Способ модификации кремнеземносиликдтных материалов

 

Со!ов Саветокик

Социалистические

Реоаубаие

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 18.111.1968 (№ 1226768,23-5) С IIPIICOegIIIICIIIICi31 321!ВКИ ¹

МПК С 03с 25/02

УДК 678.84(088.8) Приоритет йоиитет по делае! изобретеиий и открытий при Совете Ииыистрав

0CGP

Опубликовано 08.Х11.1970. Б!Ол;ieTeiil ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 2.11.1971

ВСЕ= СМ .: :АЛ

1?АТ 1; " .° i1ý× .%Ай бибттнстена МБА

Автор изобретения

M. A. Булатов

Заявитель

СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ

КРЕМНЕЗЕМНОСИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ где X — RCOO —, CN —;

R — CH;3, С,Н5, С!; т — 1, 2, 3; и — 0,1,2, Изобретение относится к способу обработки поверхности материалов, например высокодисперсных, волокнистых и пористых кремнезсмносиликатных материалов, для получсш!я па их поверхности мопомолекуляр ого крс.,lнийоргапичсского покрытия с органофункциопалыlыми Г13уппами. К13емllсзсъ!1Iосили! .атные материалы с высокоразвитой удельной поверхностью, модифицированные с поверхности органофункциональными силанами, могут найти применение в качестве сорбентов, ионообмс»ников, катализаторов, активных наполнителсй для полимерных материалов.

Известен способ обработки пове материалов органохлорсилапами.

По предлагаемому способу с цслью полу.ения органосилоксановых покрытий, содержащих органофункциональные группы, используют органохлорсиланы общей формулы

X(CH ) „Si(R ) С13 и, и сложпоэфирпые и нитрпльпые группы полученного органополисилоксапового покрытия превращают известными способами в гидроксильные, карбоксильиые или аминогруппы, Псрвопач2ëüilóio обработку поверхности м3TcPII2л2 п130вод1!т к3к В Г230130й ф3зс п3133 ми cooT! cTcTвм!Оlцпх 013ГÇIIox 10PcIIJI3110i3, тсlк и растворами пх в ш сртпых растворителях

5 (бснзолс, пстролсйном эЬирс, чстырсххлорпстом углероде) на холоду или прп нагревании.

В случае применения р3створ3 путем измспс0P r 2 I!OX Z 0PCII i 3»0I3 регулировать степень покрытия повсрхиости

10 модифицирующим веществом.

Для получсшш органополисилоксанового пок13ыт Iii C к213бокси ibiihl3113 l p3 13П231И i3I 3TCp113 i, модифицпрованныи 1.паналкплсилоксаном, нагревают в среде разбавленной смеси уксусной

15 и iiiIIIIcp2льпой кислот, например серной илп фосфор íî;.

Для голу!ения оргапополпсплоксапового пок13ытпЯ с 33IIIIIOI ппами ii3TcP113л, модифици роваппый цианалкилсплоксаном, обрабатыва20 ют раствором литпйалюминийгидрида. Для получения орга1!ополпсилокса нового пок13ьг! Ии с п1дроксильными гру!шами материал, модифиШ!130!31!пи! !!! по.п!011локс;1ИО31, содержащим сложноэфир ую группу, I 3ãðc133þò со смесью

25 б3 ти;101301 0 II 3!стилового cilllpT2 13 lip!!eh TcTIIIIII бутп 30p TOT!I T3113T2.

П p II 3! С р 1. 100 2 ТонкоизAIC3bilCIIIIOI 0 кварца (удельная 11013cpxi.ость 0,5 тя - /г) нагревают 0,5 «ас в 200 «.1 к!1пящсго 11l -ного ра30 CTDOP 3 )3 !И 2ПЭТИ ITP IIX;IOPCII 33112 13 ТОЛ УО 1Е, 289067,4

Корректор Г. C. Мухина

1 едактор Л. 1С Утехина

1 13д. Л"я 5 Заказ 4013, 14 Тираж 480 Подписное

ЦН11ИП11 1(омитета по делам изобретений п открытий прп Совете М пиетров СССР

Москва, Я-85, Раугпская иаб., д. 4,5

С:1пуиова, 2

Типографии, пр. фильтруют через стеклянную пористую пластинку, осадок на фильтре многократно пром ываlот толУОлохl. 8 hfc>, IUcfl f1bl É llPc;113aP IITcльno иа воздухе осадок ирогрсвают в вакууме при 300 С в течение 2 час. Получают с количественным выходом кварцевый порошок, модифицированный с поверхности ц11аиалкилсилоксянами. Степень иок13ытия иОВсрхпости

1000/

Полученный порошок нагревают со смесью из 100 л1л 80 Я -пой фосфорной кислоты и

100 л. л концентрированной серной кислоты, 70 11л уксусной кислоты и 70 11л воды до слабого кипсния в течение 0,5 час. По охлаждении осадок отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции, высушивают при

125 С. Получают 100 г модифицированного

Р-кя1300ксиэтилсилилыlъ|ми гpl ппа ми квя1зца со степенью покрытия 100%.

