DE1074559B

DE1074559B - Verfahren zum Hydrophobieren von feinteiliger Kieselsäure

Info

Publication number: DE1074559B
Application number: DENDAT1074559D
Authority: DE
Original assignee: Chemische Fabrik Wesseling Aktiengesellschaft, "Wesseling (Bez. Köln)
Publication date: 1960-02-04

Description

Verfahren zum Hydrophobieren von feinteiliger Kieselsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hydrophobieren feinteiliger Kieselsäure in -wäßriger Phase. Die Hydrophobierung pulverförmiger Kieselsäure durch Behandlung mit Alkyl-Chlorsilanen ist bekannt. Dabei setzt sich das Chlorsilan auch mit an der Oberfläche der Kieselsäure adsorbiertem Wasser unter Bildung von Salzsäure um. Die so hydrophobierte Kieselsäure muß anschließend von der gebildeten Salzsäure gereinigt werden.
Die Hydrophobierung wurde ferner bei pulverförmiger Kieselsäure mit Siliconölen vorgenommen. Dazu muß aber die trockene pulverförmige Kieselsäure in einer organischen Flüssigkeit suspendiert werden. Bei Verwendung einer noch wasserhaltigen Kieselsäure muß diese vor der Behandlung mit S iliconöl mit einem organischen Lösungsmittel entwässert werden. In beiden Fällen wird das Siliconöl in einem organischen Lösungsmittel gelöst, das nach erfolgter Hydrophobierung der Kieselsäure abdestilliert werden muß. DieseVerfahren sind daher umständlich und kostspielig.
Bei der Herstellung von Kautschukmischungen mit hellen Füllstoffen wird der Füllstoff, z. B. feinteilige Kieselsäure, in bekannter Weise innig mit Siliconöl gemischt. Bei diesem Vorgang wird eine vollständige Hydrophobierung jedoch nicht erreicht. Sie ist hier auch weder notwendig, noch beabsichtigt, da das Siliconöl hier lediglich als Mischungs- oderAktivierungsbestandteil der Kautschukmischung vorliegt, der vor der Zugabe zum Kautschuk zweckmäßigerweise mit dem Füllstoff gemischt wird.
Da bisher lediglich die Hydrophobierung von pulverförmiger Kieselsäure bzw. die von wasserhaltiger Kieselsäure nur nach vorhergehender Trocknung oder Aufschlämmung in organischen Lösungsmitteln bekannt war, war es überraschend, daß nach dem erfindungs:gemäßen Verfahren die Hydrophobierung von Kieselsäure in wäßriger Phase gelingt Nach dem Verfahren der Erfindung wird die bei der Herstellung nach dem Filtrieren oder Zentrifugieren anfallende teigartige Kieselsäure ausgewaschen und alkalisch nachbehandelt. Dabei wird ein pH-Wert von 8 bis 12, vorzugsweise von 9 bis 10, eingestellt. Dann wird Siliconöl oder eine Siliconölemulsion züi-, go -mischt und nach dieser Behandlung die Masse z. B.
bei Temperaturen von 100 bis 120' C getrocknet. -Nach dein Verfahren der Erfindung erfolgt die Zug,abe des Siliconöls oder der Siliconölemulsion bei gleichzeitilger oder nach vorangegangener Verflüssi-#Ung des Filterkuchens bzw. des Zentrifugenrückstandes. Diese Verflüssigung erfolgt durch Einwirkung geeigneter mechanischer Kräfte in dem oben angegebenen pff-Bereich. Der gewünschte pff-Wert wird durch Zugabe einer Alkalilösung oder von wäßrigem Ammoniak erreicht. Die auf diese Weise mit Siliconöl behandelte Kieselsäure kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vor dem Trocknen durch Abpressen von überschüssiger Flüssigkeit befreit werden.
Die alkalische Nachbehandlung des ausgewaschenen Kieselsäureteiges führt zwar zu einer Herabsetzung der BET-Oberfläche und damit zu einer Verminderung der Oberflächenaktivität. Dies ist aber bei der Verwendung der hydrophobierten Kieselsäure als Füllstoff erwünscht, denn Kieselsäurefüllstoffe mit einer Oberfläche von etwa 150 bis 200 m2/g bieten bei der Einarbeitung in Kantschuk oder andere Elastomere verarbeitungstechnische Vorteile.
Ein Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern: Ein Kieselsäure-Filterkuchen mit einem Feststoffgehalt von 17% wird durch Auswaschen gründlich von Salzen befreit. Der ausgewascheneTeig mit einem pII-Wert von 4 bis 5 wird mittels eines Lennart-Mischers verflüssigt und mit Natronlauge auf pI, 9 bis 10 eingestellt. Dann wird unter Rühren eine wäßrige Siliconölemulsion in einer solchen Menge zugesetzt, daß 5 Teile Siliconöl auf 100 Teile trockene Kieselsäure kommen. Anschließend wird durch Abpressen das überschüssige Wasser entfernt und dann bei 120' C getrocknet. Die so erhaltene Kieselsäure wird von Wasser nicht benetzt. Durch die alkalische Behandlung sinkt die Oberfläche der Kieselsäure von 260 m2/g auf 160 m2/g, nach BET mit Stickstoff gemessen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Kieselsäuren können überall dort mit Vorteil verwendet werden, wo es auf einen kleinen Benetzungswinkel der Kieselsäure gegenüber Wasser ankommt, z. B. in Kabelmischungen, wasserbeständigen ZD Vulkanisaten, alsVerdickungsmittel fürwasserbeständige Schmiermittel und Hautcreme.

Claims

PATENTANSPIRÜCHE.-1. Verfahren zum Hydrophobieren von Kieselsäure mit Siliconöll dadurch gekennzeichnet, daß ausgewaschener Kieselsäureteig bei gleichzeitiger oder nach vorangegangener Verflüssigung alkalisch eingestellt, mit Siliconöl behandelt und anschließend getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieselsäureteig auf einen pH-Wert von 8 bis 12, vorzugsweise von 9 bis 10, eingestellt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliconöl, vorteilhaft als wäßrige Emulsion, in Mengen von 2 bis 8%, vorzugsweise 511/o, bezogen auf die trockene Kieselsäure, zugesetzt wird. 4. Verfahien nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verflüssigung des Teiges durch Einwirkung von mechanischen Kräften erfolgt. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Kleselsäure bei Temperaturen über 80' C, vorzugsweise bei 120- C, getrocknet wird. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure vor dem Trocknen durch Abpressen von der überschüssigen Flüssigkeit befreit wird.