DE1187592B - Process for the production of metal silicates - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
COIbCOIb
Deutsche Kl.: 12 i-33/26German class: 12 i-33/26
Nummer: 1187 592Number: 1187 592
Aktenzeichen: N 23244IV a/12 iFile number: N 23244IV a / 12 i
Anmeldetag: 29. Mai 1963 Filing date: May 29, 1963
Auslegetag: 25. Februar 1965Opening day: February 25, 1965
Die erfindungsgemäßen Produkte sind Metallsalze von polymerer Kieselsäure, die in Form feiner nicht agglomerierter Teilchen mit der folgenden allgemeinen Formel vorliegen:The products according to the invention are metal salts of polymeric silica, which are not in the finer form agglomerated particles have the following general formula:
η SiO, η SiO,
M1O1,,M 1 O 1 ,,
m H0O m H 0 O
bei der MxO3, ein Metalloxyd oder ein Gemisch von Metalloxyden, η eine Zahl zwischen 0,5 und 15 und m eine Zahl zwischen 1 und 5 bedeutet.where M x O 3 , a metal oxide or a mixture of metal oxides, η is a number between 0.5 and 15 and m is a number between 1 and 5.
Als Metalle werden vorwiegend Erdalkalimetalle verwendet, jedoch können auch damit verwandte Metalle, z. B. Zink und Magnesium, oder Metalle verwendet werden, die, insbesondere zusammen mit alkalischen Metallen, amphotere Oxyde bilden, z. B. Aluminium oder Zirkonium.The metals used are predominantly alkaline earth metals, but related metals can also be used Metals, e.g. B. zinc and magnesium, or metals are used, especially together with alkaline metals, amphoteric oxides form, z. B. aluminum or zirconium.
Die erfindungsgemäßen Silicate sind als Füllstoffe, insbesondere als Trübungsmittel bei der Herstellung von Papier, Kunstharz und Farben sowie als Verstärkungsmittel, ζ. B. für Kautschuk, und als Ionenaustauscher von Wert.The silicates according to the invention are used as fillers, in particular as opacifiers, in the production of paper, synthetic resin and paints and as a reinforcing agent, ζ. B. for rubber, and as an ion exchanger of value.
Zur Herstellung dieser Silicate wurde gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren entwickelt, bei dem man frisch hergestellte monomere Kieselsäure als Organosol mit einem feinverteilten metallischen Hydroxyd so umsetzt, daß der pH-Wert des Mediums augenblicklich auf über 7 ansteigt, so daß ein Gel gebildet wird, das sich schnell zu einer feinen Dispersion umwandelt, die keine Kieselsäure mehr in der anhängenden Flüssigkeit aufweist; dann verdampft und trocknet man diese Dispersion.For the preparation of these silicates, a method was developed in accordance with the present invention at freshly made monomeric silica as an organosol with a finely divided metallic Hydroxide reacts in such a way that the pH value of the medium instantly rises to above 7, so that a gel is formed that quickly turns into a fine dispersion that no longer contains silica in the having attached liquid; then this dispersion is evaporated and dried.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung des Kieselsäure-Organosols kann man ein Kieselsäure-Aquasol verwenden, das aus einem bekannten Material erhalten wird. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise eine Mineralsäure durch Zugabe einer wäßrigen Lösung eines alkalischen Silicats, wie z. B. ein Natrium- oder Kaliumsilicat, neutralisieren. Die Mineralsäure kann Schwefel-, Salz- oder Salpetersäure sein. Salpetersäure wird gegen der leichten Weiterbehandlung besonders empfohlen. Ungeachtet dessen verwendet man in der Praxis im allgemeinen Schwefelsäure, die weniger kostspielig ist. Es können auch andere Säuren, z. B. Phosphorsäure oder eine niedere aliphatische Säure, z. B. Ameisen- oder Essigsäure, verwendet werden. Von diesen niederen aliphatischen Säuren sind