DE2728490A1 - Verfahren zur hydrophobierung von kieselsaeure - Google Patents

Verfahren zur hydrophobierung von kieselsaeure

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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrophobierung einer hochdispersen, auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure.
Diorganopolysiloxane mit reaktiven Gruppen, die bei Raumtemperatur oder bei etwas höherer Temperaturen mit siliziumhalt igen, hydrolysierbaren, mehrfunktioneilen Verbindungen und eventuellen reaktionsbeschleunigenden Substanzen bei Einwirkung von Feuchtigkeit zu Elastomeren aushärten, finden aaflgrund ihrer Elastizität, Temperaturstabilität und chemischen Trägheit zunehmend Verwendung in verschiedenen Industrien, ζ·Β· der Bauindustrie· Die Einsatzmöglichkeiten werden in vielen Fällen erst vom Füllstoff ermöglicht, welcher der nicht ausgehärteten Reaktionsmischung die erforderlichen Gebrauchseigenschaften und dem fertigen Elastomeren die nötigen mechanischen Eigenschaften verleiht· Ein solcher aktiver Füllstoff für Elastomere auf Polysiloxan-Bais muss Forderungen erfüllen, wie z*B( die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Elastomeren· Als Kriterien dienen dafür die Weiterreissfestigkeit, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung; die relativ geringe Verdickungswirkung in der nicht ausgehärteten Reaktionsmischung, damit hohe Füllungsgrade erreicht werden; eine gute Standfestigkeit und Haftfestigkeit der nicht ausgehärteten Reaktionsmischung, um ein Ablaufen an schrägen oder senkrechten Flächen zu verhindern! eine gute Extrudierbarkeit, welche ein Mass für die Verarbeitungsfährigkeit darstellt; es darf keine chemische Reaktion mit dem Diorganopolysiloxan, dem Vernetzer oder sonstigen Hilfsstoffen in der gebrauchsfertigen Mischung erfolgen; er muss einen extrem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, um ein Aushärten der gebrauchsfähigen Mischung während der Lagerung auszuschliesscn.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrophobierung einer hochdispersen, auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die auf pyrogenem Wege hergestellte hydrophile Kieselsäure in eine Lösung eines Hydrophobierungsmittels in einem organischen Lösungsmittel einrührt, das Gemisch homogenisiert, weiter auf pyrogenem
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Wege hergestellte Kieselsäure einmischt, das Gemisch tempert und das getemperte Produkt in einer Kugelmühle nachbehandelt.
Als Hydrophobierungsmittcl können Organosiliziumverbindungen, wie ze3. Silikonöle eingesetzt werden, welche aus linearen Organopolysiloxanen bestehen. Die freien nicht an Sauerstoff gebundenen Valenzen des Siliziums können mit organischen Gruppen, oder Wasserstoff besetzt sein. Ihre Viskosität kann bei 2O°C zwischen 3 und 1 000 mPa S, vorzugsweise zwischen 20 und 500 m PaS liegen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsfonn kann die Viskosität zwischen 20 und 100 m PaS liegen. Weitere Hydrophobierungsmittel im Sinne der Erfindung können Silikonöle, wie verzweigte oder/und lineare Dimethylpolysiloxanc mit einer kinematischen Viskosität von 5-3 000 cstks sein·
Die Organogruppen der Organopolysiloxane, welche gleich oder ungleich sein können, können Alkyl-, Alkenyl-, Aryl,- Aralkyl-, Alkaryl-f Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppen sein· Geeignete Gruppen sind z.B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Phenyl-, Vinyl-, Allyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexenyl- und Cyclohexylgruppen· Im allgemeinen werden jedoch Methyl- und/oder Phenylgruppet mit oder ohne einen Anteil an Vinylgruppen verwendet· Zu geeigneten Siloxanen gehören beispielsweise