基于热解制备的二氧化硅的颗粒及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及基于热解制备的二氧化硅的颗粒及其制备方法和用途。具体地，本发明专利技术涉及具有如下物理化学性质数据的基于热解制备的二氧化硅的颗粒：平均粒径：１０至１２０μｍＢＥＴ比表面积：４０至４００ｍ２／ｇ孔体积：０．５至２．５ｍｌ／ｇ，孔分布：在总孔体积中孔直径小于５ｎｍ的孔的含量小于５％，其余为中孔和大孔压实密度：２２０至１０００ｇ／ｌ。粒度在大于根据体积衡量的粒度分布的Ｄ１０值的粒度范围内、并且含有缝摺或封闭的内部空隙的颗粒的数值含量：小于３５％。所述颗粒通过以下方法制备：将二氧化硅与一种或多种助剂分散在液体中，优选水中，然后喷雾干燥该分散体，并且任选地对颗粒进行热处理和／或硅烷化。所述颗粒可以作为催化剂载体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于热解制备的二氧化硅的颗粒及其制备方法和作为催化剂载体的用途。
技术介绍
通过高温或火焰水解由SiCl4制备制备热解硅石或二氧化硅是已知的 (Ullmanns EnzyklopSdie der technischen Chemie， [Ullmanns Encyclopaedia ofIndustrial Chemistry]，4th edition, volume 21，page 464(1982))。 热解二氧化硅的特殊之处在于非常微细的分布(fine division)、高的比表面积 (BET)、非常高的纯度、球形颗粒形状并且没有孔。由于这些性质，越来越发现热解制备的二 氧化硅作为催化剂载体的价值(Dr. Koth et al. ， Chem. Ing. Techn. 52， 628 (1980))。对于 此类应用，热解制备的二氧化硅通过机械方法，例如压片机来成型。 通过喷雾干燥使热解制备的二氧化硅定型成喷雾颗粒也是已知的技术。 US5776240描述了基于通过喷雾干燥热解二氧化硅的水悬浮液而获得的热解二氧化硅的颗 粒。通过这种方法制备的颗粒的缺陷在于有表面缝摺(形成空洞(amphore formation))、 内部空隙和变形。这些效果在喷雾干燥中是众所周知的(K. Masters, Spary Drying, 2nd ed. ，1976， John Wiley & Sons, New York, p. 329)。这些形态缺陷在作为催化剂载体的应 用中有不利影响。比如，烯烃聚合中，由于复制效应，催化剂载体的形状会被聚合物颗粒复 制。这同样导致在聚合物中产生空隙和变形，这会降低体积密度(及因而降低聚合反应设 备的生产量)或可能包合单体，这给进一步处理带来不利影响。当用作其它流化床催化剂 的载体时，这些缺陷会导致增加的磨损以及因此增加的催化剂损耗。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是开发热解制备的二氧化硅的改善的喷雾颗粒，其可以用 作烯烃聚合或其它催化流化床工艺的催化剂载体。与现有技术相比，区别之处在于其中具 有缝摺和空隙的颗粒的浓度较低。本专利技术提供了具有如下物理化学性质数据的基于热解制备的二氧化硅颗粒 平均颗粒直径 BET表面积 孔体积孔分布10至120iim 40至400m2/g 0. 5至2. 5ml/g在总孔体积中孔直径小于5nm的孔的 含量小于5%，其余为中孔和大孔 压实密度 220至1000g/l粒度在大于根据体积衡量的粒度分布的D10值的粒度范围内、并且具有缝摺或封 闭的内部空隙的颗粒的数值含量小于35 % 。 本专利技术的颗粒是通过以下方法制备其中，将通过火焰水解由挥发性硅化合物制得的二氧化硅分散在含有一种或多种有机或无机助剂的液体中，优选水中，然后喷雾干燥 该分散体，将得到的颗粒任选地在150至110(TC的温度下进行热处理和/或硅烷化。 卣代硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷和/或硅氧烷可以用于硅烷化。 特别地，下面的物质可以用作卤代硅烷 X3Si (CnH2n+1)型的卤代有机硅烷，X = Cl、 Br n = 1-20 X2(R' )Si(CnH2n+1)型的卤代有机硅烷，X = Cl、Br R'=烷基 n = 1-20 X(R' )2Si (CnH2n+1)型的卤代有机硅烷，X = Cl、Br R'=烷基 n = 1-20 X3Si(CH2)m_R'型的卤代有机硅烷 X = Cl、Br m = 0、l_20 R'=烷基、芳基Gn-C6H5) -C4F9、 -0CF2-CHF-CF3、 _C6F13、 -0_CF2-CHF2 -NH2、 _N3、 -SCN、 _CH = CH2， -00C (CH3) C = CH2 -0CH2-CH(0)CH2 -NH-C0-N-C0- (CH2) 5 -NH-C00-CH3、 -NH_C00-CH2-CH3 、 _NH_ (CH2) 3Si (OR) 3 