das Reaktionsprodukt einen relativ hohen Anteil des gewünschten Copolymeren.
Infolgedessen erreicht man mit weniger des beanspruchten erfindungsgemäßen Produktes das gleiche als mit bekannten Produkten oder anders gesagt, die beanspruchten Blockcopolymeren sind wirksamere Schaumstabilisatoren als die bekannten Produkte.
Als Blockcopolymeres wird im vorliegenden Falle ein Material verstanden, worin mindestens ein Abschnitt oder Block des gesamten Moleküls aus sich wiederholenden Einheiten der einen Art ur.d zumindest ein anderer Abschnitt oder Block des Moleküls sich aus wiederholenden Einheiten einer anderen Art zusammensetzt.
Die verschiedenen Blöcke im Molekül können in beliebiger Konfiguration angeordnet sein, z. B. AB, ABA, verzweigt oder cyclisch. Der Begriff »Blockcopolymere« umfaßt im vorliegenden Falle deshalb auch Pfropfcopolymere.
Die Blockcopolymeren nach der Erfindung können einzelne wohldefinierte chemische Verbindungen sein. Üblicherweise sind sie jedoch Gemische von verschiedenen einzelnen Blockcopolymerarten. Die Blockcopolymeren selbst sind üblicherweise Gemische, was zumindest zum Teil darauf zurückzuführen ist, daß die zur Herstellung der Blockcopolymeren verwendeten Siloxane und Polyoxyalkylenpolymeren ihrerseits schon üblicherweise Gemische sind.
In den folgenden Beispielen haben die verwendeten Abkürzungen folgende Bedeutung:
Me = Methyl,
Polyol I = ein Polyol hergestellt aus Glycerin und
einem Gemisch von 86 Gew.-% Propylen-
oxid und 14 Gew.-% Äthylenoxid, OH-Zahl
46,
TDI = 80 Gew.-% Toluyl-2,4-diisocyanat und 20
Gew.-% Toluyl-2,6-Diisocyanat,
Herstellung von Ausgangsstoffen
A.) 251 g 2-Methyl-3-buten-2-ol und 2,2 g Kaliumhydroxid in Schuppen wurden in einem 7,6 I Reaktor aus rostfreiem Stahl mit Umlaufpumpe vorgelegt, der Reaktor mit Stickstoff gespült, dann 1,4201 (1,205 kg) eines Gemisches von 35 Gew.-°/o Äthylenoxid und 65 Gew.-% Propylenoxid innerhalb von 6 h bei 104-107°C und 4,2 atü eingespeist, während der Reaktorinhalt mit der Pumpe umgewälzt wurde. Die Reaktion wurde noch 6 h fortgesetzt.
Zu 800 g des so erhaltenen Produktes wurden 8,0 g Kaliumhydroxid in Schuppen gegeben und dann 4,7 I des Alkylenoxidgemisches langsam innerhalb von 9 h eingespeist und die Reaktion bei 1100C und 4,2 atü 3 h weitergeführt.
Die OH-Zahl des rohen Reaktionsproduktes betrug 24,3, entsprechend einem mittleren Molekulargewicht von 2300.
Weitere Zugabe des 35/65-Gew.-%-Gemisches aus Alkylenoxiden war notwendig, um das Soll-MG von 2600 (OH-Zahl 21,5) zu erreichen. Das Produkt wurde abgestreift und mit Magnesiumsilicat gereinigt.
Erhalten wurde ein Polyoxyalkylen-Polymer mit endständiger y.y-Dimethylallylgruppe, 1,07 Gew.-% ungesättigtem Anteil (als "C3H5), 0,68 Gew.-% -OH, Trübungspunkt 400C, Viskosität 688 cSt.
B.) 500 g dieses nach A.) erhaltenen Polyoxyalkylenpolymeren wurden mit 58,5 g einer 25gew.-%igen Natriummethylatlösung in Methanol bei 55 bis 65°C umgesetzt entsprechend folgender Gleichung:
CH2
H2C=CH- C(OC2H4J32(OC3H6UsOH + NaOCH3 CH3
CH.
H2C=CH-C-(OC2H4J32(OC3H6J45ONa + CH3OH CH3
Das Natriumsalz des Polyoxyalkylenpolymeren wur- C.) Dieses nach B.) erhaltene Natriumsalz wurde mit
de gebildet, während das als Nebenprodukt gebildete -in überschüssigem Methylchlorid entsprechend folgender
Methanol unter Spülen mit Stickstoff abdestilliert Gleichung umgesetzt: wurde.
CH1
H2C=CH-C-(OC2H4J32(OC3H6J45ONa + CH3Cl CH3
CH1
» H2C-CH-C-(OC2H4J32(OC3H6J45OCH3 + NaCl
CH3
Das dabei entstandene Polymere mit endständiger Methoxygruppe wurde mit Toluol und mit Essigsäure angesäuertem Wasser versetzt, das Gemisch gründlich gerührt und dann stehen gelassen, wobei sich die wäßrige und die organische Schicht trennten. Die wäßrige Phase wurde dekantiert und das Toluol und Wasser abdestilliert.
