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      具有特定孔隙尺寸和/或粒度分布的硅石和它的用途,尤其用于增強聚合物的制作方法

      文檔序號:4968758閱讀:228來源:國知局

      專利名稱::具有特定孔隙尺寸和/或粒度分布的硅石和它的用途,尤其用于增強聚合物的制作方法具有特定孔隙尺寸和/或粒度分布的硅石和它的用途,尤其用于增強聚合物本申請是2002年8月13日提交的題為"制備硅石的方法,具有特定孔隙尺寸和/或粒度分布的硅石和它的用途,尤其用于增強聚合物"的中國專利申請02815891.1(PCT/FR02/02872)的分案申請。本發(fā)明涉及制備硅石的新方法,涉及具有特定的粒度分布和/或特定的孔隙分布的硅石,尤其呈現(xiàn)粉末、大致球形珠粒或微粒的形式,以及涉及它們的應(yīng)用,如聚合物的增強。已知將白色增強填料用于聚合物中,尤其用于彈性體中,例如沉淀娃石。本發(fā)明的目的是提供,特別地,用于聚合物組合物的供選擇的填料,它具有典型的特性,而且它們還具備了各種性能的非常令人滿意的折中,特別地關(guān)于它們的才幾械和動態(tài)性能,不會損害它們的流變性質(zhì)。本發(fā)明首先提供了制備硅石的新方法,其類型包括硅酸鹽與酸化劑的反應(yīng)由此而荻得硅石懸浮液,隨后對該懸浮液的分離和千燥,特征在于該硅酸鹽與該酸化劑的反應(yīng)是根據(jù)下列逐個步驟來進行的(i)形成了具有在2和5之間的pH的水性物料;(ii)硅酸鹽和酸化劑同時被添加到該物料中,添加方式要求反應(yīng)混合物的pH維持在2和5之間;(iii)酸化劑的添加被停止,同時繼續(xù)將硅酸鹽加入到反應(yīng)混合物中直到獲得在7和IO之間的反應(yīng)混合物的pH值為止;(iv)硅酸鹽和酸化劑同時被添加到反應(yīng)混合物中,添加方式要求反應(yīng)混合物的pH維持在7和10之間;和(v)硅酸鹽的添加被停止,同時繼續(xù)將酸化劑加入到反應(yīng)混合物中直到獲得低于6的反應(yīng)混令物的pH值為止。因此,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),各特定的步驟的相繼進行,尤其酸化劑和硅酸硅酸鹽在7和10之間的pH下的堿性介質(zhì)中的第二次同時添加步驟的存在,構(gòu)成了使所獲得的產(chǎn)物具有它們的特性和性能的重要條件。酸化劑和硅酸鹽按照本身公知的方式來選擇。作為酸化劑,一般使用強無機酸,如疏酸,硝酸或鹽酸,或有機酸,如乙酸、甲酸或碳酸。該酸化劑可以是稀釋的或濃縮的;它的當(dāng)量濃度可以在0.4和36N之間,例如在0.6和1.5N之間。特別地,對于酸化劑是硫酸的情況,它的濃度可以在40和180g/L之間,例如在60和130g/L之間。然而,作為硅酸鹽,有可能使用任何標(biāo)準(zhǔn)形式的硅酸鹽,如硅酸鹽,二硅酸鹽和,有利地,堿金屬硅酸鹽,尤其鈉或鉀硅酸鹽。該珪酸鹽可具有在40和330g/l之間,例如在60和300g/l之間,特別地在60和260g/l之間的濃度(表示為Si02含量)。通常,硫酸一般用作酸化劑,和硅酸鈉用作硅酸鹽。如果使用硅酸鈉,它一般以在2.5和4之間,例如在3.2和3.8之間的Si02/Na20重量比存在。更具體地說對于本發(fā)明的制備方法,在珪酸鹽和酸化劑之間的反應(yīng)是根據(jù)下面的步驟按非常特定方式來進行。首先,形成了具有在2和5之間的pH的水性物料。優(yōu)選,所形成的物料具有在2.5和5之間,尤其在3和4.5之間的pH;這一pH是,例如,在3.5和4,5之間。通過將酸化劑添加到水中以獲得在2和5之間,優(yōu)選在2.5和5之間,尤其在3和4.5之間,和例如在3.5和4.5之間的物料pH值,可以制備該初始物料。也可以通過將酸化劑添加到水+珪酸鹽混合物中以獲得這一pH值來制備它。也可以通過將酸化劑添加到處于低于7的pH下的含有預(yù)先形成的硅石顆粒的物料中以獲得在2和5之間,優(yōu)選在2.5和5之間,尤其在3和4.5之間,和例如在3.5和4.5之間的pH值,來制備該物料。在步驟(i)中形成的物料可以任選包括電解質(zhì)。然而,優(yōu)選在制備過程中,尤其在步驟(i)中不添加電解質(zhì)。該術(shù)語"電解質(zhì)"在這里是按照它的通常被接受的意義來理解,就是說它指任何離子或分子物質(zhì),當(dāng)處于溶液中時它分解或離解形成離子或帶電粒子。作為電解質(zhì),可以提到堿金屬和堿土金屬鹽中的鹽,尤其所述初始硅酸鹽的金屬與酸化劑的鹽;例如,對于硅酸鈉與鹽酸的反應(yīng),它是氯化鈉,優(yōu)選地,對于硅酸鈉與硫酸的反應(yīng),它是硫酸鈉。第二個步驟(步驟(ii))在于酸化劑和硅酸鹽的同時添加,其添加方式(尤其對于該流速)應(yīng)要求反應(yīng)混合物的pH維持在2和5之間,優(yōu)選在2.5和5之間,尤其在3和4.5之間,例如在3.5和4.5之間。這一同時添加有利地按照這樣的方式來進行,該方式要求反應(yīng)混合物的pH值總是等于(偏差在士0.2之內(nèi))在初始步驟(i)的結(jié)束時所達(dá)到的pH值。接著,在步驟(iii)中,酸化劑的添加被停止,同時繼續(xù)將硅酸鹽加入到反應(yīng)混合物中直到獲得在7和10之間,優(yōu)選在7.5和9.5之間的反應(yīng)混合物的pH值為止。剛好在這一步驟(iii)之后并因此剛好在硅酸鹽的添加已停止之后,該反應(yīng)混合物理想地進行熟化步驟,尤其在步驟(iii)之后所獲得的pH下,一般有攪拌;這一熟化步驟,例如,可以持續(xù)2到45分鐘,特別地5到25分鐘,優(yōu)選既不添加酸化劑也不添加珪酸鹽。在步驟(iii)和該任選的熟化步驟后,酸化劑和硅酸鹽再次同時以一種方式(尤其對于流速)添加,要求反應(yīng)混合物的pH維持在7和10之間,優(yōu)選在7.5和9.5之間。這一第二次同時添加(步驟(iv))有利地按照這樣的方式來進行,該方式要求反應(yīng)混合物的pH值總是等于(偏差在士0.2之內(nèi))在前一步驟之后所達(dá)到的pH值。應(yīng)該指出,有可能在步驟(ii)和步驟(iv)之間,例如在(l)跟在步驟(iii)之后的該任選的熟化步驟和(2)步驟(iv)之間,將酸化劑添加到反應(yīng)混合物中,在酸化劑的添加之后反應(yīng)混合物的pH然而是在7和9.5之間,優(yōu)選在7.5和9.5之間。最后,在步驟(v)中,硅酸鹽的添加被停止,同時繼續(xù)將酸化劑加入到反應(yīng)混合物中直到獲得低于6,優(yōu)選在3和5.5之間,尤其在3和5之間,例如在3和4.5之間的反應(yīng)混合物的pH值為止。在這一步驟(v)之后并因此剛好在停止酸化劑的添加之后,該反應(yīng)混合物理想地進行熟化步驟,尤其在步驟(v)之后所獲得的pH下,一般有攪拌;這一熟化步驟,例如,可以持續(xù)2到45分鐘,特別地5到20分鐘,優(yōu)選既不添加酸化劑也不添加珪酸鹽。用于進行在硅酸鹽和酸化劑之間的整個反應(yīng)的該反應(yīng)容器通常裝有合適的攪拌設(shè)備和合適的加熱設(shè)備。在硅酸鹽和酸化劑之間的整個反應(yīng)一般在70和95'C之間,尤其在75和90C之間進行。根據(jù)本發(fā)明的一個變型,在硅酸鹽和酸化劑之間的整個反應(yīng)是在恒定的溫度下,通常在70和95"C之間,尤其在75和90。C之間進行。根據(jù)本發(fā)明的另一個變型,在反應(yīng)結(jié)束時的溫度高于在反應(yīng)開始時的溫度因此,在反應(yīng)開始時的溫度優(yōu)選維持(例如在步驟(i)到(iii)的過程中)在70和85"之間,然后溫度提高,優(yōu)選提高到在85和95X:之間的值,反應(yīng)維持在該值之下(例如在步驟(iv)和(v)中)直到該反應(yīng)結(jié)束為止。在剛才描述的那些步驟之后,獲得硅石淤漿,它然后被分離(利用液-固分離方法)。用于根據(jù)本發(fā)明的制備方法中的該分離通常包括過濾,如果必要的話還有洗滌。該過濾通過使用任何合適方法,例如利用壓濾,帶式過濾器或真空濾器來進行。如此回收的硅石懸浮液(濾餅)然后被干燥。這一干燥可以使用任何本身已知的方法來進行。優(yōu)選,該干燥是噴霧干燥。為此目的,任何合適類型的噴霧干燥器都可以使用,尤其渦輪,噴嘴,液壓或雙流體類型的噴霧干燥器。通常,當(dāng)利用壓濾機來進行過濾時,使用噴嘴型噴霧干燥器,和當(dāng)利用真空濾器進行過濾時,使用渦輪型噴霧干燥器。