TR201809610T4 - Çökeltilmiş silikaların hazırlanmasına yönelik proses, özellikle polimerlerin takviyesine yönelik çökeltilmiş silikalar ve bunların kullanımları. - Google Patents

Abstract

35-700 m2/g aralığında bir BET spesifik yüzey alanına, 30 ila 400 m2/g aralığında bir CTAB spesifik yüzey alanına ve toplam karbon içeriği olarak ifade edilen, en az ağırlıkça %0.15 polikarboksilik asit ve/veya karboksilat grubu içeriğine sahip olan çökeltilmiş silikadır.

Description

TARIFNAME ÇÖKELTILMIS SILIKALARIN HAZIRLANMASINA YÖNELIK PROSES, ÖZELLIKLE POLIMERLERIN TAKVIYESINE YÖNELIK ÇÖKELTILMIS SILIKALAR VE BUNLARIN KULLANIMLARI Mevcut bulus, kolayca dagilabilen çökeltilmis silika, bunun üretilmesine yönelik bir proses ve bunun elastomer veya vulkanize edilebilir kauçuk karisimlarda kullanimi ile Çökeltilmis silika, elastomerlere yönelik, özellikle Iastiklerde kullanima yönelik takviye edici dolgu maddeleri olarak uzun bir süre kullanilmistir.

Genel bir prosese göre çökeltilmis silika, bir reaksiyon araciligiyla hazirlanir, böylece bir alkalin metalin silikati gibi bir silikat, örnegin sodyum silikat, sülfürik asit gibi bir asitlestirici ajan ile akabinde ortaya çikan katinin filtrasyon ile ayrilmasiyla çökeltilir.

Genel olarak atomizasyon araciligiyla genel olarak kurutulmadan önce bir sivilastirma islemine aktarilan bir filtre keki elde edilir. Silikanin çökeltilmesine yönelik birkaç yöntem kullanilabilir: özellikle, silikatin bir tortusuna bir asitlestirici ajanin eklenmesi veya es zamanli olarak, kismi olarak veya toplam olarak, suya veya haznenin içinde halihazirda mevcut olan bir silikat tortusuna bir asitlestirici ajanin ve silikatin eklenmesi.

Bir dolgu maddesinden ideal takviye özelliklerini üretmek amaciyla ikincisinin, mümkün oldugu kadar ince bölünen ve mümkün oldugu kadar homojen bir sekilde dagitilan bir formda elastomerin içinde mevcut olmasi gerekir. Çökeltilmis silika polimerler eklenirken bilesik hazirlama sirasinda viskozite davranisini ve polimer ve dolgu maddesinin harmaninin mekanik özelliklerini zarar verici bir sekilde etkilemeden ürünün dinamik özelliklerinin en uygun hale getirilmesi ayrica önemlidir.

Ayrica silikalar polardir ve bu nedenle genel olarak kauçuk bilesiginde polar olmayan polimerler ile sadece zayif bir faz uyumluluguna sahiptir. Dispersiyon, silika agregalari bazinda meydana gelir.

EP647591A, fizyokimyasal parametrelerin belirli bir grubu ile çökeltilmis silikanin üretilmesine yönelik bir prosesi açiklar.

EP901986A, digerlerinin arasindan ürünün partikül boyutu dagilimi ile tanimlanan bir parametreyi temsil eden bir parametre wk (bundan sonra tanimlandigi gibi) ile karakterize edilen çökeltilmis silikayi açiklar. tanimlandigi üzere ayni parametre wk'ye yönelik bir maksimum degeri olan bir çökeltilmis silikayi açiklar. Al'nin eklenmesine yönelik süreye iliskin detayli herhangi bir bilgi yoktur ve spesifikasyonda elde edilen filtre kekinin sivilastirilmasina (yaygin olarak bozunma olarak refere edilen) yönelik süreçten bahsedilir ancak aslinda bu kullanilmaz. ve EP2262730A, silikanin elastomerlerde takviye edici dolgu maddesi olarak uygun olacaginin söylendigi, çökeltilmis silikayi açiklar.

U86335396, Iastiklere yönelik elastomer harmanlarinda kullanima yönelik faydali olan çökeltilmis silikayi açiklar. Digerlerinin arasinda silika, belirli bir gözenek hacim dagilimi V2/V1 ile karakterize edilir, burada V2, 175 ila 275 Ä araliginda bir çapa sahip olan gözeneklerin hacmidir ve V1, 400 Ä'dan az veya buna esit olan (bundan sonra daha detayli olarak açiklandigi üzere) çaplara sahip olan gözeneklerin toplam hacmidir.

Elastomerlere yönelik takviye edici dolgu maddeleri olarak kullanima yönelik çökeltilmis U82009/, filtre kekinin bozunmasi veya sivilastirilmasindan önce veya bu sirada bir karboksilik asidin silikanin çökeltilmesinden ortaya çikan filtre keki ile karistirilmasini veya buna eklenmesini içeren bir çökeltilmis silikanin veya bir çökeltilmis silika süspansiyonunun hazirlanmasina yönelik bir prosesi açiklar. Önceki teknikte elastomer bilesimlerde kullanima yönelik çökeltilmis silikanin özelliklerini gelistirme çabalarina ragmen ürünler tam olarak tatmin edici degildir ve Bu nedenle mevcut bulusun bir amaci, elastomer bilesimlerde, özellikle bilesik olusturma sirasinda reolojik davranisla ilgili oldugu kadar mekanik ve dinamik özelliklerin iyi bir dengesini saglayan lastiklerin üretiminde kullanilan elastomer bilesimlerde kullanima yönelik çökeltilmis silikanin saglanmasidir.

Bu amaç, istem lie göre çökeltilmis silika ile elde edilir.

Tercih edilen düzenlemeler, bagimli istemlerde belirtilir.

Bulus ayrica mevcut bulusa göre çökeltilmis silikanin üretimine yönelik proseslere, elastomer bilesimlerde, özellikle lastik uygulamalarina yönelik mevcut bulusa göre silikalarin kullanimina ve bu tür bilesimlerden elde edilen üretim maddelerine yöneliktir.

Mevcut bulusun birinci bir düzenlemesine göre, asagidaki parametreleri olan bir çökeltilmis silika saglanir: i) 35 ila 700 mzlg araliginda bir BET spesifik yüzey, ii) 30 ila 400 m2/g araliginda bir CTAB spesifik yüzey, iii) 0.15 ila 0.49 araliginda bir gözenek hacim dagilimi V2/V1 ve iv) toplam karbon içerigi olarak ifade edilen, en az agirlikça %0.15'Iik polikarboksilik asit içerigi ve/veya karsilik gelen karboksilat gruplari; burada söz konusu polikarboksilik asit, malonik asit, trikarballilik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, fumarik asit, itakonik asit, mukonik asit, akonitik asit, travmatik asit, glutakonik asit, malik asit, ftalik asit, ortoftalik asit, izoftalik asit, trimezik asit, trimelitik asitten olusan gruptan seçilir.

Gözenek hacim dagilimi V2/V1, 175 ile 275 Ä arasinda bir çapa sahip olan gözenekler tarafindan olusturulan gözenek hacminin (V2) 400 Ä'dan az veya buna esit olan çaplara sahip olan gözenekler tarafindan olusturulan gözenek hacmine oranini temsil eder. Ikinci hacim, elastomerlerin takviye edilmesinde kullanilan dolgu maddelerinin faydali gözenek hacmine karsilik gelir.

Gözenek hacimleri ve gözenek çaplari tipik olarak bir Micromeritics Autopore 9520 porozimetre kullanilarak civa (Hg) porozimetri ile ölçülür ve 130°'ye esit bir temas açisi teta ve ile Washburn iliskisi ile hesaplanir. Her bir numune, ölçümün gerçeklestirilmesinden önce 2 saat boyunca 200°C'de bir firinin içinde önceden kurutulur.

Bulusa göre çökeltilmis silika, herhangi bir fiziksel durumda saglanabilir, diger bir ifadeyle büyük ölçüde küresel boncuklar (mikroboncuklar), toz veya granül formunda saglanabilirler. ortalama boyutu olan büyük ölçüde küresel boncuklar formunda saglanabilir; bu ortalama boyut, kuru eleme ve %50 toplam eleküstü boyuta denk gelen bir çapin belirlenmesi araciligiyla standart NF X 11507'ye (Aralik 1970) göre belirlenir.

Ayni zamanda en az 3 um, özellikle en az 10 um, tercihen en az 15 pm ortalama boyutu olan bir toz formunda saglanabilir. Özellikle en büyük boyutun ekseni boyunca en az 1 mm, örnegin 1 ile 10 mm arasinda bir boyutu olan granüller formunda saglanabilir.

