DE2107082A1 - Surface treated powdered silica and process for the manufacture thereof - Google Patents
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Description
Pberflächeribehandeltes pulverfSraigee Siliciumdioxid uM Ter- Surface-treated powdered silicon dioxide in the form of
fahren aur Herstellung desselbendrive towards the production of the same
Priorität: 16.2,1970 - GroßbritannienPriority: 2/16/1970 - Great Britain
Die Erfindung beaieht sich cut die Oberflächenbehandlung von Teilchen und insbesondere auf die Oberflächenbehandlung von Siliciumdioxidteilchan.The invention beaieht to cut the surface treatment of particles and more particularly to the surface treatment of Siliciumdioxidteilchan.
Es 1st bekannt,, daß die Oberflächeneigenschaften von Feststoffen modifiziert werden können, wenn man ein Silan oder Silojean aufbringt, welches oftmals polymerisiert und dabei auf der Oberfläche eine Polysiloxane oder Silikonschicht bildet. Durch eine solche Behandlung wird eine normaler-It is known that the surface properties of solids can be modified if you apply a silane or Silojean, which often polymerizes and thereby a polysiloxane or silicone layer on the surface forms. Such treatment will result in normal
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— P «.- P «.
weise hydrophils Oberfläche hydrophob geoaclit. Wenn diese Behandlung auf die einzelnen leuchen vcn Pulvern angewendet wird, dann werden die Fli-aßeigenseiiafteii der Pulver selbst oder die Fließeigenschaften von anderen festen Pulvern, denen diese behaMelten ieilcben zugesetzt worden sind, verbessert. Es können Jedoch dabei andere Eigenschaften stark verschlechtert werden, wie z.B* die Eigenschaften, die von der Anwesenheit von hydrophilen Gruppen auf der Oberfläche oder von der Anziehung anderer hydrophiler Gruppen durch diese Oberfläche abhängen. So wurde beispielsweise beobachtet, daß die meisten bekannten Silan- und Siloxanbehandlungen von Siliciumdioxid die Oberfläche so hydrophob machen, daß das Siliciumdioxid einen Zusammenbruch der meisten wässrigen Schäume verursacht« So wurde gefunden, daß aus vielen Gründen, von denen die Schaumverträglichkeit nur ein Beispiel ist, ein teilchenförmigea Siliciumdioxid notig ist, welches Eigenschaften besitzt, die zwischen den Eigenschaften von unbehandeltem und hydrophobem Silicium! ioxid liegen.wise hydrophilic surface hydrophobic geoaclit. When this treatment is applied to the individual lights of powders, the flow properties of the powders themselves or the flow properties of other solid powders to which these coated powders have been added are improved. However, other properties can be greatly impaired in the process, such as, for example, the properties that depend on the presence of hydrophilic groups on the surface or on the attraction of other hydrophilic groups by this surface. For example, it has been observed that most of the known silane and siloxane treatments of silica make the surface so hydrophobic that the silica causes breakdown of most aqueous foams. Thus, it has been found that for many reasons, of which foam compatibility is just one example, a particulate silicon dioxide is required which has properties that lie between the properties of untreated and hydrophobic silicon! ioxid lie.
So wird gemäß der Erfindung ein oberflächenbehandeltes pulverisiertes Siliciumdioxid vorgeschlagen, welchesThus, according to the invention, a surface-treated powdered silicon dioxide is proposed which
ρ eine Oberfläche von mindestens 10 m /g aufweist und einen Hydrophobizitätsgrad, gemessen durch den weiter unten beschriebenen Hethanoltitrationstest, im Bereich von 5 bis 35 besitzt.ρ has a surface area of at least 10 m / g and has a degree of hydrophobicity, measured by the ethanol titration test described below, in the range from 5 to 35.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin ein pulverisiertes Siliciumdioxid vorgeschlagen, welches eine OberflächeAccording to the invention, there is also a powdered Silica proposed, which is a surface
ο
von mindestens 10 m /g aufweist und welches mit einer
Organosiliciuinverbindung in der Weise behandelt worden
ist, daß seine Oberfläche einen Hydrophobizitätsgrad,
gemessen durch dan weiter unten beschriebenen Methanoltitrationstest,
im Bereich von 5 his 35 besitzt.ο
of at least 10 m / g and which has been treated with an organosilicon compound in such a way that its surface has a degree of hydrophobicity, as measured by the methanol titration test described below, in the range of 5 to 35.
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ziert, welche einen Hydrophobizitätsgrad besitzen, der zwischen dem unbehandelten Siliciumdioxid mit einer hydrophilen Oberfläche und einem behandelten Silicium» dioxid, dessen Oberfläche vollständig hydrophob gemacht worden ist, liegt.adorns, which have a degree of hydrophobicity that between the untreated silicon dioxide with a hydrophilic surface and a treated silicon » dioxide, the surface of which is made completely hydrophobic has been lies.
Der "Methanoltitrationstest", der hier zur Bestimmung des Hydrophobizitätsgrads eines behandelten SilicuadioxLds verwendet wird, wird wie folgt ausgeführt. 0,2 g des zu prüfenden Pulvers werden in 50 ml Wasser, das sich in einem konischen 250 ml-Kolben befindet, eingebracht* Methanol wird aus einer Burette eintitriert, bis das gesamte Siliciumdioxid benäBt ist., wobei der Endpunkt dadurch zu beobachten ist, daß das gesamte Pulver sich als Suspension in der Flüssigkeit befindet. Vor dem Erreichen des Bndpunktes sind einige Teilchen oder Agglomerate su beobachten, die auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmen. Der Sydrophobizitätsgr&d vird ausgedrückt als Prozentsatz des Methanols im Plüssigkeitsgemisch aus Methanol und Wasser, wenn der Endpunkt erreicht ist.The "methanol titration test" used here to determine the Degree of hydrophobicity of a treated silica is used is carried out as follows. 0.2 g of the powder to be tested in 50 ml of water, which is in located in a 250 ml conical flask, introduced * methanol is titrated in from a burette until all of the silicon dioxide is consumed, whereby the end point is thereby it can be observed that the entire powder is present as a suspension in the liquid. Before reaching At the end point, some particles or agglomerates can be observed on the surface of the liquid swim. The degree of sydrophobicity is expressed as the percentage of the methanol in the liquid mixture from methanol and water when the end point is reached.