應(yīng)該指出,濾餅并不總是處于允許噴霧干燥的條件下,尤其因為它的高粘度。按照本身已知的方式,該濾餅然后進行崩解操作。這一操作可以通過讓濾餅穿過膠體型磨機或球磨機來以機械方式進行。該崩解一般是在鋁化合物尤其鋁酸鈉存在下,和任選在如上所述的酸化劑存在下來進行(對于后一種情況,該鋁化合物和該酸化劑一般被同時添加)。該崩解操作有可能尤其降低隨后需要干燥的懸浮液的粘度。當(dāng)利用噴嘴型噴霧干燥器來進行干燥時,則然后所獲得的硅石通常呈現(xiàn)大致球形珠粒的形式。在干燥之后,然后對回收產(chǎn)品進行碾磨步驟。然后所獲得的該硅石一般呈現(xiàn)粉末形式。當(dāng)利用渦輪型噴霧干燥器來進行干燥時,則然后所獲得的硅石可以呈現(xiàn)粉末的形式。最后,該產(chǎn)品,如上所述的那些進行了干燥(尤其利用渦輪噴霧干燥器)或碾磨,任選經(jīng)歷聚結(jié)步驟,它包括例如直接壓縮、濕法造粒(就是說借助于粘結(jié)劑如水,硅石懸浮液等)、擠出或優(yōu)選干壓實。當(dāng)使用后一技術(shù)時,在進行該壓實操作之前,證明合適的是讓粉狀產(chǎn)品進行脫空氣(該操作也稱作預(yù)致密化或脫氣)從而除去包含在產(chǎn)品內(nèi)的空氣和確保它們更均勻地壓實。然后利用這一聚結(jié)步驟所獲得的該硅石一般呈現(xiàn)微粒形式。由根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的硅石粉,像該硅石珠粒,因此提供了以下優(yōu)點尤其以簡單、有效和經(jīng)濟的方式,特別利用常規(guī)成形操作例如造?;驂簩嵅僮?,獲得微粒,但這些操作不會引起傾向于掩蓋或甚至損害這些粉末或這些珠粒所具有的良好內(nèi)在性質(zhì)的任何瓦解,而該瓦解是當(dāng)加工普通的粉末時在現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的情況。根據(jù)本發(fā)明的制備方法有可能尤其獲得更多沉淀硅石型的硅石,它,一方面,是高度結(jié)構(gòu)化的和非脆性的,另一方面,一般具有在聚合物中高度分散性,使聚合物具備了各種性能的非常令人滿意的折中,尤其關(guān)于它們的動態(tài)和機械性能(尤其良好的增強效果和很好的耐磨損性),但不損害它們的流變性質(zhì)。所獲得的硅石優(yōu)選具有特殊的粒度分布和/或孔隙分布。由本發(fā)明的方法獲得的該硅石構(gòu)成了本發(fā)明的各個方面中的一個。本發(fā)明的其它目的在于新型硅石,更多屬于沉淀硅石類型,它是高度結(jié)構(gòu)化的和具有特定的粒度分布和/或特定的孔隙分布;此外,它們一般具有在聚合物中的良好分散性,使聚合物具備各種性能的非常令人滿意的折中,尤其關(guān)于它們的動態(tài)性能(尤其應(yīng)變能量耗散的減少(低的Payne效應(yīng)),在高溫下低的滯后損耗(尤其在60°C下tan5的減少)但不損害它們的流變性質(zhì)(因此沒有損害它們的加工性能/可成形性其良好的增強效果,特別對于模量而言,和很好的耐磨損性,因此對于以該聚合物為基礎(chǔ)的最終制品而有改進的耐磨性。在下面的敘述中,通過使用在"TheJournaloftheAmericanChemicalSociety",60巻,309頁,1938年2月中描述的并對應(yīng)于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO5794/1(附件D)的Brunauer-Emmet-Teller方法來測定BET比表面積。CTAB比表面積是根據(jù)NFT45007(1987年11月)(5.12)標(biāo)準(zhǔn)測定的外表面積。通過使用鄰笨二甲酸二辛酯根據(jù)NFT30-022(1953年3月)標(biāo)準(zhǔn)來測定DOP油吸取量。根據(jù)ISO787/9標(biāo)準(zhǔn)測量pH(在水中5%懸浮液的pH)。下面描述使用離心沉降的XDC粒度分析方法,利用它來測量,一方面,珪石物體的尺寸分布寬度和,另一方面,表述該物體尺寸的XDC眾數(shù)(mode)。所需要的設(shè)備-由BrookhavenInstrumentCorporation銷售的BI扁XDC(BrookhavenInstrumentXDiscCentrifuge)離心沉降粒度分析儀;-50ml長形燒杯;-50ml刻度量筒;-1500瓦特Branson超聲波探頭,沒有末端,13mm直徑;-去離子水;-填充水的結(jié)晶器;-磁力攪拌器。測量條件畫該軟件的DOS1.35版(由粒度分析儀的制造商提供);-固定模式(mode);-轉(zhuǎn)速;-分析的持續(xù)時間120分鐘;-密度(硅石)2.1;-取樣的懸浮液的體積15ml。樣品的制備-添加3.2g的硅石和40ml去離子水到該長形燒杯中;-將含有懸浮液的燒杯放置于填充水的結(jié)晶器中;-將該超聲波探頭浸入該燒杯中;誦使用1500瓦特Branson探頭(在其最高功率的60%下使用)將懸浮液崩解16分鐘;在崩解后,將燒杯放在磁力攪拌器上。粒度分析儀的準(zhǔn)備啟動該裝置和預(yù)熱30分鐘;用去離子水漂洗該圓盤兩次;將15ml的需要分析的樣品引入到該國盤中并啟動攪拌;在軟件中輸入上述的測量條件;進行測量;當(dāng)該測量已經(jīng)結(jié)束時停止該圓盤旋轉(zhuǎn);用去離子水漂洗該圓盤若干次;停止該裝置。結(jié)果在該裝置記錄器中,記錄16wt0/。,50wto/o(或中值)和84wto/o貫通直徑的值和眾數(shù)的值累積粒度曲線的導(dǎo)數(shù)得到頻數(shù)曲線,后者的最大值的橫坐標(biāo)(主要集群(population)的橫坐標(biāo))被稱作眾數(shù))。在超聲波崩解(水中)之后,由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld對應(yīng)于(d84-dl6)/d50比率,其中dn是某粒度,n。/。的顆粒(按重量計)具有比該粒度更小的粒度(分布寬度La因此是從整個的累積粒度曲線計算的)。在超聲波崩解(水中)之后,由XDC粒度分析測量的小于500nm的物體的粒度分布寬度L'd對應(yīng)于(d84-dl6)/d50比率,其中dn是某粒度,相對于粒度小于500nm的顆粒而言,11%的顆粒(按重量計)具有比該粒度更小的粒度(分布寬度L'd因此是從在500nm以上被截去的累積粒度曲線計算的)。另外,通過使用這一離心沉降XDC粒度分析方法,有可能在由超聲波崩解法分散硅石在水中之后測量顆粒(就是說二級粒子或聚集體)的重均粒度,表示為dw。該方法與上述方法不同之處在于以下事實所形成的懸浮液(硅石+去離子水)被崩解,一方面,達(dá)8分鐘和,另一方面,通過使用1500瓦特1.9cmVIBRACELL超聲波探頭(由Bioblock銷售)(該探頭是在最高功率的60%下使用)。在分析(沉降了120分鐘)之后,顆粒粒度的重量分布是通過粒度分析儀的軟件計算的。顆粒粒度的重量平均幾何平均數(shù)(根據(jù)軟件的命名法而來的Xg),表示為dw,是通過該軟件從下列方程式計算的nii是屬于粒度di級別中的全部物體的質(zhì)量。給出的孔隙體積是通過水銀孔率法測量的;各樣品制備如下各樣品在200X:的烘箱中預(yù)先干燥2小時,然后在從烘箱中取出之后放置于試驗容器內(nèi)5分鐘并真空脫氣,例如使用轉(zhuǎn)動葉片泵;孔隙直徑(AUTOPOREIII9420Micromeritics孔隙率測定儀)是通過Washburn方程式,對于140。的接觸角0和484達(dá)因/cm(或N/m)的表面張力Y來計算的。V(d5-ds。)表示直徑在d5和d50之間的孔隙所形成的孔隙容積和V(d5-dK)o)表示由直徑在d5和d100之間的孔隙形成的孔隙容積,dn在這里是某孔隙直徑,全部孔隙的總表面積的11%是由直徑大于該直徑的孔隙形成的(孔隙的總表面積(So)可以從汞浸入曲線測定)。該孔隙分布寬度ldp是通過在圖1中給出的孔隙分布曲線,即孔隙容積(ml/g)對孔隙直徑(nm)的曲線所獲得的記錄了與主要集群對應(yīng)的點S的坐標(biāo),即直徑Xs的值(nm)和孔隙容積Ys(ml/g);描繪出方程式Y(jié)=Ys/2的直線;這一直線在Xs的兩側(cè)的兩點A和B處分割該孔隙分布曲線,A和B兩點的橫坐標(biāo)(nm)分別是XA和XB;該孔隙分布寬度pdw等于比率(Xa-Xb)/Xs。