Karboksilik asit veya karboksilat gruplari tercihen polikarboksilik asitlerden türetilir.

Polikarboksilik asitlerin karisimlari, diger tercih edilen düzenlemelere göre kullanilabilir.

Bulusa göre çökeltilmis silika, agirlikça en az %0.15, özellikle agirlikça en az %20' olan, toplam karbon olarak ifade edilen, polikarboksilik asitlerin veya bunlarin karisimlarinin ve/veya karsilik gelen karboksilatlarin bir toplam içerigini (C) gösterir.

Polikarboksilik asitlerin ve/veya karsilik gelen karboksilatlarin içerigi (C), agirlikça en az en az %045 olabilir. Bunun tipik olarak agirlikça %10.00li asmamasi, özellikle agirlikça ve/veya karsilik gelen karboksilatlarin içerigi (C) özellikle sinirlandirilmaz.

Polikarboksilik asitlerin herhangi birinde karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin bir parçasi veya tamami, bir karboksilik asit türevi formunda, diger bir ifadeyle bir anhidrit, ester veya tuz, örnegin bir alkalin metalin (örnegin sodyum veya potasyum) bir tuzu veya bir amonyum tuzu formunda olabilir. “Karboksilat” ifadesi, bundan sonra yukarida tanimlandigi üzere karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin türevlerini göstermek üzere kullanilacaktir.

Toplam karbon olarak ifade edilen, (C) ile gösterilen, polikarboksilik asitlerin veya bunlarin karisimlarinin ve/veya karsilik genel karboksilatlarin toplam içerigi, Horiba EMIA 320 V2 gibi bir karbon/sülfür analizörü kullanilarak ölçülebilir. Karbon/sülfür analizörünün ilkesi, bir indüksiyon firininda (yaklasik olarak ve yanma hizlandiricilarinin varliginda (yaklasik olarak 2 gram tungsten (özellikle Lecocel 763-266) ve yaklasik olarak 1 gram demir) oksijen akisindaki kati numunenin yanmasina dayanir.

Analiz edilecek olan numunede mevcut olan karbon (yaklasik olarak 0.2 gram agirliginda), C02, CO olusturmak üzere oksijen ile kombinlenir. Bu gazlar akabinde bir kizilötesi detektör ile analiz edilir.

Numuneden elde edilen nem ve bu oksidasyon reaksiyonlari sirasinda üretilen su, kizilötesi ölçümle çakismamasi amaciyla bir su giderme ajanini (magnezyum perklorat) içeren bir kartusun üzerinden geçirilerek uzaklastirilir.

Sonuç, karbon elementinin agirlikça yüzdesi olarak Ifade edilir.

Bulusa ait çökeltilmis silikanin yüzeyinde polikarboksilik asitlerin ve/veya karsilik gelen karboksilatlarin varligi, özellikle yüzey (iletim) kizilötesi veya elmas-ATR kizilötesi ve C=O'ya yönelik 1700 ve 1750 cm'1 arasinda) tarafindan elde edilen, kizilötesi spektrumunda görünen C-O ve C=O baglarinin omuz özelliklerinin varligi ile belirlenebilir.

Yüzey kizilötesi analizi (iletim yoluyla), saf ürünün bir pelleti üzerinde bir Bruker Equinox 55 spektrometresi üzerinde gerçeklestirilebilir. Pellet tipik olarak silikanin bir agat havaninda ögütülmesi ve 10 saniye boyunca 2 T/cmz'de pelletlenmesi ile elde edilir. Pelletin çapi genel olarak 17 mm'dir. Pelletin agirligi 10 ile 20 mg arasindadir. Bu sekilde elde edilen pellet, iletim araciligiyla analizden önce ambiyant sicaklikta bir saat boyunca spektrometrenin yüksek vakumlu haznesine (10'7 mbar) yerlestirilir. Edinim islemi, yüksek vakum altinda gerçeklesir (edinim kosullari: 400 cm'1 ila 6000 cm'1 arasinda; tarama sayisi: 100; çözünürlük: 2 cm4).

Elmas-ATR analizi, bir Bruker Tensor 27 spektrometresinde gerçeklestirilebilir ve bir agat havaninda önceden ögütülmüs silikanin bir spatula ucu olan elmas üzerinde biriktirilmesini ve daha sonra bir basincin uygulanmasini içerir. Kizilötesi spektrum, 650 cm'1 ila 4000 cm'1 arasinda 20 taramada spektrometre üzerinde kaydedilir. Çözünürlük 4 cm'1'dir. karboksilik asitlere refere etmek üzere kullanilir. “Karboksilik asit fonksiyonel grubu” ifadesi burada -COOH fonksiyonel grubuna refere etmek üzere geleneksel anlaminda kullanilir.

Bulusun çökeltilmis silikasina yönelik uygun olan polikarboksilik asitler, iki, üç, dört veya dörtten fazla karboksilik asit fonksiyonel grubuna sahip olabilir. Tercihen bulusun çökeltilmis silikasina yönelik uygun olan polikarboksilik asitler, dikarboksilik asitler ve trikarboksilik asitlerden olusan gruptan seçilir.

Uygun polikarboksilik asitler lineer veya dallanmis, doymus veya doymamis, 2 ila 20 karbon atomuna sahip olan alifatik polikarboksilik asitler ve aromatik polikarboksilik asitlerdir. Polikarboksilik asitler istege bagli olarak hidroksi fonksiyonel gruplarini ve/veya halojen atomlarini içerebilir.

Alifatik polikarboksilik asitler istege bagli olarak ana zincirde heteroatomlari, örnegin N, S içerebilir.

Tipik olarak polikarboksilik asitler, 2 ila 16 karbon atomuna sahip olan lineer veya dallanmis, doymus veya doymamis, alifatik polikarboksilik asitler ve aromatik polikarboksilik asitlerden olusan gruptan seçilir.

Alifatik polikarboksilik asitler arasinda 2 ila 14 karbon atomlarina sahip olan, tercihen 2 ila 12 karbon atomuna sahip olan, doymus veya doymamis lineer polikarboksilik karbon atomuna sahip olabilir. Uygun polikarboksilik asitler avantajli olarak 4, 5, 6, 7, 8, 9 veya 10 karbon atomuna, tercihen 4, 5, 6, 7 veya 8 karbon atomuna sahip olabilir. Örnegin polikarboksilik asit, 4, 5 veya 6 karbon atomuna sahip olabilir. Özellikle uygun lineer alifatik polikarboksilik asitlerin kisitlayici olmayan örnekleri, oksalik asit, malonik asit, trikarbalilik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, süberik asit, azelaik asit, sebasik asitten olusan gruptan seçilen asitlerdir.

Dallanmis polikarboksilik asitler arasinda metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asitten bahsedilebilir. Süpheye yer vermemek amaciyla “metilglutarik asit" ifadesi burada herhangi bir oranda iki izomerin karisimlarinin yani sira 2-metilglutarik asit ve 4- metilglutarik asidi göstermek üzere kullanilir. “2-metilglutarik asit" ifadesi burada bunlarin rasemik karisiminin yani sira bilesigin (S) ve (R) formlarini göstermek üzere kullanilir.

Doymamis polikarboksilik asitler arasinda maleik asit, fumarik asit, itakonik asit, mukonik asit, asonitik asit, travmatik asit, glutanokik asitten bahsedilebilir.

Hidroksil fonksiyonel gruplari içeren polikarboksilik asitler arasinda malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten bahsedilebilir.

Aromatik polikarboksilik asitler tipik olarak 6 ila 20 karbon atomuna sahiptir. Aromatik polikarboksilik asitler arasinda fitalik asitler, diger bir ifadeyle fitalik asit, ortofitalik asit ve izofitalik asit, trimesik asit, trimellitik asitten bahsedilebilir.

Tercihen bulusa yönelik polikarboksilik asitler, oksalik asit, malonik asit, trikarballilik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit ve tartarik asitten olusan gruptan seçilir.

Polikarboksilik asitler uygun olarak adipik asit, süksinik asit, etilsüksinik asit, glutarik asit, metilglutarik asit, oksalik asit ve sitrik asitten olusan gruptan seçilebilir.

Alternatif olarak polikarboksilik asitler, oksalik asit, malonik asit, trikarbalilik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, metiladipik asit, pimelik asit, süberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitteri olusan gruptan seçilebilir.

Tercihen polikarboksilik asitler, oksalik asit, malonik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, metiladipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit ve tartarik asit olusan gruptan seçilebilir. Daha fazla tercih edildigi üzere polikarboksilik asitler, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, metiladipik asit, pimelik asit, süberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilebilir.

