TR201909759T4 - Modifiye silikaların hazırlanması prosesi, modifiye silika ve özellikle polimerlerin takviyeleri için kullanımları. - Google Patents

Abstract

Buluş, modifiye silika hazırlanışına yönelik olarak çöktürülmüş silika üzerine en az bir polikarboksilik asit absorbe edilmesi adımını içeren bir proses ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME MODIFIYE SILIKALARIN HAZIRLANMASI PROSESI, MODIFIYE siLiKA VE ÖZELLIKLE POLIMERLERIN TAKVIYELERI içiN KULLANIMLARI Teknik Saha Mevcut bulus, modifiye silikanin hazirlanmasi için bir prosese, modifiye silikaya ve polimerlerde takviye edici dolgu maddesi gibi uygulamalarina iliskindir. Özellikle mevcut bulus, polikarboksilik asitlerin kullanimini içeren çöktürülmüs silikanin modifikasyonuna yönelik bir prosese iliskindir.

Alt Yapi Teknigi Silika, uzun süredir polimerik malzemelerde ve özellikle, elastomerlerde beyaz takviye edici dolgu maddesi olarak kullanilmaktadir.

Belirli polikarboksilik asitlerin silika, özellikle çöktürülmüs silika üzerine adsorpsiyonunun, söz konusu çöktürülmis silikanin polimerik bilesimlerdeki kullanimini arttirdigi bulunmustur. Özellikle, söz konusu modifiye silikanin, bunun dinamik ve mekanik özelliklerini riske atmadan polimerik bilesimlere düsük erime viskozitesi sagladigi bulunmustur.

Karboksilik asitlerin çöktürülmüs silika üretimine yönelik bir proseste kullanimi önceden açiklanmistir. Örnegin U85800608, karboksilik veya polikarboksilik asitlerin alüminyum tuzunun, silika çöktürme prosesi esnasinda reaksiyon ortamina eklenebildigi bir prosesi çöktürülmüs silikaya karboksilik asit eklenmesini açiklar. karbon atomuna sahip organik bir karboksilik asidi içeren serbest akisli parçacikli bir bilesimi açiklar. Hidrokarbon prosesi yagi ve organik karboksilik asit, çöktürülmüs silika üzerine emdirilir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulusun birinci amaci, asagidaki adimlari içeren modifiye silika hazirlanisina yönelik bir prosestir: . çöktürülmüs bir silika saglanmasi; ve - söz konusu çöktürülmüs silika üzerine en az bir polikarboksilik asidin adsorbe edilmesi. çöktürülmüs silikadir. “Çöktürülmüs silika” ifadesi, tipik olarak silikatin asitlestirici ajan ile çöktürüldügü bir proses ile elde edilen sentetik amorf silikaya refere etmek amaciyla kullanilir.

Genel bir prosese göre çöktürülmüs silika, bir alkalin metal silikati, örnegin sodyum silikat, gibi bir silikatin, sülfürik asit gibi bir asitlestirici ajani ile çöktürülmesi ve ardindan filtrasyon yoluyla ortaya çikan kati maddenin ayristirilmasini içeren bir reaksiyon yoluyla hazirlanir. Dolayisiyla, genellikle atomizasyon yoluyla kurutulan bir filtre keki Silikanin çöktürülmesi için çesitli yöntemler kullanilabilir: özellikle de asitlestirici bir ajanin bir silikat çökeltisine Ilave edilmesi veya bir asitlestirici maddenin ve silikatin bir kisminin veya tamaminin ayni anda küvette mevcut olan suya veya bir silikat çökeltisine eklenmesi. Çöktürülmüs silika hazirlanisina uygun proseslerin sinirlayici olmayan önemli örnekleri Bulus prosesinde herhangi bir çöktürülmüs silika kullanilabilir. Örnegin asagidaki ticari olarak temin edilebilen çöktürülmüs silikalardan bahsedilebilir: Zeosil® 1165MP, Zeosil® 175GR, Zeosil® 125GR (tümü Solvay firmasindan ticari olarak temin edilebilir), Tokusil® 315. tipik olarak silika, toz, granül veya büyük ölçüde küresel boncuklar formundadir.

Tipik olarak söz konusu boncuklarin ortalama boyutu, en az 50 um, tercihen en az 80 pm, özellikle en az 100 pm, örnegin en az 150 pm'dir. Boncuklarin ortalama boyutu genellikle 300 um`den daha fazla degildir veya 270 pm'den daha fazla degildir.

Ortalama boyut, kuru eleme ve %50'Iik kümülatif büyük boya karsilik gelen çapin belirlenmesi ile NF X 11507 standardina (Aralik 1970) göre belirlenir.

Toz formunda oldugunda ortalama boyut en az 3 um, tercihen en az 10 pm, özellikle en az 15 pm'dir. Ortalama boyut avantajli olarak 15 ile 60 um arasinda bulunabilir.

Granüller genellikle en az 1 mm, örnegin majör boyut boyunca 1 ile 10 mm arasinda olan bir boyuta sahiptir. Çöktürülmüs silika tipik olarak, en az 45 m2/g, özellikle en az 60 m2/g ve tercihen en az 75 m2/g olan bir BET spesifik yüzeye sahiptir. Bazi düzenlemelerde BET spesifik yüzey, en az 100 m2/g, tercihen en az 120 m2/g ve daha çok tercih edildigi üzere en az 130 m2/g olabilir.

BET spesifik yüzey genellikle, en fazla 700 m2/g, genellikle en fazla 550 mZ/g, özellikle en fazla 370 m2/g ve en fazla 300 m2/g'dir.

Bazi düzenlemelerde BET spesifik yüzey, en fazla 240 mz/g, özellikle en fazla 190 m2/g ve en fazla 170 m2/g olabilir. BET spesifik yüzey, Amerika Kimya Toplulugu Dergisi, Cilt 2010) karsilik gelen Brunauer - Emmett- Teller yöntemine göre belirlenir. arasinda olan bir CTAB spesifik yüzeye sahiptir. Bazi düzenlemelerde CTAB spesifik olabilir. CTAB spesifik yüzeyi, NF ISO 5794-1 standardi, Ek G`ye (Haziran 2010) göre belirlenebilen dis yüzeydir.

Bulus prosesinde kullanilan çöktürülmüs silika, örnegin büyük ölçüde küresel boncuklar, toz veya granüller olmak üzere formundan bagimsiz olarak buradan sonra V2N1 olarak refere edilen bir gözenek dagilimina sahip olabilir, böylece 175 ile 275 Ä (V2) arasinda çapa sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacmi, 400 Ä'dan (V1) az veya buna esit çaplara sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacminin en az arasini temsil eder. Bu hacim, elastomerlerin takviyesinde kullanilan dolgu maddelerinin faydali gözenek hacmine karsilik gelir. Bulusa göre çöktürülmüs silika granüller formunda saglandiginda bu istege bagli olarak, 175 ile 275 Ä (V2) arasinda çaga sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacmi, 400 Ä'dan (V1) az veya buna esit çaplara sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacminin en az %60'ini temsil edecek sekilde gözenek dagilimina sahip olabilir.

