Способ получения модифицированного минерального наполнителя

1752747 А 09 С 3/1 НИааааЪ билихсти СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР(7) Отделение физико-химии и технологии горючих ископаемых Института физической химии им, Л,В,Писаржевского(5) СПОСОБ ПОЛУИЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАН, НОГО МИНЕРАЛЬНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к технологии получения модифицированных наИзобретение относится к технологии получения модифицированных на- полнителей с иммобилизованными на поверхности азоинициаторами радикаль- ной полимеризации.Наиболее близким к изобретению является способ получения модифициро ванного карбоната кальция путем об" работки его поверхности 1,1 -азобис"(4-цианпентановой кислотой). При этом за счет химического взаимодействия карбоксильных групп с поверхностью СаСО достигается иммобилиза" ция азоинициатора. Недостатком этого способа является то, что круг напол-. нителей ограничен возможностью их химического взаимодействия с модифи-, катором. Кроме того, этот способ не. может обеспечить эффективную ста зацию наполнителей в органически средах. Образующаяся на поверхно 2полнителей с иммобилизованными на поверхности азоинициаторами радикальнойполимеризации,.Цель - повышение эффек"тивности модификации и устойчивостиадсорбционных слоев модификатора,улучшение диспергируемости и стабиль-ности дисперсий наполнителя в органических средах. Модификацию наполните; ля осуществляют путем последовательной обработки поверхности наполнителя сополимером стирола и малеиновогоангидрида с мол.м. 5000-10000, этилен диамином и Й,Й"азобис-(Й-цианпента"новой кислотой) при их молярном соотношении 1: 1: 1. 2 табл, кальциеваясоль Й,4"азобис-(1-цианпентановой кислоты) межет дегко де" ,Я сорбироваться с поверхности наполнителя и растворяться в средах, содер,жащих воду,Цель изобретения - повышение эффективности модификации и устойчи- (Я , вости сорбционных слоев модификато- : ) ра, улучшение диспергируемости и ста-бильности дисперсий наполнителя в ор".фьганических средах.Эта цель достигается тем, что4,4-азобис"(й-цианпентановую кисло" ту) иммобилизуют на наполнителе, предварительно обработанном стирома ааааа 1 лем и этилендиамином.П р и м е р. 0,5 г стиромаля (1: 1,в молях).с мол.м, 10000 растворяют в 100 мл ацетона. В полученный раствор вводят 10 г карбоната кальция и суспензию перемешивают 0,5 ч. Суспензию разделяют центрифугированием. Г 1 олуценный осадок промывают на фильто ре ацетоном и сушат при 60 С, Количество адсорбированного стиромаля, определенное по выжиганию органического вещества, составило 1,23, 0,25 мл этилендиамина (из расчета 1 моль на 1 моль звеньев малеинового ангидрида в стиромале), растворяют в 25 мл изопропанола. В полуценный раствор вчодят 10 г модифицированного карбоната кальция, Суспензию перемешивают 0,5 ц. Затем к суспензии прибавляют 0,5 г 4,1 -азобис-(1-цианпентановой кислоты) (из расчета 1 моль на 1 моль этилендиамина) и перемешивают 1 ц, Наполнитель выделяют центрифугированием и высушивают при комнатной температуре в вакууме (Р, =20 мм рт.ст.).2 ОСодержание азоинициатора на поверхности наполнителя определяют двумя параллельными методами: гравиметрицески по потерям при прокаливании по разнице до обработки наполнителя 25 азоинициатором и после обработки, по изменению концентрации азоиници-. атора в растворе, из которого проводят модификацию. Результаты обоих методов дают удовлетворительное сов- ЭО падение величины иммобилизованного азоинициатора, отнесенной к массе найолнителя " 11,8 моль/г, или 8,3 моль/и 10. 35Диспергируемость наполнителя и ус- тойцивость его дисперсий в органицес-ких средах оценивают по оптической плотности тщательно вымешанных 0,023-ных суспензий в момент выклюцения мешалки (О ) и по скорости,.изменения оптицеской плотности суспензии 1/По ИОН) Чем выше О, и ниже 1/Во (ЙВЯ), тем лучше диспергируемость и стабильность соответст- венно. Устойцивость адсорбционного слоя модификатора оценивают по изменению колицества адсорбированного азоинициатора при обрабо 1 ке наполнителя при 60 С эмульсией толуол:вода= 1: 1, стабилизированной эмульгатором Епри его содержании в водной фазе 13. В табл. 1 приведены характеристики модифицированных наполнителей содержание иммобилизованного азоинициатора в сравнении с характеристикой СаСО, модифицированного по прототипу, а также данные по диспергируемости и устойчивости дисперсий моди-Фицированных наполнителей в органических средах, Из представленных данных видно, цто предлагаемый способ позволяет иммобилизовать значительно большее количество азоинициатора, универсален в отношении природы наполнителя, Кодифицированные наполните. ли обладают луцними диспергируемостью и устойчивостью дисперсий в органицеских средах, В отличие от прототипа адсорбционные слои модификатора, полученные предлагаемым способом, устойцивы в водно-толуольной эмульсии, стабилизированной Е.В табл. 2 обобщены данные по примерам конкретного исполнения изобретения, выполненным аналогично описанному примеру, только для модификации использовали стиромаль разлицной молекулярной массы. Из данных .табл, 2 видно, цто оптимальным является использование стиромаля с мол.м, 5000- 10000.Формула изобретенияСпособ полуцения модифицированного минерального наполнителя с иммобилизованным на поверхности азоинициатором радикальной полимеризации путем обработки наполнителя азопроизводным цианпентановой кислоты, о т л и ц аю щ и й с я тем, цто, с целью повышения эффективности модификации и устойчивости адсорбционных слоев модификатора, улучшения дислергируемости и стабильности дисперсий наполнителя в органических средах, обработку наполнителя осуществляют последовательно сополимером стирола с малеиновым ангидридом с соотношением звеньев Т:1 и с мол,м, 5000-10000, этилендиамином и 1,1 -азобис-(ч-цианпентановой кислотой) при их молярном соотношении 1:1;1.Содержание азоинициатора, х 10ноль/м Способ модификации Наполнитель после обработки воднатолуольнойэмульсиеи в модифицированном наполнителе 0,40,55 2,7 Толуол 1,5 8,3 8,4 0,0 8,2 8,4 Прототип ПредлагаемыйСасоСаСОКварцевый порошок. н 1,4-Диоксан 0,170,30Гексанацетрн, 0,531:1 Н ,",ифицирован Кварцевый порошокА 1 гОЗ 8,8 8,7. т; Предлагаемый способ 2,21,54 0,330,6 Иемодифицирован А 1 ОзТьОе Тол 1 ол 9,4 9,3 Предлагаемыйспособ 0,17 0,28 2,12,65 Немодифицирован ТОе 1,4-Диоксан 7,2 7,2 Предлагаемыйспособ Марганец-цинковыйферрит 0,16 7,32 То же Немодифицирован Таблица 2:8 лияние молекулярной массы стироииля на свойства модифицированныхнаполнителей 1/в, авиа, мин Наполнитель 13 О Мол. м. стиромаля ТелуолСаСО, ,1,4-Диоксан 0,25 То же 0,55 1 х 9 1,6 1,5 1,5 1,45 Т 102 0,58 0,60