Es ist bekannt, daS Silanolgruppen auf der Oberfläche von unbehandeltem Siliciumdioxid anwesend sind, und es wird angenommen, da'ß der Ersatz von Silanolgruppen durch Gruppen, die in einem freien Kohlenwasserstoffradikal, wie z.B. einem Alkyl- oder Phenylradikal, endigen, den Charakter der Oberfläche von hydrophil nach hydrophob verändern. Jedoch ist es nicht nötig, alle Silanolgruppen zu ersetzen, um den hydrophilen Charakter wirksam zu beseitigen« Es ist möglich, daß die den hydrophoben Charakter verleihenden Gruppen die Oberfläche derart bedecken und u.U. über den Silanolgruppen liegen, daß der hydrophile Charakter der Ober-It is known that silanol groups are present on the surface of untreated silica, and it is it is assumed that the replacement of silanol groups by groups in a free hydrocarbon radical, such as an alkyl or phenyl radical, make the surface hydrophilic change after hydrophobic. However, it is not necessary to replace all of the silanol groups in order to make the hydrophilic Effectively Eliminate Character «It is possible that the groups which give the hydrophobic character cover the surface in such a way and possibly lie over the silanol groups that the hydrophilic character of the upper
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fläche verlorengeht und daß das Silic5.umaio3r.ia "vollständig" hydrophob wird. Dieser Ausdruck vjird hier def'initiojauemäß für solche fein zerteilte Siliciuaidioxide verwendet, die beim oben beschriebenen Methanoltitrationatest einen Wert von mehr als 40 ergeben«area is lost and that the Silic5.umaio3r.ia "completely" becomes hydrophobic. This expression is used here by definition used for such finely divided Siliciuaidioxide that in the methanol titrationate test described above Value of more than 40 results in "
Die Siliciumdio3d.de mit einem "mittleren" hydrophoben Charakter, welche gut ausgewogene Eigenschaften besitzen, ergeben beim Methanol test Vierte von 5 bis 35· Es wird bevorzugt, Siliciuindioxidpulver zu verwenden, die bei diesem Test Werte von 15 bis 35 ergeben· Die letzteren sind b ei den verschiedensten in der IPolge beschriebenen Anwendungen vorzuziehen· Pur eine optimale Ausgewogenheit zwischen guten Fließeigenschaften und einer guten Verträglichkeit mit Schäumen, insbesondere !Feuerbekäaipfungsschäumen, wird ein Siliciumdioxid mit Werten von 20 bis 30 bei diesem Test bevorzugt·The Siliciumdio3d.de with a "middle" hydrophobic Characters that have well-balanced properties give fourth out of 5 to 35 in the methanol test preferred to use silicon dioxide powder, which at This test gives values from 15 to 35. The latter are among the most diverse ones described in the following Applications to be preferred · Pure an optimal balance between good flow properties and good compatibility with foams, especially! a silica with values from 20 to 30 is preferred in this test
Bydrophiles fein zerteiltes Siliciumdioxid, welches oftmals als Siliciumdioxid mit "hoher Oberfläche" oder als "eolloidales" Siliciumdioxid bezeichnet wird, kann durch die verschiedensten Verfahren hergestellt werden, v/ie z.B. durch pyrogene Methoden oder durch die Ausfällung und Trocknung von aispergierten Siliciumdioxidsolen. Die Oberfläche kann beispielsweise 10 bis 70 m /g betragen., liegt aber im allgemeinen im BereichTOB. 100 bis 400 m/g, wobei die jeweils gewählte Oberfläche (oder umgekehrt die Jeweils gewählte Teilchengröße) von den vorgesehenen Anwendungen abhängt. Alle die oben beschrieben hydrophilen Siliciumdioxid© siaad als Ausgangsmatörialien, aus 'denen das erfindungsgemäße Produkt hergestellt werden kann, geeignet- Es wird jedoch bevorzugt, ein Siliciumdioxid der nAerosil"-Type mit einer niedrigen Schüttdichte zu vertuenden.Bydrophilic finely divided silicon dioxide, which is often referred to as “high surface area” silicon dioxide or “eloidal” silicon dioxide, can be produced by a wide variety of processes, for example by pyrogenic methods or by the precipitation and drying of dispersed silicon dioxide sols. The surface area can be, for example, 10 to 70 m / g, but is generally in the range TOB. 100 to 400 m / g, the surface area selected in each case (or, conversely, the particle size selected in each case) depending on the intended applications. All the hydrophilic silica described above © siaad Ausgangsmatörialien as to which product of the invention can be made from 'geeignet- However, it is preferred to use a silica of the Aerosil n "type with a low bulk density to vertuenden.
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Der im erfindungsgemäßen Produkt erforderliche Bydrophobizitätsgrad kann dem Siliciumdioxid durch verschiedene Methoden erteilt werden, "beispielsweise durch, chemische Behandlung der Oberfläche mit einem Silan, einem Siloxan oder einer Mischung aus Silanen und Siloxanen.The degree of hydrophobicity required in the product according to the invention can be imparted to the silica by various methods, "for example by, chemical Treatment of the surface with a silane, a siloxane or a mixture of silanes and siloxanes.
Diese chemischen Behandlungsmethoden können auf mindestens drei Wegen so eingerichtet werden, daß der gewünschte Eydrophobizitätsgrad erzielt wird:These chemical treatments can be tailored in at least three ways to produce the desired The degree of hydrophobicity is achieved:
(1) Methylgruppen sind klein und erzeugen eine hohe Hydrophob izität, aber es können weniger hydrophobe Kohlenwasserstoffgruppen, wie z.B. Äthyl, Phenyl und Alkoxymethyl, chemisch an die Oberfläche gebunden werden.(1) Methyl groups are small and produce a high level of hydrophobicity icity, but less hydrophobic hydrocarbon groups such as ethyl, phenyl and Alkoxymethyl, chemically bound to the surface.
(2) Die Oberflächenbedeckung von hydrophoben Gruppen, kann beschränkt werden durch entweder (a) Verwendung einer kleinen Eonseatration des Reagenzes, die unzureichend ist, mit all aen Silanolgruppen auf der Oberfläche zu reagieren» oder (b) Verwendung von massigen hydrophoben Gruppen» so daß sterische Faktoren die Fackung von ausreichend Gruppen verhindert· (a) ist schwierig reproduzierbar zu kontrollieren, und (b) ist ein halbtheoretisches Konzept, welches vermutlich arbeitet, wenn gewisse Gruppen, wie z.B. Trimethylsilyl- oder tert-Butylsilylgruppen, zugesetzt werden.(2) The surface coverage of hydrophobic groups can be restricted to react by either (a) using a small Eonseatration of the reagent, which is insufficient with all aen silanol groups on the surface "or (b) use of bulky hydrophobic groups" such that steric factors prevent sufficient groups from folding · (a) is difficult to reproducibly control, and (b) is a semi-theoretical concept which presumably works when certain groups, such as trimethylsilyl or tert-butylsilyl groups, are added.