在一些情況下,根據(jù)本發(fā)明的硅石的分散性(和崩解性(disintegratability))可利用特定的崩解試驗來定量分析。崩解試驗中的一個是根據(jù)以下規(guī)程來進行聚集體的內(nèi)聚是通過對于預(yù)先超聲波崩解的硅石的懸浮液所進行的粒度測量(使用激光衍射)來分析;這樣,測量硅石的崩解性(從0.1微米到幾十微米的物體崩裂)。該超聲波崩解通過使用裝有19mm直徑探頭的BioblockVibracell超聲波儀(600W)來進行。該粒度測量是通過激光衍射在SYMPATEC粒度分析儀上進行。在藥丸盒(高度6cm和直徑4cm)中稱量2克的硅石,在其中添加50克的去離子水因此制備了含有4%硅石的水懸浮液,由磁力攪拌均化2分鐘。接著,該超聲波崩解如下進行探頭浸入了4cm的長度,調(diào)節(jié)輸出功率以獲得指示20%的功率刻度盤的指針的偏向。該崩解進行420秒.接著,在將已知體積(以ml表示)的均化懸浮液引入到粒度分析儀的容器中之后進行粒度測量。所獲得的中值粒徑①sos(或Sympatec中值粒徑)的值越小,硅石的崩解性(disintegratability)越高。也有可能測定(10x所引入懸浮液的體積(ml))/(由粒度分析儀檢測的懸浮液的光學(xué)密度)比率(這一光學(xué)密度是在20左右).該比率是粒度低于O.lfim的顆粒的含量的指示,該顆粒無法由粒度分析儀檢測。該比率被稱作超聲波Sympatec崩解因數(shù)(Fds)。另一個崩解試驗是根據(jù)下列規(guī)程來進行聚集體的內(nèi)聚是通過對于預(yù)先超聲波崩解的硅石的懸浮液所進行的粒度測量(使用激光衍射)來分析;這樣,測量硅石的崩解性(從o.i微米到幾十微米的物體崩裂)。該超聲波崩解通過使用裝有19nun直徑探頭的在最高功率的80。/。下^f吏用的BioblockVibracell超聲波儀(600W)來進行。該粒度測量是通過激光衍射在MalvernMastersizer2000粒度分析儀上進行。將1克的硅石稱量在藥丸盒(高度6cm和直徑4cm)中并添加去離子水使重量達(dá)到50克因此制備了含有2%硅石的水懸浮液,由磁力攪拌均化2分鐘。超聲波崩解然后進行420秒。接著,在將全部的均化懸浮液引入到粒度分析儀的容器中之后進行粒度測量。所獲得的中值粒徑①s。M(或Malvern中值粒徑)的值越小,硅石的崩解性(disintegratability)越高。也有可能測定(10x藍(lán)色激光遮蔽值)/(紅色激光遮蔽值)比率。這一比率是粒度小于O,lfim的顆粒的含量的指示。該比率被稱作Malvern超聲波崩解因數(shù)(Fdm)。崩解速度,表示為a,可以利用以脈沖模式(即開1秒/關(guān)1秒)操作的在600瓦特探頭的100%功率下的另一個超聲波崩解試驗來測量,以防止在測量過程中該超聲波探頭被過分地加熱升溫。這一已知的試驗,構(gòu)成了例如專利申請W099/28376(也參見申請WO99/28380,WO00/73372和WO00/73373)的主題,允許根據(jù)以下給出的各種指示,在超聲處理過程中連續(xù)地測量顆粒聚集體的體積平均粒度的變化。所使用的裝置由激光粒度分析儀(MASTERSIZERS型,由MalvernInstruments銷售發(fā)射在632.8nm波長的紅光的氦氖激光源)和它的準(zhǔn)備站(preparationstation)(MalvernSmallSampleUnitMSXl)組成,在兩者之間插入了裝有超聲波探頭(600瓦特VIBRACELL型12.7mm超聲波儀,由Bioblock銷售)的連續(xù)流通料流處理池(BioblockM72410).少量(150mg)的需要分析的硅石與160ml的水一起被引入到準(zhǔn)備站中,循環(huán)速度被設(shè)定在它的最大值。進行至少三個連續(xù)的測量以便使用已知的Fraunhofer計算方法(Malvern3$$D計算矩陣(matrix))來測定聚集體的初始體積平均直徑,表示為dv。超聲處理(脈沖模式開1秒/關(guān)1秒)然后在100%功率(即頂幅度的最大位置的100%)下施加而且作為時間(0的函數(shù)的體積平均直徑dv[t的變化被檢測約8分鐘,大約每10秒取測量值。在誘導(dǎo)期(約3-4分鐘)之后,觀察到體積平均直徑的倒數(shù)1/dv[t將隨時間t線性地或大體上線性地變化(崩解穩(wěn)態(tài))。該崩解速率a是由線性回歸法,從在崩解穩(wěn)態(tài)區(qū)域(一般大約在4和8分鐘之間)中作為時間t的函數(shù)的1/dv[tj的曲線計算的;它以nm:miiT1表達(dá)。上述專利申請W099/28376詳細(xì)描述了能夠用于進行該超聲波崩解試驗的測量設(shè)備。這一設(shè)備由閉路組成,顆粒聚集體在液體中的懸浮液的料流能夠在其中循環(huán)。這一設(shè)備主要包括樣品準(zhǔn)備站,激光粒度分析儀和處理池。設(shè)定至大氣壓力,在樣品準(zhǔn)備站和實際的處理池之內(nèi),使得有可能連續(xù)地除去在超聲波處理(即超聲波探頭的作用)過程中形成的氣泡。該樣品準(zhǔn)備站(MalvernSmallSampleUnitMSX1)被設(shè)計來接收所要試驗的硅石樣品(在液體中的懸浮液中)并讓它以液體懸浮液的料流形式在預(yù)定速度下沿著該回路循環(huán)(約31/分鐘的電位計(potentiometer)-最高速度)。這一準(zhǔn)備站簡單地由接收容器組成,它含有需要分析的懸浮液并且該懸浮液流經(jīng)它。它裝有無級變速攪拌馬達(dá)以防止懸浮液的顆粒聚集體的任何沉降,離心微型泵被設(shè)計來使懸浮液在回路中循環(huán);準(zhǔn)備站的進口經(jīng)開口連通到露天,該開口用于接收所要試驗的投入試樣和/或為該懸浮液所用的液體。連接到準(zhǔn)備站的是激光粒度分析儀(MASTERSIZERS),它的作用是隨著料流通過,在規(guī)則的時間間隔中利用測量池(粒度分析儀的記錄設(shè)備和自動計算設(shè)備連接到它)連續(xù)地測量,聚集體的體積平均粒度dv。這里簡要地提固體的折射指數(shù)不同)中的懸浮液中的光衍射原理。根據(jù)Fraunhofer理論,在物體的粒度和光的衍射角之間存在相互關(guān)系(物體越小,衍射角越大)在實踐中,所有需要的是測量各種衍射角的衍射光的量以便能夠測定樣品的粒度分布(按體積),對應(yīng)于這一分布的體積平均粒度dv,dv=i:(nid。/(nidi3),其中iii是粒度或直徑dj的級別的物體的數(shù)量)。最后,裝有超聲波探頭的處理池被插在準(zhǔn)備站和激光粒度分析儀之間,該處理池能夠以連續(xù)或脈沖的模式操作并用于在料流通過時連續(xù)地破碎顆粒聚集體。該料流利用被放置在包圍該探頭的夾套中(在池內(nèi)部)的冷卻回路來恒溫控制,該溫度例如通過浸于準(zhǔn)備站內(nèi)的液體中的測溫探頭來控制。Sears值是通過《吏用由G.W.Sears在AnalyticalChemistry,28巻,No.12,1956年12月中的標(biāo)題為"Determinationofspecificsurfaceareaofcolloidalsilicabytitrationwithsodiumhydroxide,,的文章中描述的方法來測定。該Sears值是為了將在200g/l氯化鈉介質(zhì)中的10g/1硅石懸浮液的pH從4提高到9所需要的0.1M氫氧化鈉溶液的體積。為此,用400克的氯4匕鈉制備用1M鹽酸溶液酸化至pH3的200g/l氯化鈉溶液。稱量利用Mettler精密天平來進行。將150ml的這一氯化鈉溶液小心地加入到250ml燒杯中,已經(jīng)預(yù)先在燒杯中引入了質(zhì)量M(g)的所要分析的樣品,相對于1.5克的干燥硅石。對所獲得的分散體施加超聲波8分鐘(Branson1500W超聲波探頭;60%幅度,13mm直徑),該燒杯處于填充冰的結(jié)晶器中。所獲得的溶液通過使用具有25mmx5mm尺寸的磁棒,利用磁力攪拌來均化。進行檢查,懸浮液的pH應(yīng)該是低于4,如果需要的話,通過使用1M鹽酸溶液來調(diào)節(jié)它。接著,利用預(yù)先用pH7和pH4緩沖溶液校正過的Metrohm滴定儀pH計(672Titroprocessor,655Dosimat),以2ml/min的速率添加0.1M氫氧化鈉溶液。