Высокодисперсный кремнезем,модифицированный трис- /ацетоноксимокси/ алкилсиланами,в качестве наполнителя кремнийорганических клеев-герметиков
Патент 927798
Авторы
Высокодисперсный кремнезем,модифицированный трис- /ацетоноксимокси/ алкилсиланами,в качестве наполнителя кремнийорганических клеев-герметиков
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн927798 ф с. (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 170180 (21) 291.1473/23-04 (511М. Кл.з с присоединением заявки ¹
С 07 F 7/18
С 08 F 2/44
Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150582, Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 1Ь0582 (53) УДК 547. 245 (088.8) (72) Авторы, изобретения
Г. Я. Губа, Л. С. Антонова, В.Н. Апанови, В.,В.-Павлов, A.Ï.Êóëåøoí, В.В.Северйый, А.A.×óéê и В ;.И".Ватаманюк
f r
Ордена Трудового Красного Знаиени институт физической) химии им. Л.В. Писаржевского и Специально конструКторскотехнологическое бюро с экспериментальнйм Йройзводствфм
Института физической химии им. Л.В. Писарйевекр о (71) Заявители (54) ВЫСОКОДИСПЕРСНЫЙ КРЕМНЕЗЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ
ТРИС(АЦЕТОНОКСИМОКСИ) АЛКИЛСИЛАНАМИ,В КАЧЕСТВЕ
НАПОЛНИЕЛЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ КЛЕЕ †. ГЕРМЕТИКОВ
Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к высокодисперсному кремнезему, модифицированному трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами общей формулы
R — $i (ON = С (СНь) )з, . (1) где R — метил, этил пропил или винил которые могут быть использованы в качестве наполнителя кремнийорганических клеев — герметиков.
Известно использование в качестве наполнителя аминоэтоксиаэросила (13.
Наиболее близким к предлагаемому по структуре и назначению является кремнезем, модифицированный силазаном (23 .
Однако полученные модифицирован— ные кремнеземы не характеризуются высокой реакционной способностью для отверждения кремнийорганических полимерных систем при комнатной температуре.
Целью изобретения является расширение ассортимента .наполнителей кремнийорганических клеев — герметиков и повышение их активности.
Поставленная цель достигается высокодисперсным кремнеземом, модифицированным трио(ацетоксимокси)алкилсиланами общей формулы 1, активность которых превышает активность известных наполнителей.
Высокодисперсный кремнезем, модифицированный трис(ацетоноксимокси) алкилсиланами, общей формулы 1 получают взаимодействием кремнезема, предварительно термовакуумированного
10 при 200-250 С в течение 1 ч с napal ми трис (ацетоноксимокси) алкилсилана в течение 0,5-1 ч при 20-120 С °
Пример 1. 100 г аэросила марки A-300, предварительно термовакуумированного при 200 С в. течение 1 ч, охлаждают до 100 С и обрабатывают 17 г трис(ацетоноксимокси) метилсилана в течение 1 ч при этой же температуре и давлении 1 ° 10 мм рт.ст..Побочные и непрореагировавшие продукты удаляют термовакуумированием при температуре реакции.
Модифицирование кремнезема в указанных условиях ведет к полному замещению поверхностных силанольных
25 групп аэросила ацетоноксимоксильными. группами, что проявляется в исчезновении полосы поглощения валентных колебаний гидроксильных групп при
3750 см и в появлении в HK-спектре
30 полосы поглощения 1660 см, принад927798
Таблица1
Термическая устойчивость в вакууме, OC
Устойчивость к гидролизу, ч
Концентрация активных групп на поверхности ммоль/г рН
Удельная поверхность м /r
При, мер
8,2 300
0,25 1,3
350
8,3 290
350
0,1
1,3
0,15 1 1
320
8,0 280
1,0
0,2
300
8,4 290
Около 300
0,25
6 Силазанаэросилы
5 Трис (ацетоноксимокси) метилсиланом 8,2 290
0,12 1,2
350 лежащей ацетоноксимоксильным группировкам, и полос 2980 и 2935 см принадлежащих валентным колебаниям
СН-групп трис(ацетоноксимокси)метилсилана.
Пример 2. 1,00 r аэросила
A-300 термовакуумируют в течение
1 ч при 100 С и обрабатывают при этой же температуре 19 г трис (ацетоноксимокси)этилсилана при давлении
1 ° 10 мм рт. т. в течение 1 ч. Далее поступают, как в примере 1.
