DE4300168A1 - Depolymerisierungsmittel und Depolymerisierungsverfahren für Silicone - Google Patents
Depolymerisierungsmittel und Depolymerisierungsverfahren für SiliconeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Depolymerisierungsmittel und ein
zugehöriges Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und
Silicone enthaltenden Polymeren.
Silicone sind äußerst vielseitig modifizierbare und ein
setzbare Verbindungen. Die Ähnlichkeit der in ihnen enthaltenen
Silizium-Sauerstoff-Bindung mit der Kohlenstoff-Kohlenstoff-
Bindung ermöglicht die Anbindung praktisch beliebiger organi
scher Seitengruppen an das Silicongerüst. Die vielfältigen syn
thetischen Möglichkeiten des Designs von Siliconen und Silicon
polymeren eröffnen eine breite Anwendungspalette. Siliconela
stomere werden beispielsweise als Dichtungsmittel in großen
Mengen produziert und vertrieben.
Die polymeren Silicone basieren auf einem alternierenden
Si-O-Grundgerüst.
-(-Si-O-Si-O-)-
Diese Si-O-Bindungen finden sich auch in vielen anorgani
schen silicathaltigen Materialien, wie z. B. Glas, bestimmten
Steinen, Ton, Ziegeln, Sänden etc. Die Silicone verbinden sich
gut mit diesen Materialien, wobei sie gleichzeitig durch Einbau
geeigneter organischer Seitenketten extrem flexibel und ela
stisch gehalten werden können. Dies macht sie - zusammen mit
ihrer wasserabweisenden Natur - zu idealen Klebe-, Dicht- und
Füllmassen für anorganische Materialien.
Die Silizium-Sauerstoff-Verbindung ist chemisch und ther
misch sehr stabil und die Silicone haben daher bezüglich ihrer
chemischen, thermischen und mechanischen Stabilität hervorra
gende Gebrauchseigenschaften. Auf der anderen Seite bringen je
doch die gleichen Eigenschaften den schwerwiegenden Nachteil
mit sich, daß sie nur schwer wieder entfernt werden können. Es
besteht daher ein Bedarf, Silicone, insbesondere durchpolymeri
sierte Silicon-Polymere, vollständig und sicher wieder entfer
nen zu können, um so beispielsweise siliconverklebte Oberflä
chen zu reinigen und siliconfrei zu machen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mittel
und ein zugehöriges Verfahren zu finden, mit dem Silicone und
Silicon-Polymere abgebaut und entfernt werden können.
Insbesondere sollen auspolymerisierte bzw. gehärtete Sili
con-Elastomere, -gummis, -klebstoffe und -dichtmassen, Silicon-
Fugenfüller, -harze, -öle, -fette und -gele wirkungsvoll ent
fernt werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Depolymeri
sierungsmittel gelöst, das eine Alkylbenzolsulfonsäure als De
polymerisierungsreagens sowie Hilfsstoffe enthält; und durch
ein Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und Silicon
enthaltenden Polymeren, bei dem eine Alkylbenzolsulfonsäure als
Depolymerisierungsreagens verwendet wird.
Die Wirkung von Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymerisie
rungsreagens beruht auf einer Spaltung der Si-O-Bindung. Die
Silicone werden also nicht gelöst, sondern durch chemischen An
griff abgebaut. Auf schädliche aromatische und halogenierte Lö
sungsmittel kann daher verzichtet werden. Die so erzeugten kür
zeren Silicon-Bruchstücke können mit Wasser oder Lösungsmitteln
leicht abgewaschen werden.
Die als Depolymerisierungsreagens verwendete Alkylbenzol
sulfonsäure hat vorzugsweise einen sekundären Alkylrest und
wird durch die folgende Formel wiedergegeben:
Die besten Erfolge werden erzielt, wenn n zwischen 10 und
13 liegt. Ein sehr wirksames Depolymerisierungsreagens ist Do
decylbenzolsulfonsäure.
Das erfindungsgemäße Depolymerisierungsmittel enthält neben
dem vorgenannten Depolymerisierungsreagens übliche Hilfsstoffe,
die sich in Art und Mengenverhältnis nach der vorgesehenen An
wendung richten. Das Depolymerisierungsmittel kann beispiels
weise flüssig, pastös oder gelförmig sein. Andere Formulierun
gen sind möglich, sofern die praktische Anwendung dies erfor
dert.
Wenn das Depolymerisierungsmittel flüssig ist, enthält es
neben dem Depolymerisierungsreagens ein Lösungsmittel. Hierfür
bieten sich die gängigen organischen Lösungsmittel an. Bevor
zugt können gesättigte, aliphatische Kohlenwasserstoffe verwen
det werden. Besonders vorteilhaft ist es, Kohlenwasserstoffe
zwischen C9 und C15 bzw. geruchlose Kerosine zu verwenden. So
fern die Applikation es erfordert, können aber auch andere spe
zielle Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische Anwendung fin
den.
Weiterhin kann dem Depolymerisierungsmittel zusätzlich ein
inerter Füllstoff als Verdickungsmittel zugesetzt sein. Hier
durch sind gelförmige bis pastöse Mittel herstellbar. Als Ver
dickungsmittel kann Siliziumdioxid in verschiedener Form, vor
zugsweise hydrophobes Silica (hydrophobiertes Silicagel) mit
einer Partikelgröße von etwa bis zu 40 Nanometer, vorzugsweise
etwa 20 Nanometer, verwendet werden.
