Высокодисперсный кремнезем, модифицированный трис ацетоноксимокси алкилсиланами, в качестве наполнителя кремнийорганических клеев-герметиков

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ , , нц 927798 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 170180 (21) 2911473/23-04 1511 М. Кл. З с присоединением заявки М С 07 Р 7/18 С 08 Г 2/44 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 150582, изобретения Г.Я,Губа, Л.С,Антонова, В.Н.Апанови , В,Ь.-Павлов,А,П.Кулешов, В.В.Северйый, А,А.Чуйк и В;И".ВатаманюкОрдена Трудового Красного Знаиени институт физическойхимии им. Л.В. Писаржевского и Специально конструКторскотехнологическое бюро с экспериментальнйм Йройзводств 4 мИнститута Физической химии им, Л.В. Писарйевекао(54) ВЫСОКОДИСПЕРСНЫЙ КРЕМНЕЗЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ТРИС(АЦЕТОНОКСИМОКСИ) АЛКИЛСИЛАНАМИ,В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИ ЕЛЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ КЛЕЕВ в , ГЕРМЕТИКОВ Изобретение относится к химиикремнийорганических соединений, аименно к высокодисперсному кремнезему, модифицированному трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами общей формулыК - Яз.(ОН = С(СНь) )з 1 (1)где В - метил, этил пропил или винилкоторые могут быть использованы вкачестве наполнителя кремнийорганических клеев - герметиков.Известно использование в качестве наполнителя аминоэтоксиаэросила (1),Наиболее близким к предлагаемомупо структуре и назначению являетсякремнезем, модифицированный силазаном (2) .Однако полученные модифицирован -ные кремнеземы не характеризуютсявысокой реакционной способностьюдля отверждения кремнийорганическихполимерных систем при комнатной температуре,Целью изобретения является расширение ассортимента .наполнителейкремнийорганических клеев - герметиков и повышение их активности.Поставленная цель достигаетсявысокодисперсным кремнеземом, модифицированным трио(ацетоксимокси)алкилсиланами общей формулы 1, активность которых превышает активностьизвестных наполнителей,Высокодисперсный кремнезем, модифицированный трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами, общей формулы 1 получают взаимодействием кремнезема,предварительно термовакуумированного10при 200-250 С в течение 1 ч с параУми трис (ацетоноксимокси) алкилсиланав течение 0,5-1 ч при 20-120 СП р и м е р 1. 100 г аэросиламарки А-.300, предварительно термовакуумированного при 200 С в. тече 15 ние 1 ч, охлаждают до 100 оС и обрабатывают 17 г трис(ацетоноксимокси)метилсилана в течение 1 ч при этойже температуре и давлении 110 ммрт.стПобочные и непрореагировав 20 шие продукты удаляют термовакуумированием при температуре реакции.Модифицирование кремнезема вуказанных условиях ведет к полномузамещению поверхностных силанольных25 групп аэросила ацетоноксимоксильными.группами, что проявляется в исчез"новении полосы поглощения валентныхколебаний гидроксильных групп при3750 см и в появлении в ИК-спектре30 полосы поглощения 1660 см , принад927798 Таблица 1 Устойчивость к гидролизу,ч Термическаяустойчивостьв вакууме,ОС Концентрация активных группна поверхностиммоль/г рН Удельная поверхностьм /г При,мер 8 к 300 0,25 1,3 350 8,3 290 350 0,1 1,3 0,15 11 320 8,0 280 1,0 0,2 300 8,4 290 50 Около 300 0,25 б Силазанаэросилы 5 Трис (ацетоноксимокси) метилсиланом 8,2 290 0,12 1,2 350 лежащей ацетоноксимоксильным группировкам, и полос 2980 и 2935 см принадлежащих валентным колебаниям СН-групп трис(ацетоноксимокси)метилсилана,П р и м е р 2. 1,00 г аэросила Атермовакуумируют в течение 1 ч при 100 С и обрабатывают при этой же температуре 19 г трис (ацетоноксимокси)этилсилана при давлении 1 10 мм рт,т. в течение 1 ч. Далее поступают, как в примере 1.