Výroba dimetylcyklosiloxanů depolymerací

Základním monomerem pro výrobu silikonových kaučuků je velmi čistý oktametylcyklotetrasiloxan (OKT), který se získává rektifikací produktů hydrolýzy dimetyldichlorsilanu (DDS). Při hydrolýze DDS vznikají lineární dimetylpolysiloxanoly, používané pro výrobu silkonových olejů a cyklické dimetylsiloxany, hlavně OKT, v poměru cca 1:1. Při této technologii je omezen objem možné výroby silikonového kaučuku. Požadavky na silikonový kaučuk, zvláště po zavedení výroby za studena vulkanizovatelného kaučuku (tmely), byly podstatně vyšší než požadavky na oleje. To vyžadovalo zvýšení výtěžků OKT oproti lineárním dimetysiloxanolům. Východisko jsem našel ve využití procesu depolymerace. Lineární polydimetylsiloxany a siloxanoly, tj. hydrolyzát DDS, silikonové oleje, silikonový kaučuk, se při vysoké teplotě nepolymerují. Hlavními produkty depolymerace jsou cyklické siloxany: hexametylcyklotrisiloxan – trimér, oktametyltetracyklosiloxan – tetramér, dekametylcyklopentasiloxyn – pentamér a vyšší dimetylsiloxany. Všechny tyto cyklosiloxany jsou vhodné k výrobě silikonového kaučuku, při čemž jejich reaktivita klesá se zvětšujícím se cyklem.

Prozkoumal jsem proces získání cyklických dimetylsiloxanů z lineárních dimetylsiloxanů, postupem, který sestával ze dvou stupňů: 1. polymerace dimetylsiloxanů a 2. jejich depolymerace na dimetylcyklosiloxany v přítomnosti alkalického katalyzátoru. Myšlenka vznikla a vyžito bylo toho faktu, že silikonové oleje a kaučuky při vyšších teplotách depolymerují. Proces jsme uskutečnili tak, že oba stupně probíhaly současně. Do polymeračního kotle s výkonným míchadlem byly uváděny předehřáté lineární dimetylsiloxany, které za zvýšené teploty polymerovaly a současně depolymerovaly. Jako katalyzátor tohoto procesu se osvědčil louh draselný. Proces se uskutečňoval při sníženém tlaku a v podmínkách, kdy vzniklé cyklosiloxany odcházely z polymeračního kotle ve formě par, které se následně kondenzovaly. Tím byl získán kvalitní produkt pro výrobu silikonového kaučuku, jehož produkce byla zcela nezávislá na výrobě olejů a flexibilita vyráběného sortimentu byla prakticky 100%.