Alternatif olarak çöktürülmüs silika, 175 ile 275 Â (V2) arasinda çapa sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacmi, 400 Â'dan (V1) az veya buna esit çaplara sahip gözenekler ile olusturulan gözenek hacminin %50'sinden azini, tipik olarak %50'den azini ve en az %20'sini temsil eder.

Gözenek hacimleri ve gözenek çaplari tipik olarak, Micromeritics Autopore 9520 porozimetresi kullanilarak civa porozimetresi ile ölçülür ve 130°'ye esit temas açisi teta ve esit yüzey gerilimi gama ile Washburn iliskisi yoluyla hesaplanir. Her numune, ölçüm gerçeklestirilmeden önce 2 saat 200°C”de firinda önceden kurutulur.

Bulus prosesine göre en az bir polikarboksilik asit, yukarida tanimlandigi üzere çöktürülmüs silika üzerine adsorbe edilir. Adsorpsiyon, teknikte bilinen her türlü yönteme göre uygun sekilde gerçeklestirilebilir.

Prosesin bir düzenlemesinde adsorpsiyon, çöktürülmüs silika granüllerine veya boncuklarina sivi durumdaki veya solvent içinde dagitildigi veya solüsyon içinde oldugu bir formdaki en az bir polikarboksilik asit emdirilmesi yoluyla elde edilir.

Granüllere veya boncuklara en az bir polikarboksilik asit emdirme adimi, uygun olan herhangi bir ekipman kullanilarak gerçeklestirilebilir. Örnegin sivi polikarboksilik asit veya dispersiyonu veya solüsyonu, uygun karistirma altinda tutulan silika üzerine püskürtülebilir. Brabender tipi bir karistirici veya dahili blender emdirme islemi için kullanilabilir.

Sivi polikarboksilik asit veya dispersiyonunun veya solüsyonunun silika ile temas ettirilmesinden sonra istege bagli olarak kurutma islemi gerçeklestirilebilir. Kurutma, en az bir polikarboksilik asidin, aköz veya organik sivi tasiyici içinde dispersiyon veya solüsyon formunda olmasi durumunda özellikle avantajli olabilir. Bu durumda solvent tipik olarak buharlastirma yoluyla uzaklastirilir.

Bulus prosesinin sonunda en az bir polikarboksilik asit, çöktürülmüs silika üzerine adsorbe edilir. içeren karboksilik asitleri ifade etmek üzere kullanilir. “Karboksilik asit fonksiyonel grubu” ifadesi, burada, -COOH fonksiyonel grubunu ifade etmek üzere özel anlaminda kullanilir.

Bulusun prosesi için uygun olan polikarboksilik asit, iki, üç, dört veya hatta dörtten daha fazla karboksilik asit fonksiyonel grubunu içerebilir. Tercih edildigi üzere bulusun prosesi için uygun olan polikarboksilik asitler, dikarboksilik asitleri ve trikarboksilik asitleri içeren gruptan seçilir.

Uygun polikarboksilik asitler, 2 ila 20 karbon atomuna sahip lineer veya dallanmis, doymus veya doymamis, alifatik polikarboksilik asitler veya aromatik polikarboksilik asitlerdir. Polikarboksilik asitler istege bagli olarak hidroksi fonksiyonel gruplari ve/veya halojen atomlarini içerebilir. Tipik olarak polikarboksilik asitler, 2 ila 18 karbon atomuna sahip lineer veya dallanmis, doymus veya doymamis, alifatik polikarboksilik asitler ve aromatik polikarboksilik asitlerden olusan gruptan seçilir.

Alifatik polikarboksilik asitler arasinda 2 ila 14 karbon atomuna, tercihen 2 ila 12 karbon atomuna sahip lineer, doymus veya doymamis polikarboksilik asitlerden bahsedilebilir. 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 asiti içeren gruptan seçilen asitlerdir.

Dallanmis polikarboksilik asitler arasinda metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, metiladipik asitten bahsedilebilir. Süpheye mahal vermemek amaciyla “metilglutarik asit" ifadesi, burada, hem 2-metilglutarik asidi hem de 4-metilglutarik asidi, ayrica herhangi bir oranda iki izomerin karisimlarini belirtmek için kullanilir. "Z-metilglutarik asit” ifadesi, burada, bilesigin ve ayrica rasemik karisimlarinin hem (S) hem de (R) sekillerini belirtmek için kullanilir.

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

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

Aromatik polikarboksilik asitler arasinda fitalik asitler, yani fitalik asit, ortofitalik asit ve izofitalik asit, trimesik asit, trimellitik asitten bahsedilebilir.

Tercihen bulus prosesine yönelik en az bir polikarboksilik asit, oksalik asit, malonik asit, trikarballik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilir.

En az bir polikarboksilik asit uygun olarak, adipik asit, süksinik asit, etilsüksinik asit, glutarik asit, metilglutarik asit, oksalik asit ve sitrik asitten olusan gruptan seçilebilir.

Alternatif olarak en az bir polikarboksilik asit, oksalik asit, malonik asit, trikarballik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilebilir. Tercihen en az bir polikarboksilik asit, oksalik asit, malonik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilebilir. Daha çok tercih edildigi üzere en az bir polikarboksilik asit, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilebilir.

Düzenlemenin bir açisinda sadece bir polikarboksilik asit silika üzerine adsorbe edilir.

Söz konusu polikarboksilik asit, yukarida tanimlanan polikarboksilik asitler listesinden seçilebilir. Tercihen, süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, metiladipik asit, malik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilir. Daha çok tercih edildigi üzere süksinik asit, glutarik asit, adipik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, metiladipik asit, sitrik asit, izositrik asit, tartarik asitten olusan gruptan seçilir.

Düzenlemenin bir baska açisinda yukarida tanimlandigi üzere en az iki polikarboksilik asidin bir karisimi silika üzerine adsorbe edilir. Karisim, iki, üç, dört veya dörtten fazla polikarboksilik asit içerebilir. Tercihen karisim, yukarida tanimlanan üç polikarboksilik asidi içerir. Daha çok tercih edildigi üzere karisim, dikarboksilik asitler ve trikarboksilik asitlerden olusan gruptan seçilen üç polikarboksilik asidi içerir.

Faydali bir düzenlemede karisim üç polikarboksilik asidi, tercih edildigi üzere üç dikarboksilik asidi, içerir. Tipik olarak karisim, polikarboksilik asidin toplam karisiminin tipik olarak agirlikça %2.00”sini asmayan miktarda safsizliklarin mevcut olmasina ragmen, üç dikarboksilik asidi içerir.