Oxysäuren, ζ. Β. Weinsteinsäure und Glykolsäure, besonders geeignet. *As a starting material for the production of the silicic acid organosol one can use a silica aquasol obtained from a known material will. For this purpose, for example, a mineral acid can be added by adding an aqueous one Solution of an alkaline silicate, such as. B. a sodium or potassium silicate, neutralize. the Mineral acid can be sulfuric, hydrochloric or nitric acid. Nitric acid is against the light Further treatment is particularly recommended. Regardless of this, in practice it is generally used Sulfuric acid, which is less expensive. Other acids, e.g. B. phosphoric acid or a lower aliphatic acid, e.g. B. formic or acetic acid can be used. Of these lower ones aliphatic acids are oxy acids, ζ. Β. Tartaric acid and glycolic acid, particularly suitable. *
Im Prinzip genügt es, die Menge an Silicatlösung zuzugeben, die die Neutralität des Gemisches gewährleistet. Zweckmäßigerweise zieht man es in der Praxis jedoch vor, die Silicatlösung in einer Menge zuzugeben, daß der pH-Wert des Gemisches 4 nicht über-Verfahren zur Herstellung von MetallsilicatenIn principle, it is sufficient to add the amount of silicate solution that ensures the neutrality of the mixture. In practice, however, it is expedient to add the silicate solution in an amount that the pH of the mixture is 4 not over-process for the production of metal silicates
Anmelder:Applicant:
Nobel-Bozel S. A., Paris
Vertreter:Nobel-Bozel SA, Paris
Representative:
Dr. W. Beil, A. HoeppenerDr. W. Beil, A. Hoeppener
und Dr. H. J. Wolff, Rechtsanwälte,and Dr. H. J. Wolff, lawyers,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36Frankfurt / M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Louis Gandon, Petit Quevilly, Seine-MaritimeLouis Gandon, Petit Quevilly, Seine-Maritime
(Frankreich)(France)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Frankreich vom 4. Juni 1962 (899 599)France of June 4, 1962 (899 599)
schreitet, so daß die Polymerisation der Kieselsäure ausreichend langsam fortschreitet. Insbesondere wird es empfohlen, die Zugabe so zu regulieren, daß man einen pH-Wert von etwa 2 erzielt, so daß das gebildete Aquasol eine gute Beständigkeit hat. In Anbetracht dieser Überlegungen verwendet man vorzugsweise 1,1 Äquivalente Säure pro Äquivalent des Alkalisalzes des Silicats, jedoch stellt diese Angabe keine Abgrenzung dar.proceeds so that the polymerization of the silica proceeds sufficiently slowly. In particular, will it is recommended to regulate the addition so that a pH of about 2 is achieved, so that the formed Aquasol has a good resistance. With these considerations in mind, it is preferable to use 1.1 equivalents of acid per equivalent of the alkali salt of the silicate, however, this figure represents no delimitation.
Zu diesem Aquasol der Kieselsäure gibt man dann eine stark polare organische Flüssigkeit zu, die mit der Kieselsäure Wasserstoffbindungen eingeht, so daß die »Silanol«-Gruppen SiOH stabilisiert und die schnelle Polymerisation verhindert wird.A strongly polar organic liquid is then added to this Aquasol of the silica, which is then added to the the silica enters into hydrogen bonds, so that the "silanol" groups are stabilized by SiOH and the rapid polymerization is prevented.
Die bevorzugten organischen Flüssigkeiten haben die FormelThe preferred organic liquids have the formula
bei der Xat the X
H3C — C —H3C - C -
Il χIl χ
O oderO or
.H.H
OHOH
ist, d. h. Aceton oder ein Isopropanol bedeuten. Man kann auch, was weniger zu empfehlen ist, das normale Propanol und Methyläthylketon verwenden.is, d. H. Mean acetone or an isopropanol. You can also do what is less recommended, the normal Use propanol and methyl ethyl ketone.