Hexamethylcyclotrisiloxan, Octarnethylcyclotetrasiloxan, Tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Hexamethyldisiloxan, sym·- Tetramethyldivinylsiloxan, sym—Trimethyltriphenylcyclotrisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan, und andere lineare Diorganopolysiloxane, einschliesslich. Diorganopolysiloxane mit Hydroxyendgruppen, wie 1,7-Dihydroxyoctarnethyltetrasiloxan, 1,9-Dihydroxydecamethylpentasiloxan und 1,11-Dihydroxyduodecauethylhexasiloxan· Weitere verwendbare Siloxane sind 1,3»5»7-Tetramethyl-1 V3*5t7«'tetravinylcyclotetraeiloxan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyl-1,1,3,3-Tetramethyldieiloxan und 1,3»5-Trimethyl-1,3^-triphenylcyclotrisiloxan,
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Die Hydrophobierungsmittel können in Mengen von 1 bia 50 Gewo-£, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew. -f> bezogen auf das Gewicht der hydrophilen, auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure eingesetzt werden·
Als organische Lösungsmittel können substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Benzol, Xylol verwendet werden· Es kann in der 1 bis 5-fachen Menge bezogen auf die Menge des Hydrophobierungsmittels eingesetzt werden· Ein wesentliches Kriterium für die Verwendbarkeit doβ organischen Lösungsmittels ist dessen Mischbarkeit mit den erfindungsgemäss verwendeten Hydrophobierungsmittel· Ein Siedepunkt unter 18O°C wäre von Vorteil·
Es hat sich bei dem erfindungsgemässen Verfahren als günstig .erwiesen, zu dem Hydrophobierungsmittel im ersten Schritt nur 5 bis 30 % der hydrophobilen Kieselsäure hinzuzufügen·
Die Temperunc des Mischproduktes kann bei einer Temperatur von 250 bis 500°C, vorzugsweise von 290 bis 400°C, durchgeführt werden·
Die Verwendung der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Kieselsäure als verstärkender Füllstoff in zu Elastomeren härtbaren Massen auf der Basis von Diorganopolysiloxanen ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Die Füllstoffe gemäss der Erfindung sind besonders vorteilhaft in Zweikomponentenpackungen von bei Raumtemperatur vulkanisierenden Mischungen, die durch Vernetzung von flüssigen, endständige Silanolreste enthaltenden PoIydiorganosiloxanen mit polyfunktioneilen Vernetzungsmitteln vulkanisiert werden· Die Füllstoffe sind für diesenZwettk wertvoll, well sie bei Verwendung in Kombination mit dem endständige Silanolreste enthaltenden Polydiorganosiloxan weder eine wesentliche Verdickung der Flüssigkeit, noch eine "Strukturierung11 oder Verfestigung hervorrufen, wenn der Füllstoff in höheren Anteilen gemischt wird»
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Als Diorganopolysiloxane können alle Diorganopolysiloxane verwendet werden, die bisher als Grundlage für zu Organopolysiloxanelastomere bei Raumptemperatur (RTV)oder nur wenig erhöhter Temperatur (LTV) härtbarenbzw· härtenden Massen ▼erwendet wurden bzw. verwendet werden könnten· Sie können ζ·Β· durch die allgemeine Formel
wiedergegeben werden, worin R" gleiche oder verschiedene, einwertige, gegebenenfalls substituierte und/oder polymere, Kohlenwasserstoffreste, Z eine Hydroxylgruppe, hydrolysierbare Gruppe und/oder hydrolysierbares Atom oder im Falle des Vorliegens von bei nur wenig erhöhter Temperatur härtbaren Massen Alkenylgruppen bedeuten, η 1,2 oder 3 und χ eine ganze Zahl im Wort von mindestens 1 ist·
Innerhalb bzw. entlang der Siloxankette in der oben angegebenen Formel können, was in derartigen Formeln üblicherweise nicht dargestellt wird, auch andere meist nur als Verunreinigungen vorliegende SiloXaneinheiten als Diorganosiloxaneinheiten, z.B. solche der Formeln.RSiO-/, R_SiO . und SiO. / , wobei R jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung hat, vorhanden sein. Die Menge dieser anderen Siloxaneinheiten sollte 10 Molprozent· nicht übersteigen.