ИК-спектр модифицированного кремнезема аналогичен предыдущемуП р и м е р 3. 100 г аэросила Атермовакуумируют в течение 1 ч при 250 С,охлаждают до 120 С и приводят в контакт с 20 г трис (ацетоноксимокси)пропилсилана при давлении 1 10-мм рт.ст, Реакцию ведут 0,5 ч и далее аналогично примеру 1. Аэросил модифицированный 4 Три с(ацетоноксимокси) винил- силаном 1 Трис(ацетоноксимокси)метил- силаном 2 Трис(ацетоноксимокси).этил- силаном 3 Трис(ацетоноксимокси)пропил- силаном Как видно из приведенных примеров и забл, 1, концентрация привитых к поверхностикремнозема ацетоноксимоксильных групп, определенная методом ИКС, показывает, что с одной гидроксильной группой поверхности кремнезема взаимодействует, в основном, одна ацетоноксимоксильная группа,.Полученные кремнеземы гидроли- зуют на воздухе в течение бмин в то время, как силазанаэросилы гидролитически устойчивы в течение 50 ч, Учитывая то, что реакционная способность кремнийорганических П р и м е р 4, 100 г аэросилаАподвергают термовакуумированию при 200 С в течение 1 ч. Затемтемпературу понижают до 120 С иобрабатывают 1 б г трис(ацетоноксимокси)винялсилана при значении вакуума 1 10 мм рт.ст. в течение 0,5 ч.Далее процесс ведут аналогично примеру 1.Пример 5, 100 г аэросила 10 Апрогревают при 250 С в течение1 ч, охлаждают до 20 С и обрабатывают 17 г (ацетоноксимокси)метилсилана при этой температуре в токеазота в течение 1 ч. Побочные инепрореагировавшие продукты удаляютпродувкой азотом при температуререакции и далее процесс аналогичен.Характеристики полученных кремнеземов в сравнении с характеристиками кремнеземов, полученных по известному способу, представлены втабл. 1. соединений, являющихся модификаторами, уменьшается при химической прививке к поверхности кремнезема, атакже то, что как индивидуальные 55 ацетоноксимоксиалкилсиланы, так иалкилсилазаны гидролитически неустойчивы, проявление у дисперсных кремнеземов, модифицированных трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами, высокой 60 гидролитической активности, является весьма, неожиданным,укаэанные модифицированные кремнеземы испытаны в качестве активных 65 наполнителей кремнийорганических927798 клеев - герметиков холодного отверждения, Объектами сравнения при этомявляются известные активные наполнители - сила занаэросил и аминоэтоксиаэросил. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Таблица 2 Состав отверждаемой композиции, мас,ч,ремя отерждени я, сут емпе- атуа от- ерждеия композиции,ф( Аэросил модифицнрованный Каучук СКТНl Силазан- аэросил Аминоэтоксиаэросил Трис(ацеонок-, имоки)этил- силаном 20 5 20 5 20 5 20 100 20 Не отвержда .ется без отвердителяВ- Б 1 ОИгС (СН ) ,где Н - метил,этил,пропил или винил в качестве наполнителя кремнийорганических клеев - герметиков . Из табл. 2 видно, что реакционная способность модифицированных дис.персных кремнеземов, получаемых по предлагаемому способу, достаточно высока для отверждения силиконовых клеев - герметиков при комнатной температуре (20 С) .Формула изобретенияВысокодисперсный кремнезем, мо- , 45 дифицированный трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами общей формулы Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 724551, кл, С 09 К 3/10, 1978. 2Авторское свидетельство СССР Р 436059, кл. С 07 Р 7/02, 1972Составитель В, МякушеваРедактор И, Митровка Техред Т. Маточка Корректор С, Шекмар Заказ 31 б 3/34 Тираж 390 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ф Филиал ППП Патентф, г. УЖгород, ул. Проектная, 4 100 5 100 100 100 100 Трис(ацетоноксимокси)пропилсиланом 20 Не отверждается в течение5 сут и более без добавления отвердителя