(該滴定儀pH計如下執(zhí)行程序l)啟動"GetpH"程序和2)輸入下列參數(shù)暫停(在滴定開始之前的等待時間)3秒;反應(yīng)物流速2ml/min;預(yù)期(滴定速率針對pH曲線的斜率的調(diào)整)30;停止pH:9.40;臨界EP(等效點的檢測的敏感性)3;報導(dǎo)(打印滴定報告的參數(shù))2,3和5(即,詳細(xì)報告、測量點的列表和滴定曲線的生成))。為了分別獲得pH4和pH9所添加的氫氧化鈉溶液的準(zhǔn)確體積V!和Vz是通過插值法測定的。1.5克的干燥硅石的Sears值等于((V2-VJxl50)/(SCxM),其中Vj:在pH,=4下0.1M氫氧化鈉溶液的體積;V2:在pH2=9下0.1M氫氧化鈉溶液的體積;M:樣品的質(zhì)量(g);SC:固體含量(%)。該孔隙分布寬度也可以由通過水銀孔率法測定的參數(shù)W/FI來說明。該測量是通過使用由ThermoFinnigan銷售的按以下方式操作的PASCAL140和PASCAL440孔隙率測定儀來進行將50和500mg之間的用量的樣品(在目前的情況下140mg)引入測量池中。這一測量池被安裝在PASCAL140裝置的測量儀器中。該樣品然后真空脫氣達(dá)到為了實現(xiàn)0.01kPa的壓力所需要的一段時間(典型地在10分鐘左右)。該測量池然后用汞填充。汞浸入曲線Vp=f(P)的第一部分(其中Vp是汞浸入體積和P是施加的壓力),對于低于400kpa的壓力,是通過使用PASCAL140孔隙率測定儀測定的。該測量池然后被裝入PASCAL440孔隙率測定儀的測量儀器中,對于在100kPa和400MPa之間的壓力,汞浸入曲線Vp-f(P)的第二部分是使用PASCAL440孔隙率測定儀測定的。該孔隙率測定儀以PASCAL模式使用,從而根據(jù)浸入容積的變化來永久地調(diào)節(jié)汞浸入的比率(rate)。在PASCAL模式中該比率參數(shù)被設(shè)定于5。該孔隙半徑Rp是使用Washburn方程式從壓力值P計算的,假設(shè)該孔隙是圓柱形,選擇140°的接觸角e和480達(dá)因/cm(或n/m)的表面張力y。孔隙體積Vp是相對于所引入硅石的質(zhì)量并以cm3/g表達(dá)。該信號Vp=f(Rp)是通過將對數(shù)過濾參數(shù)("平滑轉(zhuǎn)出因數(shù)(smoothdumpingfactor)"過濾參數(shù)F=0.96)和移動平均過濾參數(shù)(moving誦averagefilter)("平均的,、數(shù)(numberofpointstoaverage)"過濾參數(shù)f-20)相結(jié)合來弄平滑??紫洞笮》植际峭ㄟ^計算平滑浸入曲線的導(dǎo)數(shù)dVp/dRp來獲得。細(xì)度指數(shù)FI是對應(yīng)于孔隙大小分布dVp/dRp的最大值的孔隙半徑值(以埃表示)??紫洞笮》植糳Vp/dRp的中高度寬度是由W表示。每nmZ表面積的硅烷醇的數(shù)量是通過將甲醇接枝到硅石的表面之上來測定的。首先,1克的原始硅石被投入懸浮在110ml高壓釜(TopIndustrie,編號09990009)內(nèi)的10ml甲醇中。磁棒被引入和該高壓釜(密封和絕熱的)在磁力攪拌器上被加熱至200TC(40巴),加熱4小時。高壓釜然后在冷水浴中冷卻。接枝的硅石通過沉降來回收,殘留甲醇在氮氣流中蒸發(fā)。最后,接枝的硅石在130。C下真空干燥12小時。通過元素分析儀(CEInstruments的NCS2500分析儀)對原始硅石和對該接枝硅石測定碳含量。這一定量測定是在干燥結(jié)束之后在三天內(nèi)對于接枝硅石來進行的-這是因為空氣濕度或加熱會引起甲醇接枝的水解。每im^的硅烷醇的數(shù)量通過使用下面公式來計算NSiOH/nm2=[(%Cg-%Cr)x6.023x1023I/[SBETx1018x12x100其中。/。Cg:在接枝硅石上存在的碳的百分質(zhì)量;%Cr:在原始硅石上存在的碳的百分質(zhì)量;SBET:硅石的BET比表面積(in2/g)。根據(jù)本發(fā)明的第一個變型,現(xiàn)在提供一種新型硅石,其特征在于它具有-在40和525m2/g之間的CTAB比表面積(ScrAB);畫在45和550m2/g之間的BET比表面積(SBET);國至少0.91,尤其至少0.94的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld((d84-dl6)/d50),和誦孔隙容積分布作為孔徑的尺寸的函數(shù),使得比率v(d5_d50zv(dS_dl00)是至少0.66,尤其至少0.68。根據(jù)本發(fā)明的這一變型的硅石具有,例如-至少1.04的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld((d84-dl6)/d50);和-孔隙容積分布作為孔徑的尺寸的函數(shù),使得比率V(d5_d5Q)/V(d5-dl00是至少0.71。這一硅石可具有至少0.73,尤其至少0.74的比率V(d5_d5()/V(d5-dl0O)。這一比率可以是至少0.78,尤其至少0.80或甚至至少0.84。本發(fā)明的第二個變型由新型硅石組成,其特征在于它具有-在40和525m2/g之間的CTAB比表面積(ScrAB);-在45和550m2/g之間的BET比表面積(SBET);和國大于0.70,尤其大于0.80,尤其大于0.85的孔隙分布寬度ldp。這一硅石可具有大于1,05,例如大于1.25或甚至大于1.40的孔隙分布寬度ldp。根據(jù)本發(fā)明的這一變型的硅石優(yōu)選具有至少0.91,尤其至少0.94,例如至少1.0的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld((d84-dl6)/d50)。根據(jù)本發(fā)明的第三個變型,也提供一種新型硅石,其特征在于它具有畫在40和525m2/g之間的CTAB比表面積(SciAB);-在45和550m2/g之間的BET比表面積(SMT);國至少0.95的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的小于500nm的物體的粒度分布寬度L'd((d84-dl6)/d50);和-孔隙容積分布作為孔徑的尺寸的函數(shù),使得比率V(d5_d5。)/V(d5_dl00是至少0.71。這一硅石可具有至少0.73,尤其至少0.74的比率V(d5-d5()/V(d5-dl00)。這一比率可以是至少0.78,尤其至少0.80或甚至至少0.84。本發(fā)明的第四個變型由新型硅石組成,其特征在于它具有-在40和525m2/g之間的CTAB比表面積(ScrAB);-在45和550m2/g之間的BET比表面積(SBET);-至少O.卯,尤其至少0.92的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的小于500nm的物體的粒度分布寬度Ld((d84-dl6)/d50);和-孔隙容積分布作為孔徑的尺寸的函數(shù),使得比率V(d5_d5Q)/V(d5_dl00)是至少0.74。這一硅石可具有至少0.78,尤其至少0.80或甚至至少0.84的比率V(d5-d50)/V(d5—d,00)°在根據(jù)本發(fā)明的硅石(即根據(jù)本發(fā)明的四個變型中的一個的那些)中,由最粗的孔隙提供的孔隙容積通常代表最大比例的結(jié)構(gòu)。該硅石既具有至少1.04的物體粒度分布寬度Ld又具有至少0.95的物體粒度(小于500nm)分布寬度L'd。根據(jù)本發(fā)明的硅石的物體的粒度分布寬度La在某些情況下是至少1.10,尤其至少1.20;它可以是至少1.30,例如至少1.50或甚至至少1.60。同樣地,根據(jù)本發(fā)明的硅石的物體粒度(小于500nm)分布L'd可以是,例如,至少1.0,尤其至少1.10和尤其至少1.20。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的硅石具有特殊的表面化學(xué)性質(zhì),使得它們具有低于60,優(yōu)選低于55,例如低于50的(Sears值xl000)/(BET比表面積(SBET))比率。根據(jù)本發(fā)明的硅石一般具有高的、因此非典型的物體粒度,使得在超聲波崩解(在水中)之后由XDC粒度分析測量的它們的粒度分布的眾數(shù)滿足以下條件XDC眾數(shù)(nm)》(5320/ScTAB(mVg))+8,或甚至滿足以下條件XDC眾數(shù)(nm)^(5320/ScTAB(m2/g))+10。