、 -Sx_(CH2)3Si(0R)3 (R)X2Si(CH2)m_R'型的卤代有机硅烷 X = Cl、Br R =烷基 m = 0、l_20 R'=烷基、芳基Gn-C6H5) -C4F9、 -0CF2-CHF-CF3、 _C6F13、 -0_CF2-CHF2 -NH2、 _N3、 -SCN、 _CH = CH2， -00C (CH3) C = CH2 -0CH2_CH(0)CH2 -NH-CO-N-CO- (CH2) 5 -NH-C00-CH3、 -NH_C00-CH2-CH3 、 _NH_ (CH2) 3Si (OR) 3、 -Sx_(CH2)3Si(0R)3 (R)2XSi(CH2)m_R'型的卤代有机硅烷 X = Cl、Br R =烷基 m = 0、l_20R'=烷基、芳基(如-C6H5)-C4F9、 -0CF2-CHF-CF3、 -C6F13、 _0-CF2--CHF2-NH2、 -N3、 -SCN、 -CH 二 CH2，-00C (CH3) C = CH2-OCH2-CH(0) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3、 -NH-COO-CH2-CH3、 -NH--(CH2)3Si(OR)3、-Sx- (CH2)3Si(OR)3特别地，以下的物质可用作烷氧基硅烷(RO)3Si(CnH2n+1)型的有机硅烷R =烷基n = 1-20R' x(RO)ySi(CnH2n+1)型的有机硅烷R =烷基R'=烷基n = 1-20x+y = 3x = 1，2y = 1，2(RO)3Si(CH2)m-R'型的有机硅烷R =烷基m = 0、l-20R'=烷基、芳基(如-C6H5)-C4F9、 -OCF2-CHF-CF3、 -C6F13、 -0_CF2--CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH 二 CH2，-OOC (CH3) C = CH2-OCH2-CH(0) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3、 -NH-COO-CH2-CH3、 -NH--(CH2)3Si(OR)3、-Sx-(CH2)3Si(OR)3(R )x(RO)ySi(CH2)m-R'型的有机硅烷R=烷基 x+y = 2x = 1、2y = 1、2R'=烷基、芳基(如-C6H5)-C4F9、 -OCF2-CHF-CF3、 -C6F13、 -0_CF2--CHF2-NH2、 -N3、 -SCN、 -CH 二 CH2，-OOC (CH3) C = CH2-OCH2-CH(0) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3、 -NH-COO-CH2-CH3、 _NH--(CH2)3Si(OR)3、 -Sx-(CH2)3Si(0R)3硅烷Si 108[(CH30)3-Si-C8H17]三甲氧基辛基硅烷优选用作硅烷化剂c特别地，以下的物质可用作硅氮烷R，R2Si-N-SiR2R'I 型的硅氮垸HR =烷基R'=烷基、乙烯基和例如六甲基二硅氮烷。特别地，以下的物质可用作硅氧垸D3、D4、D5型的环状聚硅氧烷，例如八甲基环四硅氧垸=D4匚^3 2 、i、-0 0,H3C CH本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于热解制备的二氧化硅的颗粒，所述颗粒具有如下的物理化学性质：　　平均颗粒直径：　１０至１２０μｍ　　ＢＥＴ表面积：　４０至４００ｍ↑［２］／ｇ　　孔体积：　０．５至２．５ｍｌ／ｇ　　孔分布：　在总孔体积中孔直径小于５ｎｍ的孔的含量小于５％，　　其余为中孔和大孔　　压实密度：　２２０至１０００ｇ／ｌ　　粒度在大于根据体积衡量的粒度分布的Ｄ１０值的粒度范围内、并且具有缝摺或封闭的内部空隙的颗粒的数值含量：小于３５％。

【技术特征摘要】
基于热解制备的二氧化硅的颗粒，所述颗粒具有如下的物理化学性质平均颗粒直径 10至120μmBET表面积40至400m2/g孔体积 0.5至2.5ml/g孔分布 在总孔体积中孔直径小于5nm的孔的含量小于5％， 其余为中孔和大孔压实密度 220至1000g/l粒度在大于根据体积衡量的粒度分布的D10值的粒度范围内、并且具有缝摺或封闭的内部空隙的颗粒的数值含量小于35％。2. 权利要求1的颗粒的制备方法，其特征在于，将热解制备的二氧化硅分散在含有一 种或多种助剂物质的液体中，优选水中，分散体中的组分可以任意顺序添加，然后将分散体 进行喷雾干燥，任选地将所得颗粒在150至IIO(TC温度下热处理，任选地将所述颗粒硅烷 化，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A盖赛尔曼，N欣里希斯通特鲁普，HGJ兰辛克勒特格因克，J迈尔，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]