Damit die Polymerisation in ausreichendem Maße gehemmt wird, gibt man genug organische Flüssigsos 510/350So that the polymerization is sufficiently inhibited, enough organic liquid is added 510/350
keit zu, so daß ein beachtlicher Teil der freien Kieselsäuregruppen durch Veresterung blockiert wird. Man gibt dann vorzugsweise mindestens 25 Volumprozent Isopropanol oder 50 Volumprozent Aceton mit Bezug auf das Aquasol zu. In der Praxis kann man aus Sicherheitsgründen die organische Flüssigkeit im Überschuß, beispielsweise bis zum zweifachen Volumen dear Aquasolmenge zugeben. Die organische Flüssigkeit braucht nicht wasserfrei zu sein. An Stelle von reinem Isopropanol ist es beispielsweise zweckmäßiger, technischen Isopropylalkohol zu verwenden. speed, so that a considerable part of the free silicic acid groups blocked by esterification. At least 25 percent by volume is then preferably added Isopropanol or 50 percent by volume acetone with respect to the Aquasol too. In practice you can get out For safety reasons, the organic liquid in excess, for example up to twice the volume Add the amount of Aquasol. The organic liquid does not need to be anhydrous. Instead of For example, of pure isopropanol, it is more appropriate to use technical grade isopropyl alcohol.
Die nachfolgende Verfahrensstufe besteht in der Zugabe eines in Wasser löslichen Salzes zu dem hydroorganischen Gemisch, das eine Trennung des Gemisches in zwei Schichten bewirkt, nämlich eine wäßrige Schicht, die sich unten befindet und eine organische Schicht, die sich oben befindet und die ans einem monomeren Kieselsäure-Organosol besteht.The subsequent process step consists in adding a water-soluble salt to the hydro-organic mixture that causes the mixture to separate into two layers, namely one aqueous layer which is at the bottom and an organic layer which is at the top and which consists of a monomeric silicic acid organosol.
Tm Prinzip kann man das Natriumsalz zu der Säure zugeben, die zur Herstellung des Aquasols verwendet wurde, außer Natriumsulfat im Fall von Schwefelsäure. In der Praxis wird Natriumchlorid vorgezogen, das zweckmäßig und preisgünstig ist. In principle, the sodium salt can be added to the acid used to make the Aquasol, except for sodium sulfate in the case of sulfuric acid. In practice, preference is given to sodium chloride, which is convenient and inexpensive.
Die zuzugeböäde Menge richtet sich vorzugsweise nach der Sättigung.The amount to be added is preferably based after saturation.
. Darm trennt man das erhaltene Kieselsäure-Organoeol ab.. The silicic acid organo-oil obtained is then separated away.
Das zu diesem monomeren Kieselsäure-Organosol zuzugebende Metallhydroxyd ist vorzugsweise ein basisches Hydroxyd, wie z.B. Calcium-, Bariumoder Magnesiümnydroxyd. Man kann es durch Fällung aus seinen Lösungen, beispielsweise mittels einer Ätznatronlauge, erhalten. Das gefällte Hydroxyd befindet sich im allgemeinen im Zustand eines Aquagels. Man trennt es und wäscht es mit Wasser. Vorteilbefterweise gibt man das Hydroxyd nicht als solches, sondern als dme Dispersion in einer organischen Massigkeit Ka^tdie mit demselben mischbar ist und «Se. zur Hetstefcing des. Organosols bereits verwendet d Man kanft zu diesem Zweck eine der vororganischen Flüssigkeiten verdi li i dThe metal hydroxide to be added to this monomeric silicic acid organosol is preferably a basic hydroxide, such as calcium, barium or magnesium hydroxide. It can be done by precipitation obtained from its solutions, for example by means of a caustic soda solution. The precipitated hydroxide is located is generally in the state of an aquagel. You separate it and wash it with water. Advantageously the hydroxide is not given as such, but as a dispersion in an organic one Massiveness, which can be mixed with the same and «Se. Already used for the hetstefcing of the organosol For this purpose one can use one of the pre-organic Liquids verdi li i d
gg g ggg g g
«enden, beispielsweise die gleiche, die für das Organosol T«erwendet wurden:«End, for example, the same for that Organosol T «were used:
'Darm gibt man diese Suspension unter Rühren zu dem Kieselsäare-Organosol.This suspension is then added to the intestine while stirring the silica organosol.
