Бесхлорный синтез триэтоксисилана и органоалкоксисиланов на его основе, для создания универсальной органо-кремний-органической платформы из функциональных кремнийорганических продуктов и растительного и животного сырья

В настоящей работе объектом исследования являются полиорганосилоксаны и силаны различного строения и функциональности. Акцент делается на бесхлорный способ получения исходных мономерных соединений. Основная цель проекта – создание бесхлорного метода производства алкоксисиланов для синтеза силиконовых полимеров со строго определенной молекулярной структурой, перспективных в процессах создания инновационных продуктов, таких как универсальные связующие, модификаторы полимерных композиций, гидрофобизирующих составов. Для реализации данной цели на данном этапе проекта были проведены следующие работые работы. Проведен монтаж всех узлов (реактор, термостат, подвод и отвод жидких и газообразных реагентов и продуктов) пилотной установки синтеза тетраэтоксисилана с учетом замечаний, выявленных на предыдущем этапе. Были исследованы параметры, влияющие на получение кремнеземных частиц определенного размера и пористости, в именно: количество воды в системе, скорость перемешивания, использование смеси растворителей. Было установлено, что шарообразные частицы размером порядка 2,4 микрометров получаются при отсутствии в системе дополнительной воды. Методом раскрытия силоксанового цикла получен ряд аллилсодержащих ПДМС телехеликов с различной длиной цепи, которые являются перспективными для получения этастомерных материалов по реакции гидросилилирования. Методом каталитической перегруппировки получен ряд ПДМС с распределенными по цепи бензильными фрагментами. Исследованы теплофизические свойства полученных сополимеров. Показано, что полученные соединения демонстрирует высокую стойкость как к экстремально низким температурам, так к относительно высоким, что делает его перспективным для применения в ряде высокотехнологичных отраслей. Разработан новый метод получения диметилсилоксановых полимеров с уретановыми блоками. По реакции азид-алкинового циклоприсоединения как в каталитическом, так и в некаталитическом варианте получен ряд полиуретансилоксанов. Показано, что двухкратное увеличение молекулярной массы исходного азидного ПДМС приводит к повышению термической и термоокислительной стабильности получаемого сополимера, небольшому снижению температуры плавления материала и уменьшению модуля упругости вдвое. Такие термопластичные полимеры являются подходящими для переработки с помощью экструзионной 3Д печати. Разработана новая схема получения этилалкоксисиланов реакцией магнийорганического синтеза, а именно взаимодействием этилбромида и высококипящего тетрацеллозольвоксисилана. Такой метод позволил выделить в индивидуальном виде этилалкоксиланы различной степени замещения тетрацеллозольвоксисилана, который, в свою очередь, может быть получен прямым синтезом.