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

Tipik olarak karisimdaki adipik asit, agirlikça %15.00'e esit veya daha fazla, tercih edildigi üzere agirlikça %20.00'ye esit veya daha fazladir; adipik asidin miktari, genellikle agirlikça %35.00'e esit veya daha az, tercih edildigi üzere agirlikça %30.00'a esit veya daha azdir.

Glutarik asit miktari, tipik olarak agirlikça %40.00`e esit veya daha fazla, tercih edildigi üzere agirlikça %45.00”ye esit veya daha fazla ve agirlikça %65.00'e esit veya daha az, tercih edildigi üzere agirlikça %60.00'a esit veya daha azdir.

Karisimdaki süksinik asit miktari, agirlikça %13.00,e esit veya daha fazla, tercih edildigi üzere agirlikça %15.00'ye esit veya daha fazla ve agirlikça %28.00'e esit veya daha az, tercih edildigi üzere agirlikça %25.00'a esit veya daha azdir. Oranlar, karisimdaki toplam polikarboksilik asit miktarini ifade eder. Bu tür bir karisim faydali olarak adipik asidin üretimi için bir prosesten elde edilebilir.

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

Tercih edildigi üzere karisim, etilsüksinik asit ve adipik asidin toplam birlesik agirligina iliskin olarak metilglutarik asidin büyük bir oranini içerir. Tipik olarak metilglutarik asit miktari, en az agirlikça %50.00, tercih edildigi üzere agirlikça %60.00'ye esit veya daha fazla, daha tercih edildigi üzere agirlikça %80.00'e esit veya daha fazla, daha da tercih edildigi üzere agirlikça %90.00'a esit veya daha fazladir. Karisimdaki metilglutarik asit miktari, agirlikça %97.00'ye esit veya daha az, tercih edildigi üzere agirlikça %96.00'ya esit veya daha az, daha tercih edildigi üzere agirlikça %95.50”a esit veya daha azdir.

Etilsüksinik asit miktari, genel olarak agirlikça %3.00'a esit veya daha fazla, tercih edildigi üzere agirlikça %3.50'te esit veya daha fazla, daha tercih edildigi üzere agirlikça %3.90'a esit veya daha fazla, ve agirlikça %20.00'ye esit veya daha az, tercih edildigi üzere agirlikça %12.00'ye esit veya az, daha da tercih edildigi üzere agirlikça Karisimdaki adipik asit miktari, agirlikça %0.05'a esit veya daha fazla, tercih edildigi üzere agirlikça %0.08`te esit veya daha fazla, daha tercih edildigi üzere agirlikça üzere agirlikça %10.00'a esit veya az, daha da tercih edildigi üzere agirlikça %5.00`e esit veya daha azdir.

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

Yukarida tanimlanan poilkarboksilik asitlerin karisim, faydali olarak metilglutaronitril, etilsüksinonitril ve adponitrili içeren bir karisimin asidik veya bazik, hidrolizi yoluyla elde edilebilir. Söz konusu karisim, uygun sekilde teknikte bilinen sekilde bütadienin hidrosiyanasyonu yoluyla adiponitrilin hazirlanmasi prosesinden türevlenebilir.

Yukarida açiklanan düzenlemelerden herhangi birinde karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin bir kismi veya tamami; bir karboksilik asit türevi seklinde, yani bir anhidrid, ester veya tuz seklinde, örnegin bir alkalin metal (örnegin sodyum veya potasyum) veya bir amonyum tuzu seklinde olabilir. “Karboksilat” terimi, bundan sonra, yukarida tanimlanan sekilde karboksilik asit fonksiyonel gruplarinin türevlerini belirtmek için kullanilacaktir.

Dolayisiyla birinci düzenlemede bulusun prosesinde kullanilan polikarboksilik asitlerin karisimi: . metilglutarik asit, tipik olarak agirlikça %60.00 ila 96.00, örnegin agirlikça 0 etilsüksinik anhidrid, tipik olarak agirlikça %350 ila 20.00, örnegin agirlikça 0.30, içerebilir.

Bir alternatifte bulusun prosesinde kullanilan polikarboksilik asit karisimlarinin faydali bilesimi: o metilglutarik asit, tipik olarak agirlikça %10.00 ila 50.00, örnegin agirlikça 0 metilglutarik anhidrid, tipik olarak agirlikça %40.00 ila 80.00, örnegin agirlikça . etilsüksinik anhidrid, tipik olarak agirlikça %13.50 ila 20.00, örnegin agirlikça 0.30, içerebilir.

Yukarida belirtilen bilesimde metilglutarik anhidrid; 2-metilglutarik anhidrid, 3- metilglutarik anhidrid veya ikisinin bir karisimi olabilir.

Bulusta kullanilan en az bir polikarboksilik asit, istege bagli olarak örnegin bulusun prosesinde kullanilmasindan önce, NaOH veya KOH gibi bir baz ile reaksiyona girerek nötralize edilebilir. Bu da ortaya çikan silikanin pH'inin degistirilmesini saglar.

Bulus prosesinde silikaya eklenen en az bir polikarboksilik asit miktari, nihai üründe toplam karbon olarak ifade edilen, en az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin toplam içerigi (C), silika miktarina (Si02 olarak ifade edilir) göre agirlikça en az %015 olacak sekildedir. En az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin toplam içerigi (C) tercihen agirlikça en az %0.20'dir. En az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin toplam içerigi (C), agirlikça en az %0.25, özellikle agirlikça en az %030, örnegin agirlikça en az %035, hatta agirlikça en az %045 olabilir. Toplam karbon olarak ifade edilen en az bir ploikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin toplam içerigi (C) özellikle sinirlandirilmamakla birlikte tipik olarak agirlikça %10.00`i geçmez, özellikle agirlikça En az bir polikarboksilik asidin ve/veya ilgili karboksilatin toplam içerigi, (C) ile belirtilen, toplam karbon olarak gösterilen sekilde, Horiba EMIA 320 V2 gibi bir karbon/sülfür analizörü kullanilarak modifiye silika üzerinde ölçülebilir. Karbon/sülfür analizinin 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 örnegin yanmasina dayanir. Analiz edilecek olan numunede mevcut olan karbon (yaklasik olarak 0.2 gram agirliginda), C02, CO olusturmak için oksijen ile birlesir. Bu gazlar, daha sonra bir kizilötesi detektör yoluyla analiz edilir. Bu oksidasyon reaksiyonlari esnasinda üretilen numunedeki ve sudaki nem, kizilötesi ölçümle etkilesimde bulunmamak üzere nem alma ajanini (magnezyum perklorat) içeren bir kartustan geçirilerek giderilir. Sonuç, karbon elementinin agirligi ile yüzde olarak ifade edilir.