Polikarboksilik asitler, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, metiladipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asitten olusan gruptan seçilebilir.

Tercih edilen düzenlemeye göre mevcut bulusun çökeltilmis silikasi, en az iki polikarboksilik asidin karisimi olan yukarida tanimlandigi üzere en az iki polikarboksilik asidi içerir. Karisim iki, üç, dört veya dörtten fazla polikarboksilik asit içerebilir. Tipik olarak karisim, iki polikarboksilik asit içerir. Tercihen karisim, yukarida tanimlandigi üzere üç polikarboksilik asit içerir. Daha fazla tercih edildigi üzere karisim, dikarboksilik asitler ve trikarboksilik asitlerden olusan gruptan seçilen üç polikarboksilik asidi içerir.

Avantajli bir düzenlemede karisim üç polikarboksilik asidi, tercihen üç dikarboksilik asidi içerir. Safsizliklarin tipik olarak polikarboksilik asitlerin toplam karisiminin agirlikça dikarboksilik asitten olusur.

Söz konusu düzenlemenin bir açisinda karisim, adipik asit, glutarik asit ve süksinik asit içerir. Üç asit, herhangi bir oranda karisimda mevcut olabilir.

Tipik olarak karisimdaki adipik asit miktari, agirlikça %15.00'a esit veya daha fazla, tercihen agirlikça %20.00'a esit veya daha fazladir; adipik asidin miktari genel olarak agirlikça %35.00,a esit veya daha az. tercihen agirlikça %30.00'dan azina esittir.

Glutarik asit miktari tipik olarak agirlikça %40.00'a esit veya daha fazla, tercihen agirlikça %45.00'a esit veya daha fazla ve agirlikça %65.00'a esit veya daha az, tercihen agirlikça %60.00'a esit veya daha azdir.

Karisimdaki süksinik asit miktari, agirlikça %13.00”a esit veya daha fazla, tercihen agirlikça %15.00la esit veya daha fazla ve agirlikça %28.00'a esit veya daha az, tercihen agirlikça %25.00,a esit veya daha azdir. Yüzdeler, karisimdaki polikarboksilik asidin toplam miktarina refere eder. Bu tür bir karisim avantajli bir sekilde adipik asidin üretimine yönelik bir prosesten elde edilebilir.

Söz konusu düzenlemenin ikinci bir açisinda karisim, metilglutarik asidi, etilsüksinik asidi ve adipik asidi içerir. Üç asit, herhangi bir oranda karisimda mevcut olabilir.

Tercihen karisim, etilsüksinik asit ve adipik asidin toplam birlesik agirligina Iliskin olarak metilglutarik asidin büyük bir oranini içerir. Tipik olarak karisimdaki metilglutarik asit miktari, en az agirlikça %50.00, tercihen agirlikça %60.00'a esit veya daha fazla, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça %80.00'a esit veya daha fazla, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça %90.00'a esit veya daha fazladir. Karisimdaki metilglutarik asit miktari agirlikça %97.00'a esit veya daha az, tercihen agirlikça %96.00'dan aza esit, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça %95.50'den azina esittir.

Etilsüksinik asit miktari genel olarak agirlikça %3.00`a esit veya daha fazla, tercihen agirlikça °/o3.50'ye esit veya daha fazla, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça agirlikça %12.00'a esit veya daha az, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça %9.70'e esit veya daha azdir.

Karisimdaki adipik asit miktari, agirlikça %0.05'e esit veya daha fazla, tercihen agirlikça %0.08'e esit veya daha fazla, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça agirlikça %10.00,a esit veya az, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça %5.00'a esit veya daha azdir.

Karisimdaki metilglutarik asit, 2-metilglutarik asit olabilir. Alternatif olarak metilglutarik asit, 3-metilglutarik asit olabilir. Alternatif olarak karisimdaki metilglutarik asit, ikisinin herhangi bir oranda oldugu 2-metilglutarik asit ve 3-metilglutarik asit karisimi olabilir.

Yukarida tanimlanan poilkarboksilik asitlerin karisimi, avantajli bir sekilde metilglutaronitril, etilsüksinonitril ve adponitrili içeren bir karisimin asit veya bazik, hidrolizi ile elde edilebilir. Söz konusu karisim uygun sekilde teknikte bilindigi üzere bütadienin hidrosiyanürlenmesiyle adiponitrilin hazirlanmasi prosesinden türetilebilir.

Bu nedenle birinci bir düzenlemede, bulusta kullanilan polikarboksilik asitlerin karisimi asagidaki unsurlari içerebilir: metilglutarik asit; etilsüksinik anhidrit; ve Bir alternatifte, bulusta kullanilan polikarboksilik asitlerin karisimi olan avantajli bilesim asagidaki unsurlari içerebilir: metilglutarik asit; metilglutarik anhidrit; etilsüksinik anhidrit; ve Yukaridaki bilesimde metilglutarik anhidrit, 2-metilglutarik anhidrit, 3-metilglutarik anhidrit veya ikisinin bir karisimi olabilir.

Bulusta kullanilan polikarboksilik asitler istege bagli olarak örnegin bulusun prosesinde kullanilmasindan önce, NaOH veya KOH gibi bir baz ile reaksiyona girerek nötrlestirilebilir. Bu, ortaya çikan silikanin pH'sinin modifiye edilmesine olanak saglar.

Karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin bir parçasi veya toplami, bir karboksilik asit türevi formunda, diger bir ifadeyle bir anhidrit, ester veya tuz, örnegin bir alkalin metalinin tuzu (örnegin sodyum veya potasyum) veya bir amonyum tuzu formunda olabilir. “Karboksilat” ifadesi, bundan sonra yukarida tanimlandigi üzere karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin türevlerini göstermek üzere kullanilacaktir. 300 m2/g araliginda bir BET spesifik yüzeye sahiptir.

BET spesifik yüzey, The Journal of the American Chemical Society, Vol. 60, page 309, February 1938 içinde açiklanan Brunauer - Emmett- Teller yöntemine ve karsilik gelen NF ISO 5794-1, Appendix D (Haziran 2010) standardina göre belirlenir.

Mevcut bulusa göre çökeltilmis silikanin CTAB spesifik yüzeyi, 30 ila 400, tercihen 80 CTAB spesifik yüzey, NF ISO 5794-1 standardi, Ek G'ye (Haziran 2010) göre belirlenebilen harici yüzeydir. alimina sahiptir.

DBP yag alimi, ASTM D 6854'e göre belirlenir.

Tercih edilen diger bir düzenlemeye göre çökeltilmis silika, 150 ila 350 mI/100g, araliginda bir DBP yag alimina sahiptir.

Mevcut bulusun tercih edilen diger bir düzenlemesine göre çökeltilmis silika, agirlikça üzere bir alüminyum içerigine sahiptir.

(AI) olarak gösterilen alüminyum içerigi, dalga boyu daginimli X-isini floresans, örnegin bir Panalytical 2400 spekrometresi veya tercihen bir Panalytical MagixPro PW2540 spektrometresi ile belirlenebilir. X-isini floresansi ile Al'nin belirlenmesi tipik olarak, örnegin çökeltilmis silikanin granüllerinin ögütülmesiyle elde edilen, çökeltilmis silikanin homojen tozu üzerinde gerçeklestirilir. Toz, 6 pm kalinliginda bir polipropilen film ile 40 mm çapina sahip olan, bir helyum atmosferi altinda, 37 mm isinlama çapinda olan hazne içinde oldugu gibi analiz edilir ve analiz edilen silikanin miktari, 9 cm3'tür.

Alüminyum içeriginin ölçümü, Ka hattindan (26 açisi = 145“, PEOO2 kristal, 550 um kolimatör, gaz akisi detektörü, rodyum tüpü, 32 kV ve elde edilir. Bu hattin yogunlugu, alüminyum içerigi ile orantilidir.

Amaçlanan nihai kullanima bagli olarak bir AI bilesiginin eklenmesi avantajli olabilir veya olmayabilir.

