制备沉淀二氧化硅的新颖的方法，新颖的沉淀二氧化硅及其用途，尤其是用于增强聚合物技术

本发明专利技术涉及一种用于制备沉淀二氧化硅的新颖的方法，在于：使硅酸盐与酸化剂反应，以便获得沉淀二氧化硅的悬浮液；将该沉淀二氧化硅的悬浮液过滤，以便获得滤饼；使该滤饼经受液化操作；并且，在该液化操作之后，进行干燥步骤，其特征在于在该液化步骤期间或之后将至少一种多元羧酸添加到该滤饼中。本发明专利技术还涉及新颖的沉淀二氧化硅及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于制备沉淀二氧化硅的新颖的方法，涉及新颖的沉淀二氧化硅及其应用，诸如聚合物的增强。已知的惯例是在聚合物，特别是弹性体中使用增强白色填充剂，例如沉淀二氧化硅。本专利技术的目的尤其是提供一种用于聚合物组合物的可替代的填充剂，该填充剂有利地对这些聚合物组合物提供它们的粘度的降低以及它们的动态特性的改进，同时保持它们的机械特性。它由此有利地能够实现在滞后/增强折中方面的改进。本专利技术首先提供了一种用于制备沉淀二氧化硅的新颖的方法，该方法在液化操作期间或之后使用至少一种多元羧酸。通常，沉淀二氧化硅的制备通过以下方式进行：硅酸盐(如碱金属硅酸盐(例如硅酸钠))与酸化剂(例如硫酸)的沉淀反应，然后通过过滤分离，其中产生所获得的沉淀二氧化硅的滤饼，随后液化所述滤饼并且最后干燥(通常通过雾化)。该二氧化硅可以以任何方式沉淀：具体地，将酸化剂添加到硅酸盐原料中，或者将酸化剂和硅酸盐全部或部分同时添加到水或硅酸盐的原料中。本专利技术的主题之一是一种类型的用于制备沉淀二氧化硅的新颖的方法，该类型方法包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，紧接着分离和干燥此悬浮液，其中：-在该沉淀反应过程中添加至少一种铝化合物，-过滤在该沉淀反应之后获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法的特征在于将至少一种多元羧酸(例如多元羧酸的混合物)添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。根据本专利技术，硅酸盐与酸化剂的沉淀反应，在该反应期间添加至少一种铝化合物，可以根据如在专利申请EP-A-0 762 992、EP-A-0 762 993、EP-A-0 983 966以及EP-A-1 355 856中所描述的沉淀反应进行。优选地，根据本专利技术的用于制备沉淀二氧化硅的方法，包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，紧接着分离和干燥此悬浮液，是一种用于制备沉淀二氧化硅的方法，其特征在于它包括以下顺序步骤：-该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将酸化剂和硅酸盐同时添加到该反应介质中，-过滤所获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法包括以下三个操作(a)、(b)或(c)中的一个：(a)在步骤(iii)之后，将至少一种铝化合物A以及，随后地或同时地，碱性试剂添加到该反应介质中，(b)在步骤(iii)之后或代替步骤(iii)，将硅酸盐和至少一种铝化合物A同时添加到该反应介质中，(c)步骤(iii)是通过将酸化剂、硅酸盐和至少一种铝化合物B同时添加到该反应介质中进行的，并且其特征在于将至少一种多元羧酸(例如多元羧酸的混合物)添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。该液化操作是流化或粉碎操作，其中使该滤饼成为液态，该沉淀二氧化硅再一次处于悬浮液中。根据本专利技术的第一实施例，使滤饼经受液化操作，在该操作期间或之后引入至少一种多元羧酸。随后干燥(通常通过雾化)然后获得的混合物(沉淀二氧化硅的悬浮液)。在此实施例的第一变体中，此液化操作是通过以下方式进行：通过添加至少一种多元羧酸使该滤饼经受化学作用，优选地与通常引起悬浮的二氧化硅的粒度降低的机械作用(例如，通过穿过连续搅拌槽或穿过胶体类型的研磨机)相结合。液化后获得的悬浮液(特别是水性悬浮液)具有相对低的粘度。在此第一实施例的第二变体中，此液化操作是通过以下方式进行：使该滤饼经受通常引起悬浮的二氧化硅的粒度降低的机械作用(例如，通过穿过连续搅拌槽或穿过胶体类型的研磨机)。