Способ получения модифицированного окисного наполнителя

(71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ОКИСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ 2 улучшение укрывистости при получении цигментных покрытий на его основе.Укаэанная цель достигается тем,что при получении модифицированного окисного наполнителя взаимодействием кремнийсодержащего окисла с органохлорсиланом или аминоэтоксиоргаиосиланом в качестве кремнийсодержащеокисла используют высокодисперсный сел Т 102" 510 с соотношением й 1 (1 й 4)-(1100).Смешанный окисед Т 10/-5110 получутем гидролиэа гомогенной смеси паров четыреххлористого титана и четыреххлористого кремния в воздушно-водородиом пламени. При этом образуется высокодиссодержащий титаносилпировки Я 0 Т 1 с уностью 125-240 м,. / г.Наличие титаносилоксановых связей подтверждается полосой поглощения 950 см в ИК-спектре окисла. Интенсивность полосы поглощения зависит ченню те л К го оки 1 в Т 1 ения модифиол кителясодержащегоя с органок сиор гано си ают;и влако Изобретение относится к полу модифицированных окисных наполни лей на основе смешанных окислов Т 102- 10, модифицированных крейнийорганическими наполнителями, кото. рые могут быть использованы в качестве пигментов и загустителей в ако-красочных материалах и смазах, а также наполнителей силиконовых резин.Известен способ получцированного окисного напвзаимодействием кремнийокисла - двуокиси кремнихлорсиланом или аминоэтоланом 1 .Недостатком известных наполнителей является низкая загущающая способность при использовании ихкачестве загустителей смазок икрасочных материалов и низкая укрывистость в пигментных покрытиях.Цель изобретения - повышениеэагущающих свойств наполнителя и Н.В.Хабер, Е.ф;Вброюню,а, В.В.Павлови Ю;И.Потоцкий персный продукт,оксановые групдельной поверх57170 ф Полученный смешанный окисел абрабатывают парами кремнийорганическихсоединений для замещения гидроксильных групп, имеющихся на поверхностиокисла,на кремнийорганические группы.Полноту замещения контролируют поданным ИК-спектров. В качестве креинийорганических соединений используютдиметилхлорсилан, триметилхлорсилан,дифенилдихлорсилан или аминофенилметилендиэтоксисилан.Получение модифицированных окисныхнаполнителей проводят в спедующейпоследовательности,Смесь паров хлоридов титана и кремния подают в горелку вместе с водородом и воздухом. На выходе из горелки в высокотемпературном пламени врезультате гидролиэа хлоридов получают смешанный окисел 510,- Т 102который улавливают циклоном.Смешанный окисел загружают в реактор, оснащенный мешалкой и электрообогревом. При соответствующей температуре (20-320 С ) в реактор в токеазота подают пары кремнийорганического соединения. Пары непрореагировавшего силана вместе с хлористымводородом, образовавшемся в результате реакции, удаляют в токе азота.Длягидролиза остаточных 51 С 1 связейв реактор подают пары воды,Сушку конечного продукта и окончательное удаление газообразныхпродуктов осуществляют при температуре 200-400 С.Термическую и гидролитическуюустойчивость модифицирующих кремнийорганических групп оценивают по изменению ИК-спектров модифицированныхокислов после термообработки и кипячения в воде.П р и и е р 1. Смешанный окисел,полученный гидролизом смеси хлоридовтитана и кремния (Т 1 С 1,/ 51 С 11/115) в воздушно-водородном пламени, обрабатывают парами диметилди,хлорсилана, взятого в. количестве18 мас,й в атмосфере азота прн 20-25 С 3 8 от соотношения Т 1/51, которое регу. лируется соотношением хлоридов кремния и титана в смеси, паров, подаваемых на гидролиз, Это соотношение находится в пределах от 1/1 до 1/100, что обеспечивает возможность получать титаносилоксановый окисел с соотношением Т 1/51 регулируемым в интер" вале, преимущественно 1/4-1/100. После удаления непрореагировавшихпаров хлорсилана продукт обрабатывают парами воды для гидролиэа остаточных 51 С 1 связей и прогревают приВ конечном продукте соотношениеТ 1/51 равно 1/100, что объясняетсяболее низкой, степенью превращения1 С 14,в окисел, по сравнению с Т 1 С 14 .10 В ИК-спектре продукта имеется полоса-1поглощения 950 см , соответствующаятитаносилоксановой связи Т 1-0-51.