根據(jù)本發(fā)明的硅石可以具有,例如,至少1.35cm3/g,尤其至少1.40cm3/g或甚至至少1,50cm3/g的由具有3.7-80nm的直徑的孔隙所形成的孔隙容積(Vso)。根據(jù)本發(fā)明的硅石優(yōu)選具有令人滿意的在聚合物中的分散性。在超聲波崩解后,它們的中值粒徑((p5。s)—般是低于8.5fim;它可以低于6.0nm,例如低于5.5fim。同樣地,在超聲波崩解后,它們的中值粒徑((P5QM)—般是低于8.5pm;它可以低于6.0nm,例如低于5.5jim。它們還具有至少0.0035nm".miiT1,尤其至少0扁7拜".miiT1的由a表示的崩解速率,后者是在600瓦特探頭的100%功率下在前面被提及為脈沖模式的超聲波崩解的所述試驗中測量的。根據(jù)本發(fā)明的硅石可具有大于3ml,尤其大于3.5ml,特別大于4.5ml的超聲波崩解因數(shù)(Fds)。它們的超聲波崩解因數(shù)(FDM)可以是大于6,尤其大于7,特別大于11。根據(jù)本發(fā)明的珪石可具有在20和300nm之間,尤其在30和300nm之間,例如在40和160nm之間的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的重均粒度dw。通常,根據(jù)本發(fā)明的硅石也可具有下列三個特性中的至少一個或甚至全部國粒度分布,使得dw(16,500/SCTAB)-30;-孔隙度,使得W/FI-0.0025SCTAB+0,85;和-每一單位面積的硅烷醇的數(shù)量,NSiOH/nm2,使得NSiOH/nm2-0.027SCTAB+10.5。根據(jù)一個實施方案,根據(jù)本發(fā)明的硅石一般具有-在60和330m2/g之間,尤其在80和290m2/g之間的CTAB比表面積(ScTAB);誦在70和350m2/g之間,尤其在90和320m2/g之間的BET比表面積、(SBET)。它們的CTAB比表面積可以在90和230mVg之間,尤其在95和200m2/g之間,例如在120和190m2/g之間。同樣地,它們的BET比表面積可以在IIO和270mVg之間,尤其在115和250m2/g之間,例如在135和235m2/g之間。根據(jù)另一個實施方案,根據(jù)本發(fā)明的硅石一般具有-在40和380m2/g之間,尤其在45和280m2/g之間的CTAB比表面積;和在45和400m2/g之間,尤其在50和300m2/g之間的BET比表面積,它們的CTAB比表面積可以在115和260mVg之間,尤其在145和260m2/g之間。同樣地,它們的BET比表面積可以在120和280mVg之間,尤其在150和280m2/g之間。根據(jù)本發(fā)明的硅石可具有一定的微孔隙性;因此,根據(jù)本發(fā)明的硅石通常應(yīng)使得(SBET-ScTAB)》5m2/g,尤其?15m2/g,例如^25m2/g。這一微孔隙性通常不會太大根據(jù)本發(fā)明的硅石一般應(yīng)使得(SBET-ScTAB)〈50m2/g,優(yōu)選<40m2/g。根據(jù)本發(fā)明的硅石的pH通常是在6.3和7.8之間,尤其在6.6和7.5之間。它們具有通常在220和330ml/100g之間,例如在240和300ml/100g之間變化的DOP油吸取率。它們可以呈現(xiàn)具有至少80nm的平均粒徑的大致球形珠粒形式。珠粒的該平均粒徑可以是至少100nm,例如至少150jim;它一般是至多300fim和優(yōu)選在100和270jim之間。這一平均粒徑是根據(jù)NFX11507(1970年12月)標(biāo)準(zhǔn),通過干篩選和與50%篩余物對應(yīng)的直徑的測定來測定。根據(jù)本發(fā)明的硅石也可呈現(xiàn)粉末形式,它具有至少15jim的平均粒徑;例如,它在15和60jim之間(尤其在20和45nm之間)或在30和150nm之間(尤其在45和120jim之間)。它們也可以呈現(xiàn)微粒形式,它們具有沿著其最大尺寸(長度)的軸的粒度為至少lmm,尤其在l和10mm之間。^7—Jr'胡的站;S樣.挽禍i矛棍棍太勞舒來制備.l明的碰;s劣由棍棍太勞曰f特別可用于天然或合成聚合物的增強使用硅石的、尤其用作增強填料的聚合物組合物一般是基于一種或多種聚合物或共聚物,尤其一種或多種彈性體,特別熱塑性彈性體,優(yōu)選具有在-150和+300X:之間,例如在-150和+20C之間的至少一種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。作為可能的聚合物,可提到二烯聚合物,尤其二烯烴彈性體。例如,有可能使用從包括至少一個不飽和基團的脂族或芳族單體(如尤其乙烯,丙烯,丁二烯,異戊二烯和苯乙烯)衍生的聚合物或共聚物,聚丙烯酸丁基酯,或它們的共混物;也可以提及有機硅彈性體,官能化彈性體(例如被能夠與硅石表面反應(yīng)的官能團所官能化的那些)和卣代聚合物??梢蕴岬骄埘0贰>酆衔?或共聚物)可以是本體聚合物(或共聚物),聚合物(或共聚物)膠乳,或聚合物(或共聚物)在水中或在任何其它合適分散液體中的溶液。作為二烯烴彈性體,可以提及,例如,聚丁二蟑(BR),聚異戊二烯(IR),丁二烯共聚物,異戊二烯共聚物,或它們的共混物,和尤其苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR,尤其乳液苯乙烯-丁二烯共聚物ESBR或溶液苯乙烯-丁二烯共聚物SSBR),異戊二烯-丁二烯共聚物(BIR),異戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR),苯乙烯-丁二烯-異戊二烯共聚物(SBIR)和乙烯-丙烯二烯三元共聚物(EPDM)。也可以提到天然橡膠(NR)。聚合物組合物可以是硫-硫化的(則獲得硫化產(chǎn)物)或交聯(lián)的,尤其被過氧化物所交聯(lián)。通常,聚合物組合物此外包括至少一種偶聯(lián)(硅石/聚合物)劑和/或至少一種遮蓋劑;它們也可以包括尤其抗氧化劑。有可能尤其使用,作為偶聯(lián)劑,通常所說的"對稱的,,或"不對稱的"多硫化合物型硅烷,這些作為非限制性例子被給出;更具體地說可以提及雙((C「C4)烷氧基-(C,-C4)烷基甲硅烷基(C廠CO烷基多硫化合物(尤其二硫化物,三硫化物或四辟u化物)如,例如,雙(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)多硫化合物或雙(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)多硫化合物。也可以提及單乙氧基二甲基甲珪烷基丙基四辟u化物。偶聯(lián)劑可以預(yù)先接枝到聚合物之上。它也能夠以游離狀態(tài)(即沒有預(yù)接枝的)或接枝到硅石表面上的狀態(tài)來使用。上述情況也適用于任選的遮蓋劑。使得用于增強聚合物組合物的偶聯(lián)劑的量顯著減少,例如減少大約20%,同時保持了各種性能的大體上相同的折中。偶聯(lián)劑可以任選與合適"偶聯(lián)活化劑"聯(lián)合使用,即,當(dāng)與這一偶聯(lián)劑混合時,提高偶聯(lián)劑的效率的一種化合物。硅石在聚合物組合物中的重量比例可以在相當(dāng)寬的范圍中變化。通常它相對于聚合物量的20-80%,例如30-70%。根據(jù)本發(fā)明的硅石可以理想地構(gòu)成了聚合物組合物的全部無機增強填料,和甚至全部增強填料。然而,至少一種其它增強填料,如尤其商購的高度可分散的硅石,例如,Z1165MP或Z1115MP,處理的沉淀珪石(例如^f吏用陽離子如鋁"摻雜,,的硅石),或另一種無機增強填料,例如,礬土,或甚至有機增強填料,尤其炭黑(任選被無機層,例如被硅石所覆蓋),可以任選地與根據(jù)本發(fā)明的硅石相結(jié)合使用。根據(jù)本發(fā)明的硅石因此優(yōu)選構(gòu)成了全部增強填料的至少50%,或甚至至少80%(按重量計)。作為非限制性例子,可以提及基于上述聚合物組合物的成品(尤其以上述硫化產(chǎn)物為基礎(chǔ)的那些成品),鞋底(優(yōu)選在偶聯(lián)(硅石/聚合物)劑存在下),地板覆蓋材料,氣體阻隔材料,阻燃材料以及工程組件如纜車輪子,家用電器設(shè)備的密封件,液體或氣體管的密封件,制動系統(tǒng)、鞘或管道的密封件,電纜和傳動皮帶。