Beispiele für Kohlenwasserstoffrest R sind Alkylreste,'wie Methyl-, Xthyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl- und Octylreste; Alkenylreste, wie der Vinyl-, Allyl-, Äthylallyl- und Butadienylrest; und Arylreste ,wie der Phenyl- und Tolylrest·
Beispiele für substituierte Kohlenwasserstoffreste R sind insbesondere halogenierte Kohlenwasserstoffreste,wie der 3,3,3-Trifluorpropylrest, Chlorphenyl- und Bromtolylrest; und Cyanalkylreste, wie der beta-Cyanäthylrest,
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Beispiele für polymere (auch als "modifizierende" bezeichenbare) substituierte und unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste R sind über Kohlenstoff an Silicium gebundene PoIystyryl-, Polyvinylacetat-, Polyacrylat-, Polyraethacrylat- und Polyacrylnitrilreste.
Mindestens der überwiegende Teil der-Reste R besteht vor allem wegen der leichteren Zugänglichkeit vorzugsweise aus Methylgruppen. Die gegebenenfalls vorhandenen übrigen Reste R sind insbesondere Vinyl- und/oder Phenylgruppen.
Insbesondere im Falle des Vorliegens von unter Ausschluss von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen handelt es sich bei Z meist um hydrolysierbare Gruppen.' Beispiele für solche Gruppen sind Amino-, Amido-, Aminoxy-, Oxiin-, Alkoxy-, Alkoxyalkoxy-(E.B. CH.OCHgCHgO-), Alkenyloxy- (z.B. H2C=(CH3)CO-), .Acyloxy- und Phosphatgruppen, Vor allem wegen der leichteren Zugänglichkeit sind als Z Acyloxygruppen, insbesondere Acetoxygruppen, bevorzugt. Es werden jedoch auch z.B. mit Oximgruppen, wie solchen der Formel -ON=C(CH_) (CH-), als Z ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.
Beispiele für hydrolysierbare Atome Z sind Halogen- und Vasserstoffatome.
"Beispiele für Alkenylgruppen Z sind insbesondere Vinylgruppen.
Es können gleiche oder verschiedene Z an jin Si-Atom gebunden sein.
Von Vorteil ist , wenn u.a. als zu Elastomeren härtbare Massen solche vorliegun, die ohne Mitverwendung von Lösungsmitteln durch Vergiessen oder Verstreichen verarbeitet werden können. Die Viskosität der im Rahmen der Erfindung ver-
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wendeten RTV-Diorganopolysiloxane sollte daher 500 000 cP bei 25°C, vorzugsweise 150 000 cP bei 25°C nicht übersteigen· Dementsprechend sollte der Wert von χ vorzugsweise 000 nicht übersteigen.
Es können Gemische aus verschiedenen Diorganopolysiloxanen verwendet werden» .
Aus den hydrophoben Kieselsäuren, welche nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlich sind, werden durch Vermischen mit ■ Diorganopolysiloxanen und gegebenenfalls weiteren Stoffen bei Raumtemperatur oder nur wenig erhöhter Temperatur, gegebe-' nenfalls nach Zusatz von Vernetzungmitteln, zu Elastomeren härtbare Massen, insbesondere unter Auschluss von Wasser lagerfähige,bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtende Massen hergestellt. Dieses Vermischen kann in beliebiger bekannter Weise, z.B. in mechanischen Mischgeräten, erfolgen. Es vollzieht sich sehr rasch und leicht, gleichgültig in welcher Reihenfolge der Zugabe der Mischungsbestandteile es durchgeführt v/ird.
Vorzugsweise werden die erfindungsgemäss verwendeten Füllstoffe in Mengen von 5 bis 50 Gew.-^, vorzugsweise 5 bis ^O Gew.-^ö, bezogen auf das Gesamtgewicht der zu Elastomeren
härtbaren Massen, eingesetzt.
