SE529440C2 - Dispersible silica powder - Google Patents
Dispersible silica powderInfo
- Publication number
- SE529440C2 SE529440C2 SE0501238A SE0501238A SE529440C2 SE 529440 C2 SE529440 C2 SE 529440C2 SE 0501238 A SE0501238 A SE 0501238A SE 0501238 A SE0501238 A SE 0501238A SE 529440 C2 SE529440 C2 SE 529440C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- silane
- silicic acid
- powder
- sol
- thermoelastics
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/28—Compounds of silicon
- C09C1/30—Silicic acid
- C09C1/3063—Treatment with low-molecular organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/28—Compounds of silicon
- C09C1/30—Silicic acid
- C09C1/3081—Treatment with organo-silicon compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
529 440 A2. visst minimumvärde, blir ytornas beskaffenhet egenskapsbestämmande även om partiklarnas inre sammansättning och struktur också är viktiga. Specifika ytan är förhållandet mellan exponerad yta och partiklarnas massa och vanligen uttryckt som kvadratmeter per gram (m2/9). Ytfenomen hos fasta ämnen blir allt viktigare då specifika ytan ökar. En specifik yta på omkring l m2/g kan anses vara ett tröskelvärde, under vilket man kan försumma ytfenomen. För solida, i huvudsak runda kiselsyra, partiklar innebär detta en medelpartikeldiameter på omkring 2-3 microner. När partikelstorleken av sådana partiklar minskar ökar den specifika ytan. Då specifika ytan uppnår 25 nf/g, eller mer,blir ytans beskaffenhet allt viktigare och den kan t.ex. växelverka starkt med polymerers molokylkedjor. 529 440 A2. certain minimum value, the nature of the surfaces becomes property-determining even if the internal composition and structure of the particles are also important. The specific surface area is the ratio between the exposed surface area and the mass of the particles and is usually expressed as square meters per gram (m2 / 9). Surface phenomena of solids become increasingly important as specific surface area increases. A specific surface area of about 1 m2 / g can be considered a threshold value, below which surface phenomena can be neglected. For solid, mainly round silicic acid particles, this means an average particle diameter of about 2-3 microns. As the particle size of such particles decreases, the specific surface area increases. As the specific surface area reaches 25 nf / g, or more, the nature of the surface becomes increasingly important and it can e.g. interact strongly with the molecular chains of polymers.
Kolloidala partiklar av kiselsyra har nått utbredd användning inom många områden.Bland annat har de använts till att fylla, dryga ut, förtjocka och förstärka olika organiska material som till exempel plaster, hartser,gummi, oljor etc.Colloidal particles of silicic acid have reached widespread use in many areas. Among other things, they have been used to fill, extend, thicken and strengthen various organic materials such as plastics, resins, rubber, oils, etc.
U.S Patent 2,727,876 beskriver att ett pulver av kiselsyra bestående av aggregate av sfäriska partiklar med diametrar ner till 5 till 7 nanometer vars yta förestrats, lätt dispergeras naturgummi. De resulterande elastomererna ger vulkanisat med ytterst hög drag- och rivstyrka och töjning. U.S. Patent 2,974,lO5 visar på stabila organosoler av amorfa, solida, i huvudsak ej-aggregerade sfäroider av kiselsyra, som företrädesvis är ytförestrade, dispergerade i alkoxisubstituerade etanoler.Organosolerna kan användas för att inkorporera mycket fina kiselsyrapartiklar som fyllmedel I polymerer, särskilt sådana av polyestertyp.U.S. Patent 2,727,876 discloses that a silicic acid powder consisting of aggregates of spherical particles having diameters down to 5 to 7 nanometers whose surface is esterified is readily dispersed in natural rubber. The resulting elastomers give vulcanizates with extremely high tensile and tear strength and elongation. U.S. U.S. Pat. No. 2,974,105 discloses stable organosols of amorphous, solid, substantially non-aggregated silicon spheroids, which are preferably surface esterified, dispersed in alkoxy-substituted ethanols. The organosols can be used to incorporate very fine silicic acid particles such as fillers in polymeric polymers. .
U.S. Patent 2,786,042 beskriver alkalistabiliserade akva- och organosoler av kolloidala partiklar av amorf kiselsyra med medeldiameter från 10 till 150 nanometer.U.S. U.S. Pat. No. 2,786,042 discloses alkali-stabilized aqua and organosols of amorphous silica colloidal particles having an average diameter of from 10 to 150 nanometers.
Partiklarna har monovalenta kolväteradikaler kemiskt bundna direct till åtminstone 5 % kiselatomerna i ytan. Organosolerna utgör ett medium för att kunna dispergera kolloidal kiselsyra som fyllmedel i polymerer för att förbättra drag- kompressions- och skjuvstyrka. 529 440 3 Europeisk patentansökan 1 236 765 Al beskriver organosoler av kolloidala partiklar av amorf kiselsyra med medeldiameter från 3 till 50 nanometer i polyoler, polyaminer, linjära eller grenade polyglykoletrar, polyestrar och polylaktoner och användning av dem för att göra polymerer med förbättrade mekaniska egenskaper.The particles have monovalent hydrocarbon radicals chemically bonded directly to at least 5% of the silicon atoms in the surface. The organosols are a medium for dispersing colloidal silicic acid as fillers in polymers to improve tensile compression and shear strength. European Patent Application 1,236,765 A1 discloses organosols of colloidal particles of amorphous silicic acid having an average diameter of from 3 to 50 nanometers in polyols, polyamines, linear or branched polyglycol ethers, polyesters and polylactones and their use to make polymers with improved mechanical properties.
PCT-ansökan WO 01/05883 A1 hävdar solida eller cellulära polyuretaner som innehåller från 0.01 till 20 vikt % diskreta, ej-aggregerade kiselsyrapartiklar med en medeldiamater från 1 till 500 nanometer. Fyllmedlet av kiselsyra inkorporeras i PUR-elasten genom att blanda en akvasol eller organosol av kiselsyrapartiklar i lösningsmedel som t.ex. alkoholer, lågmolekylära dioler och alkaner med polyhydroler av högre molvikt och/eller lågmolekylära kedjeförlängare och/eller tvärbindare. Vatten och eller organiskt lösningsmedel avlägsnas genom t.ex. distillation.PCT application WO 01/05883 A1 claims solid or cellular polyurethanes containing from 0.01 to 20% by weight of discrete, non-aggregated silicic acid particles having an average diameter of from 1 to 500 nanometers. The filler of silicic acid is incorporated into the PUR elastomer by mixing an aquasol or organosol of silicic acid particles in solvents such as e.g. alcohols, low molecular weight diols and alkanes with higher molecular weight polyhydrols and / or low molecular weight chain extenders and / or crosslinkers. Water and / or organic solvent is removed by e.g. distillation.
Europeisk patentansökan 0 236 945 A2 anger ett 3- stegsförfarande för att göra en monodispers glykolsuspension som omfattar små,sfariska partiklar av en amorf oorganisk oxid, t.ex. kiselsyra, med en medeldiameter från 0.05 till 5 mikrometer suspenderade i en glykol. I första steget göres partiklar av en metalloxid genom att sätta en hydrolyserbar organisk förening, t.ex. tetrametylortosilikat, till en vattenlösning av en alcohol, kanske innehållande en glykol som ingår i steg 2. I andra steget ersättes alkoholen med en glykol resulterande i en glykolsuspension av de små partiklarna.I tredje steget erhålles en monodisperse glykolsuapension av de små partiklarna genom värmebehandling.European patent application 0 236 945 A2 discloses a 3-step process for making a monodisperse glycol suspension comprising small, spherical particles of an amorphous inorganic oxide, e.g. silicic acid, with an average diameter from 0.05 to 5 micrometers suspended in a glycol. In the first step, particles of a metal oxide are made by adding a hydrolyzable organic compound, e.g. tetramethylorthosilicate, to an aqueous solution of an alcohol, perhaps containing a glycol included in step 2. In the second step, the alcohol is replaced with a glycol resulting in a glycol suspension of the small particles. In the third step, a monodisperse glycol suspension of the small particles is obtained by heat treatment.
Produkten enligt uppfinningen hävdas ge polyesterfilmer förbättrad glättnad.The product according to the invention is claimed to give polyester films improved smoothness.
U.S. patent 6,136,9l2 och U.S.patentansökan 2001/0027223 visar på flytande siliko-akryliska kompositioner innehållande en multifunktionell akrylmonomer, en silan och diskreta kiselsyrapartiklar med en medeldiameter mellan 5 och 100 nm som kan polymeriseras termiskt eller genom strålning.U.S. U.S. Patent 6,136,92 and U.S. Patent Application 2001/0027223 disclose liquid silicoacrylic compositions containing a multifunctional acrylic monomer, a silane and discrete silicic acid particles having an average diameter between 5 and 100 nm which can be thermally polymerized or by radiation.
Polymerisering, t.ex. genom strålning, av en sådan composition 529 440 11 resulterar i genomsynliga, klara filmer med utmärkt rep- och nöttålighet.Polymerization, e.g. by radiation, of such a composition 529 440 11 results in transparent, clear films with excellent scratch and wear resistance.
Sammanfattning av uppfinningen Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att beskriva metoder för att göra polymera material som innehåller kiselsyrapartiklar i form av pulver som lätt kan dispergeras i flytande eller smälta organiska föreningar. Ett annat ändamål är att ange metoder för framställning av sådant pulver i vilket kiselsyrapartiklarna föreligger som solida urpartiklar med diameter från 8 till 250 nm. Ännu ett syfte är att tillhandahålla sådana pulver i vilka partiklarnas yta har modifierats för att modifiera dennas kemiska beskaffenhet på ett kontrollerat sätt; t.ex.genom att reagera ytans silanolgrupper med silaner.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to describe methods for making polymeric materials which contain silicic acid particles in the form of powders which can be easily dispersed in liquid or molten organic compounds. Another object is to provide methods for preparing such a powder in which the silicic acid particles are present as solid primers with a diameter of from 8 to 250 nm. Yet another object is to provide such powders in which the surface of the particles has been modified to modify its chemical nature in a controlled manner; eg by reacting the silanol groups of the surface with silanes.
Pulvret användes som förstärkande fyllmedel i polymerer, Det kan dispergeras i polyoler, isocyanater, karboxylsyror och andra råvaror för framställning av polyuretaner, polyestrar och polyamider. Det kan också dispergeras direkt i smälta polymerer i extrudrar.The powder is used as a reinforcing filler in polymers. It can be dispersed in polyols, isocyanates, carboxylic acids and other raw materials for the production of polyurethanes, polyesters and polyamides. It can also be dispersed directly in molten polymers in extruders.
I andra utförandeformer av uppfinningen inkorporeras pulvret i nanokompositer av polyuretaner, polyestrar och polyamider. Särskilt viktiga utförandeformer av uppfinningen är nanokompositer av pulvret och uretan-, ester- och amidbaserade termoelaster, i vilka blocken av mjuksegment dominerar över hårdsegmentblocken i den domänstruktur som kännetecknar sådana polymerer.In other embodiments of the invention, the powder is incorporated into nanocomposites of polyurethanes, polyesters and polyamides. Particularly important embodiments of the invention are nanocomposites of the powder and urethane, ester and amide based thermoelastics, in which the blocks of soft segments dominate over the hard segment blocks in the domain structure which characterize such polymers.
Andra polymeregenskaper kan också förbättras med pulver enligt denna uppfinning. Sålunda användes t.ex. polyesterfilmer ofta i magnetremsor, optisk fotografi, kondensatorer och förpackningsmaterial, men filmernas låga halhet orsakar problem vid framställning, hantering och användning. Polyesterfilmers halhet kan förbättras med pulver enligt denna uppfinning. 529 440 5 I andra utförandeformer av uppfinningen kan pulver införas i en mängd olika organiska media. De kan blandas med flytande smörjmedel som oljor av kolväten, fluorkolväten, silikonoljor, växtoljor och polyeteroljor och därmed ge förbättrad viskositet, vätning, ”body”, och vattentàlighet i många användningar av dessa material.Other polymer properties can also be improved with powders of this invention. Thus, e.g. polyester films often in magnetic strips, optical photography, capacitors and packaging materials, but the low slipperiness of the films causes problems in production, handling and use. The content of polyester films can be improved with powders according to this invention. In other embodiments of the invention, powders may be introduced into a variety of organic media. They can be mixed with liquid lubricants such as hydrocarbon oils, fluorocarbons, silicone oils, vegetable oils and polyether oils, thus providing improved viscosity, wetting, body, and water resistance in many uses of these materials.
Ett annat syfte med med denna uppfinning är att förbättra drivmedel, t.ex. diesel, genom att dispergera pulvrets kiselsyrapartiklar däri och på så sätt tillhandahålla en katalytisk yta för förbättrad förbränning.Another object of this invention is to improve propellants, e.g. diesel, by dispersing the silicic acid particles of the powder therein and thus providing a catalytic surface for improved combustion.
I ännu en utförandeform av uppfinningen kan vaxer, särskilt de som användes vid beläggning av papper, förbättras genom att tillsätta dessa kiselsyrapulver. Vaxerna får mer ”body” i varmt tillstånd så att tjockare beläggning uppnås vid en enda doppning, och klibbning i varmt väder förhindras.In yet another embodiment of the invention, waxes, especially those used in coating paper, can be improved by adding these silicic acid powders. The waxes get more "body" in hot condition so that thicker coating is achieved with a single dip, and sticking in hot weather is prevented.
Vaxformuleringar som innehåller paster av vaxer och vaxer lösta i organiska lösningsmedel kan med fördel modifieras med pulver enligt denna uppfinning.Wax formulations containing pastes of waxes and waxes dissolved in organic solvents can be advantageously modified with powders according to this invention.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen Kiselsyrapartiklar Råvarorna för kielsyrapartiklarna enligt föreliggande uppfinning är kommersiella kiselsyrasoler. Sådana soler är dispersioner i vatten av sfärer av kiselsyra utan inre yta eller detekterbar kristallinitet . De är oftast alkaliska genom tillsats av en alkalihydroxid, vanligen natriumhydroxid, som reagerar med ytan av partiklarna under bildning av en negativ laddning. Denna gör att partiklarna repellerar varandra och därigenom åstadkommer en stabil dispersion.Detailed Description of the Invention Silica Particles The raw materials for the silica particles of the present invention are commercial silica sols. Such sols are dispersions in water of spheres of silicic acid without an inner surface or detectable crystallinity. They are usually alkaline by the addition of an alkali hydroxide, usually sodium hydroxide, which reacts with the surface of the particles to form a negative charge. This causes the particles to repel each other and thereby achieve a stable dispersion.
Det finns också kiselsyrasoler i vilka partiklarna har en positiv laddning och är dispergerade i en sur miljö.There are also silicic acid sols in which the particles have a positive charge and are dispersed in an acidic environment.