(3) Die hydrophoben Gruppen können willkürlich auf der Siliciumdioxidoberfläehe durch hydrophile Gruppen(3) The hydrophobic groups can be arbitrarily deposited on the silica surface by hydrophilic groups
unterbrochen werden, wie s.B. durch Alkoxylgruppen oder Polyäthergruppen, indem solche Gruppen chemisch an die Oberfläche gebunden werden. Dies kann entweder dadurch geschehen, daß man sowohl hydrophile als auch hydrophobe Gruppen in eine Organosiliciumverbindung einfuhrt, oder dadurch, daß man das Siliciumdioxid mit zwei Verbindungen umsetzt, mit welchen die beiden Gruppen gesondert angeknüpft werden können.interrupted, as s.B. by alkoxyl groups or polyether groups by chemically attaching such groups to the surface. This can be either done by combining both hydrophilic and hydrophobic groups in an organosilicon compound introduces, or by reacting the silicon dioxide with two compounds with which the two Groups can be linked separately.
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Ein bevorzugtes Verfahren, .für eine derartige Behandlung der Oberfläche, besteht darin, daß man, pulverisiertes Siliciumdioxid mit einem im wesentlichen wasserfreien monomeren Silan tunsetzt, welches die Formel (H)n-Si-(L)1^n aufweist, worin η für 1, 2 oder 3 steht, (E) für eine hydrophobe Gruppe steht, die nicht mit den Silanolgruppen auf der Oberfläche reaktionsfähig ist, und (L) für eine Gruppe steht, die mit den Silanolgruppen auf der Siliciumdioxidoberfläche reaktionsfähig ist.A preferred method for treating the surface in this way is to react powdered silica with a substantially anhydrous monomeric silane having the formula (H) n -Si- (L) 1 ^ n , where η is 1, 2 or 3, (E) is a hydrophobic group that is not reactive with the silanol groups on the surface, and (L) is a group that is reactive with the silanol groups on the silica surface.
Sie Gruppe L kann beispielsweise eine niedrige Alkoxygruppe, ein Chlor- oder Bromatom oder eine Acylgruppe sein· Die niedrige Alkoxygruppe ist im allgemeinen eine Gruppe, die bis zu 5 Kohlenstoff a tome enthält, und sie kann entweder eine primäre oder sekundäre Alkoxygruppe oder eine alkyläfcher— substituierte Cbcygruppe sein, wie z.B. eine Gruppe der Formel CHxOOH2GH2O. Es ist manchmal vorteilhaft, zwei oder verschiedene Gruppen L anwesend zu haben, da normalerweise sekundäre Alkoxygruppen gegenüber der Silanolgruppe auf der Oberfläche weniger reaktionsfähig sind als primäre Alkoxygruppen und da deshalb eine größere Wahrscheinlichkeit besteht, daß sie intakt bleiben und somit der Oberfläche einen bestimmten hydrophilen Charakter verleihen können, nachdem die Silanmoleküle mit ihren hydrophoben Gruppen H angeknüpft worden sind· Die Gruppe L ist besonders bevorzugt eine Athoxygruppe, und es wurde beobachtet, da£ ein besonders geeignetes Silan eine Verbindung S-Si-(OC2 3C)X ist, worin H eine weiter unten angegebene Gruppe darstellt·The L group can be, for example, a lower alkoxy group, a chlorine or bromine atom, or an acyl group. The lower alkoxy group is generally a group containing up to 5 carbon atoms and can be either a primary or secondary alkoxy group or an alkyl group. substituted Cbcygruppe, such as a group of the formula CHxOOH 2 GH 2 O. It is sometimes advantageous to have two or different groups L present, since normally secondary alkoxy groups are less reactive with the silanol group on the surface than primary alkoxy groups and therefore one there is a greater likelihood that they can remain intact and thus impart a certain hydrophilic character to the surface after the silane molecules have been attached with their hydrophobic groups H. The group L is particularly preferably an ethoxy group, and it has been observed that a particularly suitable one Silane is a compound S-Si- (OC 2 3 C) X, wori n H represents a group given below
Die Gruppe R kann eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine substituierte Kohlenwasserstoffgruppe sein, wobei die Substitution mit einen Atom oder mit einer Gruppe erfolgt, das bzw. die gegenüber den Siliciumdioxid stabil und inert ist, wie z.B* Ohlor, Fluor, Trifluoromethyl, Alkyl- oder Arylether. Die Kohlenwasserstoffgruppe wird in allgemeinenThe group R can be a hydrocarbon group or a substituted hydrocarbon group, where the Substitution takes place with an atom or with a group which is stable and inert towards the silicon dioxide is, such as * Ohlor, fluorine, trifluoromethyl, alkyl or Aryl ethers. The hydrocarbon group is generally
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eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Phenyl-, Benzyl-, Tolyl-, Cyclopentyl·- oder Cyclohexylgruppe sein.an alkyl or alkenyl group with 1 to 20 carbon atoms, a phenyl, benzyl, tolyl, cyclopentyl · or Be cyclohexyl group.
Wenn in den Wbindungen η nicht für 1 steht, dann können die Gruppen H gleich oder verschieden sein, und weiterhin kann dann eine dieser Gruppen eine Alkylätherbindung enthalten oder die ganze Gruppe kann eine Polyalkylenäthergruppe sein· Wenn eine Gruppe H eine ziemlich große Gruppe ist, d.h. vfenn sie mehr als 4- Kohlenstoff atome aufweist, dann wird es bevorzugt, daß die anderen Gruppen R kleine Gruppen sind, wie z.B. Methyl- oder Äthylgruppen. Silane, die nur eine Gruppe R enthalten (d.h. wenn η für 1 steht) werden besonders bevorzugt, und zwar insbesondere dann, wenn die andere Gruppe eine Alkgppe ist, wie z.B. Phenyltrichlorosilan, n-Propyltrichlorosilan, Methyltriäthoxysilan, Alkyl-triäthoxy-silane, worin die Alkylkette lang ist? Methyltriäthoxysilan ist am leichtesten zu verwenden»If η does not stand for 1 in the weaves, then you can the groups H can be identical or different, and one of these groups can furthermore contain an alkyl ether bond or the whole group can be a polyalkylene ether group · If a group H is a fairly large group is, i.e. if it has more than 4 carbon atoms, then it is preferred that the other R groups be small groups such as methyl or ethyl groups. Silanes, which contain only one group R (i.e. if η stands for 1) are particularly preferred, and in particular if if the other group is an alk group, such as phenyltrichlorosilane, n-propyltrichlorosilane, methyltriethoxysilane, Alkyl-triethoxy-silanes, in which the alkyl chain is long Methyltriethoxysilane is the easiest to use »
Als Alternative zu einer Verbindung, wie sie oben beschrieben wurden, kann ein Silan verwendet werden, das einen hydrophilen Substituenten für entweder eine Gruppe R oder eine Gruppe L aufweist. Der hydrophile Substituent ist in zweckmäßiger Weise eine nicht-ionische Polyätherkette, beispielsweise eine Polyäthylenoxidkette.As an alternative to a connection as described above a silane can be used that has a hydrophilic substituent for either group R or a group L. The hydrophilic substituent is conveniently a non-ionic polyether chain, for example a polyethylene oxide chain.
