Способ получения органофункциональных кремнеземов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫИт И Н И Я бсю СМыва

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.Х!1.1969 (№ 1383839/23-5) с присоединением заявки ¹ 1383840 23-5

Приоритет

Опубликовано 26.1!1.1971. Бюллетень № 12

МПК С 09с 3/00

С 08g 3 1 i24

Комитет по делам иеобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

УДК 661.183.7(088.8) Дата опубликования описания 28.13 .197!

Авторы изобретения В. К. Савельев, А. А. Чуйко, В. А. Тертых, Е. А. Чуйко и Г. Е. Павлик

Заявитель

Киевский государственный университет им. T. Г. Шевченко

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОФУНКЦИОНАЛЪНЫХ

КРЕМНЕЗЕМОВ

H=CH;

СН3

Изобретение относится к способу получения органофункциональных кремнеземов, точнее аминоорганокремнеземов.

Известен способ получения органофункциональных кремнеземов путем обработки поверхности исходной двуокиси кремния винилтрихлорсиланом в паровой фазе в закрытом объеме при комнатной температуре.

По предлагаемому способу, с целью получения аминоорганокремнезема, проводят сополимеризаци|о полученных олефинокремнеземов с аминоолефинами. Можно осуществлять радиационную или термическу|о сополимеризацию олефинокремнезема и аминоолефина.

Термическую сополимеризацию проводят при

100 С в течение 12 час.

С целью увеличения количества аминогрупп, привитых на поверхности кремнезема, поверхность олефинокремнезема перед сополимеризацией обрабатывают аминоспиртом — моно-ди- и три-этаноламинами.

Полученные таким способом аминоорганокремнеземы могут быть использованы в качестве активных наполнителей полимерных материалов, содержащих в макроцепях кислые функциональные группы, ускорителей вулканизации каучуков и сшивающих агентов эпоксидных смол, а также в качестве избирательных сорбентов веществ кислого хара1(тара непабт хающпх ионообмепников и других ценных матерналов.

Пример 1. Исходный силнкагель, высушенный при 150 С в течение 4 час, обрабатывают парами винилтрихлорсилана в эксикаторе при комнатной температуре в течение суток. После десорбции физически сорбированного силана и гидролиза атомов iëîpà отмываниеM дистиллированной водой

10 чезновения в промывных водах атомов хлора силикагель высушивают прп 150 С в течение 12 «ас. Затем 5 г випилсиликагеля и

2,5 г метилвинилпиридина

20 (0,5 г на 1 г силикагеля) запаивают а ампулу и помещают ее в стальной автоклав. Автоклав нагревают в течение 12 час при 100 С, охлаждают, извлекают ампулу и облучают

25 ее у-лучами (доза облучения 20 Мрад). После облучения образца ампулу вскрывают, модифицированный спликагель подвергают термовакуумной обработке при 70 С в течение 10 час. Статическая обменная емкость

30 образца составляет 1,8 лтмоль/г.

299523

Составитель В. Комарова

Редактор О. Н. Кузнецова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Е. Н. миронова

Заказ 1035/10 Изд, М 435 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рауииская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 2. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в предыдущем примере.

5 г винилсиликагеля и 2, 5 г аллиламина (СНз — — СНСНзХНз) запаивают в ампулу, помещенную в стальной автоклав. Автоклав нагревают в течение 12 час при 100 С, охлаждают, извлекают ампулу и облучают ее у-лучами (доза облучения 70 Мрад). После облучения образца ампулу вскрывают, модифицированный силикагель подвергают термовакуумной обработке при 60 С в течение

12 час. Статическая обменная емкость образца составляет 2,7 ммоль/г.

Пример 3. Исходный силикагель обрабатывают парами впнилтрихлорсилана по примеру 1. Затем винплсиликагель обрабатывают у-аминопропилтриэтоксисиланом. Для этого 250 г полученного сухого силикагеля и

25 мл (0,1 мл на 1 г силикагеля) у-аминопропилтриэтоксисилана помещают в 2-литровый автоклав. Реакцию ведут 6 час при

125 С. После десорбции физически сорбированного силана, проводившейся в вакуумном сушильном шкафу при 125 С в течение 12час статическая обменная емкость образца составляет 0,8 ммоль/г, Далее полученный аминоорганосиликагель, содержащий на поверхности также винильные группы, подвергают радиационной сополимеризации с метилвинилпиридином.

Для этого 250 г виниламиносиликагеля и

75 мл метилвинилпиридина помещают в 2литровый стальной автоклав, выдерживаемый затем при 225 С б час. Извлеченный и охлажденный образец подвергают у-облучению в запаянной ампуле (доза облучения

10 Мрад). Статическая обменная емкостьобразца после термовакуумной обработки (6 час при 220 С) составляет 1,7 ммоль/г.

Пример 4. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в примере 1. Затем проводят реакцию модификации его моноэтаноламином. Для этого

250 г полученного сухого силикагеля и 80мл (0,32 мл на 1 г силикагеля) моноэтаноламина помещают в 2-литровый автоклав, Реакцию ведут при 270 С в течение 6 час, Оставшийся модификатор десорбируют в вакуумном сушильном шкафу в течение 9 час при

5 70 С. Статическая обменная емкость образца равна 1,8 ммоль/г.

Пример 5. Исходный силикагель обрабатывают парами винилтрихлорсилана, как в примере 1. Затем 200 г высушенного сили10 кагеля заливают 120 мм (О,б мл на 1 г силикагеля) диэтаноламина. Реакцию ведут в автоклаве при 270 С в течение 6 «ас. Физически сорбированный диэтаноламин удаляют термовакуумной тренировкой образца при

15 70 С в течение 9 час. Затем силикагель, содержащий на поверхности аминоалкильныеи винильные группы, помещают в молибденовую ампулу, куда приливают 130 мл аллиламина. Ампулу помещают в стальной автоклав

20 и выдерживают 12 час при 100 С. После удаления физически сорбированного аллилампна термовакуумной тренировкой при 70 С в течение 9 час статическая обменная емкость образца составляет 3 ммоль/г.

Предмет изобретения

1. Способ получения органофункциональных кремнеземов путем обработки поверхности исходной двуокиси кремния олефино30 трихлорсиланами в паровой фазе в закрытом объеме при комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью получения аминоорганокремнезема, полученные олефинокремнеземы подвергают сополи мер изации

35 с аминоолефинами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят радиационную сополимеризацию олефинокремнеземов и аминоолефинов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

40 проводят термическую сополимеризацию при

100 С в течение 12 час.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения количества привитых аминогрупп, перед сополимеризацией олефи45 нокремнеземов проводят предварительную обработку последних аминоспиртом.