Ф ри полоса поглощения 2980 см , соот-,ветствующая метильным группам.15 Продукт термоустойчив до 380-390 Сна воздухе и до 540-550 С в атмосфере азота, гидролитически устойчивпри кипячении в воде в течение 50 чотщепления органических групп непроисходит, Удельная поверхностьполученного модифицированного смешан( ного окисла 240 м/г, содержаниеорганической части 3, мас. 7.,25П р и и е р 2. Смешанный окисел,полученный гидролизом смеси паровхлоридов кремния и титана(Т 1 С 11/51 С 1, = 1/23) в воздушно-водородном пламени, обрабатывают при 30температуре 80 дС в атмосфере азотапарами диметилдихлорсилана, взятогов количестве 153 от массы окисла.После отдувки непрореагировавшихпаров хлорснлана продукт обрабатывают парами воды для гидролиэа остаточных 51 С 1-связей и прогревают воатмосфере азота при температуре 300 Св течение одного часа. В конечномпродукте соотношение Т 1/51 равно 4 О 1/20В ИК-спектер продукта наблюдаетсяполоса поглощения,950 см , соответствующая титаносилоксановой связиТ 1051 и полоса поглощения 2890 смотвечающая метильным группам.оПродукт термо,сточив до 400 С навоздухе и до 550 С в атмосфере азота,гидролитически устойчив при кипячении в воде в течение 50 ч. Удельная 5 Оповерхность полученного окисла170 м 9/г , содержание органическойчасти Э мас,ХП р и м е р 3, Смешанный окисел, 55полученный гидролизом смеси хлоридовтитана и кремния (Т 1/51 1/б 4) ввоздушно-водородном пламени, обра батывают парами триметилхлорсиланапри температуре 70-75 фС в атмосфере8571 Таблица 1 Вязкость суспензий, сСт Компонент Концентрация,й Э5 Модифицированныйокисел 14,43 22,08 В,11 9,85 5,95 8,04 4146 . бе 44 0,0 5,24 4,29 Аэросил Метилаэросил 4,29 3,89 5азота. Расход триметилхлорсилана 12 мас.Х.Удаление непрореагировавших паров силана и хлористого водорода осуществлякт при температуре 250 С. В конечном продукте соотношение Т/5 равно 1/55.В ИК-спектре продукта имеется полоса поглощения 950 см ", соответствующая титаносилоксановой связиО Т 1051, и полоса поглощения 2980 см отвечающая метильным группам.оПродукт термоустойчив до 380 С на воздухе и до 530 "540 С в атмосфере азота, гидролитически устойчив 15 при кипячении в воде в течение 50 ч, Удельная поверхность полученногО окисла 190 м /г, содержащие органической части 4,2 мас.Х.П р и м е р 4. Смешанный окисел, 2 о полученный гидролизом смеси паров хлоридов кремния и титана (Т 1 С 1, /5 С 41/2) в воздушно-водородном пламени, обрабатывают парами дифенилдихлорсилана при температуре 320 С в ат мосфере азота. Расход дифенилдихлорсилана 207 от массы окисла. После удаления непрореагировавших паров силана продукт обрабатывают парами воды для гидролиза остаточных 5 С 1 - зО связей и прогревают в атмосфере азо/та при температуре 300 С в течение 1.ч. В конечном продукте соотношение Т 1/51 равно 1/10,4.В ИК"спектре продукта имеется поло-з са поглощения 950 см и полосы поглощения в области 3000-300 см , характерные для валентных колебаний С-Н связей фенильного кольца.оПродукт термоустойчив до 500 С 40 на воздухе и до 600 С в атмосфереоазота, гидролитически устойчив при 70 бкипячении в воде в течение 20 ч, Удельная поверхность полученного окисла 160 4 г, содержание органической части 5,8 мас.й.П р н м е р 5. Смешанный окнсел, полученный гидролизом смеси титана и кремния (Т 1 С 11/5 С 1 /4,8)обрабатываот парами аминофенилметиленметилдиэктоксисилана в атмосфере азота при температуре 120-140 С в течение 2 ч с последующим удалением паров силаиа и прогревом продукта при 250 С в течениеч. Расход силана 303 от массы силана, Соотношение Т 1/31 в конечном продукте равно 1/4.