Gewisse reaktionsfähige Silane (beispielsweise Dimethyldichlorosilan) sind schwieriger zu verwenden ale andere, da sie zu leicht ein Siliciumdioxid mit einer Oberfläche ergeben, die hydrophober ist, als es gemäß der Erfindung erwünscht wird. Die Kontrolle der Reaktion, um gerade die richtige Ausgewogenheit zwischen hydrophobem und hydrophilem Charakter der Oberfläche zu erzielen, wird leichter mit beispielsweise Trimethylchlorosilan erzielt,Certain reactive silanes (e.g. dimethyldichlorosilane) are more difficult to use than all others, as they are too easily a silica with a surface which is more hydrophobic than is desired according to the invention. Control the response to straight to achieve the right balance between the hydrophobic and hydrophilic character of the surface easier to achieve with trimethylchlorosilane, for example,
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weshalb dieses bei der Herstellung des eriindungsgemäßen Produkts gegenüber Dimethyldichlorosilan bevorzugt wird. Ea wird angenommen, daß die Trimethylsilylgruppe, welche eine massige Gruppe ist 5 vermutlich keine zu große Bedeckung der Überfläche mit hydrophoben Gruppen erlaubt. Aus diesem Grunde sollte die Batur und die Größe der Gruppen, die im Silan anwesend sind* gemeinsam mf.t dex* Oberfläche des 3iliciumdioxid.s berücksichtigt weivden, wenn die Konzentration des Silane* die mit dem Siliciumdioxid umgesetzt werden soll, bestimmt wird.which is why this is preferred over dimethyldichlorosilane in the manufacture of the product according to the invention. Ea is assumed that the trimethylsilyl group, which is a bulky group 5 probably not allowed to large coverage of the via surface with hydrophobic groups. For this reason should the Batur and the size of the groups which are present in the silane * * dex together mf.t surface of 3iliciumdioxid.s considered white v is the, when the concentration of silanes * to be reacted with the silica, determined .
Um sichersustellen, daß zumindest ein wesentlicher Anteil des Silans nicht polymerisieD?tj bevor es mit der Oberfläche reagiert, wird das Silan vorzugsweise trocken gehalten, bis es die Oberfläche des Siliciumdioxids berührt. Hachdem die Oberfläche mit demSilan behandelt worden ist, kann eine chemische Reaktion zifischen dem Silan und der Oberfläche duvtth Wasser und/oder Wärme gefördert werden.To ensure that at least a substantial proportion the silane does not polymerize before it with the Surface reacts, the silane is preferably dry held until it touches the surface of the silica. After the surface has been treated with the silane, a chemical reaction between the silane and the surface duvtth water and / or heat is promoted will.
Wasserspursn sind axif einer- kiesei. säurehaltigen Oberfläche nahezu immer anwesend, und es kann, ausreichend Wasaer im Siliciumdioxid anwesend sein, um die. Reaktion mit dem Siler. zu fördern. So kaen ein Silici.umdi03.ld itit hoher Oberfläche bis zu 3 Gew.-# Wasser (0,5 bis 1,5% sind erwünscht) enthalten, de diese Wesserkonzentx'ation die Reaktion des monomeren Silans mit den Siliciumdioxidteilchen in zweckmäß5.ger Weise fördert. Es kann nötig söin, den Feuchtigkeitsgehalt des Siiiciumdioxids zu verringern, beispielsweise durch Trocknen während ungefähr 1 st boi einer Temperatur von 50 bis 700C. Das Silan kann dann dem Siliciumdioxid zugesetzt werden, wobei heftig gemischt wird, und wenn die chemische Heaktion langsam verläuft, dann ist es zwecksäßig, das behandelte Siliciumdioxid, gegebenenfallsWater tracks are axif a gravel. acidic surface is almost always present, and sufficient water can be present in the silicon dioxide to prevent the. Reaction with the Siler. to promote. Thus, a silicon dioxide with a high surface area can contain up to 3% by weight of water (0.5 to 1.5% is desirable), since this water concentration expediently reduces the reaction of the monomeric silane with the silicon dioxide particles Way promotes. It can soein necessary to reduce the moisture content of Siiiciumdioxids, for example by drying for about 1 boi st a temperature of 50 to 70 0 C. The silane may then the silica is added, being mixed vigorously, and when the chemical Heaktion is slow , then it is desirable to add the treated silica, if necessary
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in einem langsamen Stickst off strom, auf eine Temperatur von 4-0 bis 1000G1 vorzugsweise 55 bis 70°C, zu erhitzen. Das Erhitzen wird vorzugsweise unter einer wasserhaltigen Atmosphäre, beispielsweise in einem geschlossenen Behälter, oder in einem Ofen, durch den kontrollierte Mengen Dampf hindurchgeführt werden, ausgeführt· Es besteht weniger die Notwendigkeit zu einer Erhitzung des Siliciumdioxid», wenn reaktionsfähige Verbindungen, wie z.B· (CH~)jSiCil oder JjCOHx)^SiJ 2O verwendet werden·in a slow stream of nitrogen, to a temperature of 4-0 to 100 0 G 1, preferably 55 to 70 ° C, to be heated. The heating is preferably carried out under a hydrous atmosphere, for example in a closed container, or in an oven through which controlled amounts of steam are passed. There is less need to heat the silicon dioxide when reactive compounds such as CH ~) jSiCil or JjCOHx) ^ SiJ 2O can be used
Die Konzentrationen des Silane oder Siloxane, die für die Behandlung von Siliciumdioxid hoher Oberfläche bevorzugt werden, sind mindestens 1 Gew.-#, beispieleweise 1 bis 30 Gew.-%, Silan, welches dem Siliciumdioxid zugesetzt wird, aber Konzentrationen von 10 bis 20% werden bevorzugt, wenn ein Alkoxyeilan verwendet wird, und Konzentrationen von 5 bis 15% werden bevorzugt, wenn «in Ghlorosilan verwendet wird. Die Gewichtszunahme kann durch das Ausmafi der möglichen Bedeckung der Oberfläche beschränkt werden, wobei sterische Faktoren vermutlich wichtiger sind als die Gesamtkonzentration des anwesenden Silane.The concentrations of the silanes or siloxanes preferred for treating high surface area silica are at least 1 wt .- #, for example 1 to 30 Wt .-%, silane, which is added to the silicon dioxide, but concentrations of 10 to 20% are preferred when an alkoxyeilane is used, and concentrations of 5 to 15% is preferred when used in chlorosilane will. The increase in weight can be limited by the extent of the possible coverage of the surface, whereby steric factors are believed to be more important than the total concentration of the silane present.
