СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КРЕМНЕЗЕМОВ Советский патент 1971 года по МПК C09C3/12 C08L83/00 

Изобретение относится к способу получения органофункциональных кремнеземов, точнее аминоорганокремнеземов.

Известен способ получения органофункциональных кремнеземов путем обработки поверхности исходной двуокиси кремния винилтрихлорсиланом в паровой фазе в закрытом объеме при комнатной температуре.

По иредлагаемому способу, с целью получения аминоорганокремнезема, проводят сополимеризацию полученных олефинокремнеземов с аминоолефинами. Можно осуществлять радиационную или термическую сополимеризацию олефинокремнезема и аминоолефина. Термическую сонолимеризацию проводят при 100°С в течение 12 час.

С целью увеличения количества аминогрупп, привитых на поверхности кремнезема, поверхность олефинокремнезема перед сополимеризацией обрабатывают аминоспиртом-моно-ди- и три-этаноламинами.

Полученные таким способом аминоорганокремнеземы могут быть использованы в качестве активных наполиителей полимерных материалов, содержащих в макроцепях кислые функциональные группы, ускорителей вулканизации каучуков и сщивающих агентов эпоксидных смол, а также в качестве избирательных сорбентов веидеств кислого характера, пеиабухающих ионообмеиииков и других ценных материалов.

Пример 1. Исходный силикагель, высушенный при 150°С в течение 4 час, обрабатывают парами винилтрихлорсилана в эксикаторе при комнатной температуре в течение суток. После десорбции физически сорбированного силана и гидролиза атомов .хлора отмыванием дистиллированной водо.й до исчезновения в про.мывных водах атомов хлора силикагель высущивают при 150°С в течение 12 час. Зате.м 5 г винилсиликагеля и 2,5 г метилвинилпиридина

15

/sTCxi-С-Ы .

Г ген

20

(0,5 г на 1 г силикагеля) запаивают а ампулу и помещают ее в стальной автоклав. Автоклав нагревают в течение 2 час при 100°С, охлаждают, извлекают а.мпулу и облучают ее у-лучами (доза облучения 20 Л/рад). После облучения образца ампулу вскрывают, модифицированный снликагель подвергают тер.мовакуумной обработке при 70°С в течение 10 час. Статическая обменная емкость образца составляет 1,8 млюль/г. Пример 2. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в предыдущем примере. 5 г винилсиликагеля и 2, 5 г аллиламина (CH2 CHCH2NH2) запаивают в ампулу, помещенную в стальной автоклав. Автоклав нагревают в течение 12 час при 100°С, охлаждают, извлекают ампулу и облучают ее Y-лучами (доза облучения 70 Мрад). После облучения образца ампулу вскрывают, модифицированный силикагель подвергают термовакуумной обработке при 60°С в течение 12 час. Статическая обменная емкость образца составляет 2,7 ммоль1г. Пример 3. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана по примеру 1. Затем винилсиликагель обрабатывают уЭминопропилтриэтоксисиланом. Для этого 250 г полученного сухого силикагеля и 25 мл (0,1 жл на 1 г силикагеля) у- минопропилтриэтоксисилана помещают в 2-литровый автоклав. Реакцию ведут 6 час при 125°С. После десорбции физически сорбированного силана, проводивщейся в вакуумном сушильном щкафу при 125°С в течение 12 час статическая обменная емкость образца составляет 0,8 ммоль/г. Далее полученный аминоорганосиликагель, содержащий на поверхности также винильные группы, подвергают радиационной сополимеризации с метилвинилпиридином. Для этого 250 г виниламиносиликагеля и 75 мл метилвинилпиридина помещают в 2литровый стальной автоклав, выдерживаемый затем при 225°С 6 час. Извлеченный и охлаладенный образец подвергают уоблучению в запаянной ампуле (доза облучения 10 Мрад). Статическая обменная емкость образца после термовакуумвой обработки (6 час при 220°С) составляет 1,7 ммоль/г. Пример 4. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в примере 1. Затем проводят реакцию модификации его моноэтаноламином. Для этого 250 г полученного сухого силикагеля и 8Qмл (0,32 мл на 1 г силикагеля) моноэтаноламина помещают в 2-литровый автоклав. Реакцию ведутпри 270°С в течение 6 час. Оставщийся модификатор десорбируют в вакуумном сушильном шкафу в течение 9 час при 70°С. Статическая обменная емкость образца равна 1,8 ммоль/г. Пример 5. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в примере 1. Затем 200 г высущенного силикагеля заливают 120 мм (0,6 мл на 1 г силикагеля) диэтаноламина. Реакцию ведут в автоклаве при 270°С в течение 6 час. Физически сорбированный диэтаноламин удаляют термовакуумной тренировкой образца при 70°С в течение 9 час. Затем силикагель, содержащий на поверхности аминоалкильные и винильные группы, помещают в молибденовую ампулу, куда приливают 130 мл аллиламина. Ампулу помещают в стальной автоклав и выдерживают 12 час при 100°С. После удаления физически сорбированного аллиламина термовакуумной тренировкой при 70°С в течение 9 час статическая обменная емкость образца составляет 3 ммоль/г. Предмет изобретения 1.Способ получения органофункциональных кремнеземов путем обработки поверхности исходной двуокиси кремния олефинотрихлорсиланами в паровой фазе в закрытом объеме при комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью получения аминоорганокремнезема, полученные олефинокремнеземы подвергают сополимеризации с аминоолефинами. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят радиационную сополимеризацию олефинокремнеземов и аминоолефинов. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят термическую сополимеризацию при 100°С в течение 12 час. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения количества привитых аминогрупп, перед сополимеризацией олефинокремнеземов проводят предварительную обработку последних аминоспиртом.