Silikanin yüzeyinde en az bir polikarboksilik asit(ler) ve/veya ilgili karboksilat varligi, özellikle yüzey (iletim) veya diamond-ATR kizilötesi yoluyla elde edilen sekilde kizilötesi spektrumunda görünen C-O ve C=O baglarinin omuz özelliklerinin varligi ile ve C=O için 1700 ve 1750 cm1 arasinda). Yüzey kizilötesi analizi (iletim yoluyla), saf ürün pelleti üzerinde bir Bruker Equinox 55 spektrometresi üzerinde gerçeklestirilebilir.

Pellet tipik olarak silikanin bir agat mortarinda ögütülmesi ve 10 saniye boyunca 2 T/cmz'de pelletlenmesi ile elde edilir. Pelletin çapi genel olarak 17 mm'dir. Pelletin agirligi 10 ve 20 mg arasindadir. Dolayisiyla elde edilen pellet, iletim yoluyla analiz öncesinde ortam sicakliginda bir saat boyunca spektrometrenin yüksek vakumlu haznesinde (10'7 mbar) tutulur. Edinim islemi, yüksek vakum altinda gerçeklesir (edinim Diamond-ATR analizi, bir Bruker Tensor 27 spektrometresinde gerçeklestirilebilir ve bir agat havan içerisinde önceden ögütülmüs Silikanin bir spatula ucu olan elmas üzerinde çöktürülmesi 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.

Bulus ayni zamanda, bulusa göre proses ile elde edilen modifiye silika ile ilgilidir.

Genel olarak bulusun modifiye silikasi, yüzeyi üzerinde proseste kullanilan en az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatin moleküllerini sergiler.

Buna bagli olarak mevcut bulusun diger bir amaci bu sekilde, yüzeyi üzerine adsorbe edilmis en az bir polikarboksilik asidi veya derivesini içeren modifiye bir silikadir. kullanilir.

Modifiye silika, agirlikça en az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin en az %020 olan toplam içerigine (C) sahiptir. En az bir polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatin toplam içerigi (C), agirlikça en az %025, özellikle agirlikça en az %030, örnegin agirlikça en az %035, hatta agirlikça en az karsilik gelen karboksilatin toplam içerigi (C) özellikle sinirlandirilmamakla birlikte tipik olarak agirlikça %10.00'i geçmez, özellikle agirlikça %5.00'i geçmez, daha genel olarak agirlikça %1 .50'yi geçmez veya hatta agirlikça %1 .00'i geçmez.

Genellikle modifiye silikanin gözenek boyutu ve gözene boyutu dagiliminin yani sira spesifik yüzey alaninin (BET ve CTAB), kaynak silikaninkiler ile büyük ölçüde ayni oldugu gözlenmistir. Çöktürülmüs silikanin diger yapisal özellikleri, prosesten genellikle etkilenmez. Benzer sekilde çöktürülmüs silikada orijinal olarak bulunan örnegin AI gibi katki maddeleri modifiye silikada bulunacaktir.

Modifiye silika genellikle, kaynak silikaya göre yüzey enerjisinin ysd dagitici bileseninin düsük degeri ile karakterize edilebilir.

Yüzey enerjisi ysd dagitici bileseni, 106 um - 250 pm ortalama boyutuna sahip granüllerde invers gaz kromatografisi yoluyla tespit edilir.

Yüzey enerjisinin yad dagilma bilesenini hesaplamak için kullanilan yöntem, 110 ° C'de Sonsuz Seyreltme (IGC-ID) 'de Revers Gaz Kromatografisi (6 ila 10 karbon atomuna kadar degisen alkanlar dizisi (normal alkanlar) kullanilarak), gaz kromatografisiyle, ancak hareketli fazin ve sabit fazin (paketleme) rolleri tersine çevrilir. Bu durumda, kolondaki sabit faz, analiz edilecek (kati) malzeme, bu durumda çöktürülen silika ile degistirilir. Mobil faz ile ilgili olarak, tasiyici gaz (helyum) ve etkilesim kabiliyetinin bir fonksiyonu olarak seçilen "prob" moleküllerinden olusur. Ölçümler ardisik olarak her bir prob molekülü ile yürütülür. Her bir ölçüm için her bir prob molekülü, metan ile bir karisim olarak çok küçük miktarda (sonsuz seyreltme) kolona enjekte edilir. Metan, kolonun ölü zamanini to, belirlemek için kullanilir.

Enjekte edilen probun net retansiyon zamani (IN), ölü zamanin to probun retansiyon zamanindan çikarilmasi ile elde edilir. Fiziksel olarak IN, prob molekülünün sabit fazla (analiz edilen kati madde) temas halinde harcadigi ortama süreyi belirtir. Enjekte edilen her prob molekülü için üç net retansiyon zamani IN ölçülür. Ortalama deger ve ilgili standart sapma, asagidaki iliskiye (formül [1]) dayanarak spesifik retansiyon hacimlerini (Vgo) tespit etmek için kullanilir.

V0 : Dcsz273is * MS :r formül [1] Spesifik retansiyon hacmi Vgo, 1 gram sabit faz (incelenen kati madde) basina prob molekülünü ayristirmak için gerekli olan tasiyici gaz hacmine (O°C olarak ifade edilir) tekabül eder. Bu standart miktar, tasiyici gazin akis hizi ve kullanilan sabit fazin agirligi ne olursa olsun, sonuçlarin karsilastirilmasini saglar. Formül [1]'de: Ms, kolondaki kati maddenin agirligidir; DC, tasiyici gazin akis hizidir ve T, ölçüm sicakligidir.

Spesifik retansiyon hacmi, daha sonra formül [2]'ye göre probun adsorpsiyonun serbest entalpisindeki degisikligi, AGa, hesaplamak için kullanilmakta olup burada R, kolonda mevcut olan kati madde üzerindeki evrensel ideal gaz sabitidir (R = 8.314 J.K'1.mol'1).

AG.. = RTLn(V90) formül [2] Bu miktar, AGa, yüzey enerjisinin (st) dagitici bileseninin determinasyonu için baslangiç noktasidir. Ikincisi, asagidaki tabloda gösterilen sekilde n-alkan problarinin karbon sayisinin, nc, fonksiyonu olarak absorpsiyonun serbest entalpisindeki (AGa) varyasyonu temsil eden düz çizginin isaretlenmesi ile elde edilir. n-Alkan problari nc n-hekzan 6 n-heptan 7 Daha sonra 110°C ölçüm sicakligi için elde edilen, metilen grubunun serbest adsorpsiyon entalpisine denk gelen, normal alkanlarin düz çizgisinin egiminden AGaCHZ, yüzey enerjisinin vs” dagitici bilesenini tespit etmek mümkündür.

Yüzey enerjisinin ysd dagitici bileseni daha sonra metilen grubunun serbest adsorpsiyon entalpisine A656” asagida belirtilen iliski yoluyla iliskilidir (Dorris and Gray tarafindan kaplanan alandir (0.06 nm2) ve Yci-iz, polietilen üzerinde tespit edilen ve metilen grubunu içeren bir kati maddenin yüzey enerjisidir (20°C”de .