Mevcut bulusun diger bir amacina göre burada çökeltilmis silikanin üretimine yönelik, asagidaki adimlari içeren bir proses saglanir: - bir silika süspansiyonu saglamak üzere en az bir silikatin en az bir asitlestirici ajan ile reakte edilmesi; - bir filtre keki saglamak üzere söz konusu silika süspansiyonunun filtrasyona tabi tutulmasi; - söz konusu filtre kekinin bir sivilastirma adimina tabi tutulmasi, söz konusu sivilastirma adimi, çökeltilmis silikanin bir süspansiyonunu elde etmek üzere bir alüminyum bilesiginin eklenmesiyle veya bu olmadan gerçeklestirilir; ve - istege bagli olarak sivilastirma adimindan sonra elde edilen çökeltilmis silikanin kurutulmasi; burada sivilastirma adimi sirasinda veya bundan sonra en az bir polikarboksilik asit filtre kekine eklenir, burada adim a), 40 ila 110 g/l süspansiyon içinde bir kati içerigi elde edilene kadar sürekli karistirma altinda 7 ila 14 araliginda bir pH'de 55 ila 95 °C araliginda bir sicaklikta bir silikat bir mineral asit ile çökeltilerek, bundan sonra bir asit eklenerek pH 5'in altinda bir degere düsürülerek gerçeklestirilir; ve burada en az bir polikarboksilik asit, malonik asit, trikarballilik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, fumarik asit, itakonik asit, mukonik asit, akonitik asit, travmatik asit, glutakonik asit, malik asit, ftalik asit, ortoftalik asit, izoftalik asit, trimezik asit, trimelitik asitten olusan gruptan seçilir.

Bulusun bu prosesine göre filtre keki, en az bir polikarboksilik asidin veya polikarboksilik asitlerin bir karisiminin filtre kekine eklenmesi sirasinda veya bundan sonra bir sivilastirma adimina tabi tutulur. Sivilastirma adimi, filtre kekine bir alüminyum bilesigi eklenerek veya bu olmadan gerçeklestirilir. Bu sekilde elde edilen filtre keki genel olarak en fazla agirlikça %30, tercihen en fazla agirlikça %25 miktarinda bir kati içerigi gösterir.

Ekleme süresinde üründeki silika (SIO2 olarak ifade edilen) miktarina göre hesaplanan en az bir polikarboksilik asidin miktari genel olarak en az agirlikça %050, en az agirlikça %060, tercihen en az agirlikça %0.70, daha fazla tercih edildigi üzere en az agirlikça %0.75'tir. Polikarboksilik asidin veya bunlarin karisiminin miktari tipik olarak, agirlikça %2.50'yi, tercihen agirlikça %2.00'i, daha fazla tercih edildigi üzere agirlikça silikanin (Si02 olarak ifade edilen) miktarina göre agirlikça %1.50'yi asmaz.

Polikarboksilik asidin veya bunlarin karisimlarinin miktari tipik olarak filtre kekinde silikanin (SIO2 olarak ifade edilen) miktarina göre agirlikça %050 ila agirlikça %200, agirlikça %0.60 ila agirlikça %175 araliginda eklenebilir.

En az bir polikarboksilik asidin yukarida bahsedilen miktarlari, istem 1'e göre gerekli olmasina göre en az agirlikça %O.15`Iik nihai üründe karboksilik asit ve/veya karboksilat gruplarinin miktarini verir. benzeri kütleye dönüstürüldügü bir prosesi göstermesi amaçlanir. “Sivilastirma adimi”, filtre kekinin akabinde kolayca kurutulabilen akiskan bir süspansiyona dönüstürüldügü mekanik, kimyasal veya ikisi olmak üzere bir prosesi göstermesi amaçlanir.

Sivilastirma adimindan sonra filtre keki, akabilen, akiskan benzeri bir formdadir ve çökeltilmis silika süspansiyonun içindedir.

Sivilastirma adimi genel olarak süspansiyon içindeki silikanin granülometrisinin azaltilmasina neden olan bir mekanik islemi içerebilir. Söz konusu mekanik islem, filtre keki bir koloidal tipte ögütücü veya bir bilyeli ögütücüden geçirilerek gerçeklestirilebilir.

Sivilastirma adimindan sonra elde edilen karisim bundan sonra “çökeltilmis silikanin süspansiyonu" olarak refere edilir. En az bir polikarboksilik asit, mekanik islemin gerçeklestirilmesi sirasinda veya bundan sonra filtre kekine eklenebilir.

Sivilastirma adimina tabi tutulan filtre keki, her biri bir silika süspansiyonunun veya silika süspansiyonunun bir parçasinin filtrasyonundan elde edilen, çökeltme adimindan elde edilen birden fazla filtre kekinin bir karisimi olabilir. Filtre keki, istege bagli olarak sivilastirma adimindan önce yikanabilir veya temizlenebilir.

Sivilastirma adiminin sonunda elde edilen çöktürülmüs silika süspansiyonu tipik olarak kurutulur. Kurutma islemi, teknikte bilinen herhangi bir araç kullanilarak gerçeklestirilebilir. Tercihen kurutma islemi, püskürtmeli kurutma ile gerçeklestirilir. Bu amaca yönelik, herhangi bir uygun tipte püskürtmeli kurutucu, özellikle bir türbinli püskürtmeli kurutucu veya bir nozüllü püskürtmeli kurutucu (sivi basinçli veya iki akiskan nozül) kullanilabilir. Genel olarak, filtrasyon bir filtre presi araciligiyla gerçeklestirildiginde bir nozüllü püskürtmeli kurutucunun kullanilir ve filtrasyon bir vakumlu filtre araciligiyla gerçeklestirildiginde bir türbinli püskürtmeli kurutucu kullanilir.

Nozüllü bir püskürtmeli kurutucu kullanildiginda çökeltilmis silika genel olarak yaklasik olarak küresel boncuklar formundadir.

Kurutma isleminden sonra bir ögütme adimi akabinde geri kazanilan ürün üzerinde gerçeklestirilebilir. Akabinde elde edilen çökeltilmis silika genel olarak bir toz formu ndadir.

Türbinli bir püskürtmeli kurutucu kullanildiginda çökeltilmis silika tipik olarak bir toz formu ndadir.

Yukarida gösterildigi gibi kurutulan (özellikle bir türbinli püskürtmeli kurutucu ile) veya ögütülmüs çökeltilmis silika istege bagli olarak bir aglomerasyon adimina tabi tutulabilir. Söz konusu aglomerasyon adimi örnegin dogrudan sikistirma, yas granülasyon (diger bir ifadeyle su, bir silika süspansiyonu vb. gibi bir baglayici kullanilarak), ekstrüzyon veya tercihen kuru sikistirmadan olusur. Aglomerasyon adimindan sonra elde edilebilen silika genel olarak granüller formundadir.

Asitlestirici ajan ve silikat seçimi, teknikte iyi bilinen bir sekilde yapilir. Genel olarak asitlestirici ajan olarak sülfürik asit, nitrik asit veya hidroklorik asit gibi güçlü bir organik olmayan asit kullanilir. Alternatif olarak asetik asit, formik asit veya karbonik asit gibi bir organik asit prosesin bu adiminda kullanilabilir.

Asitlestirici ajan, seyreltilebilir veya konsantre edilebilir; asit konsantrasyonu, 0.4 ile .0N arasinda, örnegin 0.6 ile 1.5N arasinda olabilir. Özellikle asitlestirici ajanin sülfürik asit olmasi durumunda konsantrasyonu 40 ile 180 g/I arasinda, örnegin 60 ile 130 g/I arasinda olabilir.

Metasilikatlar, disilikatlar ve avantajli bir sekilde bir alkali metal silikat, özellikle sodyum veya potasyum silikat gibi silikatin herhangi bir yaygin formu proseste kullanilabilir.

Baslangiç olarak haznenin içinde mevcut olan silikat, geleneksel olarak 40 ile 330 g/I arasinda, örnegin 60 ile 300 g/I arasinda bir konsantrasyona (SIOz olarak ifade edilen) sahiptir.

Tercihen silikat, sodyum silikattir. Sodyum silikat kullanildiginda bu genel olarak bir SIOz/Na20 orani gösterir.

Mevcut bulusa göre prosesin diger bir düzenlemesine göre bir silikat ve bir elektrolit baslangiç olarak uygun bir reaksiyon haznesine yüklenir. Baslangiç olarak haznenin içinde mevcut olan silikat miktari, avantajli bir sekilde sadece reaksiyona dahil olan silikatin toplam miktarinin bir kismini temsil eder. diger bir ifadeyle bu, solüsyonun içinde oldugunda iyonlari veya yüklü partikülleri olusturmak üzere ayrisan veya çözünen herhangi bir iyonik veya moleküler madde anlamina gelir. Uygun elektrolitler olarak alkali metaller ve alkalin toprak metallerinin tuzlari, özellikle baslangiç silikat metalin ve asitlestirici ajanin tuzu, örnegin bir sodyum silikatin hidroklorik asit ile reaksiyonu durumunda sodyum klorid veya tercihen bir sodyum silikatin sülfürik asit ile reaksiyonu durumunda sodyum sülfattan bahsedilebilir.