Torrhalten beror på partikelstorleken och varierar mellan från omkring 15 vikt-% för de minsta partiklarna, 4 till 5 nm, till omkring 50 vikt-% för större partiklar, > 20 nm. Partiklarnas yta i vattenhaltiga kiselsyrasoler är täckt med ythydroxyl- grupper, silanolgrupper.The dry matter content depends on the particle size and varies from about 15% by weight for the smallest particles, 4 to 5 nm, to about 50% by weight for larger particles,> 20 nm. The surface of the particles in aqueous silicic acid sols is covered with surface hydroxyl groups, silanol groups.
Stabilisering av kommersiella kiselsyrasoler åstadkommes genom att justera solens pH till mellan 8,0 och 10,0 genom 529 440 b tillsats av alkali, vanligen en lösning av natriumhydroxid.Stabilization of commercial silicic acid sols is accomplished by adjusting the pH of the sol to between 8.0 and 10.0 by the addition of alkali, usually a solution of sodium hydroxide.
Solerna innehåller också små mängder av andra elektrolyter som natriumklorid och natriumsulfat.The sols also contain small amounts of other electrolytes such as sodium chloride and sodium sulfate.
Stabiliteten av högkoncentrerade kiselsyrasoler, vattenhaltiga soler såväl som organosoler, är mycket känslig för elektrolyter. Halten av elektrolyter kan minskas till ett minimum genom att avjonisera solerna. Detta kan åstadkommas genom att låta en kiselsyrasol komma i kontakt med ett katjonbytarharts som avlägsnar katjoner, främst natriumjoner, eller en blandning av anjon~ och katjonbytarharts som avlägsnar både anjoner och katjoner. Branschen är väl förtrogen med tekniker för avjonisering. Torrhalten av denna slags soler kan göras hög och den höga renheten gör dem särskilt lämpliga för vissa ändamål med föreliggande uppfinning.The stability of highly concentrated silicic acid sols, aqueous sols as well as organosols, is very sensitive to electrolytes. The content of electrolytes can be reduced to a minimum by deionizing the suns. This can be accomplished by contacting a silicic acid sol with a cation exchange resin which removes cations, mainly sodium ions, or a mixture of anion and cation exchange resin which removes both anions and cations. The industry is well versed in techniques for deionization. The dry content of this kind of sols can be made high and the high purity makes them particularly suitable for certain purposes of the present invention.
Då kommersiella kiselsyrasoler torkas genom att avlägsna vattnet kan den torra solen i form flingor eller ett pulver ej àterdispergeras i vatten eller organiska lösningsmedel.When commercial silicic acid sols are dried by removing the water, the dry sol in the form of flakes or a powder cannot be redispersed in water or organic solvents.
Kommersiella kiselsyrasoler säljes under olika handelsnamn, t.ex. Bindzil® från EKA Chemicals, Sverige.Commercial silica sols are sold under various trade names, e.g. Bindzil® from EKA Chemicals, Sweden.
Ludox® från W.R. Grace, U.S.A., Nalcoag@>från Nalco, U.S.A., Levasil® från H.C.Starck, Tyskland, Klebosol® från Clariant, Frankrike, and Snowtex® från Nissan, Japan.Ludox® from W.R. Grace, U.S.A., Nalcoag®> from Nalco, U.S.A., Levasil® from H.C. Starck, Germany, Klebosol® from Clariant, France, and Snowtex® from Nissan, Japan.
Süaner Denallmänna formeln för de kopplingsämnen av silantyp som använts i denna uppfinning har funktionalitet av två slag.Süaner The general formula for the silane-type coupling substances used in this invention has functionality of two kinds.
YnSiXMq-Q Silan molekylens båda ändar kan kemiskt modifieras, antingen var för sig eller samtidigt. X- gruppen kan bytas ut eller hydrolyseras utan att påverka Y-gruppen, eller Y-gruppen kan modieras utan att ändra X-gruppen. I vissa fall modifieras Y-gruppen i en vattenmiljö vari X-grupperna hydrolyseras.The two ends of the YnSiXMq-Q Silane molecule can be chemically modified, either individually or simultaneously. The X group can be replaced or hydrolyzed without affecting the Y group, or the Y group can be modified without changing the X group. In some cases, the Y group is modified in an aqueous environment in which the X groups are hydrolyzed.
Kemisk modifiering av Y-gruppen kan föregå bindning till en yta eller kan äga rum på ytan efter silylering. 529 440 74 X-gruppen kan reagera med hydroxylgrupper på ytan av oorganiska substrat. Bindningen mellan X och kiselatomen i kopplingsämnen ersättes med en bindning mellan oorganiska substratet och kiselatomen. X är en hydrolyserbar grupp, t.ex. alkoxi-, acyloxy-, amin- eller klorgrupper. De vanligaste alkoxigrupperna är metoxi och etoxi som ger metanol och etanol som biprodukter vid kopplingsreaktionen. Eftersom klorsilaner alstrar saltsyra som biprodukt vid kopplingsreaktioner användes de i allmänhet ej lika mycket som alkoxisilaner.Chemical modification of the Y group may precede bonding to a surface or may take place on the surface after silylation. 529 440 74 The X group can react with hydroxyl groups on the surface of inorganic substrates. The bond between X and the silicon atom in coupling substances is replaced by a bond between the inorganic substrate and the silicon atom. X is a hydrolyzable group, e.g. alkoxy, acyloxy, amine or chlorine groups. The most common alkoxy groups are methoxy and ethoxy, which give methanol and ethanol as by-products in the coupling reaction. Since chlorosilanes produce hydrochloric acid as a by-product in coupling reactions, they are generally not used as much as alkoxysilanes.
Y är en ej-hydrolyserbar grupp som kan vara organoreaktiv eller icke-organoreaktiv. Om den är organoreaktiv kan kopplingsämnet binda till organiska hartser och polymerer.Y is a non-hydrolyzable group which may be organoreactive or non-organoreactive. If it is organoreactive, the coupling agent can bind to organic resins and polymers.
Organosilaner kan ha en, två eller tre organiska substituenter. Vanligast förekommande silaner är de med en organisk substituent.Organosilanes can have one, two or three organic substituents. The most common silanes are those with an organic substituent.
I de flesta fall hydrolyseras silanen före behandling av substratets yta. Efter hydrolys bildas reaktiva silanolgrupper som kan kondensera med andra silanolgrupper, t.ex. sådana på ytan av fyllmedel av kiselsyratyp, under bildning av siloxanlänkar. Stabila kondensationsprodukter bildas också med andra oorganiska oxider, t.ex. oxider av aluminium, zirconium, tenn, titan och nickel, som har hydroxylgrupper pà ytan.In most cases, the silane is hydrolyzed before treating the surface of the substrate. After hydrolysis, reactive silanol groups are formed which can condense with other silanol groups, e.g. such on the surface of silicic acid filler, forming siloxane linkages. Stable condensation products are also formed with other inorganic oxides, e.g. oxides of aluminum, zirconium, tin, titanium and nickel, which have hydroxyl groups on the surface.
Vatten för hydrolys kan komma från olika hall. Det kan tillsättas, det kan finnas pà substratets yta eller det kan komma från atmosfären.Water for hydrolysis can come from different halls. It can be added, it can be on the surface of the substrate or it can come from the atmosphere.
Silaners reaktion sker i flera steg. I början hydrolyseras de labila X-grupperna som är bundna direkt till kisel. Därefter sker kondensation mellan hydrolyserade silaner till siloxaner eller med hydroxylgrupper substratytan. Om bildning av oligomerer dominerar vätebinder oligomererna med OH-grupper på substratets yta. Vid torkning eller härdning bildas slutligen kovalent bindning med substratytan under avspjälkning av vatten.The reaction of silanes takes place in several steps. Initially, the labile X groups attached directly to silicon are hydrolyzed. Then condensation takes place between hydrolysed silanes to siloxanes or with hydroxyl groups on the substrate surface. If the formation of oligomers predominates, the oligomers hydrogen bond with OH groups on the surface of the substrate. Upon drying or curing, covalent bonding with the substrate surface is finally formed during water splitting.
Några kommersiellt tillgängliga organo-reaktiva silaner visas i tabell 1. 529 440 8 Tabell 1. Organo-Reactiva Silaner Kemiskt namn Formel MolekYl“ K°k' vi kt punkt °C Aminoetylaminopropyl- nmcfhcnzmcmcfrcmsxocn.) 222 - 35 264 trimetoxisilan Aminopropyltrietoxisilan Hwæmcmcmfimßmà 221-37 122 Vinyltrimetoxisilan Cmäfißflnæh 148-23 125 3-Glycidoxipropyl- /R\ 236-34 262 trimetoxisilan Cflzcncmocnzcflzclhsñocnà 3-Metacryloxipropyl- /pm 243-35 259 trimetoxisilan cHfc-coocnzcnzcnzsxocng.Some commercially available organo-reactive silanes are shown in Table 1. 529 440 8 Table 1. Organo-Reactive Silanes Chemical name Formula Molecule 'K ° k' at point ° C Aminoethylaminopropyl- nmcfhcnzmcmcfrcmsxocn.) 222 - 35 264 trimethoxysilemoxymamanopropylminopropyl 37 122 Vinyltrimethoxysilane Cmä ß ß næh 148-23 125 3-Glycidoxypropyl- / R \ 236-34 262 trimethoxysilane C fl zcncmocnzc fl zclhsñocnà 3-Methacryloxypropyl- / pm 243-35 259 trimethoxyscnoc.
Några kommersiellt tillgängliga, icke-organo-reaktiva silaner visas i tabell 2.Some commercially available, non-organo-reactive silanes are shown in Table 2.
Tabell 2. Icke-organo-reactiva silaner Kemiskt Namn Formel Molekyl- Kokpunkt vikt °C Metyltrimetoxisilan mgSiKmHy3 136.23 103 Dimetyldimetoxisilan (cflgzsiflmngz 120.22 81 Isobutyltrimetoxisilan i-c¿@siKmHg3 178.30 155 Fenyltrimetoxisilane C¿gsi«xm3)3 198.29 219 Metyltriklorsilan Cflßich 149.48 66 Dimetyldiklorsilan (cflgzsflnê 129.06 70 Trimetylklorsilan (cflgasicl 108.64 58 Trialkoxysilaner, RSi(OR)3, och dialkoxisilaner, R2Si(OR)2, hydrolyseras stegvis i vatten till motsvarande silanoler som kan kondenseras till siloxaner. Ökad organisk substitution höjer hydrolyshastigheten, dvs.Table 2. Non-organo reactiva silanes Chemical Name Formula Molecular Weight Boiling weight ° C methyltrimethoxysilane mgSiKmHy3 136.23 103 dimethyldimethoxysilane (c fl gzsi al mngz 120.22 81 isobutyltrimethoxysilane ic¿ @ siKmHg3 178.30 155 Fenyltrimetoxisilane C¿gsi «xm3) 3 198.29 219 methyltrichlorosilane C fl ßich 149.48 66 dimethyldichlorosilane ( c fl gzs fl nê 129.06 70 Trimethylchlorosilane (c fl gasicl 108.64 58 Trialkoxysilanes, RSi (OR) 3, and dialkoxysilanes, R2Si (OR) 2, are gradually hydrolysed in water to the corresponding silanols which can be condensed into siloxanes. Increased organic substitution hydride, ie.
(Me)3SiOMe>(Me)2Si(OMe)2>MeSi(OMe)3. Hydrolyshastigheten av alkoxi grupper beror i allmänhet på hur skrymmande de är. En 529 440 *l metoxisilan hydrolyserar t.ex. 6-10 gånger fortare än en etoxisilan. Sur hydrolys är betydligt snabbare än alkalisk hydrolys och påverkas i ringa grad av andra, kolbundna substituenter. Kondensationhastigheten av alkoxisilaner beror på graden av organisk substitution och följer samma trender som hydrolyshastigheten av motsvarande organiskt substituerade alkoxisilaner. Reaktionshastigheterna beror starkt av pH men, under vanligen förekommande förhållanden, pH 3,5-5,5, sker hydrolysen jämförelsevis snabbt (minuter) medan kondenseringsreaktion är mycket långsammare (timmar). Det vanligaste sättet att silylera ytan av konventionella fyllmedel som leror är genom deponering från en vattenhaltig alkohollösning. En lösning av 95% etanol och 5% vatten justeras till pH 4,5-5,5 med t.ex. ättikssyra. Silan tillsättes under omrörning till en halt av t.ex. 2%. Lösningen får stå i fem minuter för hydrolys och silanolbildning.(Me) 3SiOMe> (Me) 2Si (OMe) 2> MeSi (OMe) 3. The rate of hydrolysis of alkoxy groups generally depends on how bulky they are. A 529,440 * l methoxysilane hydrolyzes e.g. 6-10 times faster than an ethoxysilane. Acid hydrolysis is significantly faster than alkaline hydrolysis and is slightly affected by other, carbon-bonded substituents. The rate of condensation of alkoxysilanes depends on the degree of organic substitution and follows the same trends as the rate of hydrolysis of the corresponding organically substituted alkoxysilanes. The reaction rates are strongly dependent on pH but, under common conditions, pH 3.5-5.5, the hydrolysis takes place comparatively fast (minutes) while the condensation reaction is much slower (hours). The most common way to silylate the surface of conventional fillers such as clays is by deposition from an aqueous alcoholic solution. A solution of 95% ethanol and 5% water is adjusted to pH 4.5-5.5 with e.g. acetic acid. The silane is added with stirring to a content of e.g. 2%. The solution is allowed to stand for five minutes for hydrolysis and silanol formation.
Partikulära fyllmedel och glasfiber silyleras genom att röra dem i silanlösningen i 2-3 minuter och dekantera lösningen Deponering från vattenhaltiga lösningar användes för de flesta kommersiella glasfibersystem. Alkoxisilanen löses till en halt av 0,5-2,0 % i vatten. För mindre lösliga silaner sättes 0,1 % nonjonisk tensed till vattnet och en emulsion snarare än en lösning erhålles. Om silanen ej innehåller någon amingrupp justeras lösningens pH till 5,5 med ättiksyra.Particulate fillers and fiberglass are silylated by stirring them in the silane solution for 2-3 minutes and decanting the solution. Deposition from aqueous solutions is used for most commercial fiberglass systems. The alkoxysilane is dissolved to a content of 0.5-2.0% in water. For less soluble silanes, 0.1% nonionic tensed is added to the water and an emulsion rather than a solution is obtained. If the silane does not contain any amine group, the pH of the solution is adjusted to 5.5 with acetic acid.
Lösningen sprejas på substratet eller användes som ett doppbad.The solution is sprayed on the substrate or used as a dip bath.
Silaner är kommersiella produkter som kan fås från t.ex.Silanes are commercial products that can be obtained from e.g.
Dow Corning i USA och Degussa i Tyskland.Dow Corning in the United States and Degussa in Germany.