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, обрабатывают рубленое стскловолокНо (диямет13 14 — 15 ltK, длина 8 — 15 lt lt) Получают стскловолокио, модифицированное р-кар боэт11лсилильными группами со степенью покрытия поверхности 85 /о.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, обрабатывают 50 г тонкоизмельченного кварца (удельная поверхность 0,5 1га/г) .

Получают кварцевый порошок, модифицированный Д-циапэтилсилоксаиом. Порошок нагрсвают в течение 0,5 час в 125 лл 1 /,-ного раствора литийалюминийгидрида в этиловом эфире, отфильтровывают и последовательно обрабатывают 50 лл метанола, 50,11л 20 /оной соляной кислоты, водой до нейтральной реакции, затем раствором соды и снова водой. Осадок высушивают при 125 С. Получают с количественным выходом кварц, модифицированный на 100 /о у-аминопропилсилсилильными группами.

П р и мер 4. По методике, описанной в примере 3, но с уменьшением концентрации р-цианэтилтрихлорсилана до 0,25 /о обрабатывают порошок кварца. Получают образец, модифицированный у-аминопропилсилоксаиом со степенью покрытия поверхности 30 — 35 /о.

Пример 5. По методике, описанной в примере 3, но с уменьшением концентрации р-цианэтилтрихлорсилана до 0,5в/о обрабатывают рубленое стекловолокно (диаметр 12—

15 11к). Получают на нем у-ам11нопропилсилоксановое покрытие со степенью покрытия

70 — 80%

Пример 6. Смесь 50 г кварцевого порошка (удельная поверхность 0,5 lt - /ã) и 100 льг

1 /в-ного раствора метил-у-ацетоксипропплдихлорсилана в сухом толуо lс нагревают в колбе с обратным холодильником и кипятят

0,5 час. Охлажденную смесь фильтруют чсрсз стеклянный пористый фильтр, осадок многократно промывают иа фильтре толуолом и сушат вначале на воздухе, затем в вакууме при 130 С в течение 2 час.

Полученный сухой порошок помещают в псрсгош1ую колбу со сложным дефлсгматором, туда же вносят 500 лл смеси метилового и бутилового спирта (9: 1 по объему) и 1,0 г бутилортотитаиата, растворенного в смеси спиртов. Смесь медленно перегоняют, собирая сначала метилацетат, затем метиловый спирт.

Через 2 час перегонку прекращают, осадок отфильтровывают и промывают смесью разбавленной (10 /о-ной) соляной кислоты и ацетона (3: 1), а затем водой до нейтральной реакции промывной воды. Промытый осадок высушивают при 125 С. Получают 50 г кварцевого порошка, модифицированного у-оксипропилсилоксановыми группами. Степень покрытия поверхности 100%

Предмет изобретения

1. Способ модификац1ги кремнеземносиликатных материалов путем обработки их органохлорсиланами, отличающийся тем, что, с целью получения материала, содержащего органофункциональные группы, используют органохлорсиланы общей формулы

X(CH,).Si(R )„С1з „, где Х вЂ” RCOO —, CM —;

R СН;3, С2Н„", CI т — 1,2,3;

n — 0,1,2, и сложноэфирные и нитрильные группы полученного органополисилоксанового покрытия превращают известным способом в гидроксильные, карбоксильные или аминогруппы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрильные группы полученного органополисилоксанового покрытия превращают в карбоксильные группы путем обработки при нагревании модифицированного материала в водном растворе смеси минеральной и уксусной кислот.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитр илы1ыс группы полученного органополисилоксанового покрытия превращают в аминогруппы путем обработки модифицированного материала раствором литийалюминийгидрида.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сложноэфирHûå группы полученного органополисилоксанового покрытия превращают в гидроксильные группы путем обработки модифицированного материала при нагревании смесью бутилового и метилового спиртов в присутствии бутилортотита ната.