Obgleich die Zugabe des Hydroxyds in Form einer Dispersion im .-einer organischen Flüssigkeit voraOzleitiaa
ist, kann man "auch sehr gut das Hydroxyd
als solches zrigeben, wenn erjn einem feinverteilten
Zustand vorlagt. - , :;
■ Damit dös ieinverteilte" Hydroxyd auch in der
Dispersion in dieser Form bleibt, ist es zweckmäßig, daß die Dispersion gut flüssig ist. Im Fall von CaI-cdumoxyd,
das beispielsweise als fein verteilter Niederschlag erhalten wurde und die Form des Hydsoxyds
hat, sind 300 g dieses Calciumoxyds für mindestens 11 Isopropanol oder Aceton zu verwenden,
wenn man eine, feine und homogene Paste für die Einführung in das Kieselsäure-Organosol erhalten
will.Although the addition of the hydroxide in the form of a dispersion in an organic liquid is preferred, the hydroxide as such can also be added very well if it is in a finely divided state.
In order that the "dispersed" hydroxide also remains in this form in the dispersion, it is advisable that the dispersion is well liquid To use g of this calcium oxide for at least 11 isopropanol or acetone if one wants to obtain a fine and homogeneous paste for the introduction into the silicic acid organosol.
Man gibt dann das Hydroxyd oder die organische Hydroxyddispersion mit einemmal zu. Es findet eine Umsetzung statt, die zuerst zu einem Gel, dann zu einer feinen und homogenen Dispersion des Reaktionsprodukts in der das Medium bildenden Flüssigkeit führt Es bleibt keine Kieselsäure in der anliängenden Massigkeit zurück. Durch Verdampfen, anschließendes Trocknen, beispielsweise bei 100 bis 125° C, erhält man schließlich das erfindungsgemäße synthetische Silicat.The hydroxide or the organic hydroxide dispersion is then added all at once. It finds one Implementation takes place, first to form a gel, then to a fine and homogeneous dispersion of the reaction product in the liquid that forms the medium. No silica remains in the adjacent liquid Bulk back. By evaporation, then drying, for example at 100 to 125 ° C., the synthetic silicate according to the invention is finally obtained.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann man an Stelle des Metallhydroxyds mit basischem Charakter ein amphoteres Metallhydroxyd verwenden, wie beispielsweise das Aluminium, Zink- oder Zirkoniumhydroxyd, das man, sei es als Lösung, sei es als Suspension, in einer alkalischen Lösung verwendet.According to the present invention, one can replace the metal hydroxide with a basic character use an amphoteric metal hydroxide, such as aluminum, zinc or zirconium hydroxide, that one, be it as a solution, be it as a suspension, used in an alkaline solution.
ίο Nach dem Mischen mit dem Kieselsäure-Organosol findet, wie oben bereits angegeben wurde, eine Umsetzung statt, die zuerst zu einem Gel und dann zu einer feinen und homogenen Dispersion des Reaktionsproduktes in der das Medium darstellenden Flüssigkeit führt. Durch Verdampfen und anschließendes Trocknen erhält man schließlich ein Silicoaluminat, ein Silberzinkat oder ein Silicozirkonat, wobei das Alkalimetall je nach dem in gebundenen Zustand in den synthetischen Silicometallverbindungen vorliegt.ίο After mixing with the silica organosol As already stated above, a conversion takes place, which first leads to a gel and then to a fine and homogeneous dispersion of the reaction product in the medium constituting the medium Liquid leads. By evaporation and subsequent drying, a silicoaluminate is finally obtained, a silver zincate or a silicozirconate, the alkali metal depending on the bonded State in the synthetic silicometal compounds.
An Stelle der Hydroxyde, die in Frage kommen, kann man auch gemäß der vorliegenden Erfindung ein metallisches Hydroxyd verwenden, das weder basisch noch amphoter ist, indem man das Hydroxyd in Form einer Suspension in einer alkalischen Lösung verwendet. Man kann auch beispielsweise synthetische Silicometallverbindungen von Nickel, Mangan, Blei, Kobalt usw. herstellen.Instead of the hydroxides that come into question, one can also according to the present invention use a metallic hydroxide that is neither basic nor amphoteric by using the hydroxide used in the form of a suspension in an alkaline solution. One can also, for example, synthetic Manufacture silicometal compounds of nickel, manganese, lead, cobalt, etc.