Eine Behandlung von kieselsäurehaltigen Oberflächen, wie sie oben beschrieben wurde, erteilt der Oberfläche einen gewissen hydrophoben Charakter, aber es wird angenommen, daß sie sie nicht vollständig hydrophob macht·Treatment of silica-containing surfaces as described above gives the surface a certain hydrophobic character, but it is believed that it does not make them completely hydrophobic
Andere Siliciumverbindungen als die Silane können für eine Reaktion mit den Silanolgruppen auf der Siliciumdioxidoberflache verwendet werden und das erfindungegemäße Produkt erzeugen. Symmetrische Siloxane und Silazane sind besonders geeignet, da sie gemütlich eine Neigung besitzen, sich in zwei oder mehr identischeSilicon compounds other than the silanes can react with the silanol groups on the silica surface are used and produce the product according to the invention. Symmetrical siloxanes and Silazanes are particularly suitable as they are cozy have a tendency to turn into two or more identical ones
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reaktionsfähige Gruppen (-SiH,) zu spalten, die ein Siliciumatom enthalten, und solche Gruppen werden an das Silicumdioxid in ähnlicher Weise wie bei der Reaktion mit den monomeren Silanen der Formel B2-SiL an das Siliciumdioxid gebunden. So können beispielsweise die Verbindungen Hexamethyldisiloxan, Hexamethyldisilasan und sym-Divinylte trenne thy ldisiloxan in zeckmäßiger Weise verwendet werden, Siliciumdioxid mit einer mittleren Hydrophobizität zu erzielen.to cleave reactive groups (-SiH,) which contain a silicon atom, and such groups are bonded to the silicon dioxide in a manner similar to the reaction with the monomeric silanes of the formula B 2 -SiL to the silicon dioxide. For example, the compounds hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilasane and sym-divinylte trenne thy ldisiloxane can be used in a useful manner to achieve silicon dioxide with a medium hydrophobicity.
Siloxanpolymere sind schwierig mit einem Siliciumdioxid in Reaktion zu bringen, um den gemäß der Erfindung gewünschten Hydrophobizitätsgrad zu erzielen* Sie reagieren leicht mit Siliciumdioxid, aber es besteht eine starke Neigung, daß das Siliciumdioxid hydrophober wird, als es gemäß der Erfindung erwünscht ist. Jedoch kann «in Polyeilexan, welches hydrophile Grupptn als Substituents am Siliciumatom enthält, zweckmäßiger Weise verwendet werden. Die hydrophilen Gruppen, wie z.B. Oxyalkylengruppen oder Hydroxyalkylengruppen, wiegen den hydrophoben Charakter der Polysiloxane kette aus, wobei ein Siliciumdioxid gemäß der Erfindung erzeugt wird* So können geeignete Polysiloxane folgende allgemeine Formel aufweisen:Siloxane polymers are difficult with a silica in To bring reaction in order to achieve the degree of hydrophobicity desired according to the invention * They react easily with Silica, but there is a strong tendency that the silica becomes more hydrophobic than is desired according to the invention. However, «in Polyeilexan, which contains hydrophilic groups as substituents on the silicon atom, be used appropriately. The hydrophilic groups, such as oxyalkylene groups or hydroxyalkylene groups, weigh the hydrophobic character of the polysiloxane chain, with a silicon dioxide according to the invention * Suitable polysiloxanes can have the following general formula:
Durch eine geeignete Auswahl der Größen von n, m und ζ kann ein Belag auf einem pulverisiertem Siliciumdioxid der gewünschten Hydrophobizität beim erfindungsgemäßen Produkt erzielt werden.By suitably selecting the sizes of n, m and ζ, a coating on a powdered silicon dioxide of the desired hydrophobicity can be achieved in the product according to the invention.
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Polysiloxane werden manchmal durch eine Reaktion zwischen Alkyl- oder Arylchlorosilanen in Gegenwart von Wasser hergestellt;» TUe verwendeten Silane sind im allgemeinen Gemische aus Kono-, Di- und Trichlorisllaiien der allgemeinen «Orrael (Hj-Si-fGl) . worin R für eine Alkyl- oder Arylgruppe steht und χ für 1 „ 2 oder 3 stehto Polysiloxanes are sometimes made by a reaction between alkyl or aryl chlorosilanes in the presence of water; » The silanes used are generally mixtures of Kono-, Di- and Trichlorisllaiien the general "Orrael (Hj-Si-fGl). where R stands for an alkyl or aryl group and χ stands for 1, 2 or 3 o
Ss können die verschiedensten Kettenl ängen oder Verzwaigungsgrade erzielt werden, indem die relativen Verhältnisse der Mono-, Di- und Trichlorooilane verändert werden. Es kann beobachtet werden, daß, wenn der Anteil des Trichlorosilans hoch ist, eile beträchtliche Verzweigung eingeführt werden kann, und daß, wenn eine für den Abschluß aller Versweigungsenden mit einer SiR -Gruppe undzureichende Konzentration Monochlorisilan vorliegt, hydrophile Silanolgruppen an den Enden der Verzweigungen durch Hydrolyse einer Sl-Gl Gruppe gebildet werdon.The most varied chain lengths or degrees of branching can be used can be achieved by changing the relative proportions of the mono-, di- and trichloroilanes. It can be observed that when the proportion of trichlorosilane is high, rush to introduce considerable branching can, and that, if one for the conclusion of all branching ends with a SiR group and sufficient concentration of monochlorosilane is present, hydrophilic silanol groups the ends of the branches are formed by hydrolysis of a Sl-Gl group.
Kine Mischung aus Chlorosilanen, wie sie oben besehrieben wurde, kann aur Behandlung von pulverisieren! Siliciumdioxid verwendet werden, und wenn der Anteil des Trichlorosilans hoch ist, dann wird ein besonders hydrophobes erfindungsgemäßes Siliciumdioxid gebildet. Die Anteile der Silane können beispielsweise sein:Not a mixture of chlorosilanes as described above Can aur treatment of pulverize! Silicon dioxide can be used and when the proportion of trichlorosilane is high, then a particularly hydrophobic silicon dioxide according to the invention is formed. The proportions of the silanes can be, for example:
Hono -SR7SiCl) - 2 bis 5% Di 4R2SiOl2) -65 bis 82?t ) -15 bis 50%Hono -SR 7 SiCl) - 2 to 5% Di 4R 2 SiOl 2 ) -65 to 82? T) -15 to 50%
Sie können als Dampf gemisch dem pulverisierten Siliciumdioxid sugeg:eben werden, und eine Reaktion tritt dabei auf der Oberfläche der Teilchen ein, weil ia allgemeinen ausreichend Wasser anwesend ist. nötigenfalls kann aber auch Wasser zugvigobea viej^den. Eine Micehung aus Silanen, wie sie oben beschrieben wurde» worin ίϊ CII, ist, wirdYou can mix the powdered silicon dioxide as a vapor sugeg: become even, and a reaction occurs on the surface of the particles because ia general sufficient water is present. but can if necessary also water zugvigobea viej ^ den. A mixture of silanes as described above »where ίϊ is CII, becomes
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bevorzugt.preferred.