Avantajli bir düzenlemede bulusa ait bir bilesim, çökeltilmis silikayi ve asit formunda ve/veya karboksilat formunda adipik asit, süksinik asit ve metilglutarik asitten olusan gruptan seçilen polikarboksilik asitlerden en az birini içerir.

Avantajli bir düzenlemede bulusa ait bilesim, çöktürülmüs silikayi ve asit formunda ve/veya karboksilat formunda adipik asit, asit formunda ve/veya karboksilat formunda glutarik asit ve asit formunda ve/veya karboksilat formunda süksinik asit içerir. Adipik, glutarik ve süksinik asit ve/veya asit karboksilat, tercihen çökeltilmis silikanin yüzeyinde mevcuttur.

Diger bir avantajli düzenlemede bulusa ait bilesim, çökeltilmis silikayi ve asit formunda ve/veya karboksilat formunda metilglutarik asit, asit formunda ve/veya karboksilat formunda etilsüksinik asit ve asit formunda ve/veya karboksilat formunda adipik asit içerir. Metilglutarik asit, etilsüksinik asit ve adipik asit ve/veya asit karboksilat, tercihen çökeltilmis silikanin yüzeyinde mevcuttur.

Avantajli bir sekilde mevcut bulusa göre veya yukarida açiklanan bulusa göre proses ile elde edilen çökeltilmis silika, özellikleri açisindan özellikle bunlarin viskozitesinde bir azalma açisindan oldukça tatmin edici uzlasma ile bunlarin dahil edildigi polimerik (elastomerik) bilesimler verir. Tercihen bunlar, polimerik, tercihen elastomerik bilesimler içinde dagilma ve saçilma açisindan iyi bir yetenek gösterir.

Asagida mevcut bulusa göre birkaç veya tercih edilen çökeltilmis silika açiklanir.

Mevcut bulusa göre çökeltilmis silikalarin birinci bir tercih edilen grubu, 120 ila 300 m2/g araliginda bir BET spesifik yüzey ve 100 ila 300 m2 araliginda bir CTAB spesifik yüzey ve 0.8 ila 1.3 araliginda bir BET spesifik yüzey/CTAB spesifik yüzey oranina sahiptir.

BETlnin CTABiye orani düsük bir küçük gözeneklilik gösterir. Çökeltilmis silikalarin özellikle tercih edilen bir grubu, asagidaki parametreler ile karakterize edilir: - 35-350 m2/g BET spesifik yüzey; - 30 ila 350 m2/g CTAB spesifik yüzey; - 0.8 ile 1.1 BET spesifik yüzey/CTAB spesifik yüzey orani; - 0.19 ila 0.46 V2/V1 orani; ve - 1.2 ile 2.4 DBP yag alimi/CTAB spesifik yüzey orani.

Bu özelliklere sahip olan çökeltilmis silikanin üretimine yönelik uygun bir proses örnegin EP647591A içinde açiklanir. Polikarboksilik asit, sivilastirma adimi sirasinda uygun noktada eklenir.

Bazi örneklerde sürekli karistirilarak pH 7.5 ila 10.5 araliginda bir degerde muhafaza edilirken 60 ila 95°C sicakliklarda bir alkali silikatin mineral asitleri ile reakte edilmesi ve reaksiyonun 90 ila 120 g/I araliginda çökelti süspansiyonunda bir kati konsantrasyonu elde edilene kadar devam ettirilmesinin avantajli oldugu bulunmustur. Bundan sonra pH genel olarak 5 veya daha az pH'ye ayarlanir, çökeltilmis silika filtrelenir, yikanir, sivilastirilir (yukarida gösterildigi üzere polikarboksilik asit eklenerek) ve ürün kurutulur ve istege bagli olarak ögütülür veya granüle edilir. Özellikle tercih edilen bir düzenlemede klasik ticari sodyum suyu cami, 8.0 ila 9.0 degerinde bir pH'ye su ile seyreltilebilir ve konsantre edilmis sülfürik asit ve ayni su cami solüsyonu es zamanli olarak pH degeri sabit bir seviyede muhafaza edilirken seyreltilmis bu su cami solüsyonuna eklenebilir. Su cami solüsyonunun ve sülfürik asidin es zamanli eklenmesi, en fazla 160 dakika, tercihen 90 dakikadan fazla, özellikle ila 90 dakikalik bir periyot üzerinde gerçeklestirilebilir.

Mevcut bulusa göre çökeltilmis silikalarin tercih edilen diger bir grubu, en az 135 mzlg bir BET spesifik yüzeyer ve en az 75 m2/g bir CTAB yüzeyine sahiptir, bunlarin orani (BET/CTAB) en az 1.7”dir. içinde açiklandigi üzere prosesin parçasini olusturan sivilastirma adimi sirasinda veya bundan sonra eklenen bir polikarboksilik asit veya bunlarin karisimlari ile bu belgede açiklandigi üzere bir prosese göre elde edilebilir.

Referansta açiklanan tercih edilen bir proses asagidaki adimlari içerir: a) baslangiç olarak bir alkali metal veya alkalin toprak metali silikati ve/veya bir organik ve/veya organik olmayan bazin bir aköz solüsyonunun yüklenmesi, baslangiç yükündeki en az bir alkali metal ve/veya alkalin toprak metali silikatinin ve en az bir asitlestiricinin es zamanli olarak ölçülmesi, c) çökelti solüsyonunun 7 ila 10 degerinde pH'si elde edilene kadar adim b)'deki ile ayni veya bundan farkli bir ölçüm orani ile adim b)”de kullanilan asitlestiricinin ve/veya diger bir asitlestiricinin eklenmesi islemine istege bagli olarak devam edilmesi ve ortaya çikan süspansiyonun 80 ila 98°C'lik yüksek sicakliklarda 40 ila 80 dakika boyunca bu pH'de karistirilmaya devam edilmesi, d) en az bir asitlestirici ile bir pH'nin yaklasik 5 ila 8'e yeniden asitlestirilmesi, 9) en az bir asitlestirici ile bir pH'nin yaklasik 4 ila 59 yeniden asitlestirilmesi, asitlestiricinin ölçüm orani, adim d)'de olandan azdir, f) çökelti süspansiyonunun filtrelenmesi, g) filtre kekinin yikanmasi, h) filtre kekinin sivilastirilmasi, i) filtre kekinin kurutulmasi ve istege bagli olarak, j) ögütülmesi ve veya granüle edilmesi.

Mevcut bulusa göre tercih edilen silikanin diger bir türü, burada açiklandigi üzere bir polikarboksilik asidin veya bunun bir karisiminin eklenmesi sirasinda veya bundanh sonra bir sivilastirma adimina tabi tutulan burada açiklandigi üzere elde edilen filtre keki ile WO 98/50306 içinde açiklandigi üzere elde edilir. karisimina eklenmesini içerir. Su ve/veya silikat ayri olarak veya bunlarin kombine edilmesinden sonra isitilabilir. Kullanilan alkalin metal silikat özellikle sinirlandirilmaz ve herhangi bir alkali metal veya alkalin toprak metalinin meta- ve disilikatlarini içerebilir. Silikat tercihen yaklasik 2.4-3.3'lük bir mol oranina sahiptir ve tercihen yaklasik %10.0-30.0'Iik bir silikat konsantrasyonuna sahip olan bir aköz solüsyon olarak eklenir. Bir elektrolit ayni zamanda reaksiyon ortamina eklenebilir veya bunlarin reaksiyon ortamina eklenmesinden önce veya bu sirada bir veya daha fazla reaktant ile kombine edilebilir. Bir elektrolit ayni zamanda parçalama sirasinda sentez prosesi sirasinda herhangi bir zaman, tercihen reaksiyonun birinci yarisinda eklenebilir. Bilinen herhangi bir elektrolit, tercih edilen sodyum sülfat ile kullanilabilir.

Asit ekleme islemi, büyük oranda sabit bir hizda gerçeklestirilir. Asit tercihen, yaklasik HN03, HCI, HCO2H, CH3C02H ve karbonik asit gibi diger asitler basarili bir sekilde kullanilabilir.

Reaksiyon karisiminin pH'si yaklasik 10.0-6.5'e, tercihen 7.8-7.5'e ulastiginda, asit ekleme islemi devam ederken reaksiyon karisimina daha fazla silikat eklenir. Çökeltme islemi, es zamanli ekleme islemi sirasinda meydana gelir ve çökeltme pH'si, asit ekleme orani ile ayarlanarak yaklasik 10.0-6.5, tercihen yaklasik 7.7-7.3`te muhafaza edilir. Asit ekleme islemi bir reaksiyon karisimi pH'si yaklasik 45-65, tercihen yaklasik 51-55 olana kadar devam ederken silikat ekleme Islemi yaklasik 0.60 dakikadan sonra devam ettirilmez.