Das abfiltrierte polymere Endprodukt enthielt 1,04 Gcw.-% ungesättigten Anteil (als " C)H5), 0,04 Gew.-% hu -OH; der Trübungspunkt lag bei 37°C; die Viskosität betrug 576 cSt.
Beispiel 1
ι,-, D.) 56,5 g des nach C) erhaltenen Polymeren mit endständiger Methoxygruppe wurden mit 17,3 g eines Hydrogensiloxans (18,5 cm3 H2/g für ί SiH) bei 90°C in Gegenwart von 32 g Toluol und 0,8 cm3 10gew.-%iger
Platinchlorwasserstoffsäure umgesetzt. Das Gemisch enthielt eine SiH-Gruppe je olefinische Gruppe. Die Reaktion verlief eine SiH-Gruppe je olefinische
10
Gruppe. Die Reaktion verlief entsprechend folgender Gleichung:
Pt
CH1
H2C=CH- C — (OC2H4J32(OC3H6I45OCH3 + Me3SiO(MeHSiO)51(Me2SiO)72SiMe3 CH3
Me3SiO(MeSiO)51(MeSiO)72SiMe3
C2H4-C(CH3)2(OC2H4)32(OC3H6)45OCH2
Nach 1 h konnte keine freies ^SiH mehr nachgewiesen werden, dies zeigte die vollständige Umsetzung an.
Die vollständige Umsetzung wurde ohne Überschuß -> <> des Polyoxyalkylenpolymeren erreicht.
Herstellung von Ausgangsmaterial
D.) 73,4 kg Äthylenoxid wurden in einem 258,51 fassenden Behälter vorgelegt und dann langsam in einen ebenfalls 258,5 I fassenden Reaktor eingeleitet, welcher ein bei 9O0C gehaltenes Gemisch von 16,913 kg 4-Methyl-3-hydroxybuten und 153 g Kialiumhydroxid enthielt. Die Zugabegeschwindigkeit wurde so bemessen, daß die Temperatur 100 bis 1100C und der Druck 3,52 bis 3,87 atü betrug. Insgesamt wurden für die Zugabe des Äthylenoxids 23 h benötigt. Darauf wurde der Reaktorinhalt 6 h erwärmt; während dieser Zeit fiel der Druck im Reaktor mit einer Geschwindigkeit von 0,14atüje30min.
Erhalten wurde ein rohes Polyoxyäthylenpolymeres.
Dieses rohe Polyoxyäthylenpolymere wurde unter einem Druck von 10 mm Hg auf 1000C erwärmt, um die flüchtigen Bestandteile abzutreiben.
Zurück blieb ein Polyoxyäthylenpolymeres mit einem mittleren Molekulargewicht von 1100, 4,26 Gew.-% ungesättigtem Anteil (als C3H5) und 4,13 Gew.-°/o -OH.
Beispiel 2
Zu dem nach D.) erhaltenen Polymeren wurde so viel HCl gegeben, daß eine lOgew.-°/oige wäßrige Lösung des Polymeren einen pH-Wert von 5,5 aufwies. Dies geschah, um die Reaktion 3SiH + HOC— auf ein Mindestmaß zurückzudrängen.
Das angesäuerte Polymere (80,1 g) wurde dann nach dem beanspruchten Verfahren mit 19,9 g Hydrogensiloxan der Formel
Me3SiO(Me2SiO)13(MeSiHO)515SiMe3
5 SiH-Gruppe je 1,1-olefinische Gruppen) umgesetzt Gegenwart von 43 g Toluol und 0,19 cm3 einer
^oigen Lösung von Platinchlorwasserstoffsäure in Äthanoldimethoxyäthylenglykol (50 ppm Pt bezogen auf die Reaktionspartner) bei 80 bis 850C während 2,5 h. Toluol wurde, abgetrieben. Stickstoff bei 120 bis 14O0C durchgeleitet und der Rückstand vom Platinkatalysator abfiltriert.
Man erhielt ein Blockcopolymeres der Durchschnittsformel
Me3SiO(Me2SiO)13(MeSiO)5^SiMe3 C2H4C(CH3MOC2H4)J3OH
Beispiel 3
Herstellung eines Polyurethanschaumstoffs unter erfindungsgemäßer Verwendung eines der beanspruchten Polymeren
Es wurden Polyurethanschaumstoffe aus einem Gemisch folgender Rezeptur hergestellt:
Polyol I
Aquadest.
Dimethyläthanolamin
CCI3F
Sn-U-octoat
TDI
Copolymerlösung *)
lOOGew.-Teile
4,85 Gew.-Teile
0,35 Gew.-Teile
15,0 Gew.-Teile
0,3 Gew.-Teile
105 index
0,8
*) enthallend 55 Gew.-% Blockcopolymeres gemäß Beispiel
und 45 Gcw.-% eines Gemisches aus
90Gew.-%C4H9O(C2HtO)ii(C3H6O)8;4Hund
Das Polyol 1 und das Copolymere wurden mit einer Spachtel gemischt und das Gemisch von Wasser und Amin und'dann CCI3F zugegeben, das Ganze 15 min stark gerührt und dann Zinn(II)-octoat zugesetzt, erneut 8 see gemischt, TDI zugegeben und 7 see gemischt. Das Ganze wurde nun in eine Form gegossen und 15 min bei 1350C härten gelassen. Vor dem Härten wurde die Temperatur bei maximal 250C gehalten. Der Schaumstoff hatte einen Anstieg von 29 cm, eine Zellenzahl von 13/cm und eine Atmungsfähigkeit (Nopco Breathability) von 4,0.