Man gießt langsam unter Rühren 1923 ecm einer wäßrigen Natriumsilicatlösung, die pro Liter 241 g SiO2 und 62 g Na2O enthält, in 1092 ecm vierfach normaler Schwefelsäure. Das erhaltene Kieselsäure-Aquasol wird zu 3000 ecm Aceton unter Rühren zugegeben. Dann gibt man 750 g Natriumchlorid zu und fährt fort mit dem Rühren, bis das Salz sich gelöst hat. Nach Beendigung des Rührens findet ein Trennen in zwei Schichten statt. Die obere organische Schicht enthält fast die gesamte verwendete Kieselsäure und stellt ein monomeres Kieselsäureketosol dar.1923 ecm of an aqueous sodium silicate solution containing 241 g of SiO 2 and 62 g of Na 2 O per liter is slowly poured into 1092 ecm of quadruple normal sulfuric acid with stirring. The silica Aquasol obtained is added to 3000 ecm of acetone with stirring. Then 750 g of sodium chloride are added and stirring is continued until the salt has dissolved. After the stirring is stopped, separation into two layers takes place. The upper organic layer contains almost all of the silica used and is a monomeric silica ketosol.
Das frisch hergestellte Ketosol wird mit dem Aceton in einer solchen Menge verdünnt, daß es 65,4 g SiO? pro Liter enthält. Zu 5810 ecm des Ketosols gibt man dann unter heftigem Rühren eine homogene Paste aus 201 g frisch gefälltem Calciumoxyd und 1000 ecm Aceton zu. Es bildet sich dann sehr schnell ein Gel, das sich zunehmend verflüssigt. Nach 20 Minuten erhält man eine feine und homogene Dispersion. Es bleibt keine Kieselsäure in der anhängenden Flüssigkeit. Man verdampft die Dispersion, um Wasser und Aceton abzutrennen, dann trocknet man den Rückstand bei 20° C. Man erhält schließlich ein trockenes Pulver, das die folgenden Bestandteile und Eigenschaften aufweist:The freshly prepared ketosol is diluted with the acetone in such an amount that it contains 65.4 g of SiO ? per liter contains. A homogeneous paste of 201 g of freshly precipitated calcium oxide and 1000 ecm of acetone is then added to 5810 ecm of the ketosol with vigorous stirring. A gel then forms very quickly, which increasingly liquefies. A fine and homogeneous dispersion is obtained after 20 minutes. No silica remains in the attached liquid. The dispersion is evaporated to separate the water and acetone, then the residue is dried at 20 ° C. A dry powder is finally obtained which has the following components and properties:
SiO2 69,lO<VoSiO 2 69, 10 <Vo
CaO 16,20VoCaO 16.20Vo
Das Molverhältnis liegtThe molar ratio is
daher bei SiO2: CaO .. 4:1therefore with SiO 2 : CaO .. 4: 1
Glühverlust bei 800° C .. 12,13 %Loss on ignition at 800 ° C .. 12.13%
Schüttdichte 0,243Bulk density 0.243
Tatsächliche Dichte 1,403Actual density 1.403
Leinölabsorption 232 g/100 g PigmentLinseed oil absorption 232 g / 100 g pigment
Man stellt zuerst ein monomeres Kieselsäure-Ketosol her, indem man nach dem Beispiel 1 verfährt. Das frisch hergestellte Ketosol wird dann mit Aceton so verdünnt, daß eine Konzentration von 71 g SiO2 erhalten wird. Zu 3500 ecm dieses Ketosols gibt man dann unter heftigem Rühren eine homogene Paste zu, die aus 580 g technischem Baryt mit einem Gehalt von 55% BaO und 1000 ecm Aceton besteht. Es bildet sich sehr schnell ein Gel, das sich zunehmend in eine Dispersion umwandelt. Dies dauert etwa 1 Stunde. Man verdampft diese Dispersion, um Wasser und Aceton abzutrennen, dann trocknet man den Rückstand bei 120° C. Man erhält schließlich ein trockenes Pulver, das die folgenden Bestandteile und Eigenschaften aufweist:A monomeric silica ketosol is first produced by proceeding according to Example 1. The freshly prepared ketosol is then diluted with acetone so that a concentration of 71 g SiO 2 is obtained. A homogeneous paste is then added to 3500 ecm of this ketosol with vigorous stirring, which consists of 580 g of technical barite with a content of 55% BaO and 1000 ecm of acetone. A gel forms very quickly, which increasingly transforms into a dispersion. This takes about 1 hour. This dispersion is evaporated in order to separate off water and acetone, then the residue is dried at 120 ° C. A dry powder is finally obtained which has the following components and properties:
SiO2 37%SiO 2 37%
. 47%. 47%
. 2:1. 2: 1
Glühverlust bei 800° C 13%Loss on ignition at 800 ° C 13%
Schüttdichte 0,45Bulk density 0.45
Tatsächliche Dichte 2,13Actual density 2.13
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 stellt man ein monomeres Kieselsäure-Ketosol her. Das frisch hergestellte Ketosol wird mit Aceton so verdünnt, daß eine Konzentration von 55 g SiO2 pro Liter vorliegt. Zu 5100 ecm dieses Ketosols gibt man dann unter heftigem Rühren eine homogene Paste aus 575 g frisch gefälltem Magnesiumhydroxyd und 2100 ecm Aceton. Es bildet sich dann ein Gel, das sich zunehmend verflüssigt. Nach Ablauf von 15 Minuten erhält man eine feine und homogene Dispersion. Man verdampft die Dispersion, um Wasser und Aceton abzutrennen, dann trocknet man den Rest bei 120° C. Man erhält schließlich ein trockenes Pulver, das den folgenden Gehalt und die folgenden Eigenschaften aufweist:Following the procedure of Example 1, a monomeric silica ketosol is prepared. The freshly prepared ketosol is diluted with acetone so that there is a concentration of 55 g SiO 2 per liter. A homogeneous paste of 575 g of freshly precipitated magnesium hydroxide and 2100 ecm of acetone is then added to 5100 ecm of this ketosol with vigorous stirring. A gel then forms, which increasingly liquefies. After 15 minutes a fine and homogeneous dispersion is obtained. The dispersion is evaporated to separate the water and acetone, then the remainder is dried at 120 ° C. A dry powder is finally obtained which has the following content and properties:
BaO BaO
Molekularverhältnis SiO2: BaOMolecular ratio SiO 2 : BaO
Das frisch hergestellte Isopropanosol wird mit Isopropylalkohol so verdünnt, daß eine Konzentration von 53 g SiO2 pro Liter vorliegt. Zu 4650 ecm dieses Isopropanosols gibt man dann unter heftigem Rühren eine wäßrige Lösung zu, die aus 389 g Natriumaluminat mit einem Gehalt von 36% Al2O3 und 3 1 Wasser besteht. Es bildet sich sehr schnell ein Gel, das sich zunehmend verflüssigt. Nach Ablauf von 20 Minuten erhält man eine feine undThe freshly prepared isopropanosol is diluted with isopropyl alcohol so that there is a concentration of 53 g SiO 2 per liter. An aqueous solution consisting of 389 g of sodium aluminate with a content of 36% Al 2 O 3 and 3 liters of water is then added to 4650 ecm of this isopropanol with vigorous stirring. A gel forms very quickly, which increasingly liquefies. After 20 minutes a fine and is obtained
ίο homogene Dispersion. Man verdampft diese Dispersion, um Wasser und Isopropanol abzutrennen, dann trocknet man den Rückstand bei 120° C. Man erhält schließlich ein trockenes Pulver, das den folgenden Gehalt und die nachfolgenden Eigenschaften aufweist: ίο homogeneous dispersion. This dispersion is evaporated, in order to separate off water and isopropanol, the residue is then dried at 120 ° C. One obtains finally a dry powder that has the following content and properties:
SiO2 43,4%SiO 2 43.4%
Al2O3 24,9%Al 2 O 3 24.9%
Na2O 15,2%Na 2 O 15.2%
Molverhältnis SiO2: Al2O3: Na2O .. 3:1:1Molar ratio SiO 2 : Al 2 O 3 : Na 2 O .. 3: 1: 1
Glühverlust bei 800° C 12,5 %Loss on ignition at 800 ° C 12.5%
Schüttdichte 0,36Bulk density 0.36
Tatsächliche Dichte 1,17Actual density 1.17
Obgleich es sehr wirtschaftlich ist, die Verfahren bei Raumtemperatur duchzuführen, kann man auch gegebenenfalls unter Erwärmen arbeiten, solange man unterhalb des Siedepunktes der verwendeten organischen Flüssigkeit bleibt.While it is very economical to run the processes at room temperature, one can optionally work with heating, as long as one is below the boiling point of the used organic liquid remains.