在这个第二变体中，在该液化操作之后添加至少一种多元羧酸，也就是说添加到粉碎的二氧化硅滤饼中。根据本专利技术的第二优选的实施例，该液化操作包括添加至少一种铝化合物C。因此，根据本专利技术的此第二实施例，使该滤饼经受液化操作，在该液化操作期间引入至少一种铝化合物C和至少一种多元羧酸或者在该液化操作之后引入至少一种多元羧酸。随后干燥(通常通过雾化)然后获得的混合物(沉淀二氧化硅的悬浮液)。在本专利技术的此第二实施例的前两个变体中，此液化操作是通过以下方式进行：通过添加至少一种铝化合物C(例如铝酸钠)和至少一种多元羧酸使该滤饼经受化学作用，优选地与通常引起悬浮的二氧化硅的粒度降低的机械作用(例如，通过穿过连续搅拌槽或穿过胶体类型的研磨机)相结合。液化后获得的悬浮液(特别是水性悬浮液)具有相对低的粘度。在此实施例的该第一变体中，在该液化操作期间，将至少一种铝化合物C和至少一种多元羧酸同时添加(共添加)到该滤饼中。在此实施例的该第二变体中，在该液化操作期间，在添加至少一种多元羧酸之前将至少一种铝化合物C添加到该滤饼中。在此第二实施例的第三变体中，此液化操作是通过以下方式进行：通过添加至少一种铝化合物C(例如铝酸钠)使该滤饼经受化学作用，优选地与通常引起悬浮的二氧化硅的粒度降低的机械作用(例如，通过穿过连续搅拌槽或穿过胶体类型的研磨机)相结合。在这个第三变体中，在该液化操作之后加入至少一种多元羧酸，也就是说添加到粉碎的二氧化硅饼中。根据本专利技术，待经受液化操作的滤饼可以由若干个滤饼的混合物构成，所述滤饼的每一个通过过滤事先获得的二氧化硅的悬浮液的一部分获得(在过滤之前，将此悬浮液分成若干部分)。根据本专利技术，术语“多元羧酸”是指包含至少两个羧酸官能团的多元羧酸。术语“羧酸官能团”在此采取其通常含义并且指的是-COOH官能团。根据本专利技术所使用的多元羧酸可以含有两个、三个、四个或多于四个羧酸官能团。根据本专利技术，该多元羧酸优选地选自二羧酸和三羧酸。根据本专利技术，所使用的多元羧酸可以是直链或支链的、饱和或不饱和的、含有从2至20个碳原子的脂肪族多元羧酸或芳香族多元羧酸。该多元羧酸可以任选地包含羟基基团和/或卤素原子。脂肪族多元羧酸在主链中可以任选地包含多个杂原子，例如N或S。总体上，根据本专利技术所使用的多元羧酸选自由直链或支链的、饱和或不饱和的、含有从2至16个碳原子的脂肪族多元羧酸和芳香族多元羧酸组成的组。在脂肪族多元羧酸中，可以提及的是含有从2至14个碳原子并且优选地从2至12个碳原子的直链的、饱和或不饱和的多元羧酸。所使用的多元羧酸可以含有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个碳原子。有利地，所使用的多元羧酸可以含有4、5、6、7、8、9或10个碳原子，并且优选地4、5、6、7或8个碳原子。例如，所使用的多元羧酸可以含有4、5或6个碳原子。具体地，在本专利技术中使用的直链脂肪族多元羧酸的可以提及的非限制性实例包括选自由以下各项组成的组中的酸：草酸、丙二酸、丙三酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸以及癸二酸。在支链多元羧酸中，可以提及的是甲基琥珀酸、乙基琥珀酸、草酰琥珀酸、甲基己二酸、甲基戊二酸以及二甲基戊二酸。术语“甲基戊二酸”是指2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类型的用于制备沉淀二氧化硅的方法，该类型方法包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，其特征在于该方法包括以下步骤：‑该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将酸化剂和硅酸盐同时添加到该反应介质中，‑过滤所获得的二氧化硅悬浮液，‑使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，‑干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法包括三个以下操作(a)、(b)或(c)中的一个：(a)在步骤(iii)之后，将至少一种铝化合物A以及，随后地或同时地，碱性试剂添加到该反应介质中，(b)在步骤(iii)之后或代替步骤(iii)，将硅酸盐和至少一种铝化合物A同时添加到该反应介质中，(c)步骤(iii)是通过将酸化剂、硅酸盐和至少一种铝化合物B同时添加到该反应介质中进行的，并且其特征在于将至少一种多元羧酸(例如多元羧酸的混合物)添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 FR 14/005111.一种类型的用于制备沉淀二氧化硅的方法，该类型方法包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，其特征在于该方法包括以下步骤：-该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将酸化剂和硅酸盐同时添加到该反应介质中，-过滤所获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法包括三个以下操作(a)、(b)或(c)中的一个：(a)在步骤(iii)之后，将至少一种铝化合物A以及，随后地或同时地，碱性试剂添加到该反应介质中，(b)在步骤(iii)之后或代替步骤(iii)，将硅酸盐和至少一种铝化合物A同时添加到该反应介质中，(c)步骤(iii)是通过将酸化剂、硅酸盐和至少一种铝化合物B同时添加到该反应介质中进行的，并且其特征在于将至少一种多元羧酸(例如多元羧酸的混合物)添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。2.如权利要求1所述的方法，包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，其特征在于该方法包括以下步骤：-该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将酸化剂和硅酸盐同时添加到该反应介质中，-然后进行以下步骤：(iv)将至少一种铝化合物A和碱性试剂同时添加到该反应介质中，优选地直至获得pH值在6.5与10之间、特别是在7.2与8.6之间的该反应介质，并且然后(v)将酸化剂添加到该反应介质中，优选地直至获得pH值在3与5之间、特别是在3.4与4.5之间的该反应介质，-过滤所获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法的特征在于将至少一种多元羧酸添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。3.如权利要求1所述的方法，包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，其特征在于该方法包括以下步骤：-该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将硅酸盐和至少一种铝化合物A同时添加到该反应介质中，-过滤所获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法的特征在于将至少一种多元羧酸添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。4.如权利要求1所述的方法，包括硅酸盐与酸化剂之间的沉淀反应，由此获得了沉淀二氧化硅的悬浮液，其特征在于该方法包括以下步骤：-该沉淀反应是按以下方式进行：(i)形成包含硅酸盐和电解质的初始原料，所述初始原料中的硅酸盐(以SiO2表示)的浓度是低于100g/l并且所述初始原料中的电解质的浓度是低于17g/l，(ii)将该酸化剂添加到所述原料中直至获得pH值至少7的反应介质，(iii)将酸化剂、硅酸盐和至少一种铝化合物B同时添加到该反应介质中，-过滤所获得的二氧化硅悬浮液，-使在该过滤之后获得的滤饼经受液化操作，-干燥由此获得的、优选具有不超过25％的固体含量的滤饼，所述方法的特征在于将至少一种多元羧酸添加到该滤饼中，或者在该液化操作期间，或者在该液化操作之后且在该干燥步骤之前。5.如权利要求1至4之一所述的方法，其中，在该液化操作期间，将至少一种多元羧酸添加到该滤饼中。6.如权利要求1至4之一所述的方法，其中在该液化操作之后将至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：C布瓦万，L居伊，E佩兰，K拉米里，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR