Способ модифицирования дисперсных окислов Советский патент 1981 года по МПК C09C3/12 

I

Изобретение относится к способам получения химически модифицированных дисперсных .окислов (металлов, металлоидов) и их смесей, которые могут бь1ть использованы в качестве усиливающих наполнителей полимерных материалов ( резин, пластмасс),,гидрофобных тиксотропных загустителей смазок, лаков и красок, антислеживающих добавок сыпучих гигроскопических веществ и других, применяемых в радиотехнической, шинной, резинотехнической, полиграфической., лакокрасочной промьшшенностях, в сельском хозяйстве и др.

Известен способ модифицирования дисперсных окислов кремния, титана или хрома путем парофазной обработки кремнийорганическими соединениями при нагревании с последующей десорбцией продуктов реакции 1 Т.

Недостатки способа - относительно низкая концентрация химически привитых органических групп на поверхности окисла и сложность проведения процесса обработки.

Цель изобретения - увеличение степени модифищ рования за счет увеличения концентрации привитых кремьшйоорганических групп и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что кремнийорганическое соединение предварительно нагревают в интервале от его температуры кипения до температуры на 100 С превышающей его температуру кипения, обработку ведут при температуре в интервале от температуры кипения кремнийорганического соединения до температуры на 50 С ниже его температуры кипения, а исходные продукты подают в противотоке.

Целесообразно при этом использовать окислы с разнятой удельной поверхностью 14-380 м /г, образовавшийся хлористый водород отдувать в токе BJtaKHoro азота при 100-400 0. Пример 1, Двуокись кремнняаэросил марки А-175 JOCT 14922-77 об рабатывают перегретыми до 100 С пара ми диметилдихлорсилана, взятого в количестве 30 вес.% от веса исходног окисла. Температура обработки 40 С. Полученный продукт содержит 8,9 вес.7с- химически привитых метилсилильных групп. Гидролитическая устойчивость полученного окисла более 50 ч в кипящей воде. Водородный показатель{ рН ) в спиртововодной 2%-ной суспензии 5, Пример 2. Двуокись кремния аэросил марки А-175 обрабатывают перегретыми до 85 С парами диметилхлор силана, взятого в количестве 30 вес. от веса исходного окисла. Температура обработки 30 С. Полученный продук содержит 10 вес.% химически привитых метилсилильных групп. Пример 3. Двуокись кремния аэросил марки А-300 ГОСТ 14922-77 обрабатывают перегретыми до 150 С парами диметилдихлорсилана,взятого в количестве 300 вес.% от веса исходного окисла. Температура обработки 40 С. Полученный продукт содержит 9,6 вес.% химически привитых метилсилильных групп. Пример 4. Двуокись кремния аэросил марки А-,175 обрабатывают перегретыми до 170 С парами диметилдихлорсилана, взятого в количестве 30 вес.% от веса исходного окисла. Температура обработки 32 С. Полученный продукт содержит 11,9 вес,% химически привитых метилсилильных груп Пример 5. Двуокись кремния аэросил марки А-175, увлажненный парами воды, обрабатывают перегретыми до 85°С парами диметилдихлорсилан взятого в количестве 30 вес.% от вес исходного окисла. Температура обработки . Полученный продукт содержит 13,8 вес.% химически привитых метилсилильных групп. Прим ер 6. Двуокись кремния аэросил марки А-300 обрабатывают перегретыми до 100°С парами диметилдкхлорсилана, взятого в количестве 30 вес.% от веса исходного окисла. Температура обработки 28 С. Полученный продукт содержит 12 вес.% химически привитых метилсилильных групп. Пример 7о Окись титана, полученную пирогенным способом из тетр хлорида титана гидролизом в пламени водородной горелки (удельная поверхность 14 м /г) , обрабатывают перегретыми до 1 50 С парами диметилдихлор-силана, взятого в количестве 30 вес.% от веса исходного окисла. Температура обработки 40 С. Полученный продукт содержит 5 вес.% химически привитых метилсилильных групп. Пример 8. Окись хрома, полученная термическим разложением бихромата аммоАия ( удельная поверхность 50 Mvr), обрабатывают перегретыми до парами диметилдихлорсилана взятого в количестве 30 БИС.%-от веса исходного окисла. Полученный продукт гидрофобен. Пример 9. 150 кг аэросила А-175 смешивают с парами при сипарении 50 кг диметилдихлорсилана, перегретого до 120°С, обрабатывают при 50 С. Полученный продукт содержит 8у9 вес.% химически привитых метилсилильных групп, рН в спиртововодной 2%-ной суспензии 5,6. Гидроксильных групп на поверхности метилаэросила нет. Прим ер 10. Исходньш аэросил марки А-175 обрабатывают при 42 С перегретыми до З20с парами дифенилдихлорсилана. Расход модификатора 50 от исходного аэросила. После десорбции в токе влажного азота при 350 С получен гидрофобный продукт. Свободные силанольные группы в полученном фе1шлаэросиле отсутсвуют., содержание фенильных групп 16 ве.Со%. Продукт устойчив к термообработке на воздухе до 400 С. Пример 11. Исходньц аэросил марки А-175 обрабатывают парами дифенилдихлорсилана, перегретыми при 400 С, Время реакции 1,5 ч. Получен гидрофобный фенилаэросил. Силанольные группы отсутствуют. Содержание фенилсилильных групп увеличилось до 20 вес.%. Таким образом, предлагаемый способ модифицирования дисперсных окислов позволяет получить окислы с повышенной степенью химически привитых на поверхности кремнийорганических групп. Снижение температуры обработки позволяет упростить технологический процесс. Формула изобретения Способ.модифицирования дисперсных окислов кремния, титана или хрома 5 ЯЙ96 путем парофазной обрабочки кремяийорганическими соединениями при пагрсвании с последунлдей десорбцией продуктов реакции,о тличающи йс я тем, что, с целью увеличенияj степени модифицирования за счет увеличения концентрации привитых кремнийорганических групп, а также упрощения процесса, кремнийорганическое соединение предварительно нагреваютв в интервале от его температуры кипения до температуры на 100 С превыша786юшен его температуру кипения, обработку ведут при температуре в интервале от температуры кипения кремнийорганического соединения до температуры на ниже его температуры кипе1шя, а исходные продукты подают в противотоке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 392693, кл. С 07 Е 7/02, 07.05.1971 (прототип).