Способ получения дисперсного борсодержащего кремнезема

(51) 5 С 01 В 33/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПБОРСОДЕРЖАЩЕГО КРЕМНЕЗЕМА(57) Изобретение относитсяполучения дисперсного борсокремнезема, применяемого в ЕРСНОГО способамержащегоачестве Изобретение дисперсного бо ма, который мо . качестве напол ных полимерных аитд.,Целью изобретения явля ие механических свойств ове борсодержащего кремы чет получения продукта с ривитыми к его поверхнос жа ппами и повышен тся улучшеезин на осзема захимическии борсодеря их кон щими груцентрации.Пример 1. 1(уд. пов. 300 м 2/г)умный реактор с мехашиванием и подвергаюв вакууме (750 С, О,ленный таким образомтывают парами 4,2 г(10 мас.Х-ный избыто 0 г аэросила агружают в вакуическим переметермообработке ч)Подготоваэросил обрабатриметилборатамодификатора по осилают предналогичтывают па-мас,й-ный5 мин),температу 25 мин. ние(72) В.А.КасЮ,И.Горлов и (53) 661. 183 (56) Патенткл. С 08 К 9 относится к получению содержащего кремнезеет найти применение в ителя резин, различматериалов, инсектици 2имерных материалов, позволяет получать ески привитыми к его содержащими группами, нцентрацию. Дисперсный арительно дегидратиру- С с последующей обраоединений общей формугде К - С,-С-алкил, -С-.алкил; п-3, при тной атмосфере или ание бора в полученном ляет 0,35-2,503 и легтемпературой предваратацин. 1 з.п.ф-лы,наполнителя полинсектицида, ипродукт с химичповерхности борповысить их кокремнезем предвют при 200-750боткой парами слы (КО)ВХХ - фтор или С,15-100 С в инервакууме, Содержпродукте составко регулируетсярительной,дегид2 табл. 1отношению к концентрации силанольныхгрупп, термовакуумированного при750 С аэроснла) при 20 С в течение20 мин. Непрореагировавший модификатои побочные продукты реакции удаляютвакуумированием при 20 С в течение20 мин. Содержание бора в полученномпродукте составляет 0,40 мас.Ж(0,37 ммоль/г БдО ),В ИК-спектре продукта наблюдаетсяполное замещение активных силанольныхгрупп на алкилборатные. П р и м е р 2, 100 г аэр (уд. пов. 300 м /г) подверга варительной термообработке а но примеру 1 и затем обраба рами 5,9 г триэтилбората (10 избыток).в вакууме (20 С, 2 после чего вакуумируют при ре реакции ,20 С) в течеСодержание бора в полученном продукте 0,39 мас.(0,3 б ммоль/г БхО).Режимы осуществления предлагаемого способа и характеристики полученного продукта приведены в табл. 1.5Предлагаемый способ позволяет получать дисперсный борсодержащий кремнезем с химически привитыми к его поверхности борсодержащими группами. Содержание бора в полученном продук,те 0,38-2,50 мас. . и регулируется температурой предварительной термообработки.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение продукта с заданными свойствами, что свидетельствует о его технологичности.Полноту протекания реакции контролируют ИК-спектроскопически на спек трофотометре РегИп-Е 1 шегпо исчезновению поглощения валентных колебаний гидроксилов поверхности кремнезема при 3748 см . Содержание бора определяют алкалиметрическим потек циометрическим титрованием образцов борсодержащих кремнеземов в присутствии Э-маннита. При проведении модиЬицирования, .30 дисперсного кремнезема органическими соединениями бора обшей Формулы (Ю)ВХ 3 д, где к - алкил С,-Сд , Х- Фтор или алкил С,-С, и = 1-3, действительно протекает полное замещение ,протонов силанольных групп на борор ганические, о чем свидетельствует исчезновение поглощения валентных коле, баний силанольных групп поверхности кремнезема при 3748 см и появление , поглощения в области валентных колебаний связей В-О, а также появление поглощения в области валентных (2800- 3000 см ) и деформационных колебаний С-Н связей, т. е. получаемьй продукт 45 содержит химически привитые к поверхности борсодержащие группы. В табл, 2 представлены данные, иллюстрирующие механические свойства стандартных резин на основе этиленпропиленового каучука (СКЭП), вулканизированных перекисью дикумила и содержащих в качестве наполнителя борсодержащий кремнезем, полученный по предлагаемому и известному способам,В соответствии с изменением концентрации химически привитых групп изменяются и механические свойства резин, наполненных дисперсным кремнеземом, модифицированным соединением общей формулы (ЙО) ВХ Увеличение сопротивления разрыву и относительного удлинения резин, наполненных борсодержащим кремнеземом, по предлагаемому способу по сравнению с известным дает основание говорить об улучшении их механических и эксплуатационных свойств,Формула изобретенияСпособ получения дисперсногоборсодержащего кремнезема, включающийобработку кремнезема органическим соединением бора, о т л н ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью улучшения механических свойств резин на его основе за счет получения продукта с химически привитыми к его поверхности борсодержащими группами и повышения ихконцентрации, кремнезем предварительно дегидратируют при 200-750"С, а вкачестве органического соединения бора используют пары соединений общейФормулыЯО)д ВХ и,где К - С - С-алкил,Х - Фтор или С -С -алкил,.и = 1-3.2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что обработку ведутпри 15-100 С в инертной атмосФере илив вакууме.1541189 Таблица 1 Условия обработки модификатором Условия удаления паровойфазы ТемпеБорорганический реагент Содержание борав борсодержащемкремнеземе УдельОпыт ратурапредварительнойдегидрата. -кремнезема, С ная повер- хность Т П кремнезема,м 2/г мас,Х ммоль/гЯьо Продол- жительТемемперопература,С ратура,дол- жительностьмин ность,мин 20 60 20 90 20 60 20 90 20 90 1,10 1,05 1, 90 1, 80 0,18 0,1.6 (физическая адсорбция) ь)(сн,о) в (с,но) 50030020 П р и и е ч а н и е, Опыты 1-20 - обработка модификатором в вакууме, опыты 21,22 - в атмосфере азота. Таблица 2 Опыт Формула борор ганическогомодиФикатора дисперсногокремнезема Свойства полученных резин Содержание борав борсодержащем кремнеземе, ммоль/г ОтносительСопротивлениеразрыву,кгс/см ное удлинение, 71541189 Продолжение табл.2 Опыт Формула борорганическогомодификатора дисперсногокремнезема Свойства полученных резин, Заказ 260 Тираж 409 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, ЖРаушская наб. д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10