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— -- ' — —
Liegen in den reaktionsfähige endständige Einheiten enthaltenden Diorganopolysiloxanen als einzige raktionsfähige endständige Einheiten solche mit Si-gebundenen Hydroxylgruppen vor, so müssen diese Diorganopolysiloxane, um sie in an sich bekannter Weise zu härten bzw, um sie in durch das in der Luft enthaltende Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe von weiterem Wasser, zu Elastomeren härtende Verbindungen zu überführen.
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riHit Vernetzungsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart eines Kondensationskatalysators in bekannter Weise umgesetzt werden·
Beispiele für Vernetzungsmittel sind insbesondere Silane der allgemeinen Formel
worin R die oben dafür angegebene Bedeutung hat, Z, eine hydrolysierbare Gruppe und/oder ein hydrolyseerbares Atom und t 3 oder 4 ist. Die oben angeführten Beispiele für. hydrolysierbare Gruppen Z und hydrolysierbare Atome Z gelten im vollen Umfang auch für die hydrolysierbarcn Gruppen Z1 und die hydrolysierbaren Atome Z1.
Beispiele für Silane der oben angegebenen Formel sind Methyltriacetoxysilane, Isopropyltriacetoxysilan, Isopropoxytriace*- oxysilan, Vinyl .tr iac et oxy si.I an, Methyltrisdiäthylaminooxysilan, Methyltrisi-cyclohexylaininoJ-silan, Methyltris (-diathylphosphato)-silan und Methyltris(-methläthylketoximo)-silan.
Anstelle von oder im Gemisch mit Silanen der oben angegebenen Formel können ferner z.B. auch Polysiloxane verwendet werden, die je Molekül mindestens 3 Z -Gruppe bzw. -Atome enthalten, wobei die nicht durch Z'-Gruppen bzw. -Atome abgesättigten Siliciumvalenzen durch Siloxansauerstoffatome und gegebenenr falls R-Gruppen abgesättigt sind. Die bekanntesten Beispiele für Vernetzer der letzteren Art sind das Polyäthylsilikat mit einem SiO -Gehalt von etwa 1*0 Gewichtsprozent, Hexaäthoxydisiloxan und Methylwasserstoffpolysiloxane.
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Die bekanntesten Beispiele für Kondensationskatalysatoren sind Zinnsalze von Fettsäuren, wie Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat und Zinn-(ll)-octoat.
Liegen an den reaktionsfähige endständige Einheiten enthaltenden Diorganopolysiloxane als einzige reaktionsfähige,, endständige Einheiten solche mit Alkenylgruppen vor, so kann die Härtung zu Elastomeren in bekannter T/eise mit Organopolysiloxanen, die durchschnittlich mindestens 3 Si-gebundene Wasserstoffatome je Molokül enthalten, wie Methylvasserstoffpolysiloxan, in Gegenwart von die Anlagerung von Alkenylgruppen an Si-gebundenen Wasserstoff fördernden Katalysatoren, wie Platin-(iv)-chlorosäure, erfolgen. Es liegen dann bei Raumtemperatur oder nur wenig erhöhter Temperatur (meist 50 bis 8O0C )härtbare (LTV) Massen vor.
ν
\
Schliesslich sei als weiteres Beispiel für die Härtung zu. Elastomeren diejenige mittels polycyclischer Organopolysiloxane in Gegenwart von Äquilibrierungskatalysatorcn, wie Phosphornitrilchloriden, genannt.