Die erfindungsgemäßen synthetischen Silicate führen zu ausgezeichneten Ergebnissen, wenn man sie als Verstärkungsmittel für natürliche und synthetische Kautschuke verwendet. Mit dem Silicat des Beispiels 1 (SiO2: CaO = 4:1) hat man ein Gemisch von 60 g synthetischem Silicat pro 100 g rauchbehandeltem Kautschuk hergestellt. Nach der Vulkanisation in Gegenwart der üblichen Bestandteile erhält man ein Produkt mit den folgenden mechanischen Eigenschaften: The synthetic silicates of the present invention give excellent results when used as reinforcing agents for natural and synthetic rubbers. Using the silicate of Example 1 (SiO 2 : CaO = 4: 1), a mixture of 60 g of synthetic silicate per 100 g of smoke-treated rubber was produced. After vulcanization in the presence of the usual components, a product is obtained with the following mechanical properties:
SiO.,SiO.,
49%
16%49%
16%
MgO MgO
MolekularverhältnisMolecular ratio
SiO2:MgO 2:1SiO 2 : MgO 2: 1
Glühverlust bei 800° C .. 29,3%Loss on ignition at 800 ° C .. 29.3%
Schüttdichte 0,45Bulk density 0.45
Tatsächliche Dichte 1,42Actual density 1.42
Leinölabsorption 124 g/100 g PigmentLinseed oil absorption 124 g / 100 g pigment
Man gießt langsam unter Rühren 2100 ecm einer wäßrigen Natriumsilicatlösung, die pro Liter 170 g SiO2 und 45 g Na2O enthält, in 900 ecm vierfach normale Schwefelsäure. Das erhaltene Kieselsäure-Aquasol wird mit 4290 ecm 85volumprozentigem Isopropylalkohol unter Rühren versetzt. Dann gibt man 912 g Natriumchlorid zu und fährt mit dem Rühren bis zur Lösung des Salzes fort. Nach Einstellen des Rührens findet eine Trennung in zwei Schichten statt. Man erhält eine obere organische Schicht, die die gesamte verwendete Kieselsäure enthält und die ein monomeres Kieselsäure-Isopropanosol darstelt.With stirring, 2100 ecm of an aqueous sodium silicate solution containing 170 g of SiO 2 and 45 g of Na 2 O per liter is slowly poured into 900 ecm of quadruple normal sulfuric acid. The silica Aquasol obtained is mixed with 4290 ecm of 85 percent by volume isopropyl alcohol while stirring. Then 912 g of sodium chloride are added and stirring is continued until the salt is dissolved. After the stirring is stopped, separation into two layers takes place. An upper organic layer is obtained which contains all of the silica used and which is a monomeric silica-isopropanol.
Modul, kg/cm2 bei 200% 34Modulus, kg / cm 2 at 200% 34
bei 300% 54at 300% 54
Bruchfestigkeit, kg/cm2 127Breaking Strength, kg / cm 2 127
Dehnung bis zum Bruch, % 475Elongation to break,% 475
Härte nach Shore 62Shore hardness 62
Reißfestigkeit, kg/cm2 30Tear strength, kg / cm 2 30
Andererseits besitzen die erfindungsgemäßen Alumino-Natriumsilicate sowie die Verbindungen nach Beispiel 4 bemerkenswerte Eigenschaften als Ionenaustauscher.On the other hand, the aluminosodium silicates according to the invention and the compounds according to Example 4, remarkable properties as an ion exchanger.
Claims (10)
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