對于鞋底,理想地在偶聯(lián)(硅石/聚合物)劑存在下,有可能使用以例如天然橡膠(NR),聚異戊二烯(IR),聚丁二烯(BR),苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)和丁二烯-丙烯腈共聚物(NBR)為基礎(chǔ)的聚合物組合物。對于工程組件,有可能,例如在偶聯(lián)(硅石/聚合物)劑存在下,使用聚合物組合物,后者基于,例如,天然橡膠(NR),聚異戊二烯(IR),聚丁二烯(BR),笨乙烯-丁二烯共聚物(SBR),聚氯丁二烯,丁二烯-丙烯腈共聚物(NBR),氫化或羧基化丁腈橡膠(nitrilerubber),異丁烯-異戊二烯共聚物(IIR),鹵代(尤其溴化或氯化)丁基橡膠,乙烯-丙烯共聚物(EPM),乙烯-丙烯二烯三元共聚物(EPDM),氯化聚乙烯,氯磺?;垡蚁?,表氯醇橡膠,硅酮,氟碳橡膠和聚丙烯酸酯類。根據(jù)本發(fā)明的硅石或由根據(jù)本發(fā)明的方法制備的硅石也能夠用作催化劑載體,用作活性材料的吸附劑(尤其液體的載體,例如用于食品如維生素(維生素E),氯化膽堿的載體),用作粘度改性劑、織構(gòu)化劑或抗結(jié)塊劑,用作蓄電池隔板的元件,或用作牙粉(dentrifices)或紙的添加劑。下列實施例用于說明本發(fā)明,然而,不限制本發(fā)明的范圍。實施例1IO升的凈化水被引入到25升不銹鋼反應(yīng)器。溶液被加熱至80。C。整個反應(yīng)在這一溫度下進4亍。在攪拌下引入80g/l的疏酸(350rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到4的值。經(jīng)35分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是76g/min流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.52的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的好u酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4。在第30分鐘的添加之后,攪拌速度提高到450rpm。在35分鐘的同時添加完成之后,當(dāng)pH達(dá)到9時,酸的引入就停止。硅酸鹽的流動也停止?;旌衔锶缓笤趐H9下熟化15分鐘。在熟化結(jié)束時,該攪拌速度降低至350rpm。接著,通過引入辟u酸將pH調(diào)節(jié)至pH8。新的同時添加是用流速為76g/min的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和一定流速的80g/l濃度的辟K酸來進行40分鐘,該硫酸的流速經(jīng)過調(diào)節(jié)可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/l濃度的裙f酸調(diào)節(jié)至pH4?;旌衔锶缓笤趐H4下熟化10分鐘。在熟化的第三分鐘之后,以1%引入250ml的絮凝劑FAIO(具有5xl06g的摩爾質(zhì)量的聚氧化乙烯)。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(16,7%固體含量)。在稀釋之后(13%固體含量),所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。所獲得的硅石Pl的特性是下列這些CTAB比表面積221m2/g;BET比表面積240m2/g;V(d5陽d5o)/V(d5-aioo):0.74;寬度La(XDC):1,62;孔隙分布寬度ldp:1.42;寬度L'a(XDC):1.27;Sears值xlOOO/BET比表面積42.9;XDC眾數(shù)39隨;孔隙容積Vso:1.69cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)4.8nm;FDS:4.6ml;a:0.00626nm".min";dw:79nm;W/FI:0.62;N畫,國2:3.90。實施例29,575kg的凈化水和522g的具有235g/1濃度的硅酸鈉(3,55的Si02/Na20重量比)被引入25升不銹鋼反應(yīng)器中。溶液被加熱至80匸。整個反應(yīng)在這一溫度下進行。在攪拌下引入80g/1濃度的硫酸(300rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到4的值(引入了615g酸)。經(jīng)40分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是50g/min流速的具有235g/1濃度的硅酸鈉溶液(具有3.55的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的硫酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4。在40分鐘的同時添加完成之后,當(dāng)pH達(dá)到9時,酸的引入就停止。硅酸鹽的流動也停止?;旌衔锶缓笤趐H9下在80X:下熟化15分鐘。接著,通過經(jīng)過2分鐘引入疏酸將pH調(diào)節(jié)至pH8。新的同時添加是用流速為76g/min的珪酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和一定流速的80g/1濃度的辟^酸來進行60分鐘,該辟u酸的流速經(jīng)過調(diào)節(jié)可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/1濃度的硫酸經(jīng)過5分鐘調(diào)節(jié)至pH4?;旌衔锶缓笤趐H4下熟化10分鐘。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(5.5%濾餅固體含量)。在稀釋之后(12%固體含量),所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。所獲得的硅石P2的特性是下列這些CTAB比表面積182m2/g;BET比表面積197m2/g;V(d5-d5O)/V(d5-dl00):0.76;寬度"(XDC):1.12;孔隙分布寬度ldp:1.26;寬度L'd(XDC):0.90;XDC眾數(shù)57畫;孔隙容積Vso:1.40cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)4.1nm;FDS:4.0ml。實施例310升具有10g/l濃度的硅酸鈉(3.55的Si02/Na20重量比)被引入25升不銹鋼反應(yīng)器中。溶液被加熱至80"C。整個反應(yīng)在這一溫度下進行。在攪拌下引入80g/l濃度的硫酸(300rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到4的值(引入了615g酸)。經(jīng)40分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是50g/min流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.55的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的裙u酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4。在40分鐘的同時添加完成之后,當(dāng)pH達(dá)到8時,酸的引入就停止。新的同時添加是用流速50g/min的珪酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和一定流速的80g/1濃度的辟"酸來進行60分鐘,該辟u酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/1濃度的疏酸經(jīng)過4分鐘調(diào)節(jié)至pH4?;旌衔锶缓笤趐H4下熟化IO分鐘。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(13.7%濾餅固體含量)。在稀釋之后(11.2%固體含量),所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。