Vergleichsversuche
a) Es wurde durch Umsetzen eines Siloxans enthaltend Silanwasserstoff-Gruppierungen mit einem Überschuß an Allylendblockierten Polyoxyalkylen ein Blockmischpolymeres nach dem Stand der Technik hergestellt. Im Sinne der Beschreibung auf Seite 2, Mitte, wurde bei der Umsetzungsreaktion von über-
schüssigen Reaktionspartner Allyl-endblockierten PoIyoxyalkylen ausgegangen.
Das Reaktionsprodukt bestand aus 15 Gew.-%
Polyoxyalkylen und 85 Gew.-% eines Blockmischpolymeren der Durchschnittsformel
Me3SiO(MeSiO)5^(Me2SiO)72SiMe3
C,H6(OC2H4)20(OC3H6)29OCH3
64,8 g dieses Vergleichsprodukts wurden in einem Lösungsmittelgemisch aus
90% C4H9O(C2H4O)n(C3H6O)84H und
10Gew.-% C9H19CbH4O(C2H4O)1O15H gelöst (S-1).
b) In 45 g obigen Lösungsmittelgemisches wurden 55 g des Produktes aus Beispiel 1 der Durchschnittsformel
Me3SiO(MeSiO)51(Me2SiO)72SiMe3
C2H4- C(CH3)2(OC,H4)32(OC3Hfi)45OCH3
gelöst. Dieses Produkt aus Beispiel 1 war im wesentlichen frei von anderen Stoffen (S — 11).
c) Es wurden Polyurethan-Schaumstoffe hergestellt unter Verwendung der Lösung S — I mit dem bekannten Schaumstabilisator einerseits und der Lösung S-II mit dem erfindungsgemäßen Schaumstabilisator. Die Schaumstoffherstellung entsprach dem Beispiel 3. Die Eigenschaften des Schaums bzw. des Schaumstoffs ergeben sich aus folgender Gegenüberstellung.
S-I
S-Il
Schaum-Anstieg, cm 29
Zellen/cm 13,4
Atmungsfähigkeit 3,3
29
12,6
4,0
Aus dieser Aufstellung ergibt sich, daß praktisch gleichwertige Produkte erhalten werden.
Zu beachten ist jedoch, daß die Konzentration an Schaumstabilisator der Lösung S-I gegenüber der Lösung S-II wesentlich höher war.
Mit anderen Worten erbringt eine geringere Menge des erfindungsgemäßen Schaumstabilisators die gleichen Ergebnisse als eine wesentlich größere Menge an bekannten Schaumstabilisatoren.
Der Grund für diese unterschiedliche Wirksamkeit dürfte wohl darin liegen, daß die olefinischen Doppelbindungen bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bei der Umsetzung mit den Hydrogensilanen nicht isomerisieren und praktisch keine Nebenreaktionen eingehen, so daß auch kein Überschuß an Polyoxyalkylenreaktionspartner erforderlich wird und damit auch die erhaltenen Umsetzungsprodukte einen höheren Anteil an den angestrebten Mischpolymeren aufweisen, als dies bei dem bekannten Verfahren der Fall ist.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    !. Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere bestehend aus
    a) mindestens einer Einheit der allgemeinen Formel (CH3Jn, H CH3
    4-(m+1)O-Si- CH2C-C-(OR4^OR5 (I)
    —2— I I
    H CH3
    (R4 = Äthylen oder Propylen; R5 = Wasserstoff oder Methyl; m=0 bis 2; b= mindestens 5) und
    b) Einheiten der allgemeinen Formel
DE2215393A 1971-03-30 1972-03-29 Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, ihre Herstellung und Verwendung Expired DE2215393C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/129,562 US3957843A (en) 1971-03-30 1971-03-30 Non-isomerizable olefinic polyoxyalkylene polymers and siloxane-polyoxyalkylene copolymer derivatives thereof

Publications (3)

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DE2215393A1 DE2215393A1 (de) 1972-10-05
DE2215393B2 true DE2215393B2 (de) 1978-05-24
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ID=22440590

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2215393A Expired DE2215393C3 (de) 1971-03-30 1972-03-29 Siloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, ihre Herstellung und Verwendung

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US (1) US3957843A (de)
JP (1) JPS518440B1 (de)
BE (1) BE781410A (de)
CA (1) CA995387A (de)
DE (1) DE2215393C3 (de)
FR (1) FR2132196B1 (de)
GB (1) GB1385359A (de)
IT (1) IT950889B (de)
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