Asit ekleme isleminin sonlandirilmasindan sonra reaksiyon karisimi, 60-99°C'Iik bir sicaklikta yaklasik 0-60 dakika boyunca parçalanmistir. Sodyum sülfat gibi bir elektrolit, parçalama adimi boyunca sentez Içinde herhangi bir noktada eklenebilir. Parçalama isleminden sonra reaksiyon karisimi pH'si, asit ile yaklasik 4.5-6.5'e, tercihen yaklasik .1-5.5'e yeniden ayarlanir.

Ortaya çikan silika süspansiyonu akabinde reaksiyon karisimindan filtrelenir ve bundan önce açiklandigi üzere bir sivilastirma adimina tabi tutulur. Bundan sonra sivilastirilmis filtre keki yikanabilir. Burada kullanildigi üzere filtrasyon, döner filtrasyon, presli filtrasyon, basinçli filtrasyon. plaka ve çerçeve filtrasyon ve digerleri gibi teknikte bilinen herhangi bir ayirma aracini içerir. Yikama islemi tercihen sodyum sülfat içerigi yaklasik karisiminin pH'si tercihen asit ile yaklasik 6.0-7.0'a yeniden ayarlanir. Yikanan silika sulu karisimi akabinde bir silika ürününe kurutulur. Kurutma islemi, tekerlekli püskürtmeli kurutma, nozüllü püskürtmeli kurutma, flas kurutma, döner kurutma veya teknikte bilinen diger kurutma araçlari ile gerçeklestirilebilir. Tercihen kurutma islemi, silika ürününün nem içerigi yaklasik %8 veya daha az olana kadar gerçeklestirilir.

Istenilmesi halinde silika ürünü akabinde granülasyon, pelletlestirme ve/veya bilinen diger biçimlendirme araçlari gibi herhangi bir biçimlendirme prosesi ile düsük bir toz/kolayla dagilabilen forma yerlestirilebilir. Bir granülasyon prosesi, silika ürününün kompakt gövdelere sikistirildigi durumda tercih edilir. gövdeler akabinde daha küçük partiküllere bölünür.

Yukaridaki prosesler, polikarboksilik asit veya karboksilat gruplarinin istenilen içerigini elde etmek üzere çökeltilmis silikanin sentezi sirasinda en az bir polikarboksilik asit veya bunlarin karisimlarinin eklenmesini içerir.

Mevcut bulusa göre çökeltilmis silika elde etmek üzere alternatif bir olasilik olarak bir emdirme prosesinden bahsedilebilir, burada tanimlandigi üzere gerekli olan fiziko- kimyasal özellikleri olan ticari olarak temin edilebilen bir silika saglanir ve en az bir polikarboksilik asit söz konusu silikanin üzerinde adsorbe edilir.

Bu proses düzenlemesinde silikai çökeltilmis silika, pirojenik silika veya kalsine etme veya yüzey islemi ile kismi olarak dehidroksilatlanan silika olabilir.

Tercih edilen bir düzenlemede silika, çökeltilmis silikadir, burada “çökeltilmis silika" ifadesi, bir alkalin metalin silikati gibi bir silikatin bir asitlestirici ajan ile çökeltildigi bir proses ile tipik olarak elde edilen bir sentetik amorf silikaya refere etmek üzere kullanilir. Özellikle çökeltilmis silikanin hazirlanisina yönelik uygun proseslerin sinirlayici Örnegin asagidaki ticari olarak temin edilebilen çökeltilmis silikalardan bahsedilebilir: from Solvay), Ultrasil® SOOOGR, Ultrasil® TOOOGR, Ultrasil® 9000GR, Ultrasil® VNSGR, Hi-Sil® EZ 1GOG-D, Hi-Sil® EZ 150G, Hi-Sil® 1906, Hi-Sil® 2OOG-D, Hi-Sil® Newsil® ZOOOMP, T0kusil® 315.

Adsorpsiyon, teknikte bilinen herhangi bir araca göre uygun bir sekilde gerçeklesti rilebilir.

Yukarida bahsedilen prosesin bir düzenlemesinde adsorpsiyon, sivi halde veya dagitildigi veya bir solventin içinde solüsyonun içinde oldugu bir formda en az bir polikarboksilik asit ile çökeltilmis silikanin granülleri veya boncuklari emdirilerek elde Granüllerin veya boncuklarin en az bir polikarboksilik asit ile emdirilmesi adimi, uygun herhangi bir ekipman kullanilarak gerçeklestirilebilir. Örnegin sivi polikarboksilik asit veya bunun dispersiyonu veya solüsyonu, uygun uyarilma altinda muhafaza edilen silikanin üzerine püskürtülebilir. Bir karistirici veya dahili blender veya Brabender tipi bir blender, emdirme islemine yönelik kullanilabilir.

Sivi polikarboksilik asit veya bunun dispersiyonunun silika ile temas ettirilmesinden sonra kurutma islemi istege bagli olarak gerçeklestirilebilir. Kurutma islemi özellikle en az bir polikarboksilik asit, aköz veya organik olmayan üzere bir sivi tasiyici içinde bir dispersiyon veya solüsyon formunda oldugunda avantajlidir. Bu ikinci durumda solvent tipik olarak buharlastirma ile uzaklastirilir.

Yukarida açiklanan prosesin sonunda en az bir polikarboksilik asit, silika üzerinde adsorbe edilir. Bulusun silikasinin hazirlanmasina yönelik birinci proses yönelik yukarida saglanan polikarboksilik asitlere iliskin tüm tanimlar ve tercihler esit bir sekilde alternatif proseslere uygulanir.

Mevcut bulusa göre veya (mümkün) bulusa göre yukarida açiklanan proses ile elde edilen çökeltilmis silika, çesitli uygulamalarda kullanilabilir.

Bulusa ait çökeltilmis silika, örnegin katalizör destegi olarak, aktif materyallere yönelik absorban olarak (özellikle vitaminler (E vitamini) veya kolin klorid gibi gidalarda kullanilan özellikle sivilara yönelik destek), polimerlerde, özellikle elastomer, bilesimler, viskozlastirici, tekstrüre edici veya topaklanma önleyici ajan olarak, batarya ayirici bilesen veya dis macunu, beton veya kagida yönelik katki maddesi olarak kullanilabilir.

Ancak bulusa ait çökeltilmis silika, dogal veya sentetik polimerlerin takviye edilmesinde özelikle avantajli bir uygulama bulur. Ilgili polimer bilesimlerinin dinamik ve mekanik özellikleri genel olarak gelistirilmediginde önceki teknigin çökeltilmis silikalarini içeren karsilik gelen polimer bilesimlerininkilerden farkli olmayan bir sekilde muhafaza edilir.

Bunun özellikle takviye edici dolgu maddesi olarak kullanilabilecegi polimer bilesimler en az bir cam geçis sicakligi gösteren bir veya daha fazla polimer veya kopolimere, özellikle bir veya daha fazla elastomere baglidir. yineleme birimlerini içeren polimerlere refere etmek üzere kullanilir. Özellikle olasi polimerler olarak, dien polimerler, özellikle dien elastomerlerden bahsedilebilir. Örnegin en az bir doymamis (örnegin, özelikle, etilen, propilen, bütadien, izopren, stiren, akrilonitril, izobütilen veya vinil asetat gibi), polibütil akrilat veya bunlarin karisimlarini içeren alifatik veya aromatik monomerlerden türetilen polimerler veya kopolimerlerin kullanlmasindan bahsedilebilir; ayni zamanda fonksiyonlu elastomerlerden, diger bir ifadeyle makromoleküler zincir boyunca ve/veya bir veya daha fazla ucunda konumlandirilan kimyasal gruplar ile fonksiyonel hale getirilen elastomerlerden (örnegin silikanin yüzeyi ile reakte edilebilen fonksiyonel gruplar ile ve halojenlenmis polimerler) bahsedilebilir. Poliamidlerden bahsedilebilir.

Polimer (kopolimer), bir yigin polimer (kopolimer), bir polimer (kopolimer) Iateks veya su içinde veya diger bir uygun dagitici sivi içinde diger bir polimer (kopolimer) solüsyonu olabilir.