Silylering av ytan av kiselsyrapartiklar med silaner Silylering av ytan av små kiselsyrapartiklar enligt föreliggande uppfinning är en helt annorlunda process jämfört med silylering av ytan av konventionella fyllmedel som leror och fiberglas Kolloidal kiselsyra som används i förelggande uppfinning är en dispersion av diskreta, ej- aggregerade, jämnstora, sfäriska kiselsyrapartiklar i vatten.Silylation of the surface of silicic acid particles with silanes Silylation of the surface of small silicic acid particles according to the present invention is a completely different process compared to silylation of the surface of conventional fillers such as clays and fiberglass Colloidal silicic acid used in the present invention is a dispersion of discrete, non-aggregated, uniformly sized, spherical silicic acid particles in water.
Silyleringsproceduren måste utföras under sådana betingelser 529 440 IO av pH, koncentration, tillsatshastighet av silyleringslösning och temperature att partiklarna ej aggregerar under bildning av irreversibla siloxanbindningar med varandra.The silylation procedure must be performed under conditions 529,440 IO of pH, concentration, rate of addition of silylation solution and temperature that the particles do not aggregate to form irreversible siloxane bonds with each other.
Stabiliteten av kiselsyrasoler mot gelning minskar med ökande halt kiselsyra, SiO2. Kommersiella soler tillverkas med högsta möjliga kiselsyrahalt, som beror på partikelstorleken, förenlig med làngtidsstabilitet mot gelning. Även om silyleringsprocessen kan utföras vid kiselsyrahalter som närmar sig halterna i kommersiella soler är det önskvärt att använda kiselsyrasoler med lägre halt. Vid halter omkring 15 % SiO2 är medelavståndet mellan partiklar en partikeldiameter, vilket medför endast måttlig växelverkan mellan partiklarna och god stabilitet mot gelning.The stability of silica sols against gelation decreases with increasing content of silicic acid, SiO2. Commercial sols are manufactured with the highest possible silicic acid content, which depends on the particle size, compatible with long-term stability against gelation. Although the silylation process can be carried out at silicic acid levels approaching the levels of commercial sols, it is desirable to use lower silicic acid sols. At concentrations of about 15% SiO2, the average distance between particles is a particle diameter, which results in only moderate interaction between the particles and good stability against gelation.
Silyleringslösningen kan utgöras av silanen som sådan, eller denna i blandning med vatten och ett vattenlösligt organiskt lösningsmedel, t.ex. en alkohol som etyl- eller metylalkohol, eller i ett vattenlösligt organiskt lösningsmedel som etyl- eller metylalkohol. Silanhalten begränsas av kravet att silanmolekylerna ej får ha tid att hydrolysera och kondensera till polysiloxaner inom tidramen för silyleringsprocessen. I föreliggande uppfinning har det visat sig att omkring 2 % silan är en lämplig halt men högre halter kan användas och är ibland att föredra. I en procedur för framställning av kiselsyrapulver enligt föreliggande uppfinning sättes outspädd silan till kiselsyrasolen som skall silyleras.The silylation solution may be the silane as such, or this in admixture with water and a water-soluble organic solvent, e.g. an alcohol such as ethyl or methyl alcohol, or in a water-soluble organic solvent such as ethyl or methyl alcohol. The silane content is limited by the requirement that the silane molecules must not have time to hydrolyze and condense to polysiloxanes within the time frame of the silylation process. In the present invention it has been found that about 2% of silane is a suitable content but higher levels can be used and are sometimes preferred. In a procedure for preparing silica powder according to the present invention, undiluted silane is added to the silica sol to be silylated.
Systemets pH under silyleringsproceduren bör vara sådant att silanen, hydrolyserad till motsvarande silanol, lätt reagerar med OH-grupperna på kiselsyrapartiklarnas yta men att det ej destabiliserar solen. Inom konventionell kiselsyrateknologi är det välkänt att storleken av partiklarna i en kiselsyrasol kan ökas genom att låta silanolgrupperna på partiklarnas yta reagera med monomer kiselsyra. Sådan uppbyggnad av partikelstorleken sker bäst vid 529 440 H pH över 8, helst mellan 9 och 10. Silanolgrupper på kiselsyrapartiklar reagerar på samma sätt med hydroxylgrupperna på hydrolyserade silaner vid pH över 8 under bildning av en beläggning av organiska grupper på partikelytan utan att riskera solens stabilitet inom tidramen för silyleringsproceduren. I konventionell silanteknologi kan ytan av sådana fyllmedel som leror och fiberglas lätt modifieras genom att reagera hydroxylgrupper på ytan av fyllmedlet med silanoler vid pH mellan 3,5 och 5,5. Innehåller silanen amingrupper måste systemets pH vara alkaliskt för att silanmolekylen skall kunna inrikta sig på ytan på rätt sätt; dvs. den måste nalkas partikeln med OH-grupperna närmast ytan.The pH of the system during the silylation procedure should be such that the silane, hydrolyzed to the corresponding silanol, reacts easily with the OH groups on the surface of the silicic acid particles but does not destabilize the sun. In conventional silicic acid technology, it is well known that the size of the particles in a silicic acid sol can be increased by allowing the silanol groups on the surface of the particles to react with monomeric silicic acid. Such particle size build-up occurs best at 529,440 H pH above 8, preferably between 9 and 10. Silanol groups on silicic acid particles react similarly with the hydroxyl groups on hydrolyzed silanes at pH above 8 to form a coating of organic groups on the particle surface without risking the sun stability within the time frame of the silylation procedure. In conventional silane technology, the surface of fillers such as clays and fiberglass can be easily modified by reacting hydroxyl groups on the surface of the filler with silanols at pH between 3.5 and 5.5. If the silane contains amine groups, the pH of the system must be alkaline in order for the silane molecule to be able to target the surface correctly; i.e. it must approach the particle with the OH groups closest to the surface.
I en sur miljö är amingrupperna positivt laddade och silanoler med amingrupper nalkas därför partiklarna med amingruppen närmast den svagt negativt laddade partikelytan och kondensering mellan silanolmolekylens och partikelytans OH- grupper sker ej.In an acidic environment, the amine groups are positively charged and silanols with amine groups therefore approach the particles with the amine group closest to the weakly negatively charged particle surface and condensation between the OH groups of the silanol molecule and the particle surface does not occur.
Hastigheten av kondenseringsreaktionen, liksom av varje annan kemisk reaktion, ökar med temperaturen medan kiselsyrasolers stabilitet minskar med temperaturen. En temperatur på 20-50 °C medger snabb och effektiv reaction av silanen med partikelytan utan att riskera solens stabilitet.The rate of the condensation reaction, like that of any other chemical reaction, increases with temperature while the stability of silica sols decreases with temperature. A temperature of 20-50 ° C allows fast and efficient reaction of the silane with the particle surface without risking the stability of the sun.
Silylering av partikulära fyllmedels ytor genom deponering från, till exempel, vattenhaltiga alkohollösningar sker med lätthet och àstadkommes genom att röra om fyllmedelpartiklarna i silyleringslösningen i 2-3 minuter.Silylation of particulate filler surfaces by deposition from, for example, aqueous alcoholic solutions takes place with ease and is accomplished by stirring the filler particles in the silylation solution for 2-3 minutes.
Silylering av kolloidala kiselsyra sker också med lätthet enligt föreliggande uppfinning och kan åstadkommas på några minuter. Det är emellertid att föredra, så att kolloidala kiselsyrans stabilitet ej riskeras, att justera tillsatshastigheten av silyleringslösning av silyleringslösning till suspensionen av kolloidala kiselsyrapartiklar så att silyleringen av partikelytan äger rum under en tid av timmar istället för minuter. 529 440 12 Silyleringsgraden, uttryckt som antalsilanmolekyler per kvadratmeter partikelyta, som krävs för att ge ett dispergerbart pulver beror på silanens kemiska struktur men ligger inom omrâdet 1,0 till 7,0, företrädesvis 3,0-4,0, silanmolekyler per kvadratmeter partikelyta.Silylation of colloidal silicic acid also occurs readily according to the present invention and can be accomplished in a matter of minutes. However, so as not to risk the stability of the colloidal silicic acid, it is preferable to adjust the rate of addition of silylation solution of silylation solution to the suspension of colloidal silicic acid particles so that the silylation of the particle surface takes place over a period of hours instead of minutes. The degree of silylation, expressed as the number of silane molecules per square meter of particle surface area required to give a dispersible powder depends on the chemical structure of the silane but is in the range 1.0 to 7.0, preferably 3.0-4.0, silane molecules per square meter of particle surface area. .
Pulver av soler av silylerade kiselsyrapartiklar Avlägsnandet av vatten och alkohol, t.ex. metanol eller etanol, från suspensionen av silylerade kiselsyrapartiklar 'måste ske under sådana betingelser av pH och temperatur att bildningen av irreversibla siloxanbindningar mellan partiklarna förhindras eller reduceras till ett minimum.Powders of sols of silylated silica particles The removal of water and alcohol, e.g. methanol or ethanol, from the suspension of silylated silicic acid particles' must take place under conditions of pH and temperature that the formation of irreversible siloxane bonds between the particles is prevented or reduced to a minimum.
Hastigheten av bildning av siloxanbindningar mellan partiklarna ökar med pH, dvs med ökande koncentration av hydroxyljoner, och med temperaturen.The rate of formation of siloxane bonds between the particles increases with pH, ie with increasing concentration of hydroxyl ions, and with temperature.
Vatten och alkohol, t.ex. metanol eller etanol, måste därför avlägsnas vid lägsta möjliga pH, företrädesvis vid nollpunktsladdningen, som är omkring 2,0 för colloidal kiselsyra, och vid måttliga temperaturer, företrädesvis ej högre än omkring 75 °C. Med utnyttjande av vakuum kan vatten och alkohol, t.ex. metanol eller etanol, snabbt avdunstas även vid temperaturer under 50 °C.Water and alcohol, e.g. methanol or ethanol, must therefore be removed at the lowest possible pH, preferably at the zero point charge, which is about 2.0 for colloidal silicic acid, and at moderate temperatures, preferably not higher than about 75 ° C. Using vacuum, water and alcohol, e.g. methanol or ethanol, evaporates rapidly even at temperatures below 50 ° C.
Lågt pH och låga elektrolythalter förhindrar eller minimerar destabilisering, orsakad av bildning av siloxanbindningar mellan partiklar eller aggregering av partiklar, av den silylerade solen under torkningssteget, dvs. avlägsnandet av den flytande fasen, som består av vatten och/eller alkohol, från solen. För att uppnå maximal stabilitet under torkningssteget behandlas den silylerade solen med anjon- och katjonbytarharts så att praktiskt taget fullständig avjonisering uppnås. Branschen känner väl till metoder för att uppnå sådan avjonisering. Lämpliga metoder för avjonisering är beskrivna i U.S. Patent 2,577,485. Som 529 440 IS anjonbytarharts kan man använda ett starkt basiskt harts i hydroxylformen och som katjonbytarharts kan man använda ett starkt surt harts i väteformen. Silylerad sol kan först passera genom en kolonn av katjonbytarharts i väteformen och sedan genom en kolonn av anjonbytarharts i hydroxylformen eller, alternativt, genom en kolonn av de blandade hartserna.Low pH and low electrolyte contents prevent or minimize destabilization, caused by the formation of siloxane bonds between particles or aggregation of particles, of the silylated sol during the drying step, i.e. the removal of the liquid phase, which consists of water and / or alcohol, from the sun. To achieve maximum stability during the drying step, the silylated sol is treated with anion and cation exchange resin so that virtually complete deionization is achieved. The industry is well aware of methods for achieving such deionization. Suitable methods for deionization are described in U.S. Pat. Patent 2,577,485. As the 529,440 IS anion exchange resin, a strongly basic resin in the hydroxyl form can be used, and as the cation exchange resin, a strongly acidic resin in the hydrogen form can be used. Silylated sol can first pass through a column of cation exchange resin in the hydrogen form and then through a column of anion exchange resin in the hydroxyl form or, alternatively, through a column of the mixed resins.
Jonbytescykeln kan vid behov upprepas tvâ eller fler ganger.The ion exchange cycle can be repeated two or more times if necessary.
Ett annat alternative är att röra silylerade solen med en blandning av anjo- och katjonbytarharts.Another alternative is to stir the silylated sun with a mixture of anchovy and cation exchange resin.
Efter att de silylerade kiselsyrapartiklarna torkats till konstant vikt males kakan eller klumparna av partiklar till ett fint pulver, t.ex i en kulkvarn Organiska föreningar - flytande eller smält form Organiska föreningar som polyoler, isocyanater eller karboxylsyror, vilka kan vara vätskor eller fasta ämnen vid rumstemperatur, används vid framställning av många slags polymerer, t.ex. polyuretaner, polyestrar och polyamider.After the silylated silica particles have been dried to constant weight, the cake or lumps of particles are ground to a fine powder, for example in a ball mill. Organic compounds - liquid or molten form Organic compounds such as polyols, isocyanates or carboxylic acids, which may be liquids or solids room temperature, is used in the production of many kinds of polymers, e.g. polyurethanes, polyesters and polyamides.
Pulvret av silylerade kiselsyrapartiklar enligt föreliggande uppfinning kan lätt dispergeras i sådana organiska föreningar med metoder välkända i branchen.The powder of silylated silicic acid particles of the present invention can be readily dispersed in such organic compounds by methods well known in the art.
Polyoler Polyoler som används enligt föreliggande uppfinning för att göra polyuretaner, innefattande uretanbaserade termoelaster, är organiska föreningar som innehåller två eller fler hydroxylgrupper.Polyols Polyols used in the present invention to make polyurethanes, including urethane-based thermoelastics, are organic compounds that contain two or more hydroxyl groups.
Uttrycket polyol användes för lågmolekylära färeningar som innehåller två eller fler hydroxylgrupper, t.ex. etylenglykol(1,2-etandiol) och glycerol(l,2,3-propandiol) såväl som för polymera föreningar som innehåller ändhydroxylgrupper, t.ex. polyesterpolyoler och polyeterpolyoler med molekylvikter upp till flera tusen.The term polyol is used for low molecular weight compounds containing two or more hydroxyl groups, e.g. ethylene glycol (1,2-ethanediol) and glycerol (1,2,3-propanediol) as well as for polymeric compounds containing end hydroxyl groups, e.g. polyester polyols and polyether polyols with molecular weights up to several thousand.
Polyoler kan delas upp i två klasser; de som används för att göra styva skum, styva solida material och hårda 529 440 IH beläggningar och som har molekylvikt i området 400-1000 och en funktionalitet mellan 3 ch 8, och de som används för att göra flexibla skum och elastomerer och som har molekylvikt i området 1000-6500 och funktionaliteten 2-3.Polyols can be divided into two classes; those used to make rigid foams, rigid solid materials and hard 529 440 IH coatings and having a molecular weight in the range 400-1000 and a functionality between 3 ch 8, and those used for making flexible foams and elastomers and having a molecular weight in the range 1000-6500 and functionality 2-3.
