[发明专利]二氧化硅

说明书

本申请是2005年2月25日提交的名称为“二氧化硅”的03820279.4号申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅，其制备方法及其用途。

背景技术

众所周知在透明的涂料组分中使用纳米尺寸的粒子。

因此，依照美国专利第6,020,419号，热解法制备的、原位解附聚的、已经用二甲基二氯硅烷(R972)制成疏水型的二氧化硅被用在聚氨酯漆中以改进涂层的耐擦伤性。

已知的二氧化硅的缺点在于如果没有漆的粘合剂，它就不能以粉末的形式制备。

因此存在开发没有这些缺点的二氧化硅的任务。

发明内容

本发明提供了硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅，其特征在于表面结合基团，所述基团是二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基，优选为二甲基甲硅烷基。

在本发明的一个优选实施方案中，二氧化硅可以具有下列物理-化学特性：

BET表面积m²/g           25-400

初级粒子的平均尺寸nm    5-50

pH值                    3-10

碳含量％                0.1-10

DBP值％                 ＜200

依照本发明的二氧化硅可以具有100～280g/l的填充密度，优选为100～240g/l。

填充密度超过280g/l会在工业的漆沉积试验中导致更差的结果。

热解法二氧化硅可参见Winnacker-Küchler，ChemischeTechnologie，第3卷(1983)，第四版，第77页以及Ullmannsder technischen Chemie，第四版(1982)，第21卷，第462页。

特别地，热解法可以由可蒸发的硅化合物如SiCl₄或有机硅化合物如三氯甲基硅烷的火焰水解制备。

本发明也提供了一种用于制备依照本发明的硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅的方法，其特征在于热解法制备的二氧化硅用二甲基二氯硅烷和/或单甲基三氯硅烷以公知的方法处理，二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基结合在热解法二氧化硅的表面上，然后进行结构改性和任选的后研磨。

在本发明的一个实施方案中，回火可以在结构改性和/或后研磨之后进行。

依照本发明的二氧化硅可以按例如如下的方法制备：

可按照DE 1 163 784中所描述的方法制备二氧化硅，然后通过机械作用进行结构改性并且可在研磨机中进行后研磨。在结构改性和/或后研磨之后可进行回火。

结构改性可以用如球磨机或连续运转的球磨机进行。后研磨可以使用如空气射流研磨机或销式研磨机进行。回火可以在如橱式干燥机中分批地或在如液化床中连续地进行。回火可以在保护气体如氮气下进行。

依照本发明的二氧化硅可以加入到漆中，结果这些漆提高了耐擦伤性。

具体实施方式

二氧化硅的制备和物理-化学特性

对比二氧化硅的制备：

对比二氧化硅1、2和3的制备按照DE 1 163 784中所描述的方法制备。

本发明的二氧化硅的制备：

按照DE 1 163 784中所描述的方法制备二氧化硅，然后通过机械作用进行结构改性并且可在研磨机中进行后研磨。在结构改性和/或后研磨之后可进行回火。

结构改性可以例如用球磨机或连续运转的球磨机进行。后研磨可以使用例如空气射流研磨机或销式研磨机进行。回火可以在例如橱式干燥机中分批地或在例如液化床中连续地进行。回火可以在保护气体如氮气下进行。

表1  对比二氧化硅和本发明的二氧化硅(实施例)的制备概要