火成法制备的表面改性氧化铝制造技术

技术编号:1635401 阅读:249 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
火成法制备的表面改性氧化铝,其具有下列物理化学性能:表面积[m↑[2]/g]50至150、压实密度[g/L]25至130、干燥损失[%]小于5、灼烧损失[%]0.1至15、碳含量[%]0.1至15、pH值3至9,其是通过用表面改性剂处理火成法制备的氧化铝而制得的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及火成法制备的表面改性氧化铝及其制备方法,以及其用途。
技术介绍
陶瓷氧化物颗粒,特别是二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锆具有耐电晕特性是已知的。亚微米的氧化铝经常在商业上用于这些(耐电晕性)应用领域。Urban的第4,308,312号美国专利教导了使用含有氧化铝颗粒的膜涂料以提高耐电晕性,当这些氧化铝颗粒在蒸馏水中搅成浆料时可提供具有酸性pH的悬浮物。Johnston等人的美国专利4,760,296教导了使用未经改性的陶瓷氧化物颗粒、有机硅酸盐或有机铝酸盐作为导线绝缘体(耐电晕性)填料,而这些复合填料不同于有机硅氧烷衍生物。许多耐高温聚合物,包括聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜和聚邻苯二甲酰胺,被用作高压导线绝缘体。然而若非不实际或不可能,陶瓷氧化物填料难以有效且经济地以充足的量分散在这些聚合物中以获得期望的最优耐电晕性。(耐电晕性)复合填料的无效分散体会导致耐电晕性不充分和/或使机械性能降低。所以需要具有优异耐电晕性和/或机械性能的耐高温聚合物组合物(用于导线涂层或相似的应用领域)。如何采用高温或火焰水解法从AlCl3制备火成氧化铝是已知的,乌尔曼化工大辞典(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry),第4版,第21卷,第464页(1982)。火成法制备的氧化铝的特征在于,粒径极细、比表面积(BET)高、纯度非常高、球状的颗粒形状,且不含孔。由于这些特性,火成法制备的氧化铝越来越多地被发现作为催化剂的载体(Koth博士等人,Chem.Ing.Techn.52,628(1980))。如何利用硅烷混合物在火成法制备的氧化铝表面上进行改性是已知的(DE 42 09 964)。依照DE 42 09 964,通过每100重量份氧化铝用0.5至40重量份的硅烷混合物对氧化铝进行喷洒以实施改性,该硅烷混合物含有1至99重量份式A的硅烷 以及99至1重量份式B的硅烷, 而该表面改性的氧化铝具有以下性质表面积为50至150m2/g,压实密度为50至90g/L,干燥损失小于5%,灼烧损失为0.5至15%,碳含量为0.5至12%,且pH值为4至8。
技术实现思路
本专利技术的目的是火成法制备的表面改性氧化铝,其特征在于表面积 50至150压实密度 25至130干燥损失 小于5灼烧损失 0.1至15碳含量 0.1至15pH值 3至9。本专利技术的另一个目的是火成法制备的表面改性氧化铝的制备方法,其特征在于,在室温下用除了依照DE 42 02 694的包含硅烷A和B的混合物以外的表面改性剂对该火成法制备的氧化铝进行喷洒,然后将该混合物在50至400℃的温度下热处理1至6小时。另一种用于对火成法制备的氧化铝进行表面改性的方法可通过如下步骤实施以蒸汽形式用除了依照DE 42 02 694的包含硅烷A和B的混合物以外的表面改性剂对该火成氧化铝进行处理,然后在50至800℃的温度下热处理该混合物0.5至6小时。热处理可在保护气体中进行,如氮气。该表面处理可在热混合器和带有喷洒设备的干燥器中以连续或分批的方式进行。合适的设备例如可为犁式混合器或盘、旋流床或流化床干燥器。可使用火成法制备的氧化铝作为起始材料,如乌尔曼化工大辞典(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry),第4版,第21卷,第464页(1982)所述。此外,可使用BET比表面积大于115m2/g的大表面积的火成法制备的氧化铝作为起始材料。该火成法制备的氧化铝可采用火焰氧化法或优选采用火焰水解法制备,因此,使用蒸发的铝化合物作为起始材料,优选为氯化物。该氧化铝如DE 199 43 291.0-41中所述,将其作为参考并入本申请。除了依照DE 4202694所述的包含硅烷A和B的混合物以外,还可使用下列化合物和下列化合物的混合物作为表面改性剂a)(RO)3Si(CnH2n+1)和(RO)3Si(CnH2n-1)型的有机硅烷,其中R代表烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基和n=1至20b)R′x(RO)ySi(CnH2n+1)和R′x(RO)ySi(CnH2n-1)型的有机硅烷,其中R代表烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R′代表烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R′代表环烷基n=1至20x+y=3x=1、2,及y=1、2c)X3Si(CnH2n+1)和X3Si(CnH2n-1)型的卤代有机硅烷,其中X代表Cl、Brn=1至20d)X2(R′)Si(CnH2n+1)和X2(R′)Si(CnH2n-1)型的卤代有机硅烷,其中X代表Cl、BrR′代表烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R′代表环烷基n=1至20e)X(R′)2Si(CnH2n+1)和X(R′)2Si(CnH2n-1)型的卤代有机硅烷,其中X代表Cl、BrR′代表烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R′代表环烷基n=1至20f)(RO)3Si(CH2)m-R′型的有机硅烷 R代表烷基,如甲基、乙基、丙基m=0.1至20R′代表甲基、芳基(如-C6H5、经取代的苯基)-C4F9、OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH=CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C=CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3-SH-NR′R″R_(R′代表烷基、芳基;R″代表H、烷基、芳基;R_代表H、烷基、芳基、苯甲基、C2H4NR″″R″_,其中R″″代表H、烷基,而R″_代表H、烷基)g)(R″)x(RO)ySi(CH2)m-R′型的有机硅烷R″代表烷基x+y=2代表环烷基 x =1.2y =1.2m =0.1至20R′代表甲基、芳基(如-C6H5、经取代的苯基)-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH=CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C=CH2-OCH2-CH(O)CH2 -NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3-SH-NR′R″R_(R′代表烷基、芳基;R″代表H、烷基、芳基;R_代表H、烷基、芳基、苯甲基、C2H4NR″″R″_,其中R″″代表H、烷基,而R″_代表H、烷基)h)X3Si(CH2)m-R′型的卤代有机硅烷X代表Cl、Brm=0.1至20R′代表甲基、芳基(如-C6H5、经取代的苯基)-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH=CH2、-NH-CH2-CH2-NH2-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C=CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)本文档来自技高网
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【技术保护点】
火成法制备的表面改性氧化铝,其具有下列物理化学性能:    表面积[m↑[2]/g]  50至150    压实密度[g/L]  25至130    干燥损失[%]  小于5    灼烧损失[%]  0.1至15    碳含量[%]  0.1至15    pH值  3至9。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:于尔根迈尔曼弗雷德埃特林格
申请(专利权)人:德古萨股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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