Способ получения модифицированных минеральных наполнителей

Способ получения модифицированных минеральных наполнителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11)), 444780

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистки еских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) ЗаявлеиоГ7 ° 08. 72 (2lg820I09/23-5 с присоединением заявок I820556/23-5 и I822I23/23-5 (32) ПриоритетОпубликоваиа30. 09. 74Бюллетеиь № (5l) М. Кл.

С OBIj29/46

-Гасударственный комитет

Сааата Инннстраа СССР

as данам нзабратаннй н вткрытнй (53) УдК 678.84 (088-8), ;Дата опубликоваиия описаний5. 12 14; (72) Авторы изобретения

Н.Л.Тутаева и В.С. Комаров (71) Заявитель Институт общей и неорганической химии АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФКЯРО ННЫХ

МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕИ

Изобретение относится к облас-I ти получения иодифицированных иинеральных наполнителей на основе органокреинезена, органоалюиосили-. ката и органобентонита.

В настоящее вреия широко прииеняются иатериалы на базе этих наполнителей и используются каккоипоненты полииерных систеи в качестве наполнителей пластиасс и каучуков, загустителей сиазок, осветителей насел и нефтепродуктов.

Наполнители полииерных продуктов влияют на процесс полииеризации ионоиера, характер надиолекулярных структур. Взаииодействие наполнителя с полииерои изиеняет практически все свойства пластнасс.

Обязательныи условиен усиливающего действия наполнителя является полная сиачиваеиость его полииерон. Отсюда вытекает важное зна, чение степени полииерофильности наполнителя и ее повышения путеи иодификации поверхности . Прииенение наполнителей с повышенныи

2 сродствои к основнону нолинерноиу иатериалу позволяет значительно улучшать их свойствав увеличивать долю наполнителя в натериале без

5 ухудшения его свойств, что удешевит полинерные продукты.

Известны иетоды получения иинеральных наполнителей путеи прививки к поверхности полияера, о

1с которыи он должен быть совнещен, Однако прививка полииера к поверх ности иинерального натериала явля ется сложной задачей. .Известен способ йолучения пе15 рекисных органонинеральных наполнителей путеи предварительной обработки пщ высокой теипеюатуюе дегидратированного наполнителя па рами модифицирующихся соединений, трет-бутилгидроперекисью или гидроперекисяии, наприиер трет-бутил гидроперекисью. Однако этот способ трудоеиок и гроиоздок, поскольку для него требуются предварительная териическая обработка поверхности для удаления адсорбированной sas444780 ги; обдаботка при высокой температуре дегидротированной поверхности кремнеорганическим соединением; последующая конденсация привитого кремнеорганического соединения с оксиперекисью; инициирование привитой сополимеризации при термическом разложении оксиперекиси.

Задача предлагаемого изобретения состоит в разработке значитель- 10 но более простого способа получения модифицированного минерального наполнителя путем прививки полимера, не требующего многостадий- ной сложной обработки наполнителя 15 дорогими веществами.

Для создания на поверхности наполнителл активного центра, способного инициировать привитую сополимеризацию, используют способность наполнителя к ионному обмену. В Йа -форму наполнителя, получающуюся обработкой слабым раствором едкого ннтра, вводят путем катионного обмена ион двухвэлент- 25 ного ненезв. Црвзец нвпонннгенн, содержащий Р, помещают в раствор мономера доба13ляют перекись водорода и ведут полимеризнцию при

60оС . Поскольку один из компонен- зо тов окислительно-восстановительной системы связан с субстратом, то образующийся свободный радикал лока- лизован на твердой поверхности, вследствие чего растущая полимерная цепь химически связана с ней.

При этом гомополимеризация либо отсутствует, либо очень незначительна — ya счет частичного вымывания Ре+ в раствор, так как на- 4о полнитель является слэбокислым и легко гидролизуется .

Пример I. 1 г воздушно-сухого крупнопористого силикнгеля с размером частиц О,Х-0,5 мм, переведен- 4ь ного в И a — форму, помещают в

ФО мл 2;. -=ного раствора соли Ыора

Fe{NHg)2{$0 )2.бН2О с рН 5..4, при этом устанавливают рН 4,Ф. Образец промывают для удаления йзбытка ?e 50 дистиллированной водой при рН 5, помещают в водный раствор акрилонитрилн концентрации Х,4 моль/л и добавляют Н202 из расчета 5 =кратного избытка по отношению к количеству введенного Ре "2 . Температура реакции бОоС, время - 2 час. По окончании полимеризнции образец промывают водой и сушат до постоянного веса. Для установления состава получекного образца определяют содержание азота по методу Кьельдэля . Высушенный образец по госта-, 4 ву содержит Хф ПАН, т.е. привес в расчете на вес силикагеля составляет 25,4ф . После зкстракции гомополимера диметилформамидом с многократной сменой растворителя образец содержит Хб Щ ПАН, т.е. привес составляет 20 ПАН.