In vielen anderen Zweigen der Technologie, wo Siliciumdioxid verwendet wird, ist ein teilweise hydrophobes Siliciumdioxid nützlich, und zwar insbesondere bei Anwendungen, bei denen wässrige und nicht-wUssrige Systeme eine Holle spielen. Der besondere Charakter seiner Oberflächeerteilt dem Produkt Eigenschaften die bisher bekannte Siliciumdioxide nicht besitzen. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Oberflächenbehandlung sorgfältig und mit Genauigkeit durchgeführt werden muß, damit man ein Produkt erhält, welches den hier angegebenen Hydrophobizitätsgrad besitzt.In many other branches of technology where silica is used, a partially hydrophobic silica is useful, especially in applications where where aqueous and non-aqueous systems are a hell to play. The special character of its surface is divided the product has properties that hitherto known silicon dioxides do not have. It should be noted, however that the surface treatment must be carried out carefully and with accuracy in order to obtain a product obtained, which has the degree of hydrophobicity specified here.
Bydrophobes Siliciumdioxid findet weite Verwendung als Rieselzusatz für Pulver, ein Zusatz, der ein Zusammen-* backen bei der lagerung verhindert und das Ablassen aus . dem Lagerbehälter erleichtert und auch die Rieselßhigkeit des Pulvers verbessert. Das hier beschriebene teilweise hydrophobe Siliciumdioxid ist für diesen Zweck im Konzentrationsbereich von 0,1 bis 5 #> vorzugsweise 0,5 bis 2,%, brauchbar, da es die lie igung der hydrophoben Form verringert, einen Zusammenbruch eines Schaums zu verursachen. So kann das erfindungsgemäße Siliciumdioxid als Bieselzusatz für Feuerbekämpfungspulver verwendet werden, um sie schaumverträglich zu machen, eine Eigenschaft, welche für ein Feuerbekämpfungspulver sehr erwünscht ist, damit man nach dem Loschen mit einem trockenen Pulver noch eine Schaumdecke aufbringen kann.Hydrophobic silica is widely used as Trickle additive for powder, an additive that Prevents baking during storage and draining. the storage container and also the flowability of the powder improved. The partially hydrophobic silica described herein is in the concentration range for this purpose from 0.1 to 5 #> preferably 0.5 to 2.0%, useful as it reduces the hydrophobic form, causing a foam to collapse. Thus, the silicon dioxide according to the invention can be used as a Pebble additive be used for fire fighting powders to make them foam compatible, a property which for a fire-fighting powder is very desirable so that after being erased with a dry powder, one more Can apply foam blanket.
Pulver und teilchenföxmige Feststoffe können im allgemeinen in günstiger Weise mit einem teilweise hydrophoben Siliciumdioxid als Bieselzusatz oder Antizusammenbackzusats behandelt werden. Bas teilweise hydrophobe Siliciumdioxid ist besonders nützlich, wenn es einem pulverisiertenPowders and particulate solids can generally treated favorably with a partially hydrophobic silica as a pint additive or anti-caking additive will. The partially hydrophobic silica is particularly useful when it is a powdered
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Feststoff zugesetzt wird, der beim Gebrauch mit einem wässrigen System in Berührung kommt oder in einem wässrigen System wirken soll» So kann dieses Siliciumdioxid in vorteilhafter Weise festen Düngemitteln und Detergenzpulvern öder pharmaseutischen Pulvern zugesetzt werden, um eine erwünschte Ausgewogenheit zwischen einer stabilen Lagerfähigkeit bei einer minimalen Absorption und dem Vermögen, -tür die Verwendung in Wasser suspendierbar oder losbar sm sein, zu erzielen. Diese Form von Siliciumdioxid ist besonders vorteilhaft in Detergenzpulvern, die zur Herstellung eines stabilen Schaums verwendet werden sollen, wie z.B. eines geschäumten Gels, wie es in der britischen Patentanmeldung 5590/70 beschrieben ist.Solid is added which comes into contact with an aqueous system in use or in an aqueous System should work »This is how this silicon dioxide can advantageously be used in solid fertilizers and detergent powders or pharmaceutical powders are added to a Desired balance between a stable shelf life with minimal absorption and the ability to - for use in water to be suspendable or dissolvable. This form of silicon dioxide is available particularly advantageous in detergent powders that are to be used to produce a stable foam, such as a foamed gel, as it is in the British Patent application 5590/70 is described.
Siliciumdioxid wird zum Eindicken von Siliconölen verwendet, um Schmierstoffe herzustellen, und da der hydrophile/hydrophobe Charakter der Oberfläche wichtig ist, ergibt das erfindungsgemäße behandelte Siliciumdioxid eine Verbesserung gegenüber bekannten Siliciumdioxiden. Es wurde beobachtet, daß die Arbeitsstabilität (gemessen durch einen benäßten Konuspenetrometer) eines Siliconolschmieratoffs verbessert wird, wenn 5 bis 30% teilweise hydrophobes Siliciumdioxid, wie es hier beschrieben ist, der Zusammensetzung zugegeben werden· Die bevorzugte Konzentration beträgt 12 bis 20 Gew.-%.Silica is used to thicken silicone oils, to make lubricants, and as the hydrophilic / hydrophobic The nature of the surface is important, results in the treated silica according to the invention an improvement over known silicas. It was observed that the working stability (measured through a moistened cone penetrometer) of a silicone oil lubricant is improved if 5 to 30% partially hydrophobic silica as described herein can be added to the composition · The preferred Concentration is 12 to 20% by weight.
Das teilweise hydrophobe Siliciumdioxid ergibt auch mit anderen ölen und Grema verbesserte Emulsionen, wie b.B. mit kosmetischen Creme, wie z.B.Handcrems und Geslchtcrems. Gelfarben und thixotrope und Emulsionsfarben können dirch die Einarbeitung von teilweise hydrophobem Siliciumdioxid verbessert werden, wobei eine bessere Mischung der Feststoffe mit sowohl dem hydrophoben als auch den hydrophilen Bestandteilen erhalten wird.The partially hydrophobic silicon dioxide also results in emulsions that are improved with other oils and grema, such as bB with cosmetic creams, such as hand creams and face creams. Gel colors and thixotropic and water based paints can be improved by the incorporation of partially hydrophobic silica dirch, whereby a better mixing of the solids with both the hydrophobic and the hydrophilic components is obtained.
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In vielen organischen Scharaipräparaten ist ein Puller oder Eindicker erwünscht, aber es ist natürlich, nötig, daß der Zuffibz ein solcher ist, der den Schaum nicht instabil macht. Infolgedessen werden Schaumpräparate zur Herstellung von synthetischen Gummischäuiaen (wie z.B. Polyurethangummischäume) oder von natürlichen Gummischäumen durch die Verwendung eines teilweise hydrophoben Silieiuedioxids verbessert. A puller or thickener is desirable in many organic sharai preparations, but it is of course necessary that the zuffibz be one that does not make the foam unstable. As a result, foam preparations for the production of synthetic rubber foams (such as, for example, polyurethane rubber foams) or natural rubber foams are improved by the use of a partially hydrophobic silicon dioxide.
In der Silicongummitechnologie wird Siliciumdioxid als Euller verwendet.- Dabei wird ein silan- oder siloxanmodifiziertes Siliciumdioxid be vorragt, da es leichter in die Gummistruktur einverleibt werden kann, und da es deshalb ein verbessertes Produkt ergibt. Auch, als Antiblockierungsmittel in Eunststoffilmen, wie s.B- Verpaekungsfilmen, und als Zusatz für die Verbesserung des elektrischen Widerstands -von weichgemaehten Polymeren, wie ζ,B* Polyvinylchlorid» findet das erfindungsgemäße Siliciumdioxid Anwendung.In silicone rubber technology, silicon dioxide is used as an Euller. A silane or siloxane modified silicon dioxide is preferred because it can be more easily incorporated into the rubber structure and because it therefore makes an improved product. Also, as an anti-blocking agent in Eunststoffilmen as SB Verpaekungsfilmen, and as an additive for improving the electrical resistance -from weichgemaehten polymers such ζ, B * polyvinyl chloride "is inventive silica application that.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele naher erläutert.The invention will be further illustrated by the following examples explained.
20 Teile Triäthoxymethylsilan wurden auf 100 Teile "Aerosil"-SiliclumdioTcid mit einer Oberflache von 200 n2/g, das 2# Wasser enthielt, aufgesprüht. Das Silan. und das Siliciumdioxid wurden sorgfältig in einem verschlossenen £onnsmischer bei Baumtemperatur 2 st gemischt. Das Mischen wurde weitere 24 et bei einer Temperatur von 600G fortgesetzt* Hierauf wurde der Mischer zur Atmosphäre geSffnet. Das Gemisch wurde 6 st in der gleichen Vorrichtung getrocknet, indem das Nischen 6 st fortgesetzt wurde, wobei das Ventil offen war, um demibhanol das Entweichen zu gestatten» 20 parts of triethoxymethylsilane were sprayed onto 100 parts of "Aerosil" silicon dioxide with a surface area of 200 n 2 / g, which contained 2 # water. The silane. and the silica were carefully mixed in a sealed solar mixer at tree temperature for 2 hours. The mixing was continued for another 24 et at a temperature of 60 0 G * continued Then was geSffnet the mixer to the atmosphere. The mixture was dried for 6 hours in the same device by continuing the niche for 6 hours with the valve open to allow demibhanol to escape »
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30 Teile TriätSto^methylsilan wurden über 100 Teile Silicium- 30 parts of TriätSto ^ methylsilan were over 100 parts of silicon
dioxid mit einer Oberfläche von 200 m /g gesprüht und sorgfältig bei Raumtemperatur damit gemischt. Das Gemisch wurde auf offenen Blechen aufgebreitet, die in einen auf 600C gehaltenen Ofen gebracht wurden, in den Dampf eingeleitet wurde, um eine konstante Feuchtigkeit aufrecht zu erhalten. Die Reaktion wurde 12 st ablaufen gelassen. Die Dampfzufuhr wurde dann abgeschaltet und das Gemisch wurde im gleichen Ofen weitere 6 st getrocknet·Dioxide sprayed with a surface area of 200 m / g and carefully mixed with it at room temperature. The mixture was aufgebreitet on open plates, which were placed in a maintained at 60 0 C oven, was introduced into the steam to maintain a constant moisture to maintain. The reaction was allowed to proceed for 12 hours. The steam supply was then switched off and the mixture was dried in the same oven for an additional 6 hours.
Ein Labortest für Schaumverträglichkeit wurde verwendet, üb die dem Siliciumdioxid erteilten Behandlungen zu prüfen.A laboratory test for foam compatibility was used, o To examine the treatments given to the silica.
1 g behandeltes Siliciumdioxid oder 20 g eines trockenen Feuerbekämpfungspulvers, welches 1,536 Siliciumdioxid enthielt, werden mit 30 ml Benzin in einem kleinen Becher gemischt. Die Aufschlämmung wird in einen 2 1 fassenden Messzylinder eingegossen, weitere 5 ml Benzin werden verwendet, um den Becher auszuwaschen. 25 ml Benzin werden in einen anderen 2 1 fassenden Messzylinder als Vergleich geschüttet. Beide Messzylinder werden gewogen. Die beiden Zylinder werden dann mit einem Proteinschaum aus einem Schaumfeuerlöscher gefüllt.(Der Schaum sollte ein Erpansionsverhältnis zwischen 7 «nd 8 aufweisen.) Eine Stoppuhr wird gestartet, wenn die Zylinder gefüllt sind. Die beiden Zylinder werden wieder gewogen, und die halbe Ablaufzeit sowohl der Probe als auch der Vergleichsprobe werden gemessen. BXerauf kann dann der Wert1 gram of treated silica or 20 grams of a dry one Fire fighting powder containing 1,536 silicon dioxide, are mixed with 30 ml of gasoline in a small beaker. The slurry is in a 2 1 capacity Measuring cylinder poured in, another 5 ml of gasoline are poured in used to wash out the mug. 25 ml of gasoline will be poured into another 2 liter measuring cylinder for comparison. Both measuring cylinders are weighed. The two Cylinders are then made from a protein foam Foam fire extinguisher filled. (The foam should have an expansion ratio between 7 and 8) The stopwatch is started when the cylinders are full. The two cylinders are weighed again, and the half Drain times of both the sample and the control sample are measured. BXerauf can then the value
100 χ 1^***6 Ablauf seit der Probe100 χ 1 ^ *** 6 Expiry since the trial
halbe Ablaufzeit der Vergleichsprobe half the expiry time of the comparison sample
t09835/i501 gemessen werden t09835 / i501 can be measured i% i% F*C.)F * C.)