Selbstverständlich können die zu Elastomeren härtbaren Massen ausscr Diorganopolysxloxanen, erfindungsgeinässer Kieselsäure . Vernetzungsmiiteln und Vernetzungskatalysatoren, gegebenenfalls herkömmlicherweisc meist oder häufig in zu Elastomeren härtbaren Massen verwendete Füllstoffe enthalten, Beispiele für solche Stoffe sind Füllstoffe mit einer Ober-
fläche unterhalb 50 m /ßt wie Quarzmehl, Diatoincenerde, ferner Zirkoniumsilikat und Calciuincarbonat, ferner unbehandeltes, nassg-efälltes Siilciumdioxyd, organische Harze» wie Polyvinylchloridpulver, Organopolysiloxanharze,faserige Füllstoffe, wie Asbest, Glasfasern und organische Fasern Pigmente, lösliche Farbstoffe, Duftstoffe, Korrosionsinhibitoren, die Massen gegen den Einfluss von Wasser stabilisierende Mittel, vie Essigsäureanhydrid, die Härttang verzögernde Mittel, wie Benzotriazol und Weichmacher, wie durch Trimethylsiloxygruppen ondblockierte Diicethylpolysiloxane.
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Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Verwendung wird anhand der folgenden Beispiele näher beschrieben und erläutert:
Beispiel 1 In 22,5 g einer hydrophilen, auf pyrogenem Wege herge-
2 stellten Kieselsäure, die eine BET-Oberflache von 200 m /g hat (diese auf pyrogenem Wege herstellte Kieselsäure ist unter dem Namen AerosiJ>^ 200 (Degussa) bekannt), wird eine Lösung von 22,5 g eines Dimethylpolysiloxans, das von Trimethylsilylgruppen terminiert ist und eine kinematische Viskosität von 50 cstks hat, in 22,5 g Toluol eingerührt« Anschliessend wird das Gemisch in einer Schlagkreuzmühle homogenisiert·
Das Gemisch wird mit weiteren 128,5 g der auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure in einem Taumelmischer gemischt. Danach wird das erhaltene Produkt 2 Stunden bei 300°C getempert· Die getemperte Mischung wird 60 Minuten in einer Kugelmühle auf ein SchUttgewicht von 120 g/l gebracht·
Das erhaltene Produkt weist die folgenden physikalisch-chemischen Kenndaten auf:
BET-Oberfläche nach DIN 66 131 ni2/c 175 Mittlere Grössc (Ιργ Priinfirtcil-
chen aus EM-Aufnahmen run 8,7
Trocknungsverlust nach DIN 55 921 # 0,5
Glühverlust nach DIN ^ ?21 bezogen auf die bei 105°C getrocknete Substanz 5& 2,5
pH-Wert nach DIN 53 200 5,1
Stampfdichte des unenti.üftotnn
Stoffes nach DTN 53 1Q*» g/l 170
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Beispiel 2
In einem Planetenmischer werden 270 g eines Dimethylpolysiloxans, das endständige Silanolgruppen und eine Viskosität von 50 000 mPas hat, mit 105 g eines Dimethy!polysiloxans, das von Trimethylsilylgruppen terminiert ist und eine Viskosität von 1 000 mPas besitzt, und 25 g Methyltriacetoxysilan Unter Vakuum vermischt·
Anschliessend gibt man 100 g der hydrophoben Kieselsäure, erhalten gemäss Beispiel 1, zu und rührt unter Vakuum. Danach setzt man 3 Tropfen Dibutylzinndiacetat dazu und rührt nochmals unter Vakuum. Es entsteht eine breiige Masse, die ein gutes Standvermögen aufweist und sich unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit zum Elastomeren verfestigt.
Das Elastomere hat nach 8 Tagen Standzeit folgende mechanischen Eigenschaften:
Shore-Härte nach DIN 53 505 35 Weiterreissfestigkeit nach DIN 53 515 20 kp/cm Zugfestigkeit nach DIN 53 5O4 35 kp/cm2 Bruchdehnung nach DIN 53 5O4 450 i» Extrudierbarkeit nach ASTM 2^51-67T 11 g/Min.
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Beispiel 3
30 g einer auf pyrogencm Wege hergestellte, hydrophile Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 200 m /g (diese auf pyrogenem Wege hergestellte Kieselsäure ist unter dem Namen Aerosil 200 (Degussa) bekannt) wurden mit einer Lösung von 22,5 g eines Dimethylpolysiloxans, dessen Ketten von Trimethylsily^gruppen terminiert sind und das bei Raumtemperatur eine Viskosität von 1*»0 inPas hat, in 22,5 g Toluol versetzt und in einer Schlagkreuzmühle homogenisiert· .