Polyoler som används enligt föreliggande uppfinning är av polyetertyp, polyestertyp eller är baserade på akryler.Polyols used in the present invention are of the polyether type, polyester type or are based on acrylics.
Molekylvikterna för de polyester- och polyeterpolyoler som används i denna uppfinning kan omspänna låga värden, motsvarande dioler och trioler av monomertyp, och höga värden på flera tusen.The molecular weights of the polyester and polyether polyols used in this invention can span low values, corresponding to monomer-type diols and triols, and high values of several thousand.
Polyoler som används för att framställa nanokompositer enligt föreliggande uppfinning är kommersiella produkter som säljes under olika handelsnamn, t.ex. Arcol från Lyondell, Caradol från Shell, Voranol från Dow, Daltolac från Huntsman, Baycoll and Desmophen från Bayer, och Lupranol från BASF.Polyols used to make nanocomposites of the present invention are commercial products sold under various trade names, e.g. Arcol from Lyondell, Caradol from Shell, Voranol from Dow, Daltolac from Huntsman, Baycoll and Desmophen from Bayer, and Lupranol from BASF.
Polyether polyols Polytetrametylenglykolpolyoler, PTMEG, som framställes genom syrakatalyserad polymerisering av tetrhydrofuran, THF, polypropylenglykolpolyoler, som kan baseras bara på polypropylenoxid, en blandning av etenoxid och propenoxid- eller en blandning av propenoxid, etenoxid och tvåmetalliska cyanidkatalysator, DMC, polymermodifierade polyoler och aminterminerade polyeterpolyoler, som egentligen inte är polyoler utan polyaminer, är de fyra huvudtyperna av polyeterpolyoler som används för att göra polyuretanpolymerer.Polyether polyols Polytetramethylene glycol polyols, PTMEG, produced by acid-catalyzed polymerization of tetrahydrofuran, THF, polypropylene glycol polyols, which can be based only on polypropylene oxide, a mixture of ethylene oxide and propylene oxide or a mixture of propylene oxide, ethylene oxide and polymetallic molybdenum , which are not really polyols but polyamines, are the four main types of polyether polyols used to make polyurethane polymers.
Polyester polyols Polybutandioladipater, polykaprolactonpolyoler och polyetylentereftalatpolyoler är tre viktiga typer av polyesterpolyoler. Polyesterpolyoler kan vara linjära eller grenade och förgreningen kan vara svag, måttlig eller omfattande. Polyesterpolyoler kan modifieras genom att inkorporera mättade fettsyror med låg molekylvikt i deras struktur.Polyester polyols Polybutanediol adipates, polycaprolactone polyols and polyethylene terephthalate polyols are three important types of polyester polyols. Polyester polyols can be linear or branched and the branching can be weak, moderate or extensive. Polyester polyols can be modified by incorporating low molecular weight saturated fatty acids into their structure.
Acrylpolyoler Acrylpolyoler göres genom polymerisering av hydroxylinnehållande monomerer som hydroxyetylmetakrylat, 529 440 IS' hydroxypropylmetakrylat allylalkoholpropoxylat sampolymerer. som metylmetakrylat, styren- och butylakrylat, 2~etylhexyl akrylat, acrylsyra, metakrylsyra akrylnitril.Acrylic polyols Acrylic polyols are made by polymerizing hydroxyl-containing monomers such as hydroxyethyl methacrylate, 529 440 IS 'hydroxypropyl methacrylate allyl alcohol propoxylate copolymers. such as methyl methacrylate, styrene and butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, methacrylic acid acrylonitrile.
Polyester- och polyeterpolyoler kännetecknas av deras hydroxylfunktionalitet, som är relaterad till medeltalet hydroxylgrupper per polyol och faller vanligen i området från omkring 2 till nästan 4. Acrylpolyoler har funktionaliteter från 2 till 8.Polyester and polyether polyols are characterized by their hydroxyl functionality, which is related to the average hydroxyl groups per polyol and usually falls in the range from about 2 to almost 4. Acrylic polyols have functionalities from 2 to 8.
Polyoler av dioltyp, som används i föreliggande uppfinning för att göra t.ex. esterbaserade termoelaster, är acycliska och alicycliska dihydroxyföreningar. Att föredraga är dioler med 2-15 kolatomer som etylen-, propylen-, tetrametylen-, pentametylen-, 2,2'-dimetyl-trimetylen-, hexemetylen-, and dekametylenglykoler, dihydroxycyklohexan, cyclohexane dimethanol, etc. Att särskilt föredraga är alifatiska dioler innehållande 2-8 kolatomer. Motsvarande esterbildande derivat av dioler är också värdefulla, etenoxid eller etenkarbonat kan t.ex. användas istället för etylenglykol.Diol-type polyols used in the present invention to make e.g. ester-based thermoelastics, are acyclic and alicyclic dihydroxy compounds. Preferred are diols having 2 to 15 carbon atoms such as ethylene, propylene, tetramethylene, pentamethylene, 2,2'-dimethyltrimethylene, hexemethylene, and decamethylene glycols, dihydroxycyclohexane, cyclohexane dimethanol, etc. Alphathates are particularly preferred. diols containing 2-8 carbon atoms. Corresponding ester-forming derivatives of diols are also valuable, ethylene oxide or ethylene carbonate can e.g. used instead of ethylene glycol.
Andra polyoler Ricinolje-, polykarbonat- och polybutadienpolyoler är andra, mindre ofta använda polyoler.Other polyols Castor oil, polycarbonate and polybutadiene polyols are other, less commonly used polyols.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan med lätthet dispergeras i de polyoler som beskrivits här med metoder som är välkända i branschen.The silicic acid powder of the present invention can be readily dispersed in the polyols described herein by methods well known in the art.
ISOCYêIIaÉGI' Den andra huvudtypen av kemikalier som används vid kommersiell framställning av polyuretaner, innefattande uretanbaserade termoelaster, är polyisocyanater, särskilt diisocyanater. De två viktigaste slagen av diisocyanater är toluendiisocyanater, TDI, and metylenbis(fenylisocyanater), MDI .ISOCYêIIaÉGI 'The second main type of chemicals used in the commercial production of polyurethanes, including urethane-based thermoelastics, are polyisocyanates, especially diisocyanates. The two main types of diisocyanates are toluene diisocyanates, TDI, and methylenebis (phenyl isocyanates), MDI.
Förutom MDI, användes HDI, hexametylendiisocyanat, IDPE, isoprendiisocyanat, och NDI, naftalendiisocyanat, för att bilda hàrdsegment i uretanbaserade termoelaster. 529 440 lß Diisocyanater och isocyanater som används vid framställning av polyuretaner, även uretanbaserade termoelaster, är kommersiella produkter som säljes under olika handelsnamn av t.ex. Huntsman, Shell, Bayer, and BASF, Rhodia, and Dow.In addition to MDI, HDI, hexamethylene diisocyanate, IDPE, isoprene diisocyanate, and NDI, naphthalene diisocyanate, were used to form hard segments in urethane-based thermoelastics. 529 440 lß Diisocyanates and isocyanates used in the production of polyurethanes, including urethane-based thermoelastics, are commercial products sold under various trade names by e.g. Huntsman, Shell, Bayer, and BASF, Rhodia, and Dow.
Diisocyanates reagerar med och adderas till varje kemisk förening med aktivt väte, t.ex. väteatomerna på hydroxylgupperna i polyoler och vatten, på hydroxylgrupperna på ytan av silylerade kiselsyrasolpartiklar eller på amingrupperna i primära och sekundära aminer.Diisocyanates react with and are added to each chemical compound with active hydrogen, e.g. the hydrogen atoms on the hydroxyl groups in polyols and water, on the hydroxyl groups on the surface of silylated silicic acid particles or on the amine groups in primary and secondary amines.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan med lätthet dispergeras i de isocyanater som är beskrivna här och i andra isocyanater med metoder som är välkända i branschen.Isocyanaten modifierar då kemiskt partikelytan genom att reagera med ytsilanolgrupper. De resulterande partiklarna har en kemiskt aktiv yta som kan reagera med polyoler, isocyanater och andra komponenter i formuleringar för att göra polyuretaner, polyestrar och polyamider.The silicic acid powder of the present invention can be readily dispersed in the isocyanates described herein and in other isocyanates by methods well known in the art. The isocyanates then chemically modify the particle surface by reacting with surface silanol groups. The resulting particles have a chemically active surface that can react with polyols, isocyanates and other components in formulations to make polyurethanes, polyesters and polyamides.
Karboxylsyror Dikarboxylsyror av bade alifatiska och aromatiska typer användes för att framställa polyamider och polyestrar, innefattande amid- och esterbaserade termoelaster.Carboxylic acids Dicarboxylic acids of both aliphatic and aromatic types were used to prepare polyamides and polyesters, including amide and ester based thermoelastics.
Alifatiska karboxylsyror, såsom termen användes här, avser karboxylsyror som har två karboxylgrupper bundna till var sin mättad kolatom. Om kolatomen till vilken karboxylgruppen är bunden är mättad och i en ring kallas syran cykloalifatisk. Alifatiska eller cykloalifatiska syror som har konjugerad omättnad kan som regel ej användas därför att de homopolymeriserar.Nàgra omättade syror, såsom maleinsyror, kan användas.Aliphatic carboxylic acids, as the term is used herein, refer to carboxylic acids having two carboxyl groups each attached to a saturated carbon atom. If the carbon atom to which the carboxyl group is attached is saturated and in a ring the acid is called cycloaliphatic. Aliphatic or cycloaliphatic acids having conjugated unsaturation generally cannot be used because they homopolymerize. Some unsaturated acids, such as maleic acids, may be used.
Representativa alifatiska och cykloalifatiska syror som kan användas i denna uppfinning för att göra amid- och esterbaserade termoelaster är talgsyra, 1,3-cyklohexan dikarboxylsyra, 1,4- cyklohexandikarboxylsyra, adipinsyra, glutarsyra, succinsyra, karbonsyra, oxalsyra, azelaic acid, dietylmalonsyra, allylmalonsyra, 4-cyklohexen-1,2- dikarboxylsyra acid, 2-ethylsuberic acid, 2,2,3,3- tetrametylsuccinsyra, cyclopentandikarboxylsyra, dekahydro- 529 440 I? 1,5-nafalindikarboxylsyra, 4'-bicyklohexyldikarboxylsyraf dekahydro-2,6-naftalindikarboxylsyra, 4,4”- metylenbis(cyklohexankarboxylsyra), 3,4'fUrafldíkarb0XY1SYra, och 1,1'-cyklobutandikarboxylsyra. Alifatiska syror att föredra är cyklohexandikarboxylsyror och adipinsyra.Representative aliphatic and cycloaliphatic acids that can be used in this invention to make amide and ester based thermoelastics are tallow acid, 1,3-cyclohexane dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, glutaric acid, succinic acid, carboxylic acid, oxalic acid, azelaic acid, allylmalonic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 2-ethylsuberic acid, 2,2,3,3-tetramethylsuccinic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, decahydro- 529 440 I? 1,5-naphthalinedicarboxylic acid, 4'-bicyclohexyldicarboxylic acid decahydro-2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4 "-methylenebis (cyclohexanecarboxylic acid), 3,4'-fura-dicarboxylic acid, and 1,1'-cyclobutanedicarboxylic acid. Preferred aliphatic acids are cyclohexanedicarboxylic acids and adipic acid.
Aromatiska dikarboxylsyror, SåSOm UttrYCket användes här' är dikarboxylsyror med två karboxylgrupper bundna till en kolatom i en isolerad bensinring eller kondenserade ringar.Aromatic dicarboxylic acids, As used herein, dicarboxylic acids having two carboxyl groups attached to a carbon atom in an isolated gasoline ring or fused rings.
Det behövs ej att de båda karboxylgrupperna är bundna till samma aromatiska ring och vid flera ringar kan de vara förenade med alifatiska eller aromatiska radikaler eller sådana radikaler som ~O- or ~SO2-.It is not necessary that the two carboxyl groups be bonded to the same aromatic ring and in the case of several rings they may be joined by aliphatic or aromatic radicals or such radicals as ~ O- or ~ SO2-.
Representativa aromatiska dikarboxylsyror som kan användas för att göra amid- och esterbaserade termoelaster enligt denna uppfinning innefattar tereftalsyra, ftalsyra och isoftalsyra, bibensoesyra, substituerade dikarboxyföreningar med två bensenkärnor som bis(p-karboxyfenyl)metan, p-oxy(p- karboxyfenyl)bensoesyra acid, etylen-bis(p-oxybensoesyra), 1,5-naftalindikarboxylsyra, 2,6~naftalindikarboxylsyra, 2,7- naftalindikarboxylsyra, fenantrendikarboxylsyra, antracen- dikarboxylsyra, 4,4'-sulfonyldibensoesyra, och C1-Cm alkyl- och ringsubstituerade derivat, som halo-, alkoxi-, och aryl derivat. Hydroxylsyror som p(ß-hydroxyetoxi) benzoesyra kan också användas om även en aromatisk dikarboxysyra finns närvarande. Aromatiska dikarboxylsyror är att föredra vid framställning av esterbaserade termoelaster i denna uppfinning. Av de aromatiska syrorna är de med 8-16 kolatomer att föredra, särskilt fenylenkarboxylsyror, dvs. tereftal~, ftal- och isoftalsyror.Representative aromatic dicarboxylic acids that can be used to make amide and ester based thermoelastics of this invention include terephthalic acid, phthalic acid and isophthalic acid, bibenzoic acid, substituted dicarboxy compounds with two benzene nuclei such as bis (p-carboxyphenyl) methane, p-oxy (p-carboxyphenyl) acid , ethylene-bis (p-oxybenzoic acid), 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 2,7-naphthalene dicarboxylic acid, phenanthrene dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, 4,4'-sulfonyl dibenzoic acid, and C1-C1-alkyl substituents , as halo, alkoxy, and aryl derivatives. Hydroxyl acids such as p (β-hydroxyethoxy) benzoic acid can also be used if an aromatic dicarboxylic acid is also present. Aromatic dicarboxylic acids are preferred in the preparation of ester-based thermoelastics in this invention. Of the aromatic acids, those having 8-16 carbon atoms are preferred, especially phenylene carboxylic acids, i.e. terephthalic, phthalic and isophthalic acids.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan lätt dispergeras i de karboxylsyror som beskrivits här med metoder välkända i branschen.The silicic acid powder of the present invention can be readily dispersed in the carboxylic acids described herein by methods well known in the art.