En az bir polikarboksilik asit, deriveleri ve modifiye silika yapimina yönelik prosese iliskin olarak yukarida tanimlanan karisimlarin yapisi ile ilgili tüm tanimlar ve tercihler, bulusun modifiye silikasi için esit derecede geçerlidir.

Mevcut bulusa göre veya yukarida açiklanan bulusa göre proses ile elde edilen modifiye silika, birçok uygulamada kullanilabilir.

Modifiye silika, örnegin, bir katalizör destegi olarak, etkin maddeler için absorban olarak (özellikle sivilar için destek, özellikle gidalarda kullanilan sekilde, vitaminler (E vitamini) veya kolin klorür gibi), polimerlerde, özellikle elastomerlerde, bilesimlerde, vizkozlastirici, tekstürleyici veya topaklanmayi önleyici ajan olarak, dizi ayirici bilesen olarak veya dis macunu, beton veya kagit için bir katki maddesi olarak kullanilabilir.

Bulusun modifiye silikasi özellikle, bunlara avantajli olarak erime viskozitesinde azalma saglayarak polimer bilesimlerine yönelik dolgu maddesi olarak kullanilabilir. Söz konusu polimer bilesimlerinin dinamik ve mekanik özellikleri, önceki teknigin silikasini içeren karsilik gelen polimer bilesimlerininkine göre gelistirilmedinde genellikle degismeden kalir.

Kullanilabilecegi polimer bilesimlerinde, özellikle takviye edici dolgu maddelerinde, genellikle bir veya iki polimere veya kopolimere, özellikle bir veya daha fazla elastomere, dayanirlar ve tercih edildigi üzere -150°C ve +300°C arasinda, örnegin - 150°C ve +20°C arasinda en az bir cam geçis sicakligi gösterirler. türevlenen yineleyen üniteleri içeren polimerleri ifade eder. Özellikle olasi polimerler olarak, dien polimerler. özellikle dien elastomerler belirtilebilir. Örnegin en az bir doymamis (örnegin, özelikle, etilen, propilen, bütadien, izopren, stiren, akrilonitril, izobütilen veya vinil asetat gibi) içeren alifatik veya aromatik monometlerden, polibütil akrilat veya karisimlarindan türetilen polimerlerden veya kopolimerlerden yapilmis olabilir; ayni zamanda makromoleküler zincir boyunca ve/veya bir veya daha fazla ucunda (örnegin, silikanin yüzeyi ile reaksiyona girebilen fonksiyonel gruplar vasitasiyla) yerlestirilen kimyasal gruplarla fonksiyonalize edilmis elastomerler olan islevsellestirilmis elastomerler ve halojenlenmis polimerler de belirtilebilir. Poliamidler, etilen homo- ve kopolimerler, propilen homo- ve kopolimerler de belirtilebilir.

Polimer (kopolimer), bir yigin polimer (kopolimer), bir polimer (kopolimer) lateks veya sudaki veya baska bir uygun dagitici sividaki baska bir polimer (kopolimer) çözeltisi olabilir.

Dien elastomerleri arasinda örnegin, polibütadienler (BR'Ier), poliizoprenler (IR'Ier), bütadien kopolimerleri, izopren kopolimerleri veya bunlarin karisimlari, ve özellikle stiren/bütadien kopolimerleri (SBR'Ier, özellikle ESBR'Ier (emülsiyon) veya SSBRiler (çözelti)), izopren/bütadien kopolimerleri (BIR'Ier), izopren/stiren kopolimerleri (SIR'Ier), izopren/bütadien/stiren kopolimerleri (SBIR'Ier), etilen/propilen/dien terpolimerleri (EPDM'Ier) ve ayni zamanda ilgili fonksiyonellestirilmis polimerler de (örnegin, pendant polar gruplari veya silika ile etkilesimde bulunabilecek olan zincirin sonundaki polar gruplar) belirtilebilir.

Dogal kauçuk (NR) ve epoksidize edilmis dogal kauçuk (ENR) belirtilebilir.

Polimer bilesimleri, sülfür ile vulkanize edilebilir veya özellikle peroksitler veya diger çapraz baglayici sistemlerle (örnegin diaminler veya fenolik reçineler) çapraz baglanabilir.

Genel olarak polimer bilesimleri ek olarak en az bir (silika/polimer) kuplaj ajani ve/veya en az bir kaplayici ajan içerebilir; ayni zamanda bir antioksidan da içerebilirler.

Uygun kuplaj ajanlarinin sinirlayici olmayan örnekleri örnegin “simetrik” veya saglanabilir; daha da özellikle bis((Ci-C4)aIkoksil(C1-C4)alkilsilil(Ci-C4)alkil) polisülfürler (özellikle disülfürler, trisülfürler veya tetrasülfürler), örnegin bis(3-(trimetoksisilil)propil) polisülfürler veya trietoksisililpropil tetrasülfür gibi bis(3-(triet0ksisilil)pr0pil) polisülfürler de belirtilebilir. Monoetoksidimetilsililpropil tetrasülfür de belirtilebilir. Ayni zamanda maskelenmis veya serbest tiyol fonksiyonel gruplari da belirtilebilir.

Kuplaj ajani, polimerden önce greftlenebilir. Ayni zamanda serbest halde (yani önceden greftlenmeden) veya silikanin yüzeyinde greftlenerek de kullanilabilir. Istege bagli kaplama ajani için de aynidir.

Polimer bilesimindeki modifiye silikanin agirligi yoluyla oran, genis bir aralik içerisinde degisebilir. Normalde polimerin(lerin) miktarinin agirlikça %10 ila %200”ünü, özellikle Bulusa göre modifiye silika avantajli olarak tüm takviye edici inorganik dolgu maddelerini ve hatta polimer bilesiminin tüm takviye edici dolgu maddelerini içerebilir.

Ancak bulusa göre bu modifiye silika, istege bagli olarak özellikle örnegin Zeosil® olarak yüksek oranda dagilabilir bir silika gibi en az bir baska takviye edici dolgu maddesi ile kombine edilmis bir islemden geçirilmis çöktürülmüs silika (örnegin, alüminyum gibi bir katyondan "katkili" çöktürülmüs silika); örnegin alümin gibi baska takviye edici inorganik dolgu maddesi, hatta takviye edici organik dolgu maddesi, özellikle de karbon siyahi (istege bagli olarak örnegin silika gibi bir inorganik tabaka ile kaplanmis) ile birlestirilir. Bulusa göre silika, tercih edildigi üzere takviye edici dolgu maddesinin toplam agirliginin agirlikça en az %50'sini, hatta aslinda agirlikça en az Bulusun modifiye silikasini içeren bilesimler, çesitli ögelerin üretimi için kullanilabilir.