В ИК-спектре продукта наряду с полосой 950 см наблюдаются полосы при 3430 см соответствующие колебаниям связи М-Н, в области 3100- 2800 см 1, принадпежащие связям С-Н метильных, метиленовых и фенильных групп.ьПродукт термоустойчив до 200 С на воздухе и.до 400 С а атмосфере азота, гидролитически устойчив при кипячении в воде в течение 120 ч. Удельная поверхность полученного окисла 125 м 9 г, содержание органической части 4,7 мас.Х.Загущающую, способность наполнителей оценивают по кинематической вязкости 1-5 Х-ных суспензий наполните" лей в н-бутиловом спирте, и меренной на вискознметре ВПЖ. Исследуют модифицированный наполнитель,полученный в примере 2 (соотношение Т 1: 51 равно 1120) , а также аэросил2 с удельной поверхностью 175 м /г и метилаэросил (продукт обработки аэросила диметилдихлорсиланом). Результаты анализа приведены в табл7 85Иэ таблицы видно, что загущающая способность моди 4 кцированного наполнителя на основе смешанного окисла существенно вьппе, чем для аэросила и метилаэросила,. 7170 Таблица 2 Характеристика образца Компоненты Тол" ХасУдель- Соот- Сощи иапокрытиямкм са Насыпнойвес,г/л Влаго содер жаннеХ 4 Е(ед.ИВА) поная но держание ношениеТ 1/51 крытия, г/мф верхностьм /г йорганичвской части, Х Модифицированный смешанный 60 0,6 126 1/8,6 3,0 6,0 10,0 4-6121,5 0,4 147 1/3,1 2,4 5,0 13,0 4-6 окпсел То же 4-6 28 1,02 270 1/ 11,3 3,8 4,0 6,0 30 1,43 148 1/1 2,7 4,2 6,0 9,0 4-6 93 0,52 40,5 - - 10,0 18,0 4-6 Таким образом, предлагаемый способдаем возможность получать модифици 55рованные наполнктели на основе сме"шанных окислов Т 10 -10, обладающиеповышенньпя загущающнмн свойствами Укрывистость различных образцов модифицированных смешанных окислов определяют по сравнению с укрывистостью в составе покрытий, включающих следующие компоненты, мас.ч.:Испытываемыйматериал 5,0Иочевино-формальдегиднаясмола маркиК-82 1,5Поливинилбутираль марки ЛА 0,5Этанол 40,0Эти покрытия используют, например, для изготовления отбеливающего слоя магнитной бумаги. Результаты испытаний показывают, что модиФицированные смешанные окислы позволяют создавать качественные покрытия при минимальной массе и толщине. 8Суспенэии покрытий готовят путемдиспергирования его компонентов влабораторной шаровой мельнице в те"чение 5 ч. Затем суспензии наносятна черную бумагу на лабораторной по"ливочной установке. При нанесениипокрытий осуществляют последователь-,ное уменьшение их массы путем разбавления суспензий спиртом, После изготовления и высушивания образцовпокрытий измеряют их цветометрическиехарактеристики на цветометре МО-К 6,вычисляют значение оттеночности Ь Епо отношению к белому эталону цветометра и определяют минимальнуютолщину и массу покрытий, обеспечивающую значение оттеночности неболее 4-6 единиц МВ 5, что соответствует минимальному порогу чувствищ тельности глаза среднего наблюдателя. В табл.2 приведены характеристики испытанных образцов и результатыиспытаний.Способ получения модифицированного окисного наполнителя взаимодействием кремнийсодержащего окисла с органохлорсиланом или аминоэтоксиорганосиланом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияВ его загущающих свойств в лако-красочСоставитель В. ТемниковскийРедактор Н, Лазаренко Техред 3.фанта Корректор Е.Рошко Заказ 7141/39 Тирах 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений Ф открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Унгород, ул. Проектная, 4 9 857170 10 и улучшенно 3 укрывистостью при полу- ных материалах и смазках и улучщечении пигментных покрытий. ния укрывистости при получении пигментных покрытий, в качестве кремнийсодеркащего окисла используютформула изобретения высокодисперснюй смешанный окиселТ 10-102 с соотношением Т 1: 51 (1:4)- -(1 й 100) .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 О 1. Долгов О.Н. и др. Кремнийорганические зидкие каучуки и материалы наих основе. Л., "Химия", 1975, с.35