Kedjeförlängare, förgrenare och tvärbindare Kedjeförlängare, förgrenare och tvärbindare är föreningar som föreligger i ganska små mängder, mindre än 10 vikt% och ofta mindre än 5 vikt%, i formuleringar för att göra polyuretaner, innefattande uretanebaserade termoelaster, 529 440 IS esterbaserade termoelaster och amidebaserade termoelaster, i syfte att modifiera dessa polymerers egenskaper.Chain extenders, branchers and crosslinkers Chain extenders, branchers and crosslinkers are compounds present in fairly small amounts, less than 10% by weight and often less than 5% by weight, in formulations for making polyurethanes, including urethane-based thermoelastics, 529 440 IS ester-based thermoelastics and amide-based thermoelastics, in order to modify the properties of these polymers.
Dioler som etylendiol, 1,3- propandiol, 1,4-butêHdiOl, 1,5-pentandiol and 1,6-hexandiol, och diaminer, som 4,4”- diaminodifenylmetan, 3,3'-diklor~4,4'-diaminodifenylmetan, bensidin, 3,3'-dimetylbensidin, 3,3'-dimetoxibensidin, 3,3'- diklorobensidin och p-fenylenbensidin, användes som kedjeförlängare i polyuretanpolymerer, innefattande uretanbaserade termoelaster, esterbaserade termoelaster och amidbaserade termoelaster.Diols such as ethylenediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol, and diamines, such as 4,4 "- diaminodiphenylmethane, 3,3'-dichloro-4,4 ' -diaminodiphenylmethane, benzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 3,3'-dichlorobenzidine and p-phenylenebenzidine, were used as chain extenders in polyurethane polymers, including urethane-based thermoelastics, ester-based thermoelastics and amesterloids.
Trioler som glycerol, l,1,l-trimetylolpropan, tris(2- hydroxyetyl)isocyanuratpentaerytritol, trimellitsyra, pyromellitsyra och polyetenoxide- och polypropenoxidtrioler med molekylvikter på 400-3000 användes som förgrenare eller tvärbindare i polyuretanpolymerer, innefattande uretanbaserade termoelaster, esterbaserade termoelaster and amidbaserade termoelaster.Triols such as glycerol, 1,1,1-trimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate pentaerythritol, trimellitic acid, pyromellitic acid and polyethylene oxide and polypropylene oxide triols having molecular weights of 400-3000 were used as branchers or crosslinkers in polyurethane thermoplastic base polymers; thermoelaster.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan lätt dispergeras i de kedjeförlängare, förgrenare eller tvärbindare som beskrivits här med metoder välkända i branschen.The silicic acid powder of the present invention can be readily dispersed in the chain extenders, branchers or crosslinkers described herein by methods well known in the art.
Dispergering av silylerat kiselsyrqpulver i organiska vätskor Många slag av omrörningsutrustning kan användas för att blanda kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning med organiska föreningar som används för att tillverka olika slags polymerer. För att säkerställa perfekt dispergering, dvs. dispergering av pulvret ner till urpartiklarna i den organiska vätskan, bör utrustningen väljas bland de mer effektiva blandningsmaskinerna, t.ex. höghastihetsblandare.Dispersion of Silylated Silica Powder in Organic Liquids Many kinds of stirring equipment can be used to mix the silicic acid powder of the present invention with organic compounds used to make various kinds of polymers. To ensure perfect dispersion, ie. dispersion of the powder down to the primers in the organic liquid, the equipment should be selected from the more efficient mixing machines, e.g. high speed mixer.
Det är viktigt att åstadkomma fullständig avluftning av dispersionen eftersom luftbubblor kan orsaka porositet i det slutliga materialet. Vid framställning av vissa polymerer, t.ex. polyuretaner, är det också viktigt att minska vattenhalten till under ett visst kritiskt värde, t.ex. 0,1 529 440 H vikt %. Det är därför ofta fördelaktigt att utföra hela blandningsförfarandet i vakuum.It is important to achieve complete deaeration of the dispersion as air bubbles can cause porosity in the final material. In the preparation of certain polymers, e.g. polyurethanes, it is also important to reduce the water content to below a certain critical value, e.g. 0.1 529 440 H% by weight. It is therefore often advantageous to carry out the whole mixing process in vacuo.
Polymers made of cdmonents containing well dispersed silica powder Polyuretaner Polymerkedjorna i polyuretaner innehåller uretanbindningen -NH-CO-O-_ Den enklaste och kommersiellt bästa metoden för framställning av uretanbindningen är reaktionen av uretanradikalen -N=C=O, i t.ex diisocyanater, med en hydroxylradikal i t.ex. polyoler. Enklaste formen av en polyuretanpolymer är den linjära där polyolen och isocyanaten vardera har funktionaliteten 2. Linjära polyuretaner används som termoplaster, t.ex. i fiber.Polymers made of cdmonents containing well dispersed silica powder Polyurethanes The polymer chains in polyurethanes contain the urethane bond -NH-CO-O-_ The simplest and commercially best method for producing the urethane bond is the reaction of the urethane radical -N = C = O, in eg diisocyanates, with a hydroxyl radical in e.g. polyols. The simplest form of a polyurethane polymer is the linear one where the polyol and the isocyanate each have the functionality 2. Linear polyurethanes are used as thermoplastics, e.g. and fiber.
Genom att införliva material med funktionalitet större än 2 kan polymerer framställas med olika grad av tvärbindning; från några få till många länkar. På så sätt kan man göra polyuretaner vars egenskaper varierar från mjuka elasters till styva, värmehärdande hartsers som påminner om fenolhartsers egenskaper. Polyuretaners egenskaper kan ytterligare modifieras genom att variera förhållandet mellan polyol, som står för mjuksegmenten, och isocyanat, som står för polymerens hårdsegment, i formuleringen. Högre ratio, förhållande, ger mjukare, flexiblare material därför att dragstyrkan och modulen minskar medan brottstöjningen ökar Den ovanliga effekten av pulvret enligt föreliggande uppfinning att samtidigt öka dragstyrkan och brottstöjningen för polyuretaner är särskilt markant vid högre ratio av polyol till isocyanat; dvs. Polyuretaner i vilka mjuksegmentblocken, bestående av polyestrar eller polyetrar, dominerar över hårdsegmentblocken, bestående av polyisocyanater och kedjeförlängare.By incorporating materials with functionality greater than 2, polymers can be prepared with varying degrees of crosslinking; from a few to many links. In this way you can make polyurethanes whose properties vary from soft elastomers to rigid, thermosetting resins that are reminiscent of the properties of phenolic resins. The properties of polyurethanes can be further modified by varying the ratio of polyol, which stands for the soft segments, to isocyanate, which stands for the hard segments of the polymer, in the formulation. Higher ratio, ratio, gives softer, more flexible materials because the tensile strength and modulus decrease while the elongation at break The unusual effect of the powder of the present invention to simultaneously increase the tensile strength and elongation at break for polyurethanes is particularly marked at higher ratio of polyol to isocyanate; i.e. Polyurethanes in which the soft block blocks, consisting of polyesters or polyethers, dominate the hard block blocks, consisting of polyisocyanates and chain extenders.
Den stora mångfalden av strukturer i polyuretaner förklarar den väldiga variationen i fysikaliska egenskaper vilket gör polyuretaner till den grupp polymerer med det bredaste användningsområdet, t.ex. som termoplaster, elaster 529 440 io och värmehärdande plaster, och vid framställning av mjuk- och styvskum, fiber, beläggningar och lim.The great diversity of structures in polyurethanes explains the huge variation in physical properties, which makes polyurethanes the group of polymers with the widest range of applications, e.g. as thermoplastics, elastomers 529 440 io and thermosetting plastics, and in the manufacture of soft and rigid foams, fibers, coatings and adhesives.
Urethane-based thermoelastomers Uretanbaserade termoelaste gores genom att reagera en diisocyanat med en kortkedjig diol, t.ex. 1,4-butandiol, och en longkedjig diol. Termoelastens hàrdsegment bildas då isocyanaten reagerar med den kortkedjiga diolen, som fungerar som kedjeförlängare. Termoelastens mjuksegment bildas då den làngkedjiga diolen reagerar med isocyanaten.Urethane-based thermoelastomers Urethane-based thermoelastomers are made by reacting a diisocyanate with a short-chain diol, e.g. 1,4-butanediol, and a long chain diol. The hard segment of the thermoelastomer is formed when the isocyanate reacts with the short-chain diol, which acts as a chain extender. The soft segment of the thermoelastomer is formed when the long chain diol reacts with the isocyanate.
Uretanbaserade termoelaster göres vanligen genom att reagera ingredienserna vid temperaturer över 80°C. Reaktionen kan utföras på olika sätt. I den så kallade “one-shot”-metoden blandas alla ingredienserna tillsammans. I “prepolymer”- metoden reageras polyolen först med isocyanaten till en isocyanat-innehållande förpolymer, som sedan reageras med kedjeförlängaren, dvs. en polyol med låg molvikt Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan lätt inkorporeras i polyuretaner genom att dispergera pulvret väl i en, flera eller alla komponenterna som används vid polyuretantillverkning för att ge nanokompositer av polyuretaner med överlägsna mekaniska egenskaper Pulvret enligt föreliggande uppfinnings ovanliga egenskap att samtidigt öka dragstyrkan och brottstöjningen för - polyuretaner är särskilt markant vid höga ratio av polyol till isocyanat; dvs. polyuretaner i vilka mjuksegmentblocken, bestående av polyestrar eller polyetrar, dominerar over hårdsegmentblocken, bestående av polyisocyanater och kedjeförlängare.Urethane-based thermoelastics are usually made by reacting the ingredients at temperatures above 80 ° C. The reaction can be carried out in different ways. In the so-called "one-shot" method, all the ingredients are mixed together. In the "prepolymer" method, the polyol is first reacted with the isocyanate to an isocyanate-containing prepolymer, which is then reacted with the chain extender, i.e. a low molecular weight polyol The silicic acid powder of the present invention can be readily incorporated into polyurethanes by dispersing the powder well in one, several or all of the components used in polyurethane manufacturing to give nanocomposites of polyurethanes with superior mechanical properties. and the elongation at break for - polyurethanes is particularly marked at high ratios of polyol to isocyanate; i.e. polyurethanes in which the soft block blocks, consisting of polyesters or polyethers, dominate over the hard block blocks, consisting of polyisocyanates and chain extenders.
I nanokompositer av polyuretan enligt föreliggande uppfinning minskar därför beroendet av polymeregenskaperna på ratio mellan hàrdsegment och mjuksegment så att det blir möjligt att kombinera hög dragstyrka med t.ex. hög slagseghet och utmärkta lågtemperaturegenskaper. 529 440 ll Esterbaserade termoelaster Liksom uretanbaserade termoelaster bildar esterbaserade termoelaster 2-fasstrukturer bestående av kristallina och amorfa områden, domäner. Hårdfasen i kristallina domäner består vanligen av lamellärt packade segment av polybutylen tereftalat, vilka bildar kristalliter med smältpunkter så höga som 220 °C. Den mjuka, flexibla fasen av amorfa domäner består av polybutylenglykoleter, som har en glasomvandlingstemperatur på -50 °C då antalet monomerenheter i etern är 12-16.In nanocomposites of polyurethane according to the present invention, therefore, the dependence of the polymer properties on the ratio between hard segments and soft segments decreases so that it becomes possible to combine high tensile strength with e.g. high impact strength and excellent low temperature properties. 529 440 ll Ester-based thermoelastics Like urethane-based thermoelastics, ester-based thermoelastics form 2-phase structures consisting of crystalline and amorphous regions, domains. The hard phase in crystalline domains usually consists of lamellar packed segments of polybutylene terephthalate, which form crystallites with melting points as high as 220 ° C. The soft, flexible phase of amorphous domains consists of polybutylene glycol ether, which has a glass transition temperature of -50 ° C when the number of monomer units in the ether is 12-16.
Esterbaserade termoelaster kan göras genom esterutbyte av en långkedjig polyol och en kortkedjig polyol med metylestern av en dikarboxylsyra. Polymeriseringen utföres i närvaro av en alkyltitanat, t.ex. butyltitanat, och ofta i kombination med alkaliskt jordartsmetallacetat. Den kortkedjiga polyolen finns i överskott och när denna avdunstas drivs produkten mot hög molekylvikt. En ester-förpolymer bildas vanligen först genom att värma den katalyserade blandningen till omkring 200 °C samtidigt som metanol avlägsnas genom destillation. Ester-förpolymeren drivs mot hög molekylvikt genom avdunstning av överskottet av polyol under vakuum, < 1 mm Hg, och vid temperaturer mellan 240 °C and 250 °C.Ester-based thermoelastics can be made by ester exchange of a long chain polyol and a short chain polyol with the methyl ester of a dicarboxylic acid. The polymerization is carried out in the presence of an alkyl titanate, e.g. butyl titanate, and often in combination with alkaline earth metal acetate. The short-chain polyol is in excess and when it is evaporated, the product is driven towards high molecular weight. An ester prepolymer is usually first formed by heating the catalyzed mixture to about 200 ° C while methanol is removed by distillation. The ester prepolymer is driven towards high molecular weight by evaporation of the excess polyol under vacuum, <1 mm Hg, and at temperatures between 240 ° C and 250 ° C.
Esterbaserade termoelaster innehåller esterlänken -CO-O-.Ester-based thermoelastics contain the ester linkage -CO-O-.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan lätt inkorporeras i esterbaserade termoelaster genom att dispergera pulvret väl i en, flera eller alla komponenterna som används vid tillverkning av esterbaserade termoelaster för att ge nanokompositer av esterbaserade termoelaster med överlägsna mekaniska egenskaper Pulvret enligt föreliggande uppfinnings ovanliga egenskap att samtidigt öka dragstyrkan och brottstöjningen för esterbaserade termoelaster är särskilt markant vid höga ratio av polyol till isocyanat; dvs. esterbaserade termoelaster i vilka mjuksegmentblocken, bestående av t.ex. 529 440 22. polybutylenglykol, dominerar over hårdsegmentblocken, bestående av t.ex polybutylentereftalat.The silicic acid powder of the present invention can be easily incorporated into ester-based thermoelastics by dispersing the powder well in one, several or all of the components used in the manufacture of ester-based thermoelastics to give nanocomposites of ester-based thermoelastics with superior mechanical properties. and the elongation at break for ester-based thermoelastics is particularly marked at high ratios of polyol to isocyanate; i.e. ester-based thermoelastics in which the soft segment blocks, consisting of e.g. 529 440 22. polybutylene glycol, dominates over the hard block blocks, consisting of eg polybutylene terephthalate.
I nanokompositer av esterbaserade termoelaster enligt föreliggande uppfinning minskar därför beroendet av polymeregenskaperna på ratio mellan hàrdsegment och mjuksegment så att det blir möjligt att kombinera hög dragstyrka med t.ex. hög slagseghet och utmärkta lågtemperaturegenskaper.In nanocomposites of ester-based thermoelastics according to the present invention, therefore, the dependence of the polymer properties on the ratio between hard segments and soft segments decreases so that it becomes possible to combine high tensile strength with e.g. high impact strength and excellent low temperature properties.