Yukarida açiklanan polimer bilesimlerinin en az birini içeren bitmis ögelerin sinirlandirici olmayan örnekleri, örnegin ayakkabi tabanlari, yer kaplamalari, gaz bariyerleri, aleve dayanikli malzemeler ve ayni zamanda kablo yollari için silindirler, evsel elektrikli cihazlar için contalar, sivi veya gaz borulari için contalar, fren sistemleri sizdirmazlik elemanlari, borular (esnek), kiliflar (özelikle kablo kiliflari) kablolar, motor destekleri, batarya ayiricilar, konveyör kayislari, iletim kayislari veya tercih edildigi üzere, özellikle lastik disleri olmak üzere lastikler (özellikle hafif araçlar veya agir araçlar için, örnegin kamyonlar) gibi mühendislik bilesenlerini içerir.

Bulus simdi, bulusun kapsamini sinirlandirici olmayan ve yalniz gösterme amaçli olan sekilde asagidaki örneklerle daha detayli olarak açiklanacaktir. ÖRNEKLER ÖRNEKLER 1 VE 2 153 mzlg,lik BET spesifik yüzeye; 160 m2/g'lik CTAB spesifik yüzeye; agirlikça V2/V1 oranina sahip Zeosil®1165MP (Solvay firmasindan ticari olarak temin edilebilir), modifiye silikanin hazirlanisina yönelik baslangiç materyali olarak kullanilmistir.

Polikarboksilik asit karisiminin su içindeki solüsyonu (agirlikça %34'te), asagidaki bilesime sahip polikarboksilik asit karisiminin çözülmesi (35°C'de): agirlikça %948 2- metilglutarik asit, agirlikça %49 etilsüksinik anhidriti ve agirlikça %02 adipik asit ve agirlikça %0.1 digerleri ve akabinde pH degerinin 10M NaOH solüsyonu ile 6.5'e ayarlanmasi yoluyla hazirlanmistir. yerlestirilmistir. Polikarboksilik asit karisimi solüsyonu, 1 bar basinçta ve oda sicakliginda bir nozül araciligiyla 150 rpm'de çalisan karistiriciya enjekte edilmistir. enjeksiyon islemi, %1.0 olan polikarboksilik asit/ Si02 agirlik oranini elde etmek üzere 3.3 mI/dakikalik bir enjeksiyon oraninda 5 dakikalik bir periyotta gerçeklestirilmistir.

Benzer bir prosedür takip edilerek %1.5 olan polikarboksilik asit/ Si02 agirlik oranina sahip modifiye silika, asagidaki bilesime sahip polikarboksilik asit karisiminin çözülmesi (35°C'de) yoluyla hazirlanan polikarboksilik asit karisiminin 5 dakika boyunca 3.6 mI/dakikalik enjeksiyon oraninda enjekte edilmesi yoluyla elde edilmistir: agirlikça asit ve agirlikça %O.1 digerleri.

Elde edilen (büyük ölçüde küresel boncuklar formunda) bulus niteligindeki silikanin (81 ve 82) karakteristikleri asagidaki gibidir: karboksilik asit + karboksilat içerigi (C) (%) 0.25 153 157 Vsd (mJ/mz) 36 33 Su alimi (%) 9.5 8.9 V2/V1 (%) 59 60 pH 6.1 4.6 ÖRNEKLER 3 VE 4 VE KARSILASTIRMALI ÖRNEK 1 SBR-bazli elastomerik bilesimlerin hazirlanmasinda asagidaki maddeler kullanildi: stiren ünite ile; -20°C çevresinde Tg; yag agirligiyla %375 +/- 2.8 ile genisletilmis 100 phr SBR CS1: Solvay'dan ticari olarak temin edilebilen silika Zeosil®1165 MP 81: Örnek 1'de açiklandigi üzere mevcut bulusun prosesine göre hazirlanan modifiye silika 82: Örnek 2'de açiklandigi üzere mevcut bulusun prosesine göre hazirlanan modifiye silika Kuplaj ajani: Lehvoss France sarl'dan Luvomaxx TESPT Plastiklestirici: Nynas'tan Nytex 4700 naftenik plastiklestirici Antioksidan: N-(1 ,3-DimetiIbütiI)-N-feniI-para-fenilendiyamin; Flexsys”en Santoflex 6-PPD DPG: Difenilguanidin; RheinChemie'den Rhenogran DPG-80 CBS: N-SiklohekziI-2-benzotiyazolsüIfenamid; RheinChemie'den Rhenogran Asagidaki Tablo I'de gösterilen sekilde 100 elastomer (phr) parçasi basina agirlikça ifade edilen elastomerik harmanlarin bilesimleri, asagidaki prosedüre göre bir Brabender tipi (380 ml) dahili mikserinde hazirlandi.

Bilesimlerin hazirlanisi, ardisik iki fazda gerçeklestirilmistir: birinci asama, yüksek sicaklikta termo-mekanik çalismayi içeren birinci asama ve ardindan 110°C'den az sicakliklarda mekanik çalismayi içeren ikinci asama. Bu asama, vulkanizasyon sisteminin uygulanmasini mümkün kilar.

Birinci asama, Brabender markali (380 ml kapasiteli) dahili mikser tipli bir karistirma cihazi kullanilarak yürütüldü. Dolum katsayisi 0.6'ydi. Baslangiç sicakligi ve rotorlarin hizi, yaklasik olarak 140-160“C olan düsen karistirma sicakliklarini elde etmek için her durumda ayarlandi.

Birinci asama esnasinda, ilk geçiste, elastomerin dahil edilmesi ve daha sonra kuplaj ajani ve stearik asit ile takviye edici dolgu maddesinin (bölüme dahil edilerek) ilave edilmesi mümkündü. Bu geçis için süre, 4 ve 10 dakika arasindaydi.

Karisimin sogutulmasindan sonra (100°C'den düsük bir sicakliga) ikinci geçis, çinko oksidi ve koruyucu ajanlari/antioksidani dahil etmeyi mümkün kildi. Bu geçisin süresi 2 ile 5 dakika arasindaydi.

Karisimin sogutulmasindan sonra (100°C'den düsük bri sicakliga), karisima vulkanizasyon sistemi (sülfür ve CBS gibi hizlandiricilar) eklendi. Ikinci asama, önceden 50°C'ye isitilmis bir açik degirmende yürütüldü. Bu asamanin süresi 2 ile 6 dakika arasindaydi.

Her bir bitmis karisim daha sonra 2-3 mm kalinligindaki plaklar seklinde kaydedildi.

Tablo I Bilesim Örnek 3 Örnek 4 Karsilastirmali Örnek 1 BR 25.0 25.0 25.0 81 80.0 82 80.0 CS1 80.0 Kuplaj ajani 6.4 6.4 6.4 Plastiklestirici 7.0 7.0 7.0 Karbon siyah (N330) 3.0 3.0 3.0 Stearik asit 2.0 2.0 2.0 Antioksidan 1.9 1.9 1.9 Daha sonra kürleme optimumunda (T98) vulkanize edilmis karisimlarin mekanik ve dinamik özellikleri, asagidaki genel prosedüre göre ölçüldü.