硅石P3的特性是下列這些CTAB比表面積228m2/g;BET比表面積245m2/g;V(d5-d50)/V(d5—dlo0):0.76;寬度Ld(XDC):1.48;孔隙分布寬度ldp:1.98;寬度L,a(XDC):1.16;XDC眾數(shù)42nm;孑L隙容積V80:1.48cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)4.4nm;FW4.3ml。實施例412升具有10g/l濃度的硅酸鈉溶液(3.5的Si02/Na20重量比)被引入25升不銹鋼反應(yīng)器中。溶液被加熱至80"C。整個反應(yīng)在這一溫度下進行。在攪拌下引入80g/l濃度的硫酸(300rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到8.9的值為止。經(jīng)15分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是76g/min流速的具有230g/1濃度的硅酸鈉溶液(具有3.5的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的辟k酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在8.9。因此,獲得了幾乎沒有聚結(jié)的顆粒的溶膠。該溶膠被取出并使用有冷水在其中循環(huán)的銅螺旋管來快速冷卻。該反應(yīng)器快速地清洗。4升的凈化水被引入到25升不銹鋼反應(yīng)器。具有80g/1濃度的疏酸被引入,直至pH達(dá)到4為止。以195g/min的流速的冷溶膠和具有80g/1濃度的疏酸的同時添加是經(jīng)過40分鐘來進行,疏酸的流速使pH設(shè)定于4。進行持續(xù)10分鐘的熟化步驟。在40分鐘的同時溶膠/碌k酸添加之后,還有76g/min流速的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和一定流速的80g/1濃度的辟^酸的經(jīng)過20分鐘的同時添加,疏酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在4。在20分鐘之后,當(dāng)pH達(dá)到8時,酸的流動就停止。新的同時添加是用流速76g/min的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和一定流速的80g/1濃度的辟u酸來進行60分鐘,該辟u酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。當(dāng)混合物變得非常粘性時,攪拌速度提高。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/1濃度的辟^酸經(jīng)過5分鐘調(diào)節(jié)至pH4?;旌衔锶缓笤趐H4下熟化10分鐘。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(15%濾餅固體含量)。在稀釋之后,所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。硅石P4的特性是下列這些CTAB比表面積230m2/g;BET比表面積236m2/g;V(d5-d5o)/V(d5_d,:0.73;寬度L"XDC):1.38;孔隙分布寬度Wp:0.67;寬度L'd(XDC):1.14;XDC眾數(shù)34nm;孔隙容積Vs。1.42cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)3.8pm;FDS:4.6ml。實施例510升具有5g/l濃度的硅酸鈉溶液(3.48的Si02/Na20重量比)被引入25升不銹鋼反應(yīng)器中。溶液被加熱至80X:。在攪拌下引入80g/1濃度的硫酸(300rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到4.2的值為止。經(jīng)30分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是75g/min流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.48的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的發(fā)"酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4.2。在30分鐘的同時添加之后,當(dāng)pH達(dá)到9時,酸的引入就停止。硅酸鹽的流動也停止。熟化步驟在pH9下進行15分鐘,同時將溫度(經(jīng)過15分鐘)逐漸從8trc提高至90x:,在該溫度下進行反應(yīng)的剩余部分。接著,通過引入80g/1濃度的硫酸,將pH調(diào)節(jié)至pH8。然后是用76g/min流速的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的硅酸鈉)和80g/l濃度的辟^酸的經(jīng)過50分鐘所進行的新的同時添加,該碌K酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/l濃度的疏酸調(diào)節(jié)至pH4?;旌衔锶缓笤趐H4下熟化10分鐘。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(19.6%濾餅固體含量),在稀釋之后(10%固體含量),所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。所獲得的硅石P5的特性是下列這些CTAB比表面積135m2/g;BET比表面積144m2/g;V(d5-d5o)/V(d5—dioo):0.76;寬度Ld(XDC):1.52;孔隙分布寬度ldp:2.65;寬度L'a(XDC):0.92;Sears值xl000/BET比表面積49.3;XDC眾數(shù)57腿;孔隙容積Vg。1.12cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)5.9nm;dw:159nm;W/FI:1.47;NsiOH/國2:5.20。實施例6制備三種聚合物組合物-一種含有由Rhodia銷售的具有2.1g/cm3密度的高度可分散的沉淀硅石Z11^MP,和偶聯(lián)劑(參考組合物Rl);-另兩種各自含有在實施例4中制備的珪石和偶聯(lián)劑(組合物Cl和C2)。硅石Z1165MP具有下列特性CTAB比表面積160m2/g;寬度Ld(XDC):0.56;孔隙分布寬度ldp:0.50;寬度L,a(XDC):0.56;XDC眾數(shù)41nm;孔隙容積Vs。1.12cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后卜6jim;a:0.0049拜".min";dw:59nm;W/FI:0.39;NsiOH/nm2:8.10。表1(組合物,重量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>(1)溶液法合成的苯乙烯-丁二烯共聚物(BUNAVSL5525-0型),沒有填充油;(2)填料/聚合物偶聯(lián)劑(由Degussa銷售);(3)N-(l,3-二甲基丁基)-N,-苯基-對苯二胺;(4)N-環(huán)己基-:2-苯并噢唑次磺酰胺(CBS)。組合物Cl含有與參看組合物Rl相同量的偶聯(lián)劑。組合物C2含有最佳量的偶聯(lián)劑,對于所用珪石的比表面積而言(實施例4)。通過在兩個步驟中以50轉(zhuǎn)/分鐘的平均葉片速度在750113容積的密煉機(Brabender型)中來熱-機械處理該彈性體,直至獲得120"C的溫度為止,在這些步驟之后是在外部混合器上進行完工步驟,來制備這些組合物。該硫化溫度被選擇是170"C。組合物的發(fā)u化條件對于相應(yīng)化合物的硫化速度來專門選擇。組合物的各種性能在下面給出,根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)和/或方法(對硫化的組合物)進行測量硫化性能(流變性質(zhì))(初始性能-流變測定法,在170X:,t-30分鐘)NFT43015標(biāo)準(zhǔn)。Monsanto100S流變儀特別可用于最少扭矩(Cm。