Amidbaserade termoelaster Amidbaserade termoelaster är också 2-fasstrukturer bestående av kristallina och amorfa områden, domäner.Amide-based thermoelastics Amide-based thermoelastics are also 2-phase structures consisting of crystalline and amorphous regions, domains.
Hàrdfasen av kristallina domäner utgöres av polyamide ll och polyamide 12 men kan också innehålla segment av polyamide 6, polyamide 66 eller sampolymerer av polyamid 6 och polyamid 11.The hard phase of crystalline domains consists of polyamide II and polyamide 12 but may also contain segments of polyamide 6, polyamide 66 or copolymers of polyamide 6 and polyamide 11.
Den mjuka, flexibla fasen av amorfa domäner utgöres vanligen av poly(tetrametylenoxid)glykol, men kan också utgöras av polyetenglykol eller polypropylenglykol.The soft, flexible phase of amorphous domains is usually poly (tetramethylene oxide) glycol, but may also be polyethylene glycol or polypropylene glycol.
De tre viktiga typerna av amidbaserade termoelaster betecknas polyesteramider(PEA), polyeteresteramider(PEEA), och polykarbonatesteramider(PCEA).The three major types of amide-based thermoelastics are called polyesteramides (PEA), polyetheresteramides (PEEA), and polycarbonate esteramides (PCEA).
Bildningen av amidgruppen sker under polymeriseringen av monomeren till PEA, PEEA och PCEA. Polyamider syntetiseras typiskt genom kondenseringsreaktioner av antingen diaminer med dikarboxylsyror eller genom ringöppningpolymerisering av cykliska laktamer.The amide group is formed during the polymerization of the monomer to PEA, PEEA and PCEA. Polyamides are typically synthesized by condensation reactions of either diamines with dicarboxylic acids or by ring-opening polymerization of cyclic lactams.
PEA, PEEA, and PCEA elaster syntetiseras genom kondensering av aromatiska diisocyanatet MDI med alifatiska dikarboxylsyror och en polyeter- eller polyesterförpolymer med molvikt 500 till 5000 och terminerade med alifatisk karboxylsyra.PEA, PEEA, and PCEA elastomers are synthesized by condensing the aromatic diisocyanate MDI with aliphatic dicarboxylic acids and a polyether or polyester prepolymer having a molecular weight of 500 to 5000 and terminated with aliphatic carboxylic acid.
Polymeriseringen utföres vanligen i homogenfas i ett polärt lösningsmedel som ej reagerar med isocyanater vid förhöjda temperaturer (200 °C to 280 °C) genom kontrollerad tillsats av disocyanatet till lösningen av de andra monomererna. Den tillsatta dikarboxylsyran tjänar som kedjeförlängare för hàrdsegmenten och bildar semiaromatiska hàrdsegment med MDI. Den är analog med den 1,4-butandiol som 529 440 2.3 används för att öka längden av uretanblocken i uretanbaserade termoelaster. Polyester-, polyeter- eller polykarbonat- förpolymerer terminerade med alifatiska karboxylsyror bildar mjuksegmenten i PEA, PEEA, AND PCEA. Dessa förpolymerer erhålles genom förestringsreaktioner av dihydroxylterminerade polyoler med ett överskott av alifatisk karboxylsyra eller direkt genom reaction av en kortkedjig diol med överskott av en karboxylsyra.The polymerization is usually carried out in homogeneous phase in a polar solvent which does not react with isocyanates at elevated temperatures (200 ° C to 280 ° C) by controlled addition of the disocyanate to the solution of the other monomers. The added dicarboxylic acid serves as a chain extender for the hard segments and forms semi-aromatic hard segments with MDI. It is analogous to the 1,4-butanediol used in 529 440 2.3 to increase the length of urethane blocks in urethane - based thermoelastics. Polyester, polyether or polycarbonate prepolymers terminated with aliphatic carboxylic acids form the soft segments of PEA, PEEA, AND PCEA. These prepolymers are obtained by esterification reactions of dihydroxyl-terminated polyols with an excess of aliphatic carboxylic acid or directly by reaction of a short chain diol with an excess of a carboxylic acid.
Amidbaserade termoelaster kan göras genom att reagera en lågmolekylär polyamide, som lågmolekylär polyamide 6, polyamide 66 eller sampolymerer av polyamide 6 och polyamide ll, med överskott av dikarboxylsyra vid 230 °C och högt tryck, > 2.5 MPa. Polyamiden reageras därefter med en polyester vid 230-280 °C under vakuum och i närvaro av en titanatkatalysator.Amide-based thermoelastics can be made by reacting a low molecular weight polyamide, such as low molecular weight polyamide 6, polyamide 66 or copolymers of polyamide 6 and polyamide II, with excess dicarboxylic acid at 230 ° C and high pressure,> 2.5 MPa. The polyamide is then reacted with a polyester at 230-280 ° C under vacuum and in the presence of a titanate catalyst.
Amidbaserade termoelaster innehåller amidlänken -NH-CO-.Amide-based thermoelastics contain the amide linkage -NH-CO-.
Kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning kan lätt inkorporeras i amidbaserade termoelaster genom att dispergera pulvret väl i en, flera eller alla komponenterna som används vid tillverkningen av amidbaserade termoelaster för att ge nanokompositer av amidbaserade termoelaster med överlägsna mekaniska egenskaper Pulvret enligt föreliggande uppfinnings ovanliga egenskap att samtidigt öka dragstyrkan och brottstöjningen för amidbaserade termoelaster är särskilt markant för amidbaserade termoelaster, i vilka mjuksegmentblocken, bestående av t.ex. poly(tetrametylenoxid)glycol, dominerar over hårdsegmentblocken bestående t.ex. polyamid ll or polyamidl2 12.The silicic acid powder of the present invention can be easily incorporated into amide-based thermoelastics by dispersing the powder well in one, several or all of the components used in the manufacture of amide-based thermoelastics to give nanocomposites of amide-based thermoelastics with superior mechanical properties. and the elongation at break for amide-based thermoelastics is particularly marked for amide-based thermoelastics, in which the soft block blocks, consisting of e.g. poly (tetramethylene oxide) glycol, dominates over the hard block blocks consisting of e.g. polyamide ll or polyamidl2 12.
I nanokompositer av enligt föreliggande uppfinning minskar därför beroendet av polymeregenskaperna på ratio mellan hârdsegment och mjuksegment så att det blir möjligt att kombinera hög dragstyrka med t.ex. hög slagseghet och utmärkta làgtemperaturegenskaper.In nanocomposites of according to the present invention, therefore, the dependence of the polymer properties on the ratio between hard segments and soft segments decreases so that it becomes possible to combine high tensile strength with e.g. high impact strength and excellent low temperature properties.
Dispergering av kiselsyrapulvar i termoplaster genom kamoundering eller ”master batching". 529 440 2% Kompoundering är en process för att sätta olika additiver, som t.ex. pulver av kiselsyra enligt föreliggande uppfinning, till termoplaster. Detta innebär vanligen att termoplasten smältes och sedan blandas med additiven ifråga, t.ex. kiselsyrapulvret enligt föreliggande uppfinning, i en extruder. Polymersmältan extruderas och då den svalnar hackas den i pellets som sedan kan användas direkt av plastbearbetaren. Masterbatching är en besläktad process i vilken höga halter av additiv, t.ex kiselsyrapulver enligt föreliggande uppfinning, dispergeras i ett bärarmedium, vanligen en termoplast, som sedan kan användas i små mängder direkt av plastbearbetaren för att pigmentera eller modifiera olika polymera material.Dispersion of silicic acid powders in thermoplastics by combating or "master batching" 529 440 2% Compounding is a process of adding various additives, such as silicic acid powders according to the present invention, to thermoplastics. mixed with the additives in question, eg the silicic acid powder according to the present invention, in an extruder.The polymer melt is extruded and when it cools it is chopped into pellets which can then be used directly by the plastic processor.Masterbatching is a related process in which high levels of additives, t. ex silica powder according to the present invention, is dispersed in a carrier medium, usually a thermoplastic, which can then be used in small amounts directly by the plastic processor to pigment or modify various polymeric materials.
Uppfinningen beskrivs närmare i följande utföringsexempel.The invention is described in more detail in the following exemplary embodiments.
Exempel A. Metoder för att göra kiselsyrapulver som är dispergerbart i polyoler, isocyanater, karboxylsyror och andra föreningar för att göra polyuretaner, även uretanbaserade termoelaster, esterbaserade termoelaster, amidbaserade termoelaster och termoplaster.Examples A. Methods for making silicic acid powder dispersible in polyols, isocyanates, carboxylic acids and other compounds for making polyurethanes, including urethane-based thermoelastics, ester-based thermoelastics, amide-based thermoelastics and thermoplastics.
Exempel Al.Example A1.
Till 360 g alkalistabiliseradzed kiselsyrasol med partikelstorlek l0Onm och en halt av 50% SiO2 (Nyacol 9950 från Eka Nobel), sattes 320 g metanol.Metanoliska solens pH var 9,75. 7.2 g dimetyldimetoxysilan (silan Z-6194 från Dow Corning) löstes i 200 g metanol. Silanlösningen sattes till den utspädda solen med en hastighet av 14 g per timme.To 360 g of alkali-stabilized silica sol with a particle size of 10 .mu.m and a content of 50% SiO2 (Nyacol 9950 from Eka Nobel), was added 320 g of methanol. The pH of the methanolic sol was 9.75. 7.2 g of dimethyldimethoxysilane (silane Z-6194 from Dow Corning) was dissolved in 200 g of methanol. The silane solution was added to the diluted sol at a rate of 14 g per hour.
Utspädda solens temperatur hölls vid 27°C under tillsatsen av silanlösningen. Efter fullbordad tillsats omrördes den Silylerade solen i 3 timmar vid 27°C. Silylerade solen med pH 10.74 avjoniserades till pH 2,91 genom att tillsätta en blandning av 74 g starkt katjonbytarharts 22 g starkt anjonbytarharts. 841 g avjoniserad, silylerad sol återvanns 529 440 is och torkades genom att avlägsna den flytande fasen bestående av en blandning av methanol och vatten under vacuum och en temperature ej överstigande 10°C. 188 g torr silylerad sol återvanns. Den torkade silylerade solen maldes i en kulkvarn till ett fint pulver som dispergerades med lätthet i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.The temperature of the diluted sol was maintained at 27 ° C during the addition of the silane solution. After complete addition, the silylated sol was stirred for 3 hours at 27 ° C. The silylated sol of pH 10.74 was deionized to pH 2.91 by adding a mixture of 74 g of strong cation exchange resin 22 g of strong anion exchange resin. 841 g of deionized, silylated sol was recovered in 529,440 ice and dried by removing the liquid phase consisting of a mixture of methanol and water under vacuum and a temperature not exceeding 10 ° C. 188 g of dry silylated sol was recovered. The dried silylated sol was ground in a ball mill to a fine powder which was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A2 Som i exempel 1 men men den torkade silylerade solen maldes i en mortel till ett fint pulver som lätt dispergerades i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.Example A2 As in Example 1 but the dried silylated sol was ground in a mortar to a fine powder which was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A3 Som i exempel l men den avjoniserade, silylerade kiselsyrasolen torkades genom att avdunsta vätskefasen i luftströmmen från en fläkt vid 8°C. Den torkade silylerade solen maldes i en mortel till ett fint pulver som lätt dispergerades i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.Example A3 As in Example 1 but the deionized, silylated silica sol was dried by evaporating the liquid phase in the air stream from a fan at 8 ° C. The dried silylated sol was ground in a mortar to a fine powder which was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A4 Som i exempel 1 men använd silan var metyltrimetoxisilan (silan Z-6070 from Dow Corning).Example A4 As in Example 1 but the silane used was methyltrimethoxysilane (silane Z-6070 from Dow Corning).
Exempel A5 Som i exempel 1 men använd silan var trimetylmetoxisilan Exempel A6 Som i exempel 1 men använd silan var isobutyltrimetoxisilan (silan Z-2306 from Dow Corning).Example A5 As in Example 1 but use silane was trimethylmethoxysilane Example A6 As in Example 1 but use silane was isobutyltrimethoxysilane (silane Z-2306 from Dow Corning).
Exempel A7 Som i exempel 1 men använd silan var n-octyltrietoxisilan (silane Z-6341 from Dow Corning). 529 440 lb Exempel A8 Som i exempel 1 men använd silan var aminoetylaminopropyltrimetoxisilan (silan Z-6020 from Dow Corning).Example A7 As in Example 1 but the silane used was n-octyltriethoxysilane (silane Z-6341 from Dow Corning). 529 440 lb Example A8 As in Example 1 but the silane used was aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (silane Z-6020 from Dow Corning).
Exempel A10 Som i exempel 1 men använd silan var aminopropyltrietoxisilan (silan Z-6011 from Dow Corning).Example A10 As in Example 1 but the silane used was aminopropyltriethoxysilane (silane Z-6011 from Dow Corning).
Exempel All Som i exempel 1 men använd silan var vinyltrimetoxisilan (silan Z-6300 from Dow Corning).Example All As in Example 1 but the silane used was vinyltrimethoxysilane (silane Z-6300 from Dow Corning).
Exempel A12 Som i exempel 1 men använd silan var 3~ glycidoxipropyltrimetoxisilan (silan Z-6040 from Dow Corning).Example A12 As in Example 1 but the silane used was 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (silane Z-6040 from Dow Corning).
Exempel A13 Som i exempel 1 men använd silan var 3- metakryloxipropyltrimetoxisilan (silan Z-6030 from Dow _ Corning).Example A13 As in Example 1 but the silane used was 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (silane Z-6030 from Dow Corning).
Exempel A14 150 g alkali stabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek 100 nm och halt av 50% SiO2, späddes till 12% SiO2 med 475 g vatten och avjoniserades till pH 3.5 med starkt katjonbytarharts. 2.25 g dimetyldimetoxsilane (silan Z-6194 from Dow Corning) löstes i 110 g metanol och hydrolyserades delvis genom tillsats av 0.23 g vatten. Silanlösningen sattes till utspädda solen med en hastighet av 28 g per timme.Example A14 150 g of alkali stabilized silicic acid sol with a particle size of 100 nm and a content of 50% SiO2, was diluted to 12% SiO2 with 475 g of water and deionized to pH 3.5 with strong cation exchange resin. 2.25 g of dimethyldimethoxsilane (silane Z-6194 from Dow Corning) was dissolved in 110 g of methanol and partially hydrolyzed by the addition of 0.23 g of water. The silane solution was added to the diluted sol at a rate of 28 g per hour.