Dien elastomerleri arasinda örnegin, polibütadienler (BR'Ier), poliizoprenler (IR'ler), bütadien kopolimerleri, izopren kopolimerleri veya bunlarin karisimlari ve özellikle stiren/bütadien kopolimerleri (SBR'Ier, özellikle ESBR'Ier (emülsiyon) veya SSBR'ler (solüsyon)), izopren/bütadien kopolimerleri (BlR'Ier), izopren/stiren kopolimerleri (SIR'Ier), izopren/bütadien/stiren kopolimerleri (SBIR'Ier), etilen/propilen/dien terpolimerleri (EPDM'Ier) ve ayni zamanda ilgili fonksiyonlu polimerlerden (örnegin, pendant polar gruplari veya silika ile etkilesimde bulunabilen zincirin sonundaki polar gruplari gösteren) bahsedilebilir.

Ayni zamanda dogal kauçuk (NR) ve epoksillenmis edilmis dogal kauçuktan (ENR) bahsedilebilir.

Polimer bilesimleri, özellikle peroksitler veya diger çapraz baglama sistemleriyle (örnegin diaminler veya fenolik reçineler) sülfür ile vulkanize edilebilir (akabinde vulkanizatlar elde edilir) veya çapraz baglanabilir.

Genel olarak polimer bilesimleri ek olarak en az bir (silika/polimer) birlestirme ajani ve/veya en az bir kaplayici ajan içerebilir; bunlar ayni zamanda digerlerinin arasindan Birlestirme ajanlari olarak, sinirlayici olmayan örnekler olarak özellikle “simetrik” veya C4)alk0ksiI(C1-C4)alkilsiIiI(C1-C4)alkil) polisülfitler (özellikle disülfitler, trisülfitler veya tetrasülfitler), örnegin bis(3-(trimetoksisilil)propil) polisülfitler veya bis(3- (trietoksisilil)propil) polisülfitler gibi, örnegin trietoksisililpropil tetrasülfitten bahsedilebilir. Ayni zamanda monoetoksidimetilsililpropil tetrasülfitten bahsedilebilir.

Ayni zamanda maskelenmis veya serbest tiyol fonksiyonel gruplarini içeren silanlardan bahsedilebilir.

Birlestirme ajani, önceden polimer graft edilebilir. Bu ayni zamanda serbest durumda (diger bir ifadeyle, önceden greftlenmeyen) veya silikanin yüzeyinde greftlenerek kullanilabilir. Bu istege bagli kaplama ajanina yönelik aynidir.

Birlestirme ajani, uygun bir “birlestirme aktivatörü” ile istege bagli olarak kombine edilebilir, diger bir ifadeyle bu birlestirme ajani ile karistirilan bir bilesik, ikincisinin etkinligini arttirir.

Polimer bilesimindeki bulusa ait silikanin agirlikça orani, oldukça genis bir aralikta degiskenlik gösterebilir. Bu normalde polimerinlerin miktarinin %10 ila %200'ünü, ila %120'sini (örnegin %90 ila %110) temsil eder.

Bulusa göre silika avantajli bir sekilde tüm takviye edici organik olmayan dolgu maddelerini ve polimer bilesiminin tüm takviye edici dolgu maddelerini olusturabilir.

Ancak bulusa göre bu silika istege bagli olarak en az diger bir takviye edici dolgu maddesi, örnegin özellikle ticari bir yüksek oranda dagilabilen silika, örnegin Zeosil® islenmis bir çökeltilmis silika (örnegin, alüminyum gibi bir katyon kullanilarak olmayan dolgu maddesi, aslinda bir takviye edici organik dolgu maddesi, özellikle karbon siyahi (istege bagli olarak organik olmayan bir katman, örnegin silika ile kaplanan) ile kombine edilebilir. Bulusa göre silika, tercihen takviye edici dolgu maddesinin toplam agirliginin agirlikça en az %50`sini, aslinda agirlikça en az %80'ini olusturur.

Bulusun çökeltilmis silikasini içeren bilesimler, birçok maddenin üretimine yönelik kullanilabilir. Yukarida açiklanan (özellikle yukarida bahsedilen vulkanizatlara bagli olarak) polimer bilesiminin en az birini (özellikle bagli oldugu) içeren tamamlanmis maddelerin sinirlandirici olmayan örnekleri, örnegin (tercihen bir (silika/polimer) birlestirme ajaninin varliginda ayakkabi tabanlari, örnegin trietoksisililpropil tetrasülfit), yer kaplamalari, gaz bariyerleri, alev geciktirici materyaller ve ayni zamanda kablo yollarina yönelik silindirler gibi mühendislik bilesenleri, domestik elektrikli cihazlara yönelik contalar, sivi veya gaz borularina yönelik contalar, fren sistemleri contalari, borular (esnek), kiliflar (özelikle kablo kiliflari) kablolar, motor destekleri, batarya ayiricilar, tasima kayislari, iletim kayislari veya tercihen lastikler, özellikle lastik disleridir (özellikle hafif araçlara yönelik veya agir araçlara yönelik (örnegin kamyonlar) Örnekler Örnek 1 - Buiusa göre çökeltilmis silikanin hazirlanisi ve 280 mm bir yüksekligi olan bir haznenin içine eklenmistir. Yaklasik olarak agirlikça ambiyant sicaklikta bir jet akimi kalibi araciligiyla hazneye enjekte edilmistir.

Metilglutarik asit solüsyonu, en az agirlikça %90 2-metilglutarik asit içerigine sahiptir, asit bilesenlerinin geri kalan kismi etilsüksinik asit ve adipik asittir.

Emdirme islemi, eklenen silika miktarina bagli olarak agirlikça %12 asite karsilik gelen, 2.07 mI/dakikalik bir akis hizinda 18 dakika boyunca gerçeklestirilmistir. Örnek 2 - Örnek 1'in ürününü içeren elastomerik bilesim Dahili bir Brabender karistirici (380 ml hacim) içinde Tablo 1'de belirtilen bilesimler hazirlanmistir. Verilen miktarlar agirlikça parçalar cinsindendir Bilesim Karsilastirmali Örnek 1 Örnek 2 Birlestirme ajani (5) 6,4 6.4 Karbon siyahi N330 3 3 Stearik asit 2 2 Antioksidan (7) 1,9 1,5 2 2 Bilesim Karsilastirmali Örnek 1 Örnek 2 (1) %50+/-4 vinil gruplari, %25+l-2 stiren gruplari - 20°C'Iik bir cam geçis sicakligi ile stiren bütadien kauçuk solüsyonu (Buna VSL 5025-2, Lanxess'ten elde edilen).

SBR'nin 100 parçasi, %37.5+/-2.8 yag içermistir (2) Bütadien kauçuk (Buna CB 25, Lanxess'ten elde edilen) (3) Ultrasil® 7000GR, Evonik'ten elde edilen (5)TESPT (LUVOMAXX TESPT), Lehman & Voss France Sarl'dan elde edilen bir sülfür silan birlestirme ajani) (6) Naftenik plastiklestirici yag Nytex 4700, NynasAB'den elde edilen (7) N- (8) Difenil guanidin (Rhein Chemie'den Rheonogran DPG 80) (9) N-siklohekziI-2-benzotiyaziI-süIfonamid (Rhein Chemie'den Rhenogran CBS-80) Kauçuk bilesimlerinin hazirlanisi Kauçuk bilesimlerinin üretimine yönelik proses, arka arkaya iki hazirlanis adiminda gerçeklestirilmistir. Birinci adim, yüksek sicakliklarda bir termomekanik islemdir. Bu adim, 110°C'nin altindaki sicakliklarda ikinci bir mekanik islem tarafindan takip edilmistir. Bu adim, vulkanizasyon sisteminin eklenmesine yönelik kullanilmistir. Birinci adim, 380 ml kapasitesi ve 0.6 doldurma derecesi olan Brabender tipi bir dahili karistirici Içinde gerçeklestirilmistir. Baslangiç sicakligi ve rotor hizi, 140 ila 160°C araliginda bir baslangiç sicakligini elde etmek üzere her bir durumda ayarlanmistir.

Birinci adimda birlestirme ajani ve stearik asit ile birlikte elastomerler ve takviye edici dolgu maddesi eklenmistir. Bu adim, 4-10 dakika sürmüstür. Karisimin 100°C'nin altinda bir sicakliga sogutulmasindan sonra çinko oksit ve koruyucu ajanlar (örnegin, 6- PPD), 2 ila 5 dakika içinde eklenmistir. Ikinci adimda, 100°Ciden az bir sicakliga sogutulduktan sonra vulkanizasyon sistemi (sülfür arti hizlandiricilar), 2 ila 6 dakika boyunca 50°C'lik bir sicakliga önceden isitilan bir silindirik karistirici ile eklenmistir.

