СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНООРГАПОСИЛИКАГЕЛЕЙ Советский патент 1971 года по МПК C07F7/00 

Изобретение относится к получению химически модифицированных кремнеземов, содержащих на поверхности привитые органические радикалы с основными группами NH2, которые могут быть использованы как активные наполнители полимерных материалов, содержащих в макроцепях кислые функциональные группы, как избирательные сорбенты веществ кислого характера и др.

Известно получение аминоорганосиликагелей путем обработки поверхности двуокиси кремния Y3 инопропилтриэтоксисиланом в паровой фазе при повышенных температуре и давлении.

Однако таким образом не удается ввести в поверхностную химическую реакцию больщинство гидроксильных групп исходной поверхности SiO2, результатом чего является малая величина статистической обменной емкости, характеризующей количество привитых к поверхности аминоалкильных групп.

Цель изобретения - получение аминоорганосиликагелей со значительно увеличенным количеством химически привитых органических радикалов с аминогруппами к твердой поверхности, а также расширение ассортимента аминоорганопроизводных силикагелей, содержащих наряду с амипоалкильными группами другие органические радикалы, - достигается тем, что исходную поверхность SiO2 предварительно обрабатывают олефинорганотрихлорсиланом и затем после гидролиза введенных на поверхность атомов хлора ее модифицируют предпочтительно аминоалкилалкоксисиланом, например диаминогексаметилентриэтоксисиланом или аминопропилтриэтоксисиланом.

Предложено также для увеличения количества МИ2-групп подвергать модифицированный таким образом силикагель либо гидролизу, например водой, либо сополимеризации с непредельными аминами. Процесс модифицирования лучше вести ири нагревании до 125°С в автоклаве, а последующий гидролиз при 110°С. Пример 1. 250 г высушенного при 150°С в

течение 3 час силикагеля (уд. поверхность 400 и 375 мл (1,5 лгл/г силикагеля) диаминогексаметилентриэтоксисилана помещают в автоклав емкостью Ч л, ъ котором проводят реакцию модифицирования в течение 6 час

при температуре 125°С. Десорбцию не вступившего в реакцию амипосилана осуществляют при этой же температуре в вакуумном сушильном шкафу в течение 12 час. Статистическая обменная емкость (СОЕ), определенная по методу Тростянской, составляет 1,9 «лг/г. Образец устойчив в вакууме до 400°С. Пример 2. Исходный силикагель, высушенный при 150°С в течение 2 час, обрабатывают парами винилтрихлорсилана в эксикатоток. После десорбции физически сорбированного силана и гидролиза атомов С при отмывании дистиллированной водой до исчезновения в промывных водах ионов хлора, силикагель высушивают 12 час при 150°С. Затем его модифицируют у-аминопропилтриэтоксисиланом, для чего 250 г полученного сухого силикагеля и 25 мл (0,1 силикагеля) 7-амицопропилтриэтоксисилана помещают в автоклав на 2 л. Реакцию ведут 6 час при 125°С. После десорбции физически сорбированного силана, проводившейся в вакуумном сушильном шкафу при 125°С в течение 12 час, определяют СОЕ, которая составляет 0,8 MMJZ.

Пример 3. 250 г силикагеля, полученного в примере 2 и содержащего на поверхности аминопропильные и винильные группы, помещают в автоклав емкостью 2 л, куда приливают 75 мл (0,3 мл1г силикагеля) метилвинилпиридина. Реакцию сополимеризации ведут б час при 225°С. СОЕ десорбированного в вакуумном сущильном шкафу образца составляет 1,3 мм1г.

Пример 4. 250 г высушенного при 150°С в течение 2 час силикагеля помещают в автоклав объемом 2 л, приливают 100 мл (0,4 мл/г силикагеля) у-аминопропилтриэтоксисилана. Реакцию ведут 7 час при температуре 90°С. К охлажденному в закрытом автоклаве продукту реакции приливают 80 мл воды (0,3 мл1г силикагеля). Гидролиз в закрытом автоклаве ведут 7 час при температуре 110°С. Температура десорбции 70°С, время десорбции 24 час. СОЕ составляет 1,2 MMJZ.

Пример 5. 250 г высушенного силикагеля (как в примере 3) помещают в автоклав на 2 л, приливают 125 мл (0,5 жл/г силикагеля) диаминогексаметилентриэтоксисилана. Реакцию ведут 7 час при 90°С. К охлажденному в

закрытом автоклаве продукту реакции приливают 250 мл (1 мл1г силикагеля) дистиллированной воды. Гидролиз в закрытом автоклаве ведут 7 час при ,Г10°С. Температура десорбции 5 70°С, время десорбции 24 чар, СРЕ равна 2,1 мм1г.

Предмет изобретения

0 1. Способ получения аминоорганрси.ликагелей обработкой пов -рхности двуокиси кремния аминоалкилалкоксисиланом в паровой фазе при повышенных температурах и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 количества химически при-витых к поверхности SiOz органических радикалов с ЫНггруппами, поверхность двуокиси кремния предварительно обрабатывают олефиноорганохлорсиланом с последующим гидролизом полученного при

0 этом продукта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве аминоалкилалкокеисиланов используют полиаминоалкилалкоксисиланы, например диаминогексаметнлентриэтоксисилан.

5 3. Способ по пп. 1-2, отличающийся тем, что обработку поверхности SiQg аминоалкилалкоксисиланом ведут при 125°С.

4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что, с целью увеличения количества химически

0 привитых к поверхности радикалов с ННа-группам, модифицированный силикагель подвергают гидролизу, например водой.

5.Способ по пп. 1, 4, отличающийся тем, что гидролиз ведут при температуре 110°С.

5 6. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что, с целью введения дополнительных органических аминогрупп на поверхность SiO2, модифицированный силикагель подвергают сополимеризации с непредельными аминами.