Utspädda solens temperature hölls vid 25°C under tillsatsen av silanlösningen. Efter fullbordad tillsats omrördes den silylerade solen i 1 timme vid 25°C. Silylerade solen hälldes på två bakplåtar och vätskefasen bestående av methanol och vatten avdunstades i luftströmmarna från två fläktar vid 25°C. 77 g torr, silylerad återvanns som maldes till ett fint pulver i en kulkvarn. Det malda pulvret dispergerades lätt i polyoler och isocyanater till en klar dispersion. 529 440 2.? Exempel A15 75 g alkali stabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek 100 nm och halt av 50% SiO2, späddes till 12% Sif» med 238 g vatten och avjoniserades till pH 3.5 med starkt katjonbytarharts. 1.50 g dimetyldimetoxsilane (silan Z-6194 from Dow Corning) löstes i 50 g metanol. Silanlösningen sattes till utspädda solen med en hastighet av 21 g per timme.The diluted solar temperature was maintained at 25 ° C during the addition of the silane solution. After complete addition, the silylated sol was stirred for 1 hour at 25 ° C. The silylated sol was poured onto two baking trays and the liquid phase consisting of methanol and water was evaporated in the air streams from two fans at 25 ° C. 77 g of dry, silylated was recovered which was ground to a fine powder in a ball mill. The ground powder was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion. 529 440 2.? Example A15 75 g of alkali stabilized silicic acid sol having a particle size of 100 nm and a content of 50% SiO2, was diluted to 12% Sif »with 238 g of water and deionized to pH 3.5 with strong cation exchange resin. 1.50 g of dimethyl dimethoxysilane (silane Z-6194 from Dow Corning) was dissolved in 50 g of methanol. The silane solution was added to the diluted sun at a rate of 21 g per hour.
Utspädda solens temperature hölls vid 35°C under tillsatsen av silanlösningen. Efter fullbordad tillsats omrördes den silylerade solen i 1 timme vid 25°C. Silylerade solen hälldes på en bakplàta och vätskefasen bestående av methanol och vatten avdunstades i en ugn med luftcirkulation vid 75°C. 39 g torr, silylerad âtervanns som maldes till ett fint pulver i en mortel. Det malda pulvret dispergerades lätt i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.The diluted solar temperature was maintained at 35 ° C during the addition of the silane solution. After complete addition, the silylated sol was stirred for 1 hour at 25 ° C. The silylated sol was poured onto a baking tray and the liquid phase consisting of methanol and water was evaporated in an oven with air circulation at 75 ° C. 39 g of dry, silylated was recovered which was ground to a fine powder in a mortar. The ground powder was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A16 Till 200 g alkalistabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek 22 nm och halt av 40% SiO2, sattes 200 g metanol. Den metanoliska soles pH var 9,75. 6,24 g dimetyldimetoxisilan (silan Z-6194 från Dow) löstes i i 225 g metanol. Silanlösningen sattes till utspädda solen med en hastighet av 10 g per time. Utspädda solens temperatur hölls vid 25°C under tillsatsen av silanlösningen. Efter fullbordad tillsats omrördes silylerade solen i 3 timmar vid 25°C.Example A16 To 200 g of alkali-stabilized silicic acid sol with a particle size of 22 nm and a content of 40% SiO2, 200 g of methanol was added. The pH of the methanolic sol was 9.75. 6.24 g of dimethyldimethoxysilane (silane Z-6194 from Dow) was dissolved in 225 g of methanol. The silane solution was added to the diluted sol at a rate of 10 g per hour. The temperature of the diluted sol was maintained at 25 ° C during the addition of the silane solution. After complete addition, the silylated sol was stirred for 3 hours at 25 ° C.
Silylerade solen med pH 10.74 avjoniserades till pH 2.91 genom att tillsätta en blandning av 88 g starkt jonbytarharts och 26 g starkt jonbytarharts. 592 g avjoniserad, silylerad sol återvanns och som torkades genom att solen hälldes på två bakplàtar och vätskefasen bestående av metanol och vatten avdunstades i luftströmmarna från två fläktar vid en temperatur ej högre än 10°C. 80 g torr, silylerad sol återvanns som maldes till ett fint pulver i en mortel. Det malda pulvret dispergerades lätt i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.The silylated sol of pH 10.74 was deionized to pH 2.91 by adding a mixture of 88 g of strong ion exchange resin and 26 g of strong ion exchange resin. 592 g of deionized, silylated sol were recovered and dried by pouring the sun onto two baking trays and evaporating the liquid phase consisting of methanol and water in the air streams from two fans at a temperature not exceeding 10 ° C. 80 g of dry, silylated sol was recovered which was ground to a fine powder in a mortar. The ground powder was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A17 529 440 28 Till 267 g alkalistabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek 12 nm och halt 30% SiO2, sattes 133 g metanol.Example A17 529 440 28 To 267 g of alkali-stabilized silicic acid sol with a particle size of 12 nm and a content of 30% SiO2, 133 g of methanol were added.
Den metanoliska soles pH var 9,86. 12,2 g dimetyldimetoxisilan (silan Z-6194 från Dow) löstes i 300 g metanol. Silanlösningen sattes till utspädda solen med en hastighet av 14 g per time. Utspädda solens temperatur hölls vid 25°C under tillsatsen av silanlösningen. Efter fullbordad tillsats omrördes silylerade solen i 3 timmar vid 25°C.The pH of the methanolic sol was 9.86. 12.2 g of dimethyldimethoxysilane (silane Z-6194 from Dow) was dissolved in 300 g of methanol. The silane solution was added to the diluted sol at a rate of 14 g per hour. The temperature of the diluted sol was maintained at 25 ° C during the addition of the silane solution. After complete addition, the silylated sol was stirred for 3 hours at 25 ° C.
Silylerade solen med pH 10.81 avjoniserades till pH 2.95 genom att tillsätta en blandning av 100 g starkt jonbytarharts och 30 g starkt jonbytarharts. 670 g avjoniserad, silylerad sol àtervanns och som torkades genom att solen hälldes på två bakplàtar och vätskefasen bestående av metanol och vatten avdunstades i vakuum vid en temperatur ej högre än 10°C. 80 g torr, silylerad sol àtervanns som maldes till ett fint pulver i en kulkvarn. Det malda pulvret dispergerades lätt i polyoler och isocyanater till en klar dispersion.The silylated sol of pH 10.81 was deionized to pH 2.95 by adding a mixture of 100 g of strong ion exchange resin and 30 g of strong ion exchange resin. 670 g of deionized, silylated sol were recovered and dried by pouring the sol on two baking trays and evaporating the liquid phase consisting of methanol and water in vacuo at a temperature not higher than 10 ° C. 80 g of dry, silylated sol was recovered which was ground to a fine powder in a ball mill. The ground powder was easily dispersed in polyols and isocyanates to a clear dispersion.
Exempel A18 80 g alkali stabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek 100 nm och halt av 50% SiO2, späddes till 9,3% SiO2 med 350 g metanol. Metanoliska solen med pH 10,51 avjoniserades till pH 2.98 med en blandning 31 g starkt katjonbytarharts och 14 g starkt anjonbytarharts. 408 g avjoniserad metanolisk sol àtervanns och torkades genom att solen hälldes på två bakplåtar och vätskefasen bestående av methanol och vatten avdunstades i luftströmmarna från två fläktar vid 25°C. Den torra maldes till ett fint pulver i en mortel. Det malda pulvret dispergerades i polyoler och isocyanater till en grumlig dispersion.Example A18 80 g of alkali stabilized silicic acid sol with a particle size of 100 nm and a content of 50% SiO2 was diluted to 9.3% SiO2 with 350 g of methanol. The methanolic sol of pH 10.51 was deionized to pH 2.98 with a mixture of 31 g of strong cation exchange resin and 14 g of strong anion exchange resin. 408 g of deionized methanolic sol were recovered and dried by pouring the sol on two baking trays and evaporating the liquid phase consisting of methanol and water in the air streams from two fans at 25 ° C. The dry was ground to a fine powder in a mortar. The ground powder was dispersed in polyols and isocyanates to a cloudy dispersion.
Exempel A19 80 g alkali stabiliserad kiselsyrasol med partikelstorlek l0Onm och halt av 50% SiO2, späddes till 9,3% SiO2 med 350 g metanol. Metanoliska solen med pH 9,75 torkades genom att 529 440 9.9 solen hälldes på två bakplåtar och vätskefasen bestående av methanol och vatten avdunstades i luftströmmarna från två fläktar vid 25°C. Den torra solen maldes till ett fint pulver i en mortel. Det malda pulvret dispergerades i polyoler och isocyanater till en grumlig dispersion.Example A19 80 g of alkali stabilized silicic acid sol with a particle size of 10 .mu.m and a content of 50% of SiO2 were diluted to 9.3% of SiO2 with 350 g of methanol. The methanolic sol of pH 9.75 was dried by pouring 529,440 9.9 of the sol on two baking trays and the liquid phase consisting of methanol and water was evaporated in the air streams from two fans at 25 ° C. The dry sun was ground to a fine powder in a mortar. The ground powder was dispersed in polyols and isocyanates to a cloudy dispersion.
B. Mekaniska egenskaper av polyuretaner förstäkta med små kiselsyrapartiklar.B. Mechanical properties of polyurethanes reinforced with small silicic acid particles.
Beredning av prover för mekanisk provning utfördes enligt de metoder som vanligen används inom polyuretanindustrin.Preparation of samples for mechanical testing was performed according to the methods commonly used in the polyurethane industry.
Råmaterialen som använts för att göra de polymera materialen definieras i tabell 4.The raw materials used to make the polymeric materials are defined in Table 4.
Diisocyanaten sättes till en välblandad och homogen blandning av polyolen, med eller utan kiselsyrapartiklar, och de andra ingredienserna i formuleringar för att göra polyuretaner. Formuleringen hälldes i en form och reagerade och härdade till en l50xl50x5 mm platta. Polyuretanens mekaniska egenskaper mättes för hundbensformade platter som stansades ur dessa platter. Mätningarna gjordes enligt de metoder som vanligen används för att prova polyuretaner.The diisocyanate is added to a well-mixed and homogeneous mixture of the polyol, with or without silicic acid particles, and the other ingredients in formulations to make polyurethanes. The formulation was poured into a mold and reacted and cured to a 150x150x5 mm plate. The mechanical properties of the polyurethane were measured for dog bone shaped plates which were punched out of these plates. The measurements were made according to the methods commonly used to test polyurethanes.
Spännings-töjningsmätningar gjordes med en MECMESIN AFC-M 2500N dragprovare.Stress-strain measurements were made with a MECMESIN AFC-M 2500N tensile tester.
Brottsstyrka anges i tabell 3 i MPa. Brottstöjningen anges som % av provets ursprungliga längd. Sammansättningen av polymerproverna gjorda i patentexemplen anges också i tabellen. Polyolerna och isocyanaterna betecknas med förkortade handelsnamn som förklaras i tabell 4. MDI syftar på isocyanatet som använts i en särskild beredning och nummerbeteckningarna förklaras i tabell 4. Blandningsratiot är polyolzisocyanat - viktratiot. BDO och OH-innehållande organiska lösningsmedel (t.ex. för katalysatorn) och dispergenter (t.ex. för zeoliten) är inräknade i mängden polyol. Vänstra kolonnen i tabell 5 visar en typisk formulering för en referens-PUR, exampel B13, och högra kolonnen visar formuleringen för en PUR innehållande 10,8 % partiklar, exampel B14. Index ges värdet 100 då polyol 529 440 30 (inräknat BDO, dispergenter och OH-innehållande lösningsmedel) och isocyanat föreligger i stökiometriska mängder; system med index under och över 100 är under- respektive övertvärbundna.Breaking strength is given in Table 3 in MPa. The elongation at break is stated as% of the original length of the sample. The composition of the polymer samples made in the patent examples is also given in the table. The polyols and isocyanates are designated by abbreviated trade names as explained in Table 4. MDI refers to the isocyanate used in a special preparation and the number designations are explained in Table 4. The mixing ratio is polyol zisocyanate - the weight ratio. BDO and OH-containing organic solvents (eg for the catalyst) and dispersants (eg for the zeolite) are included in the amount of polyol. The left column of Table 5 shows a typical formulation for a reference PUR, Example B13, and the right column shows the formulation for a PUR containing 10.8% particles, Example B14. Index is given the value 100 when polyol 529 440 (including BDO, dispersants and OH-containing solvents) and isocyanate are present in stoichiometric amounts; systems with indices below and above 100 are sub- and over-crosslinked, respectively.
Storleken och halten av kiselsyrapartiklar anges också i tabellen.The size and content of silicic acid particles are also given in the table.
Resultaten i tabell 3 visar att nanokompositer av polyuretaner, gjorda av många olika polyoler och isocyanater, och små partiklar av kiselsyra från ett pulver enligt föreliggande uppfinning har förbättrad dragstyrka i kombination med oförändrad eller ökad brottstöjning vilket medför markant stora förbättringar av brottsenergin. De största förbättringarna av dragstyrka, brottstöjning och brottsenergi erhölls med polyoler med hög molvikt. Oväntat var att att förbättringsgraden gick igenom ett maximum med ökande halt av kiselsyra samt att i vissa system maximat uppnåddes vid förvånansvärt låga halter av kiselsyra.The results in Table 3 show that nanocomposites of polyurethanes, made of many different polyols and isocyanates, and small particles of silicic acid from a powder according to the present invention have improved tensile strength in combination with unchanged or increased elongation at break, which leads to markedly large improvements in fracture energy. The greatest improvements in tensile strength, elongation at break and breaking energy were obtained with high molecular weight polyols. Unexpected was that the degree of improvement went through a maximum with increasing content of silicic acid and that in some systems the maximum was achieved at surprisingly low levels of silicic acid.
Exempel Bl Referensprov av polyuretan gjordes av Arcol 1004 och Suprasec 5025 med index 90.Example B1 Polyurethane reference tests were performed on Arcol 1004 and Suprasec 5025 with index 90.
Exempel B2 Polyuretan gjordes av Arcol 1004 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A17 och Suprasec 5025 med index 90.Example B2 Polyurethane was made from Arcol 1004 containing 16.0% by weight of powder from Example A17 and Suprasec 5025 with index 90.
Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B3a-c Referensprov av polyuretan gjordes av Voranol 4711 och Suprasec 2018 med index 90, 105 och 120.Examples B3a-c Reference tests of polyurethane were performed by Voranol 4711 and Suprasec 2018 with indices 90, 105 and 120.
Exempel B4 Polyuretan gjordes av Voranol 4711 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A17 och Suprasec 5025 med index 90.Example B4 Polyurethane was made from Voranol 4711 containing 16.0% by weight of powder from Example A17 and Suprasec 5025 with index 90.
Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B5a-c Polyuretan gjordes av Voranol 4711 innehållande 8,0 vikt% pulver från exempel A17 och Suprasec 5025 med index 90, 105 och 120. Färdiga polyuretanen innehöll 5,4 vikt% SiO2. 529 440 3>\ Exempel B6a-c Referensprov av polyuretan gjordes av Caradol 28-02 och Suprasec 2018 med index 90, 105 och 120.Examples B5a-c Polyurethane was made from Voranol 4711 containing 8.0% by weight of powder from Example A17 and Suprasec 5025 with indexes 90, 105 and 120. The finished polyurethane contained 5.4% by weight of SiO2. 529 440 3> \ Examples B6a-c Reference tests of polyurethane were performed by Caradol 28-02 and Suprasec 2018 with indexes 90, 105 and 120.
Exempel B7 Polyuretan gjordes av Caradol 28-02 innehållande 8,0 vikt% pulver från exempel A17 och Suprasec 2018 med index 120.Example B7 Polyurethane was made from Caradol 28-02 containing 8.0% by weight of powder from Example A17 and Suprasec 2018 with index 120.
Färdiga polyuretanen innehöll 5,4 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 5.4% by weight of SiO2.
Exempel B8 Som i exempel B7 men polyolen innehöll 16.0 vikt% pulver från exampel A17 och indexet var 105. Färdiga polymeren innehöll 10.8 vikt% SiO2.Example B8 As in Example B7 but the polyol contained 16.0% by weight of powder from Example A17 and the index was 105. The finished polymer contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B9a~c Polyuretan gjordes av Caradol 28-02 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A16 och Suprasec 2018 med index 90. 105 och120. Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.Example B9a ~ c Polyurethane was made from Caradol 28-02 containing 16.0% by weight of powder from Example A16 and Suprasec 2018 with index 90, 105 and 120. The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel BlOa-c Som i exempel B9a-b men polyolen innehöll 5.4 vikt% pulver från exampel A16.Examples B10a-c As in Example B9a-b but the polyol contained 5.4% by weight of powder from Example A16.
Exempel Blla-c Polyuretan gjordes av Caradol 28-02 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A3 och Suprasec 2018 med index 90, 105 och 120. Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.Examples B1a-c Polyurethane was made from Caradol 28-02 containing 16.0% by weight of powder from Examples A3 and Suprasec 2018 with indices 90, 105 and 120. The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B12a-c Som i exempel Blla-b men polyolen innehöll 5.4 vikt% pulver från exampel A3.Examples B12a-c As in Example B1a-b but the polyol contained 5.4% by weight of powder from Example A3.
Exempel B13 Referensprov av polyuretan gjordes av Voranol 4711 och Suprasec 2018 med index 105. 529 440 31 Exempel B14 Polyuretan gjordes av Voranol 4711 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A 14 och Suprasec 2018 med index 105.Example B13 Reference test of polyurethane was done by Voranol 4711 and Suprasec 2018 with index 105. 529 440 31 Example B14 Polyurethane was made by Voranol 4711 containing 16.0% by weight of powder from Example A 14 and Suprasec 2018 with index 105.
Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B15 Polyuretan gjordes av Voranol 4711 innehållande 16,0 vikt% pulver från exempel A15 och Suprasec 2018 med index 105.Example B15 Polyurethane was made from Voranol 4711 containing 16.0% by weight of powder from Example A15 and Suprasec 2018 with index 105.
Färdiga polyuretanen innehöll 10,8 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B16 Referensprov av polyuretan gjordes av Lupranol 2090 och Lupranat 134-7 med index 105.Example B16 Reference tests of polyurethane were performed by Lupranol 2090 and Lupranate 134-7 with index 105.
Exempel B17 Polyuretan gjordes av Lupranol 2090 innehållande 16.0 vikt% pulver från exampel A3, och Lupranat 134-7 med index 105. Färdiga polyuretanen innehöll 10.8 vikt% SiO2.Example B17 Polyurethane was made from Lupranol 2090 containing 16.0% by weight of powder from Example A3, and Lupranate 134-7 with index 105. The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Exempel B18 Referensprov av polyuretan gjordes av Lupranol 2090 och Lupranat l34~7 med index 105.Example B18 Reference tests of polyurethane were performed by Lupranol 2090 and Lupranate 134 ~ 7 with index 105.
Exempel B19 Polyuretan gjordes av Lupranol 2090 innehållande 8.0 vikt% pulver från exampel A16, och Lupranat 134-7 med index 105.Example B19 Polyurethane was made from Lupranol 2090 containing 8.0% by weight of powder from Example A16, and Lupranate 134-7 with index 105.
Färdiga polyuretanen innehöll 5.9 vikt% SiO2.The finished polyurethane contained 5.9% by weight of SiO2.
Exempel B20 Referensprov av polyuretan gjordes av Lupranol 2090 och Lupranat 134-7 med index 105.Example B20 Reference tests of polyurethane were performed by Lupranol 2090 and Lupranate 134-7 with index 105.
Exempel B21 Polyuretan gjordes av Lupranol 2090 och Lupranat 134-7 innehållande 10,0 vikt% pulver från exempel A3 med index 105.Example B21 Polyurethane was made from Lupranol 2090 and Lupranate 134-7 containing 10.0% by weight of powder from Example A3 with index 105.
Färdiga polyuretanen innehöll 2,1 vikt% SiO2. 529 440 33 Exempel B22 Referensprov av polyuretan gjordes av PTHF 1000 och Lupranat 134-7 med index 105.The finished polyurethane contained 2.1% by weight of SiO2. 529 440 33 Example B22 Reference tests of polyurethane were performed by PTHF 1000 and Lupranate 134-7 with index 105.
Exempel B23 Polyuretan gjordes av PTHF 1000 och PTHF 1000 innehållande 15.0 vikt% pulver från exampel A3 och Lupranat 134-7 med index 105. Färdiga polyuretanen innehöll 3.2 vikt% SiO2.Example B23 Polyurethane was made from PTHF 1000 and PTHF 1000 containing 15.0% by weight of powder from Example A3 and Lupranate 134-7 with index 105. The finished polyurethane contained 3.2% by weight of SiO2.
Exempel B24 Referensprov av polyuretan gjordes av PTHF 1000 och METV med index 105.Example B24 Reference tests of polyurethane were performed by PTHF 1000 and METV with index 105.
Exempel B25 Polyuretan gjordes av PTHF 1000 och MET innehållande 15.0 vikt% pulver från exampel A3 och Lupranat 134-7 med index 105.Example B25 Polyurethane was made from PTHF 1000 and MET containing 15.0% by weight of powder from Example A3 and Lupranate 134-7 with index 105.
Färdiga polyuretanen innehöll 4.7 vikt% SiO2.Finished polyurethane contained 4.7% by weight of SiO2.
Exempel B26 Referensprov av polyuretan gjordes av PTHF 2000 och Lupranat 134-7 med index 105.Example B26 Reference tests of polyurethane were performed by PTHF 2000 and Lupranate 134-7 with index 105.
Exempel B27 Polyuretan gjordes av PTHF 2000 och PTHF 2000 innehållande 15.0 vikt% pulver från exampel A3 och Lupranat 134-7 med index 105. Färdiga polyuretanen innehöll 5,1 vikt% SiO2.Example B27 Polyurethane was made from PTHF 2000 and PTHF 2000 containing 15.0% by weight of powder from Example A3 and Lupranate 134-7 with index 105. The finished polyurethane contained 5.1% by weight of SiO2.
Exempel B28 Referensprov av polyuretan gjordes av Lupranol 2090 och Suprasec 2018 med index 105.Example B28 Reference tests of polyurethane were performed by Lupranol 2090 and Suprasec 2018 with index 105.
Exempel B29 Polyuretan gjordes av Lupranol 2090 innehållande 16.0 vikt% pulver från exampel A18, och Suprasec 2018 med index 105. Färdiga polyuretanen innehöll 10.8 vikt% SiO2. 529 440 3% Exempel B30 Polyuretan gjordes av Lupranol 2090 innehållande 16.0 vikt% pulver från exampel A19, och Suprasec 2018 med index 105. Färdiga polyuretanen innehöll 10.8 vikt% SiO2.Example B29 Polyurethane was made from Lupranol 2090 containing 16.0% by weight of powder from Example A18, and Suprasec 2018 with index 105. The finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2. 529 440 3% Example B30 Polyurethane was made from Lupranol 2090 containing 16.0% by weight of powder from Example A19, and Suprasec 2018 with index 105. Finished polyurethane contained 10.8% by weight of SiO2.
Claims (23)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0501238A SE529440C2 (en) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | Dispersible silica powder |
PCT/EP2006/062406 WO2006128793A1 (en) | 2005-06-01 | 2006-05-18 | Dispersible silica particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0501238A SE529440C2 (en) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | Dispersible silica powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0501238L SE0501238L (en) | 2006-12-02 |
SE529440C2 true SE529440C2 (en) | 2007-08-14 |
Family
ID=36676464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0501238A SE529440C2 (en) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | Dispersible silica powder |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE529440C2 (en) |
WO (1) | WO2006128793A1 (en) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0801349B1 (en) * | 2008-04-30 | 2019-03-19 | Fundação Universidade Federal De São Carlos | PROCESS FOR THE PREPARATION OF NANOCOMPOSITS, NANOCOMPOSITS OBTAINED AND COMPOSITIONS OF NANOCOMPOSITS WITH POLYMERIC MATRIXES |
RU2522593C2 (en) * | 2008-10-15 | 2014-07-20 | Басф Се | Method of obtaining silicon dioxide-containing polyol dispersions and their application for obtaining polyurethane materials |
EP2177569B1 (en) | 2008-10-15 | 2011-07-13 | Evonik Degussa GmbH | Process aid for thermoplastic polyurethanes |
EP2379656B1 (en) * | 2008-12-17 | 2013-02-27 | Basf Se | Quick-drying coating compounds |
WO2010103072A1 (en) | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Basf Se | Method for producing silica-containing dispersions containing polyetherols or polyetheramines |
SE0901216A1 (en) * | 2009-09-22 | 2011-02-22 | Small Particle Technology Gbg Ab | Nanoparticles of silver |
US8679437B2 (en) * | 2009-09-23 | 2014-03-25 | Fef Chemicals A/S | Preparation of mesoporous and macroporous silica gel |
US9637639B2 (en) | 2009-11-05 | 2017-05-02 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Aqueous silica dispersion |
EP2377898B1 (en) | 2010-04-13 | 2012-12-12 | Evonik Degussa GmbH | Processing aid for thermoplastic polyurethanes |
DE102010061854A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of a thermoplastic polyurethane |
ES2754053T3 (en) | 2011-01-31 | 2020-04-15 | Thomas Gerber | Low crosslinked silica condensates |
DE102012218736A1 (en) | 2012-10-15 | 2014-04-17 | Evonik Industries Ag | Composition, useful in a processing aid, comprises partially aggregated pyrogenic metal oxide powder, and component comprising prepolymers containing isocyanate, polyols or polyisocyanates and polyols |
CN103613956B (en) * | 2013-11-25 | 2016-02-03 | 江苏联瑞新材料股份有限公司 | The preparation method of mechanical-chemical modification silicon powder |
CN106744997B (en) * | 2016-12-11 | 2018-10-02 | 浙江大学 | Adulterate the preparation method of the acidic silicasol of heterogeneous element |
US20230383083A1 (en) * | 2020-10-01 | 2023-11-30 | Cabot Corporation | Flexible Polyurethane Foam and Formulation Thereof |
CN113604073A (en) * | 2021-06-29 | 2021-11-05 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Modified silicon dioxide filler and preparation method thereof |
CN114539809A (en) * | 2022-02-14 | 2022-05-27 | 连云港威晟硅材料有限公司 | Surface-modified silicon micropowder and preparation method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2801186A (en) * | 1954-09-14 | 1957-07-30 | Du Pont | Composition and process |
US6025455A (en) * | 1997-05-26 | 2000-02-15 | Nissan Chemicals Industries, Ltd. | Process of producing hydrophobic organosilica sol |
US6184408B1 (en) * | 1999-04-28 | 2001-02-06 | Dow Corning Corporation | Method for preparation of hydrophobic precipitated silica |
DE19933819A1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-02-01 | Bayer Ag | Compact and / or cellular polyurethane elastomers with nanoscale fillers |
EP1236765A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-04 | hanse chemie GmbH | Silica dispersion |
-
2005
- 2005-06-01 SE SE0501238A patent/SE529440C2/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-05-18 WO PCT/EP2006/062406 patent/WO2006128793A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006128793A1 (en) | 2006-12-07 |
SE0501238L (en) | 2006-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE529440C2 (en) | Dispersible silica powder | |
JP7087059B2 (en) | Highly durable anti-fog coating and coating composition | |
JP6565923B2 (en) | Surface-modified metal oxide particle dispersion and production method thereof, surface-modified metal oxide particle-silicone resin composite composition, surface-modified metal oxide particle-silicone resin composite, optical member, and light emitting device | |
US7972682B2 (en) | Reactive silicic acid suspensions | |
CN103068884B (en) | Photosensitive silicone resin composition | |
JP5964507B2 (en) | Metal oxide porous particles, production method thereof, and use thereof | |
EP3431561B1 (en) | Highly durable antifogging coating film and coating composition | |
KR101733042B1 (en) | Aqueous silica dispersion | |
US20110263751A1 (en) | Highly Hydrophobic Coatings | |
JP6524901B2 (en) | Silicone rubber composition and cured product thereof | |
US6699316B2 (en) | Process for the preparation of nano-zinc oxide dispersions stabilized by hydroxyl group-containing inorganic polymers | |
MX2011003669A (en) | Method for producing polyol dispersions containing silica and use thereof for producing polyurethane materials. | |
WO2007107485A1 (en) | Process for preparing a rubber composition, rubber composition obtained therefrom, and use thereof | |
JP2009235238A (en) | Aqueous coating composition, organic-inorganic composite coating film, metal alkoxide condensate dispersion, and production method thereof | |
WO2008145485A1 (en) | Rtv two-component silicone rubber | |
JP5682396B2 (en) | Coating composition, superhydrophobic coating film obtained using the same, and method for producing the same | |
KR101297368B1 (en) | Hyhobic polymetylhydrosiloxane based hybrid for coating applications | |
WO2007116988A1 (en) | Curable silicone coating agent | |
JP7026446B2 (en) | Anti-fog coating and coating composition | |
JP2008274242A (en) | Aqueous coating composition, organic-inorganic composite coating film, silane condensate dispersion and method for producing the same | |
JP6821535B2 (en) | Silicone rubber composition and silicone rubber | |
JP2004075995A (en) | Fine particle of organic/inorganic composite and additive for film | |
JP7328829B2 (en) | Coating composition and anti-fogging coating | |
JP4901397B2 (en) | Method for producing filler-dispersed acrylic resin composition, transparent resin molded body whose surface is coated with the composition | |
BR112012009573A2 (en) | method for producing a dispersion, stable dispersion, use of the dispersion, method for producing a polymeric material and polymeric material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |