本发明专利技术涉及一种大孔径分布特别高的沉淀二氧化硅，其ＣＴＡＢ比表面积为２００－４００ｍ↑［２］／ｇ，ＤＢＰ指数在２３０－３８０ｍｌ／１００ｇ之间（粉末）及１８０－２５０ｇ／１００ｇ之间（颗粒），硅烷醇基团密度（Ｖ２－ＮａＯＨ消耗）为２０－３０ｍｌ。该二氧化硅在橡胶混合物中具有特别优良的分散性。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
沉淀二氧化硅被用作硫化橡胶混合物的加固填料(S.沃尔夫和E.H.谭于1986年4月在纽约市召开的ACS大会(the ACS Meeting)上发表的论文不同表面积的硅在NR中的性能(S.Wolff，E.H.TanPerformance of Silicas with Different SurfaceAreas in NR.)；S.沃尔夫，R.帕南卡和E.H.谭于1986年11月在印度贾姆谢德布尔召开的国际橡胶会议(theInternational Conference on Ruber)上发表的论文降低卡车轮胎胎面的热产生和胎面基部化合物(S.Wolff，R.Panenka，E.H.TanReduction of HeatGeneration Truck Tyre Tread and Subtread Com-pounds。表征沉淀二氧化硅的基本参数是比表面积，它通过氮气吸收法(ISO 5794/1，附件D)来测定，而对于与工程橡胶密切相关的比表面积而言，还可根据ASTM D3765-92以CTA B吸收测定。就获得的与工程橡胶相关的数据来说，根据ISO 5794/1，沉淀二氧化硅可分为6个比表面积类。但若用于轮胎，则几乎专用CTAB 比表面积为100-200m2m/g的沉淀二氧化硅(US专利5227425，及S.沃尔夫于1986年4月8-11日在纽约市召开的美国化学协会橡胶分会第129届大会(the 129th meeting of the Rubber Division of theAmerican Chemical Society)上发表的论文填料对滚动阻力的影响(S.WolffThe Influence of Fillerson Rolling Resistance)。其原因是因为用于轮胎的沉淀二氧化硅必需具高强度值，特别是其轮面区域，必需具良好抗磨损性。而这只有用具上述比表面积范围的沉淀二氧化硅才能保证该要求。另一方面，目前，CTAB比表面积＞2002/g的沉淀二氧化硅几乎从不使用。然而恰恰是这些二氧化硅应是以特高耐磨性为特征的，这样特别有利于轮胎使用。而不用它们的原因是，高比表面积沉二氧化硅极难在橡胶混合物中分散。此种低容量分配意味着该产品不能提供其予期的一般性能，由此不能带来优点，有时甚至与现在用于轮胎的沉淀二氧化硅相比，反倒更差。高比表面积沉淀二氧化硅之不良分散作用的原因是基于沉淀二氧化硅的另一重要性能，即实际上由它们的结构决定(根据ASTM D2414借助DBP吸收作用测量)，但特别重要的是大孔孔径分布(根据DIN66 133，使用Hg孔度计测定)，以及如何随比表面积而变化。U.戈尔，R.劳施，H.埃施和R.库尔曼于1994年6月在斯图加特召开的德国橡胶会议(the GermanRubber Conference)上发表的论文硅酸结构及其对橡胶材料的影响(Kieselsaurestruktur und ihr Einflussauf das gummitechnische Wertebild)。换言之，如果在制备具同样比表面积的沉淀二氧化硅期间，不能采用适当沉淀技术来生产附加大孔的话，大孔孔径的分布一般随比表面积提高而降低。更具体说来，沉淀二氧化硅之CTAB比表面积＞2002m/g时，为使其具充足的大孔，并由此具良好分散性能(尽管其比表面积很大)，则需要特殊沉淀技术。已知具下述物理一化学参数的沉淀二氧化硅，可用在橡胶混合物中(DE-A4427137)BET比表面积35-3502m/gBET/CTAB比表面积 0.8-1.1孔体积PV 1.6-4.5ml/g硅烷醇基团密度 6-20ml(V2＝NaOH消耗)聚集体平均大小 250-1500nmCTAB比表面积 30-3502m/gDBP指数150-300ml/100g由Hg孔度计测定的 0.19-0.46v2/v1优选v2/v10.20-0.23DBP/CTAB1.2-2.4因此，本专利技术提供CTAB比表面积大于200m2/g的沉淀二氧化硅的制备和鉴定，其特征在于，所述沉淀二氧化硅的大孔孔径分布特别高，因此在橡胶混合物中具特别优良的分散性。本专利技术提供沉淀二氧化硅，其特征在于，CTAB比表面积(按ASTM D3745-92)为200-400m2/g，DBP指数(按ASTMD2414)为230-380ml/100g，硅烷醇基团密度(V2-NaOH消耗)为20-30ml，并具有如下之涉及典型表面积范围的大孔孔径分布，该孔径分布是由用于特定孔径间隔(使用递增模式)的Hg孔度计测定(DIN 66 133)的，所述分布如下 >本专利技术也提供一种沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，反应于含水容器中固体浓度为40-60g/l条件下进行，加热至30-90℃，优选50-80℃加入少量硫酸，将pH值调节到5-5.9，通过同时加入碱金属硅酸盐溶液和硫酸，使pH值保持5-5.9一致性，在整个沉淀期间维持恒定剪切力，然后在30-120分钟期间，进行间歇式沉淀作用，过滤二氧化硅悬浮液并洗涤，将滤饼短暂干燥，然后选择性地进行或不进行研磨式造粒。本专利技术也提供硫化橡胶混合物，及根据本专利技术的二氧化硅在硫化橡胶混合物中的应用，其特征在于，相对于100份橡胶，该混合物含有5-100份，优选15-60份该二氧化硅。根据本专利技术的二氧化硅，可以以粉末，或低尘形式如颗粒或微珠，按橡胶工业常规方式，在捏合机中或滚筒上加入到混合物(橡胶混合物)中。也可以使用高聚物的批料法、包装料法或粉料法，将根据本专利技术的二氧化硅在橡胶混合物制备期间引入。本专利技术也提供根据本专利技术的沉淀二氧化硅，其特征在于其表面以下式I-III的有机硅烷改性q (I)R′n(RO)3-nSi-(alkyl) (II)R′n(RO)3-nSi(alkenyl) (III)其中B代表-SCN、-SH、-Cl、-NH2(如果q＝1)或-Sx-(如果q＝2)，R和R’代表1-4碳烷基，或苯基，其中所有R和R’基可以相同或不同，n是0、1或2alk代表两价直链或支链的1-6碳烃基，m是0或1，ar代表6-12碳，优选6碳的亚芳基，p是0或1，其条件是p和n不同时为0，x是2-8的数，alkyl代表单价直链或支链的1-20碳，优选2-8碳的饱和烃基，alkenyl代表单价直链或枝链2-20碳，优选2-8碳的不饱和烃基。经有机硅烷表面改性的沉淀二氧化硅，可通过混合入相对于沉淀二氧化硅100份的0.5-50份有机硅烷，处理该沉淀二氧化硅而制备。在本专利技术优选实施方案中，可用双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)-四硫烷或其呈固态之物，例如与工业碳黑混合之物，作为有机硅烷。一种或多种硅烷一方面可以与本专利技术二氧化硅一起同时加入，由此在升温混合处理期间沉淀二氧化硅与硅烷发生反应，另一方面，也可以在加入橡胶混合物之前，用一种或多种硅烷处理沉淀二氧化硅，再将预先改性过的该二氧化硅加入橡胶混合物中，以此种方式将硅烷加入到沉淀二氧化硅/橡胶混合物中。此种类型的测定，可以按与DE-A4004781的方法相同之方式进行。本专利技术也提供含本专利技术沉淀二氧化硅的橡胶混合物和/或硫化橡胶，该二氧化硅可选择性地用有机硅烷改性。本专利技术的沉淀二氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
沉淀二氧化硅，其特征在于，其ＣＴＡＢ比表面积（根据ＡＳＴＭＤ３７６５－９２）为２００－４００ｍ↑［２］／ｇ，ＤＢＰ指数（根据ＡＳＴＭ Ｄ２４１４）在２３０－３８０ｍｌ／１００ｇ之间（粉末），及１８０－２５０ｇ／１００ｇ之间（颗粒），硅烷醇基团密度（Ｖ↓［２］－ＮａＯＨ消耗）为２０－３０ｍｌ，并具有如下之涉及典型表面积范围的大孔孔径分布，该孔径分布是由用于特定孔径间隔（使用递增模式）的Ｈｇ孔度计测定（ＤＩＮ ６６ １３３）的，所述分布如下：＊＊＊。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌多格尔，安德烈，欣舍，罗伯特库尔曼，穆斯塔法西拉伊，海茵茨埃施，
申请(专利权)人：德古萨于尔斯股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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