Способ получения модифицированного минерального наполнителя Советский патент 1992 года по МПК C09C3/10 

Изобретение относится к технологии получения модифицированных на- полнителей с иммобилизованными на поверхности азоинициаторами радикаль- ной полимеризации.

Наиболее близким к изобретению является способ получения модифицироА ванного карбоната кальция путем об- работки его поверхности 4,4 -азобис- (4 цианпентановой кислотой)„ При этом за счет химического взаимодействия карбоксильных групп с поверхностью CaCOj достигается иммобилизация азоинициатора. Недостатком этого способа является то, что круг наполнителей ограничен возможностью их химического взаимодействия с модификатором. Кроме того, этот способ не -может обеспечить эффективную стабилизацию наполнителей в органических средах. Образующаяся на поверхности

кальциевая соль 4,4-азобис-(4-циан- пентановой кислоты) м©жет легко де сорбироваться с поверхности наполнителя и растворяться в средах, содер жащих воду.

Цель изобретения - повышение эффективности модификации и устойчивости сорбционных слоев модификато- ра, улучшение диспергируемости и стабильности дисперсий наполнителя в ор ганических средах.

-Эта цель достигается тем, что 4,4 -азобис-(4-цианпентановую кислоту) иммобилизуют на наполнителе,

i предварительно обработанном стирома лем и этилендиамином.

Пример. О,5 г стиромаля (1:1, в молях) с мол.м. 10000 растворяют в

i100 мл ацетона. В полученный раствор

(вводят 10 г карбоната кальция и суспензию перемешивают 0,5 ч. СуспенС

XI

Л ю

2

х|

зию разделяют центрифугированием. Полученный осадок промывают на фильтре ацетоном и сушат при 60 С. Количество адсорбированного стиромаля, определенное по выжиганию органическ го вещества, составило 1,2%, 0,25 мл этилендиамина (из расчета 1 моль на 1 моль звеньев малеинового ангидри э в стиромале), растворяют в 25 мл изопропанола. В полученный раствор вводят 10 г модифицированного карбоната кальция. Суспензию перемешивают 0,5 ч. Затем к суспензии прибавляют 0,5 г ч,Ј -азобис-(ч-цианпентановой кислоты) (из расчета 1 моль на 1 мол этилеидиамина) и перемешивают 1 ч. Наполнитель выделяют центрифугированием и высушивают при комнатной температуре в вакууме ( мм рт.ст.

Содержание азоинициатора на поверхности наполнителя определяют двумя параллельными методами: гравиметрически по потерям при прокаливании по разнице до обработки наполнителя азоинициатором и после обработки, по изменению концентрации азоинициатора в растворе, из которого проводят модификацию. Результаты обоих методов дают удовлетворительное совпадение величины иммобилизованного азоинициатора, отнесенной к Maccei наполнителя - 11,8 моль/г, или 8,3 моль/мгИСГ

Диспергируемость наполнителя и устойчивость его дисперсий в органических средах оценивают по оптической плотности тщательно вымешанных 0,02%-ных суспензий в момент выключения мешалки (D0) и по скорости изменения оптической плотности сус- пензии 1/Do (dDAdt).. Чем выше В0 и ниже 1/D0 (dD/dt), тем лучше диспер- гируемость и стабильность соответственно. Устойчивость адсорбционного слоя модификатора оценивают по изменению количества адсорбированного азоинициатора при обработ ке наполнителя при 60°С эмульсией толуол:вода 1:1, стабилизированной эмульгатором Е-30 при его содержании в водной фазе 1%.

o

5

0

5

0

5

0

5

0

В табл. 1 приведены характеристики модифицированных наполнителей - содержание иммобилизованного азоинициатора в сравнении с характеристикой СаСО, модифицированного по прототипу, а также данные по диспергиру- емости и устойчивости дисперсий модифицированных наполнителей в органических средах. Из представленных данных видно, что предлагаемый способ позволяет иммобилизовать значительно большее количество азоинициатора, универсален в отношении природы наполнителя. Модифицированные наполнители обладают лучшими диспергируемостью и устойчивостью дисперсий в органических средах. В отличие от прототипа адсорбционные слои модификатора, полученные предлагаемым способом, устойчивы в водно-толуольной эмульсии, стабилизированной Е-30.

В табл. 2 обобщены данные по примерам конкретного исполнения изобретения, выполненным аналогично описанному примеру, только для модификации использовали стиромаль различной молекулярной массы. Из данных табл. 2 видно, что оптимальным является использование стиромаля с мол.м. 5000- 10000.

Формула изобретения

Способ получения модифицированного минерального наполнителя с иммобилизованным на поверхности азоинициатором радикальной полимеризации путем обработки наполнителя азопроизводным цианпентановой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности модификации и устойчивости адсорбционных слоев модификатора, улучшения диспергируемос- ти и стабильности дисперсий наполнителя в органических средах, обработку наполнителя осуществляют последовательно сополимером стирола с мале- иновым ангидридом с соотношением звеньев Т:1 и с мол.м. 5000-10000, этилендиамином и ч,ч -азобис-(ч-ци- анпентановой кислотой)при их молярном соотношении 1:1:1.

Свойства модифицированных наполнителей

Таблице t

Изобретение относится к технологии получения модифицированных наполнителей с иммобилизованными на поверхности азоинициаторами радикальной полимеризации. Цель - повышение эффективности модификации и устойчивости адсорбционных слоев модификатора, улучшение диспергируемости и стабильности дисперсий наполнителя в органических средах. Модификацию наполнителя осуществляют путем последовательной обработки поверхности наполнителя сополимером стирола и малеинового ангидрида с мол.м, 5000-10000, этилен- диамином и 4,4 -азобис-(4-цианпента- новой кислотой) при их молярном соотношении 1:1:1. 2 табл.

Таблица 2

Влияние молекулярной массы стиромаля на свойства модифицированных

наполнителей