Nihai bilesim, 2-3 mm'lik bir kalinligi olan levhalara kalenderlenmistir.

Ham karisimlarin reolojik özelliklerinin bir degerlendirmesi, vulkanizasyonun süresinin ve sicakliginin en uygun hale getirilmesine olanak saglar. Bundan sonra ideal kosullar altinda vulkanize edilen mekanik ve dinamik özellikler belirlenmistir.

Ham karisimlarin viskozitesi Ham karisimlarin Mooney viskozitesi ve gevseme Mooney derecesi, NF ISO289'a göre degerleri (rotorun baslatilmasindan sonra 1 dakikalik ön isitma süresi ve 4 dakikalik okumanin alinmasi) Tablo 2'de verilir. Ölçümler, karistirmadan hemen sonra ve 23 +/- 3°C7Iik bir sicaklikta 8 günlük bir yaslandirma süresinden sonra yapilmistir.

Parametre Karsilastirmali Örnek 1 Örnek 2 ML (1 +4) - 100°C Baslangiç 79 76 Gevseme Mooney Baslangiç 0,303 86 79 Ölçümlerin degerlendirmesi, asagidaki gözlemleri vermistir: mevcut bulusa göre çökeltilmis silika, asit grubu içerigi olmadan standart sinifli bir silika ile bilesim ile karsilastirildiginda ham karisimin baslangiç viskozitesinde bir azalmaya neden olmustur.

Ayruca mevcut bulusa göre bir silika içeren bilesimlerin zamanla viskozite artisi, karsilastirmali örneklerin bilesimine göre daha düsük olmustur.

Daha düsük bir viskozite ve zamanla düsük bir viskozite artisi, teknikte uzman kisiye Mevcut bulusa göre bilesimler ayni zamanda mekanik özellikleri karsilastirmali bilesim ile ayni seviyede tutarken gelismis reometrik özellikler göstermistir. Yakma süresi (T82) (çapraz baglama süresinin baslangicina yönelik gerekli olan sürenin bir göstergesi), bilesimlerin mevcut islenme süresini gelistiren bir sekilde arttirilmistir.

Bir silika süspansiyonu, EP647591A içinde açiklanan prosese göre hazirlanir. Bu sekilde elde edilen çökeltilmis silikanin süspansiyonu, bir filtre keki saglanarak filtrelenmistir. Filtre keki, en az agirlikça %90 2-metilglutarik asit içerigine sahip olan yaklasik olarak agirlikça %34'Iük bir asit içerigi ile bir 2-metilglutarik asit solüsyonu varliginda sürekli iyice karistirilan bir reaktörün içinde bir sivilastirma islemine tabi tutulur, asit bilesenlerinin kalan kismi etilsüksinik asit ve adipik asittir. Sivilastirma islemi sirasinda eklenen asit karisiminin toplam miktari, kekteki silika (SIOz) miktarina bagli olarak agirlikça %12 asite karsilik gelir. Parçalara ayrilan kek akabinde bir nozüllü atomizer kullanilarak kurutulur.

CTAB yüzey alanina, 0.47'lik bir V2N1 oranina ve toplam karbon içerigi olarak ifade edilen, agirlikça %020 - agirlikça %0.70 karboksilik asit ve/veya karboksilat grubu içerigine sahiptir.

Claims (1)

ISTEMLER

1. Çökeltilmis silika olup, özelligi asagidaki unsurlara sahip olmasidir: 35 ila 700 m2/g araliginda bir BET spesifik yüzey, 30 ila 400 m2/g araliginda bir CTAB spesifik yüzey, 175 ile 275 A arasinda bir çapa sahip olan gözenekler tarafindan olusturulan gözenek hacmi (V2) ile 400 Äldan az veya buna esit olan çaplari olan gözenekler tarafindan olusturulan gözenek hacmi (V1) arasindaki, 0.15 ila 0.49 araliginda bir gözenek hacim dagilimi V2/V1 ve toplam karbon içerigi olarak ifade edilen, en az agirlikça %0.15'Iik polikarboksilik asit içerigi ve/veya karsilik gelen karboksilat gruplari, burada söz konusu polikarboksilik asit, malonik asit, trikarballilik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, fumarik asit, itakonik asit, mukonik asit, akonitik asit, travmatik asit, glutakonik asit, malik asit, ftalik asit, ortoftalik asit, izoftalik asit, trimezik asit, trimelitik asitten olusan gruptan seçilir. Istem 1'e göre çökeltilmis silika olup, özelligi en az bir polikarboksilik asidin malonik asit, trikarballilik asit, glutarik asit, adipik asit, metiladipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asitten olusan gruptan seçilmesidir. araliginda bir DBP yag alimi olmasidir. Istemler 1 ila 3”ten herhangi birine göre çökeltilmis silika olup, özelligi asagidaki unsurlara sahip olmasidir: 120 ila 300 m2/g araliginda bir BET spesifik yüzey, 100 ila 300 m2/g CTAB spesifik yüzey, 0.8 ila 1.3 BET yüzey/CTAB yüzey orani. Istemler 1 ila 3'ten herhangi birine göre çökeltilmis silika olup, özelligi asagidaki unsurlara sahip olmasidir: 35 ila 350 m2/g BET spesifik yüzey, 30 ila 350 m2/g CTAB spesifik yüzey, 150 ila 300 mI/100g araliginda bir DBP yag alimi, 0.8 ila 1.1 BET spesifik yüzey/CTAB spesifik yüzey orani, 0.19 ile 0.46 araliginda bir V2/V1 orani ve 1.2 ile 2.4 DBP yag alimi orani/CTAB spesifik yüzey orani. Istemler 1 ila 3'ten herhangi birine göre çökeltilmis silika olup, özelligi asagidaki unsurlara sahip olmasidir: en az 1.7'Iik BET spesifik yüzey/CTAB spesifik yüzey orani, BET spesifik yüzey alani en az 135 m2/g'dir ve CTAB spesifik yüzey alani en az 75 mzlg'dir. Önceki istemlerden herhangi birine göre çökeltilmis silika olup, özelligi AI203 olarak ölçülen agirlikça %01 ila 5.0 araliginda bir alüminyum içerigine sahip olmasidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre çökeltilmis silikanin veya çökeltilmis silika süspansiyonunun üretimine yönelik bir proses olup, özelligi asagidaki adimlari içermesidir: a) bir silika süspansiyonu saglamak üzere en az bir silikatin en az bir asitlestirici ajan ile reakte edilmesi, b) bir filtre keki saglamak üzere söz konusu silika süspansiyonunun filtrasyona tabi tutulmasi, c) söz konusu filtre kekinin bir sivilastirma adimina tabi tutulmasi, söz konusu sivilastirma adimi, çökeltilmis silikanin bir süspansiyonunu elde etmek üzere bir alüminyum bilesiginin eklenmesiyle veya bu olmadan gerçeklestirilir ve istege bagli olarak d) sivilastirma adimindan sonra elde edilen çökeltilmis silikanin kurutulmasi burada en az bir polikarboksilik asit, sivilastirma islemi sirasinda veya bundan sonra filtre kekine eklenir; burada adim a), 40 ila 110 g/I süspansiyon içinde bir kati içerigi elde edilene kadar sürekli karistirilarak 7 ila 14 araliginda bir pH'de 55 ila 95°C'lik bir sicaklikta bir mineral asidi ile bir silikat çökeltilerek gerçeklestirilir, bundan sonra pH, bir asit eklenerek 5'in altinda bir degere düsürülür; ve burada en az bir polikarboksilik asit, malonik asit, trikarballilik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebakik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metiladipik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, fumarik asit, itakonik asit, mukonik asit, akonitik asit, travmatik asit, glutakonik asit, malik asit, ftalik asit, ortoftalik asit, izoftalik asit, trimezik asit, trimelitik asitten olusan gruptan seçilir. Istem 8'e göre proses olup, özelligi en az bir polikarboksilik asidin adipik asit, etilsüksinik asit, glutarik asit, metilglutarik asit, oksalik asit ve bunlarin karisimlarindan olusan gruptan seçilmesidir. Istemler 1 ila 7'den herhangi birinin çökeltilmis silikasini içeren bir madde bilesimi ve bir elastomer veya vulkanize edilebilir bir kauçuktur. Istem 10'a göre bir bilesimi içeren bir üretim maddesi, özellikle bir pnömatik lastik veya bir lastik disidir. Pnömatik lastikler veya lastik dislerinin üretimine yönelik faydali olan kauçuk bilesimlerinde istemler 1 ila 7'den herhangi birinin bir çökeltilmis silikasinin kullanimidir.