Der Test wurde auch auf 20 g eines trockenen S'euerbekämpfungspulvers, welches 1 g von dem Siliciumdioxid als Zusatz enthielt, angewendet. Die Resultate, die durch den Schauraverträglichkeitstest für verschieden behandelte Siliciumdioxid© und für 1.5% der gleichen behandelten Siliciumdioxide erhalten wurden, die einem Feuerbek&npfungspulver zugesetzt worden sind, das gemäß Beispiel 1 d«r "britischen Patentschrift i 168 092 hergestellt worden war, sind in Tabelle Λ angegeben»The test was also applied to 20 grams of dry fire fighting powder containing 1 gram of the silica additive. The results obtained by the show compatibility test for variously treated silicas and for 1.5% of the same treated silicas added to a firefighting powder prepared according to Example 1 of British Patent No. 1 168 092 are shown in the table Λ specified »
pulver mit einem
Gehalt an 1,5%
behandeltem Sili
ciumdioxidFire fighting
powder with a
1.5% content
treated Sili
cium dioxide
wendetes Silan oder
SiliconSilica ver
turned silane or
Silicone
Siliciumdioxidonly treated
Silicon dioxide
Tris-ß-chloroäthoxymethyl-
silann-propyl-trichlorosilane
Tris-ß-chloroethoxymethyl-
silane
6880
68
AlkyltriäiJfiosysiian)EP5904 (C ^ -long-chain-
Alkyl triäiJfiosysiian)
Proben von chemischen Trockenpulvern, die Resultate von mehr als 50 bei den % F.C.-Werten ergeben, sind normalerweise gemäß U.S. Ünderwriters Tost for Pire-Fighting Chemicals zufriedenstellend.Samples of dry chemical powders, the results of more than 50% in the FC-values shown are normally according to US Ünderwriters Tost for Pire-Fighting Chemicals satisfactory.
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Mit Methyltriäthoxysilan (vie in Beispiel 1) behandeltes Siliciumdioxid vwcde auch einem :Natriuinbicarbonat--Feuer-Xöschpulver z-agesetst, imd äs -wurden % F»C.-Werte von inehr als 50 einhalten? sie lagen typi.scliorweiöe im Bereich von 60 "biß 80.With methyltriethoxysilane (vie in Example 1) treated silica vwcde also a: Natriuinbicarbonat - Fire Xöschpulver z agesetst, IMD äs -were% F "C. values abide by inehr than 50? they were typically in the range of 60 "to 80.
Ein Äerosii-Siliciuindioxid ("Äerosil" 200) wurde mit einer Silieiumverbindung, wie sie in !Tabelle 2 gezeigt ist, während eines Zeitraums von 443.bis 72 st bei Baumtemperatur behandelt, worauf sich eine Warmbehandlung bei einer Tempera tür im Bereich von 50 bis 700C anschlpß, um die Reaktion seiende zu bringen. Das erhaltene Siliciumdioxid wurde einem Methanoltitrationsteat auf Hydrophobiaität un'Jemiorfen und es wurde beobachtet, daß entsprechend der H«mge dex* verwendeten Siliciumverbinduag •and der Länge der Eealrbioasaeit die erhaltenen Hydro-An aerosil silicon dioxide ("Aerosil" 200) was treated with a silicon compound as shown in Table 2 for a period of 443 to 72 hours at tree temperature, followed by a heat treatment at a temperature in the range of 50 to 70 0 C to bring the reaction to the end. The silicon dioxide obtained was subjected to a methanol titration steate for hydrophobicity and it was observed that the resulting hydro-
© lsi gevriBse Bereiche fielen, wia dies in 2 au sehen© lsi gevriBse areas fell like this in 2 au see
I «Wal ίwii miiwiμι» ! Tabsll ©
I «whale ίwii miiwiμι»
(gemessen durch den Metha
noltitrationstest)Degree of hydrophobicity
(measured by the metha
nol titration test)
15 Teile Triätnoxymethylsilan wurden auf 100 Teile "Aeroail"-SiliciumdioxLd aufgesprüht; das sica in einem erhitzten Bandmischer befand. Die Temperatur des Siliciuiudioxids während des Aufspritaens betrug 50 bis 55°C- Das "Aerosil" hatte eine spezifische Oberfläche von 200 m /g und enthielt15 parts of trietnoxymethylsilane were added to 100 parts of "Aeroail" silicon dioxide sprayed on; the sica in a heated one Tape mixer was located. The temperature of the silica during the application it was 50 to 55 ° C- The "Aerosil" had a specific surface area of 200 m / g and contained
Feuchtigkeit. Das Mischen wurde während eines Zeitraums ■von 2 st bei 50 bis 55°C fortgesetzt. Die Temperatur wurde dann viährend 12 st auf 65 bis 709G angehoben. Während dieses Zeitraums wurde ein langsamer Stickstoffstrom über die Oberfläche geblasen* um das als Nebenprodukt anfallende Ithanol zu beseitigen» Der Stickstof fstrom wurde während einer abschließenden 2-stündigen Trockenperiode erhöht.Humidity. Mixing was continued for a period of 2 hours at 50 to 55 ° C. The temperature was then raised to 65 to 70 9 G over 12 hours. During this period, a slow stream of nitrogen was blown over the surface * to remove the by-product ethanol. The nitrogen flow was increased during a final 2 hour dry period.
25 Teile Triäthoxymethylsilan wurden ühe? 100 Teile Siliciumdioxid C"Aerosil"; Oberfläche 200 m2/g) gespritzt. Das Siliciumdioxid und das Silan wurden sorgfältig in einem Dreifachkonusmischer 24- st bei Kaumtemperatur gemischt.25 parts of triethoxymethylsilane were ugly? 100 parts of silica C "Aerosil"; Surface 200 m 2 / g) sprayed. The silicon dioxide and the silane were carefully mixed in a triple cone mixer for 24 hours at low temperature.
Das behandelte Siliciumdioxid wurde in einer Dicke von 38 mm auf offene Bleche ausgebreitet· Diese wurden in einen auf 650C gehaltenen Ofen gebracht, in den Dampf eingeführt wurde, so daß die Atmosphäre feucht blieb. Die Reaktion wurde 12 st ablaufen gelassen» Der Daapf wurde dann abgeschaltet, und das Siliciumdioxid wurde im gleichen Ofen weitere 2 st getrocknet«The treated silicon dioxide was spread to a thickness of 38 mm on open trays. These were placed in an oven maintained at 65 ° C., into which steam was introduced so that the atmosphere remained humid. The reaction was allowed to proceed for 12 hours "The Daapf was then switched off and the silicon dioxide was dried in the same oven for an additional 2 hours"
Die Analyse auf die Konzentration an Ättoxjgruppen auf dem Siliciumdioxid ergab Werte zwischen 1,1 und 1,4 für das Verhältnis Ithoxy: gesamter Kohlenstoff, wobei der Durchschnittswert 1,25 betrug. Der Vert von 1,25 zeigt, daß das mittlere Molverhältnis von Ithoxy- zu Kethylgruppen auf den Siliciumdioxid 1:1 war.The analysis of the concentration of etoxi groups on the silicon dioxide gave values between 1.1 and 1.4 for the ratio of ethoxy: total carbon, the average value being 1.25. The Vert of 1.25 shows that the average molar ratio of ithoxy to methyl groups on the silica was 1: 1.
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