Das Gemisch wird mit weiteren 120 g der auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure in einem Taumelmischer vermischt und zwei Stunden bei 300°C getempert· Das getemperte Produkt wird in einer Kugelmühle mit verdichtet und auf eine Schüttdichte von IhO g/l gebracht.
Das erhaltene Produkt weist die folgenden physikalischchemischen Kenndaten auf:
BET-Oberfläche nach DTN 66 131
Mittlei*c Grosso dor PrimSrteilchen aus EM-Aufnähme
Trocknungsverlust nach DIN 55 921 GlUhverlTist naeli DIN 55 921 besoden
auf die bei 105°C getrocknete Substanz ^ 2,1
pH-Wort nach DIN 53 200 kt9
Stampfdichte des unentlüfteten Stoffes
nach DTN 53 19*» 180
12.
-Ve 156
nm 10,8
* 0,2
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Beispiel h
In einem Planetenmischer wurden 270 g eines DimethylpoIysiloxans, das endständige Silanolgruppon und eine Viskosität von 50 000 mPas hat, mit 105 g eines Dirnethylpolysiloxans, das von Trimethylsilylgruppen terminiert ist und eine Viskosität von 1 000 mPas besitzt, und 25 g Methyltriacetoxysilan unter Vakuum vermischt.
Anschliessend gibt man 100 g der hydrophoben Kieselsäure gemäss Beispiel 3 zu und rührt u*ter Vakuum. Danach oetst man 3 Tropfen Dibutylzinudiacetat dazu und rührt nochmals unter Vakuum. Es entsteht eine breiige Masse, die ein gutes Standvermögen aufweist und sich unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit zum Elastomeren verfestigt.
Das Elastomere hat nach 8 Tagen Standzeit folgende mechanische Eigenschaften:
Shore-Härte nach DIN 53 505 38
Voiterreissfostigkeit nach DIN 53 515 18,5 kp/cm
Zugfestigkeit nach DIN 53 50*1 31 »7 kp/cm2
Bruchdehnung nach DIN 53 50h 390 %
Extrudierbarlceit nach ASTM 2451-67T 8,8 g /Min.
13.
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Beispiel 5
Es wird versucht, 10Og einer auf pyrogenem Wege hergestellten hydrophilen Kieselsäure und einer BET-Oberflache von 200 m /g (diese auf pyrogenem Wege hergestellte Kieselsäure ist unter dem Namen Aerosil 200 (Degussa) bekannt), analog dem Beispiel 2 unter Beibehaltung der dort beschriebenen Mengenverhältnisse in das Polymersystem einzuarbeiten« Es findet nur eine teilweise Vermischung des Farbstoffes und des flüssigen Polymersystems statt· Es resultiert eine körnige Masse, neben der noch ca· 50 g unverbrauchte Kieselsäure vorliegen»
Beispiel 6
Die hydrophobe Kieselsäure wird nach der Vorschrift geraäss Beiqiel 1 hergestellt, jedoch wird das Toluol, in dem das Dimethylpolysiloxan gelöst wurde, weggelassen.
Das erhaltene Produkt wird analog Beispiel 2 in das dort beschriebene Polymersystera eingearbeitet.
Das Elastomere hat nach 8 Tagen Standzeit an der Luft folgende mechanische Eigenschaften:
Shore-Härte nach DIN 53 505 *fO
Weiterreissfestigkeit nach DIN 53 515 8 kg/cm
Zugfestigkeit nach DIN 53 50h 13,6 kp/cm2
Druchdehnung nach DIN 53 $0h 16O #
Extrudierbarlceit nach ASTM 2451-67T 1,3 e/ Min.