Die Mengenverhältnisse der Inhaltsstoffe des Depolymerisa
tionsmittels können den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung
praktisch frei angepaßt werden.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Alkylbenzolsulfonsäure
als Reagens zur Depolymerisierung von Siliconen und Silicon
enthaltenden Polymeren allgemein bewirkt eine Spaltung der Si
licone in kleinere und dadurch sehr viel leichter lösliche -
bzw. überhaupt lösliche - Bruchstücke, die dann unter sparsamem
Lösemitteleinsatz mit Wasser oder einfachen organischen Lö
sungsmitteln, beispielsweise Alkoholen, abgewaschen und ent
fernt werden können. Die Verwendung größerer Mengen umwelt
schädlicher Lösungsmittel, wie halogenierter Kohlenwasserstoffe
oder Aromaten, kann so vermieden werden.
Im folgenden werden zur näheren Erläuterung der Erfindung
einige Ausführungsbeispiele gegeben.
Für ein flüssiges Depolymerisierungsmittel werden 9 Teile
DDBSA (Dodecylbenzolsulfonsäure) in 91 Teilen gesättigtem ali
phatischen Kohlenwasserstoff dispergiert. Das DDBSA wurde von
Manro Products Ltd., Cheshire, England unter der Produktbe
zeichnung "Manro NA Acid" geliefert; der Kohlenwasserstoff war
geruchloses Kerosin von Shell Chemicals Ltd. Es wurde mit was
serfreien Materialien unter durchgehend wasserfreien Bedingun
gen gearbeitet.
Zur Herstellung eines Mittel in Pastenform wurde zunächst
ein flüssiges Mittel nach Beispiel 1 hergestellt. Danach wurden
13,5 Gew.% hydrophobes Silica von Wacker Chemie, Produktbe
zeichnung N.20, als Füllstoff und Verdickungsmittel zugegeben
und so lange eingerührt, bis die Paste die gewünschte Konsi
stenz hatte.
Dem Fachmann ist selbstverständlich klar, daß als flüssige
Depolymerisierungsmittel andere Lösungen mit anderen Konzentra
tionen an Depolymerisierungsreagens, als in Beispiel 1 angege
ben, hergestellt werden können. Die Konzentrationen können be
liebig zwischen 0 Gew.-% und der Sättigungsgrenze der jeweiligen
Alkylbenzolsulfonsäure in dem jeweiligen Lösungsmittel einge
stellt werden, beispielsweise 0,1 Gew.-%, 1 Gew.-%, 5 Gew.-%, 10
Gew.-%, 20 Gew.-% DDBSA in Kerosion.
Wie dem Fachmann ebenfalls klar sein wird, kann auch in an
deren Lösungsmitteln gearbeitet werden, beispielsweise in Pa
raffin, sowie in allen in der Sulfonsäurechemie gängigen Lö
sungsmitteln.
Die Angabe konkreter Konzentrationswerte in den Beispielen
ist nicht in dem Sinne zu verstehen, daß die Erfindung auf
diese Konzentrationen beschränkt wäre. Die Konzentration des
Reagens kann kontinuierlich im ganzen Löslichkeitsbereich ein
gestellt werden. Ebenso kann jede der gemäß Beispiel 1 herge
stellten Lösungen beliebig mit Füllmittel angedickt werden.
Auch hier ist die Erfindung nicht auf die in Beispiel 2 gege
bene Konzentration beschränkt, sondern die Konzentration kann
kontinuierlich je nach der gewünschten Viskosität der Paste
oder des Gels eingestellt werden.
Claims (12)
1. Depolymerisierungsmittel für die Depolymerisierung von
Siliconen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel eine Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymeri
sierungsreagens sowie Hilfsstoffe enthält.
2. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure durch die Formel
wiedergegeben wird, mit n 1, vorzugsweise n = 10 bis 13.
3. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure Dodecylbenzol
sulfonsäure ist.
4. Depolymerisierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Depolymerisierungsmittel
flüssig ist und neben der Alkylbenzolsulfonsäure ein Lösungs
mittel enthält.
5. Depolymerisierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Depolymerisierungsmittel ne
ben der Alkylbenzolsulfonsäure ein Lösungsmittel und einen in
erten Füllstoff als Verdickungsmittel enthält.
6. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein gesättigter aliphati
scher Kohlenwasserstoff, vorzugsweise mit 9 bis 15 Kohlenstoff
atomen oder ein geruchsloses Kerosin ist.
7. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der inerte Füllstoff hydrophobes Silica
(Siliziumdioxid) ist.
8. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 5 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der inerte Füllstoff eine Partikelgröße bis
zu 40 Nanometer, vorzugsweise etwa 20 Nanometer hat.
9. Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und Sili
cone enthaltenden Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymerisierungsreagens eingesetzt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Alkylbenzolsulfonsäure durch die Formel
wiedergegeben wird, mit n 1, vorzugsweise n = 10 bis
n=13.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Alkylbenzolsulfonsäure Dodecylbenzolsulfonsäure ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Depolymerisierungsmittel nach einem der
Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.
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