Пример 2 Как и в примере Х, прививают на кремнезем (нзросил

А-Х75) акриламид концентрации Х-95.

В зависимости от концентрации раствора моноиера получают привесы неэкстрагируемого полимера

2-Х5ф в расчете на вес исходного образца, При е 5» Прививка проходит, кнк в примере K.

Ыетилметакрилат прививают на силикагель из 5ф-ной водной эмульсии мономера. Содержание незкстрагируемого ацетоном полимера определяют по данным элементарного анализа нн углерод и по потере веса при прокаливании при 800оС . Оба определения дают практически одинаковую величину привеса полиметилметакри лата — X,5,"".

«Пример 4 1 г бентонитовой глины в йа =форме помещают в фный раствор Ре{МН4) 2{ЫФ) 2° бН20 при рН 4,8 íà 10 мин при комнатной тем пера туре. Из бы ток pe+2 з н тем отмывают дистиллированной водой при рН 5. Глину помещают в водный аствор акрилонитрила концентрации ,5-Х,4 моль/л при бОоС и вводят

Н202 йз расчета 5-кратного. избытка по отношению к количеству введенного ?e <. Полимеризацию ведут

2 час. 3 ходе полимеризации глина увеличивается в объеме. По окончании реакции образец промывают водой и cymar до постоянного веса.

Далее исследовали, кэк в примере Х, в зависимости от исходной концентрации мономера содержание полиакилонитрила в образце составляет

О-бб с

После экстракции диметилформамидом при ХООcC с 5-кратнои сменой растворителя содержание полиакрилонитрила уменьшается незначительно, например до зкстракции бб после 58 ПАН. Высушенный модифицированный образец не набухает в воде и сильно набухает в диметилформнмиде.

Пример 5 Также происходит прививка на бентонин 5,";-ным водным раствором нкрилнмида и метилметакрилата в виде водно" эмульсии концентрации 0,5 моль/л. Гомополимер

Составитель Т» ХОРОШИХ

РедактоД Е ЯСИМОВЯ техредА» ЭбЩЗСКИЙ Корректор II» TBð4e

Изд. Ми

Заказ g)P

Тираж 555

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие аПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

44 акрилвнида экстрагировали водой, гонополинер иетилнетвкрилэта-эцетонои. Содержание полиакрилаиида в иодифицированнои бентоните определяют по содержанию азота иетодои, Кьельдвля и равно привесу X4$. по весу от исходного обоэзца, э содержание полииетилнетакрилэта - по потере веса при проквливации при

8ОООС и равна ф при энульгвторе натриевор соли стеариновой кислоты, или 6,5",при энульгаторе бентонита. IÏIðèèåð 6» 1 г воздушносухого пористого синтетического виорфного влюносиликатв в Na .-форне поиещвют в 2Я-ный раствор соли Мора нв 10 иин при рН 4 9 образец про-, иывают дистиллированной водой с рН 5 для удаления захваченного железа, а затеи понещают в раствор акрилонитрила концентрации Х44

: ноль/л при 60ОС, добавляют перекись водорода из расчета 5=кратного избытка по отношерю к количеству введенного Ре <. По окончании полииеризвции образец проны. ввют водой и сушат ДО постоянного веса . Далев исследовали, квк в при иере Х. Высушенный образец содержит 22 ПАН по составу, т.е. привес в расчете на, вес исходного алюносиликвтв составляет 2ф - ПАН. !

После экстрвкции гоиополииерэ дииетилфоривиидои с нногократной сиеной растворителя содержание ПАН падает до 88,S% по составу, что

5, составляет привес 2ф ПАН.

»Пр»ии»ер 7» Также происходит прививка на синтетический аиорфный алюносиликат 5f c-ной водной энульсией иетилнетвкрилвта. После окон)р, чания реакции Образец экстрагируют вцетонои для удаления гонополиие ра. Количество неэкстрагируеного

I полииетилиетакрилатв определяют по ,, данныи элеиентарного анализа нв и 1 углерод и по потере веса при прокаливании при 800 С в течение 3 час. Первый способ дэл величину

,привеса полинерэ 2,5j., второй 4$.

2о Предиет изобретения

Способ получения иодифицироввнных иинеральных нвполнителей, нэприиер органокреинезенэ, оргайовлюиосиликвтэ M оргэнобентонита, путеи прививки к поверхности предварительно обработанного нвполнителя ионоиера акрилового ряда в присутствии окислителя, отличающийся теи, что, с целью упрощения зо условий привики, используют нвполнитель в (а =форне, предварительно обработанный. соляии двухввлентного железа.