ИК-спектр модифицированного кремнезема аналогичен предыдущему °
Пример 3. 100 r аэросила
А-300 термовакуумируют в течение
1 ч при 250 С,охлаждают до 120 С и приводят в контакт с 20 г трис. (ацетоноксимокси)пропилсилана при давлении 1 10- мм рт.ст. Реакцию ведут 0,5 ч и далее аналогично примеру 1.
Аэросил модифицированный
4 Трис(ацетоноксимокси)винилсиланом
1 Трис(ацетоноксимокси)метилсиланом
2 Трис(ацетоноксимокси).этил- силаном
3 Трис (ацетоноксимокси) пропилсиланом
Как видно из приведенных примеров и мабл. 1, концентрация привитых к поверхностикремнозема ацетоноксимоксильных групп, определенная методом ИКС, показывает, что с одной гидроксильной группой поверхности кремнезема взаимодействует, в основном, одна ацетоноксимоксильная группа..
Полученные кремнеземы гидроли- зуют на воздухе в течение 6-15 мин в то время, как силазанаэросилы гидролитически устойчивы в течение
50 ч. Учитывая то, что реакционная способность кремнийорганических
Пример 4. 100 r аэросила
A-300 подвергают термовакуумированию при 200 С в течение 1 ч. Затем температуру понижают до 120 С и обрабатывают 16 г трис(ацетоноксимокси)вин)ялсилана при значении вакуума 1 10 мм рт.ст. в течение 0,5 ч.
Далее процесс ведут аналогично примеру 1.
П р и м е.р 5. 100 r аэросила
10 A-300 прогревают при 250 С в течение
1 ч, охлаждают до 20 С и обрабатывают 17 г (ацетоноксимокси)метилсилана при этой температуре в токе азота в течение 1 ч. Побочные и непрореагировавшие продукты удаляют продувкой азотом при температуре реакции и далее процесс аналогичен.
Характеристики полученных кремнеземов в сравнении с характеристиками кремнеземов, полученных rro известному способу, представлены в табл. 1.. соединений, являющихся модификаторами, уменьшается при химической прививке к поверхности кремнезема, а также то, что как индивидуальные ацетоноксимоксиалкилсиланы, так и алкилсилазаны гидролитически неустойчивы, проявление у дисперсных кремнеземов, модифицированных трис (ацетоноксимокси) алкилсиланами, высокой
6() гидролитической активности, является весьма неожиданным. укаэанные модифицированные кремнеземы испытаны в качестве активных
65 наполнителей кремнийорганических
927798 клеев - герметиков холодного отверждения. Объектами сравнения при этом являются известные активные наполнители — сила занаэросил и аминоэтоксиаэросил. Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Таблица 2
Состав отверждаемой композиции, мас. ч. ремя отерждени я, сут емпеатуа отерждеия ком позиции, OC
Аэросил модифицнрованный
Силазанаэросил
Каучук
СКТН г
Аминоэток сиаэросил
Трис (ацетоноксим» окси)винилсиланом рис ацеоноксимокси) метилси ланом
1 рис (ацеонок-, имоки) этилсиланом
20 5
20 5
20 5
20 (100
20 Не отвержда. .ется без отвердителяR- Si (ОН=С (СН ) ), где R -- метил,этил,пропил или винил в качестве наполнителя кремнийорганических клеев — герметиков .
Из табл. 2 видно, что реакционная° способность модифицированных дис-персных кремнеземов, получаемых по предлагаемому способу, достаточно высока для отверждения силиконовых клеев — герметиков при комнатной температуре (20 С) .
Формула изобретения
Высокодисперсный кремнезем, мо-, 45 дифицированный трис(ацетоноксимокси)алкилсиланами общей формулы
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 724551, кл. С 09 К 3/10, 1978.
2 ° Авторское свидетельство СССР
Р 436059, кл. С 07 F 7/02, 1972 °
Составитель B. Мякушева
Редактор И. Митровка Техред Т. Маточка
Корректор С. Шекмар
Заказ 31б3/34 Тираж 390 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
100 5
100
Трис (ацетоноксимокси) пропилсиланом
20 Не отверждается в течение
5 сут и более без добавления отвердителя