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Beispiel 7
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Die hydrophobe Kieselsäure wird nach der Vorschrift gemäss Beispiel 1 hergestellt, jedoch vird auf die Behandlung in der Kugelmühle verzichtet. Der Füllstoff hat eine Schüttdichte von ca. 60 g/l. Der Füllstoff lässt sich nur sehr schwer gemäss Beispiel 2 beschriebene Methode und unter Beibehaltung der dort angegebenen Mengenverhältnisse in das Polymersystem einarbeiten. Es entsteht eine krümelige Masse.
Beispiel 8
30 g einer auf pyrogenem Wege hergestellten, hydrophilen Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 130 m /g (diese auf pyrogenem Wege hergestellte Kieselsäure ist unter dem Namen AEROSIL·-(Degussa) bekannt) wurden mit einer Lösung von 22,5 g eines Dimethylpolysiloxans, dessen Ketten von Trimethylsilylgruppen terminiert sind, und das bei Raumtemperatur eine Viskosität von 1^0 mPas hat, in 22,5 g Toluol versetzt und in einer Schlagkreuzmühle homogenisiert.
Das Gemisch wird mit weiteren 120 g der auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure in einem Taumelmischer vermischt und zwei Stunden bei 300°C·getempert. Das getemperte Produkt wird in einer Kugelmühle verdichtet und auf eine Schüttdichte von ca iko g/l gebracht.
Das erhaltene Produkt weist die folgenden pyhsikalisch-chemischen Kenndaten auf:
BET-Oberflache nach DIN 66 131 Trocknungsverlust nach DIN 55 921 Glühverlust nach DIN 55 921 pH-Wert nach DIN 53 200 Kohlenstoffgehalt Stampfdichte nach DIN 53 194 ca
809883/0100 " 15<
105 i4o m 2/g
ο, 1 #
3
5, 9
3, 54 st
6/1
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Beispiel 9
In einem Planetenmischer wurden 270 g eines Dimethlpolysiloxans, das endständige Silan olgruppen und eine Viskosität von 50 000 mPas hat, mit 105 g eines Dimethylpolysiloxans, das von Trimethyl· silylgruppen terminiert ist und eine Viskosität von 1 000 mPas besitzt, und 25 g Methyltriacetoxysilan unter Vakuum vermischt.
Anschliessend gibt man 100 g der hydrophoben Kieselsäure gemäss Beispiel 8 zu und rührt unter Vakuum. Danach setzt man 3 Tropfen Dibutylziiindiacetat dazu und rührt nochmals unter Vakuum. Es entsteht eine breiige Masse, die ein gutes Standvermögen aufweist und sich unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit zum Elastomeren verfestigt.
Das Elastomere hat nach 8 Tagen Standzeit folgende mechanische Eigenschaften:
Shoe-Härte nach DIN 53 505 32
Weiterreissfestigkeit nach DIN 53 515 20,44 kp/cm
Zugfestigkeit nach DIN 53 5O4 31,86 kg/cm2
Bruchdehnung nach DIN 53 5O4 238 $
Extrudierbarkeit nach ASTM 2451-67T 7,66 g
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Claims (2)

  1. 7168 FH
    DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER 6OOO Frankfurt am Main, Weisstrauenstrasse 9
    Verfahren zur Hydrophobierung von Kieselsäure
    Patentansprüche
    (Ti Verfahren zur Hydrophobierung einer hochdispersen, auf pyrogenem Wege hergestellten Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, dass man die auf pyrogenem Wege hergestellte hydrophile Kieselsäure in eine Lösung eines Hydrophobierungsmittels in einem organischen Lösungsmittel einrührt, das Gemisch honogenisiert, weitere auf pyrogenem Wege hergestelle Kieselsäure einmischt, das Gemisch tempert und das getemperte Produkt in einer Kugelmühle nachbehandelt·
  2. 2. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 erhaltemsn hydrophoben Kieselsäure als verstärkender Füllstoff in zu Elastomeren härtbaren Massen.
    FB Patente/Dr.We-Eh
    21.Juni 1977
    809883/0100
DE2728490A 1977-06-24 1977-06-24 Verfahren zur Hydrophobierung von Kieselsäure Expired DE2728490C2 (de)

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