Reolojik özellikler Ham karisimlarin viskozitesi Mooney viskozitesi, bir MV 2000 reometresi kullanilarak 100°C'de ham durumdaki bilesimlerde ölçüldü. Mooney gerilme-esneme hizi, NF ISO 289 standardina göre belirlendi.

Bir dakika boyunca ön isitma sonrasinda 4 dakikanin sonunda okunan tork degeri, Tablo Il'de gösterilmistir (Mooney Large (1 +4) - 100°C,de). Test, 23 +/- 3°C sicaklikta 3 hafta boyunca yaslandirma sonrasinda ham karisimlar üzerinde yürütüldü. Örnek Örnek Karsilastirmali Örnek Bilesimler 82 104 Mooney 21 gün sonra (23 +/- esnemesi 3°C) Mevcut bulusun modifiye silikalarini (81 ve 82) içeren bilesimler, önceki teknigin çöktürülmüs silikasini (Karsilastirmali Örnek 1) içeren bilesimlere göre önemli ölçüde azalmis bir baslangiç ham viskozitesine sahiptir. Referans bilesimlere göre silika (81 ve 82) içeren bilesimlerin azalmis viskozitesi, yaslandirma sonrasinda daha sabit olarak muhafaza edilir. Zaman içinde tatmin edici bir Mooney esnemesi de gözlenmistir.

Reometri Testi Ölçümler, ham durumdaki yukarida açiklanan bilesimlerin üzerinde gerçeklestirildi.

Reoloji testi, NF lSO 3417 standardina göre bir Monsanto ODR reometresi kullanilarak 160°C'de yürütüldü. Bu teste göre bilesim, 30 dakika süresince 160°C sicaklikta regüle edilen test haznesine konuldu (hazne tamamen dolduruldu) ve test haznesine dahil edilen bikonik rotorun düsük-genlikli (3°) osilasyonuna karsin bilesim yoluyla dirençli tork ölçüldü.

Asagidaki parametreler, zamanin bir fonksiyonu olarak torktaki varyasyon egrisinden tespit edildi: incelenen sicakliktaki bilesimin viskozitesini yansitan minimum tork (Tmin); maksimum tork (Tmaks); çapraz baglanma sisteminin, ve gerekli oldugunda kuplaj ajanlarinin etkisi yoluyla elde edilen çagraz baglanma derecesini yansitan delta torku (AT = Tmaks - Tmin); tam vulkanizasyonun %98line denk gelen vulkanizasyon derecesini elde etmek için gerekli olan T98 süresi (bu süre, vulkanizasyon optimumu olarak alinir); ve incelenen sicakliktaki (160°C) minimum tork üzerinde torku 2 puan arttirmak için gerekli olan süreye denk gelen ve vulkanizasyonun baslamasindan önce bu sicaklikta ham karisimi muamele etmenin mümkün oldugu zamani yansitan yakma süresi TSZ. Örnekler 3 ve 4 ve Karsilastirmali Örnek 1'deki bilesimler için elde edilen sonuçlar Tablo III'te gösterilir.

Tablo III Örnek 3 Örnek 4 Karsilastirmali Örnek 1 Tmin (dN.m) 15.5 14.8 17.9 Tmaks (dN.m) 59.3 59.5 59.2 Bulusun modifiye silikasini içeren bilesimlerin (Örnekler 3 ve 4) reolojik özelliklerin tatmin edici kombinasyonunu sergiledigi bulunmustur. Özellikle düsük bir ham viskoziteye (yukarida açiklandigi üzere) sahip olurken bunlar, daha düsük bir minimum tork degeri göstermistir, bu da bilesimin daha fazla islenebilme özelligini yansitir. Örnekler 3 ve 4'teki bilesimlerin daha yüksek yakma süresi ayni zamanda söz konusu bilesimlerin, önceki teknigin modifiye edilmemis silikasinin kullanildigi bilesimlere göre islenmesinin daha kolay oldugunu gösterir.

Mekanik özelliklerin belirlenmesi Ölçümler, 160°C sicaklikta elde edilen optimal olarak vulkanize edilmis bilesimler (T98) üzerinde yürütüldü.

Tek eksenli gerilim testleri, bir Instron 5564 cihazinda 500 mm/dak hizinda H2 tipindeki test örnekleri ile NF ISO 37 standardina göre yürütülmüstür. Gerilme dayaniminin x%'te ölçülen gerilmeye iliskin x% moduli, MPa olarak ifade edildi. indeksi (RI) tespit edildi.

Vulkanizatlar üzerindeki Destek A sertliginin ölçümü, 15 saniyelik ölçüm süresi kullanilarak ASTM D 2240 standardina göre yürütüldü. Özellikler, Tablo lV'te verilmistir.

Tablo IV Bilesimler Örnek 3 Örnek 4 Karsilastirmali Örnek 1 Kopmada direnç (MPa) 19.2 18.1 18.4 Kopmada deformasyon (%) 407 401 406 RI 5.8 5.5 5.5 Destek A sertligi - 15 s (pts) 57 57 59 Bulusun modifiye silikasini içeren bilesimlerin (Örnekler 3 ve 4), referans bilesim ile elde edilene göre mekanik özelliklerde iyi bir uyum sergiledigi bulunmustur.

Dinamik özelliklerin belirlenmesi Dinamik özellikler, ASTM D5992'ye göre bir viskozite analizöründe (Metravib VA3000) Kayip faktörü (tan 6) ve sikistirioi dinamik kompleks modülüsü (E*) için degerler, vulkanize edilen numuneler üzerinde kaydedildi (95 mm2 çapraz kesit ve 14 mm yükseklik ile silindirik test örnegi). Numune, baslangiçta %10 ön gerilmeye ve daha sonra arti veya eksi %2 alterne sikistirmada sinüzoidal gerilmeye tabi tutuldu. Ölçümler, 60°C sicaklikta ve 10 Hz frekansta yürütüldü. Örnekler 3 ve 4 ve Karsilastirmali Örnek 1'deki bilesimler için elde edilen veriler, Tablo V'te bildirilmektedir.

Tablo V Bilesimler Örnek 3 Örnek 4 Karsilastirmali Örnek 1 Mevcut bulusun modifiye silikasinin (81 ve 82) (Örnekler 3 ve 4) kullanimi, kontrol karisimina göre kayip faktörünün maksimum degerinin gelistirilmesini mümkün hale Tablolar II ila V'teki veriler, bulusun modifiye silikasini içeren bilesimlerin, referans bilesimlere göre özellikle ham viskozite, yakma süresi ve vulkanizasyon hizinda kazanim ile islenebilme, takviye ve histerez özellikleri arasinda iyi bir uyum ile karakterize edildigini gösterir. 154 m2/g'lik BET spesifik yüzeye; 150 mz/g'lik CTAB spesifik yüzeye ve agirlikça edilebilir), modifiye silikanin hazirlanisina yönelik baslangiç materyali olarak kullanilmistir.

Polikarboksilik asit karisiminin su içindeki solüsyonu (agirlikça %34'te), asagidaki bilesime sahip polikarboksilik asit karisiminin çözülmesi (35°C'de) yoluyla hazirlanmistir: agirlikça %94.8 2-metilglutarik asit, agirlikça %4.9 etilsüksinik anhidriti ve agirlikça %0.2 adipik asit ve agirlikça %0.1 digerleri. 700 g Zeosil®165GR, bir karistiriciya yerlestirilmistir. Polikarboksilik asit karisimi solüsyonu, 1 bar basinçta ve oda sicakliginda bir nozül araciligiyla karistiriciya enjekte edilmistir. Enjeksiyon islemi, %12 olan bir polikarboksilik asit/ Si02 agirlik oranini elde etmek üzere 2 mI/dakikalik enjeksiyon oraninda 12 dakikalik bir periyotta gerçeklestirilmistir.

Elde edilen (büyük ölçüde küresel boncuklar formunda) bulus niteligindeki silikanin (83) karakteristikleri asagidakiler gibidir: karboksilik asit + karboksilat içerigi (C) (%) 160 Su alimi (%) 8.7 ÖRNEK 6 VE KARSILASTIRMALI ÖRNEK 2 Örnekler 3 ve 4'teki prosedür takip edilerek ve ayni malzemeler kullanilarak asagidaki SBR-bazli elastomerik bilesimler hazirlanmistir, burada CS2, Zeosil®1GSGR'yi tanimlar.

Tablo VI Bilesim Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 BR 25.0 25.0 83 80.0 Bilesim Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 CS2 80.0 Kuplaj ajani 6.4 6.4 Plastiklestirici 7.0 7.0 Karbon siyah (N330) 3.0 3.0 Stearik asit 2.0 2.0 Antioksidan 1.9 1.9 Akabinde kürleme optimumunda (T98) vuikanize edilmis karisimlarin mekanik ve dinamik özellikleri, yukarida açiklanan genel prosedüre göre ölçülmüstür. Sonuçlar, Tablo VII ila X'da verilmektedir.

Tablo VII Bilesimler Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 ML (1 +4) - 100°C Baslangiç 75 80 Mooney esnemesi Baslangiç 0.336 77 86 Modifiye silika (S3) içeren bilesimler, önceki teknigin çöktürülmüs silikasini (Karsilastirmali Örnek 2) içeren bilesime göre daha düsük bir baslangiç ham viskozitesine sahiptir.

Tablo VIII Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 Tmin (dN.m) 15.8 16.6 Tmax (dN.m) 58.5 65.5 Delta torku (dN.m) 42.7 5.8 4.4 T98 (min) 26.7 20.5 T98-T2 (min) 21.0 16.1 Bulusun modifiye silikasini içeren bilesimlerin (Örnek 6), daha düsük bir minimum tork degeri sergiledigi bulunmustur, bu da bilesimin daha fazla islenebilme özelligini yansitir.

Tablo IX Bilesimler Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 Kopmadaki direnç (MPa) 21.4 20.9 Kopmadaki deformasyon (%) 433 450 RI 5.2 5.0 Destek A sertligi - 15 s (pts) 57 58 Tablo X Bilesimler Örnek 6 Karsilastirmali Örnek 2 E*, 60°C, 10 Hz (MPa) 6.3 6.6 Tablo VII ila X`daki veriler, bulusun modifiye silikasini (SB) içeren bilesimlerin, mekanik ve dinamik özellikleri muhafaza ederken ham viskozitede ve yakma süresinde kazanim ile karakterize edildigini gösterir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Asagidaki adimlari içeren modifiye silika üretimine yönelik bir proses olup: - çöktürülmüs silika saglanmasi; ve - söz konusu çöktürülmüs silika üzerine malonik asit, trikarballik asit, glutarik asit, adipik asit, pimelik asit, suberik asit, azelaik asit, sebasik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asit, metiladipik asitten olusan gruptan seçilen en az bir polikarboksilik asidin adsorbe edilmesi, özelligi adsorpsiyonun, çöktürülmüs silika granüllerine veya boncuklarina sivi durumdaki veya solvent içinde dagildigi veya solüsyon içinde oldugu bir formda olan en az bir polikarboksilik asit emdirilmesi yoluyla elde edilmesidir. Istem 1'deki proses olup, özelligi çöktürülmüs silikanin, 45 ile 700 m2/g arasinda BET degerine sahip olmasidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi en az bir polikarboksilik asidin, metiladipik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asitten olusan gruptan seçilmesidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi silika üzerine adsorbe edilen en az bir polikarboksilik asit miktarinin, en az bir karboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilatinin toplam karbon olarak ifade edilen toplam içerigi (C), silika miktarina (Si02 olarak ifade edilir) göre agirlikça en az %0.15 olacak sekilde olmasidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi bir silika süspansiyonu elde etmek amaciyla bir silikat ile asitlestirici ajan arasindaki çöktürme reaksiyonu yoluyla çöktürülmüs bir silikanin hazirlanmasi, silikanin süspansiyondan geri kazanilmasi ve silikanin kurutulmasi adimini içermesidir. Silika (Si02 olarak ifade edilir) miktarina göre toplam karbon olarak ifade edilen agirlikça en az %0.15 istemler 1 ila 5”ten herhangi birindeki proses ile elde edilen en az bir adsorbe polikarboksilik asit ve/veya karsilik gelen karboksilat içeren modifiye çöktürülmüs bir silika olup, özelligi en az bir adsorbe polikarboksilik asit ve/veya karboksilatin, trikarballik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, oksalosüksinik asit, metilglutarik asiti dimetilglutarik asit, metiladipik asitten olusan gruptan seçilmesidir. Istem Gidaki modifiye silika olup, özelligi en az bir adsorbe polikarboksilik asidin, metiladipik asit, metilsüksinik asit, etilsüksinik asit, metilglutarik asit, dimetilglutarik asitten olusan gruptan seçilmesidir. istemler 1 ila 5'ten herhangi birindeki veya istemler 6 ila 7'den herhangi birindeki proses ile elde edilen modifiye silikanin polimerlerine yönelik takviye edici dolgu maddesi olarak kullanimdir. istemler 1 ila 5`ten herhangi birindeki veya istemler 6 ila 7`den herhangi birindeki proses ile elde edilen modifiye silikayi içeren bir polimer bilesimidir. Istem 9'de tanimlanan en az bir bilesimi içeren bir üründür. 11.Ayakkabi tabanlari, yer kaplamalari, gaz bariyeri, aleve dayanikli malzemeler, kablo yollari için silindirler, evsel elektrikli cihazlar için conta, sivi veya gaz borulari için conta, fren sistemleri sizdirmazlik elemanlari, boru, kilif, kablo, motor destegi, batarya ayirici, konveyör kayisi, iletim kayisi veya tercihen