和最高扭矩(C,)的測量。Ts2對應(yīng)于一段時間,經(jīng)過該時間有可能監(jiān)測混合物;在Ts2之后聚合物混合物固化(硫化的開始)。T90對應(yīng)于一段時間,它是混合物經(jīng)歷90%疏化所花費的時間。(在170^C下疏化的組合物的)機械性能拉伸性能(模量)NFT46002標(biāo)準(zhǔn)x。/。模量對應(yīng)于在x。/。的拉伸應(yīng)變下測量的應(yīng)力。表2_<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>可以看出,與參看組合物Rl對比,含有根據(jù)本發(fā)明的硅石的組合物Cl和C2顯示出了各種性能的有用的折中。盡管是非最佳的硫化條件,與參考組合物R1相比,組合物C1導(dǎo)致了就模量而言更突出的增強作用。對于組合物C2所作的偶聯(lián)劑含量的調(diào)節(jié)會導(dǎo)致與參考組合物Rl相當(dāng)?shù)牧蚧俣?;另外,組合物C2具有比用參考組合物Rl所獲得的模量高得多的模量(尤其,100%和200%模量)。實施例710升具有5g/1濃度的硅酸鈉溶液(3.53的Si02/Na20重量比)被引入25升不銹鋼反應(yīng)器中。溶液被加熱至80X:。在攪拌下引入80g/1濃度的硫酸(300rpm,螺旋槳式攪拌器),直到該pH達(dá)到4.2的值為止。經(jīng)35分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是50g/min流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.53的SiO2/Na2O重量比)和具有80g/1濃度的辟b酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4.2。在35分鐘的同時添加之后,當(dāng)pH達(dá)到9時,酸的引入就停止。硅酸鹽的流動也停止。熟化步驟在pH9下進行15分鐘,同時將溫度(經(jīng)過15分鐘)逐漸從80t:提高至90°C,在該溫度下進行反應(yīng)的剩余部分。接著,通過引入80g/1濃度的硫酸,將pH調(diào)節(jié)至pH8。然后是用50g/min流速的珪酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的珪酸鈉)和一定流速的80g/I濃度的辟^酸的經(jīng)過50分鐘所進4亍的新的同時添加,該好u酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/1濃度的辟u酸調(diào)節(jié)至pH4。混合物然后在pH4下熟化10分鐘。該淤漿被過濾和在真空下洗滌(16.8%濾餅固體含量)。在稀釋之后(10%固體含量),所獲得的濾餅以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。所獲得的硅石P6的特性是下列這些CTAB比表面積170m2/g;BET比表面積174m2/g;V(d5-d50)/V(d5-dioo):0.78;寬度"(XDC):3.1;孔隙分布寬度ldp:1.42;寬度L'd(XDC):2.27;Sears值xl000/BET比表面積50.6;XDC眾數(shù)41nm;孔隙容積Vso:1.38cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)4.3pm;FDS:3.7ml;a:0.00883nm:miiT"dw:98nm;W/FI:0.78;NSiOH/nm2:4.40。實施例8被引入2000升反應(yīng)器中的是700升的工業(yè)用水。這一溶液通過蒸汽的直接注入加熱方法被加熱至80C。在攪拌(95rpm)下引入80g/1濃度的硿K酸,直到該pH達(dá)到4的值為止。經(jīng)35分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是190升/小時流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.52的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的好^酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4。在35分鐘的同時添加之后,當(dāng)pH達(dá)到8時,酸的引入就停止。然后是用190升/小時流速的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的珪酸鈉)和一定流速的80g/1濃度的發(fā)u酸的經(jīng)過40分鐘所進行的新的同時添加,該硫酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/l濃度的硫酸調(diào)節(jié)至pH5.2?;旌衔锶缓笤趐H5.2下熟化5分鐘。該淤漿被過濾和在壓濾機中洗滌(22%濾餅固體含量)。所荻得的濾餅通過添加與0.3%的Al/Si02重量比對應(yīng)的那一用量的鋁酸鈉來破碎。所獲得的淤漿利用噴嘴型噴霧干燥器來噴霧干燥。呈現(xiàn)大致球形珠粒形式的所獲得的硅石P7的特性是下列這些CTAB比表面積200m2/g;BET比表面積222m2/g;V(d5-d50)/V(d5-dioo):0.71;寬度Ld(XDC):1.0;孔隙分布寬度ldp:1.51;寬度L'd(XDC):0.93;Sears值xl000/BET比表面積31.5;XDC眾數(shù)34謹(jǐn);孔隙容積Vso:1.44cm3/g;平均粒度>150nm;Osos(在超聲波崩解之后)4.8fim;FDS:5.4ml;①soM(在超聲波崩解之后)5.0nm;Fdm:11*5^a:0.00566拜人min";dw:68nm;W/FI:0.70;NsiOH/nm2:4.50。實施例9被引入2000升反應(yīng)器中的是700升的工業(yè)用水。這一溶液通過直接蒸汽噴射加熱被加熱至78°C。在攪拌(95rpm)下引入80g/1濃度的裙u酸,直到該pH達(dá)到4的值為止。經(jīng)35分鐘同時被引入該反應(yīng)器中的是190升/小時流速的具有230g/l濃度的硅酸鈉溶液(具有3.52的Si02/Na20重量比)和具有80g/l濃度的硫酸,后者的流速經(jīng)過設(shè)定后可以維持反應(yīng)混合物的pH在4。在35分鐘的同時添加之后,當(dāng)pH達(dá)到8時,酸的引入就停止。然后是用190升/小時流速的硅酸鈉(與第一次同時添加的情況相同的砬酸鈉)和80g/1濃度的硿u酸的經(jīng)過40分鐘所進行的新的同時添加,該硫酸的流速經(jīng)過設(shè)定可以保持反應(yīng)混合物的pH在8。在這一同時添加之后,反應(yīng)混合物用具有80g/l濃度的硫酸調(diào)節(jié)至pH5.2,混合物然后在pH5.2下熟化5分鐘。該淤漿被過濾和在真空濾器中洗滌(18%濾餅固體含量)。所獲得的濾餅通過添加與0.3%的Al/Si02重量比對應(yīng)的那一用量的鋁酸鈉來使用工業(yè)用水(10%的所添加的水,相對于濾餅)以機械方式破碎。所獲得的淤漿利用渦輪噴霧干燥器來噴霧干燥。所獲得的硅石P8的特性是下列這些CTAB比表面積194m2/g;BET比表面積212m2/g;V(d5-d50)/V(d5-dl00):0.75;寬度Ld(XDC):1.11;孔隙分布寬度ldp:0.83;寬度L,d(XDC):4.29;Sears值xl000/BET比表面積34.9;XDC眾數(shù)47隨;孔隙容積V8o:1.37cm3/g;①sos(在超聲波崩解之后)5.9nm;ex:0.00396nm".min1。實施例10制備兩種聚合物組合物-一種含有由Rhodia銷售的高度可分散的沉淀硅石Z1165MP(它的特性已在實施例6中提及),和偶聯(lián)劑(參考組合物R2);-另一種含有在實施例8中制備的硅石和偶聯(lián)劑(組合物C3)。(組合物,重量份)__<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>(1)聚丁二蟑(KOSYNKBR01型);(2)溶液法合成的苯乙烯-丁二烯共聚物(BUNAVSL5025型),沒有填充油;(3)丁二烯-丙烯腈共聚物(KRYNAC34-50型);(4)Y-巰基丙基三乙氧基硅烷填料/聚合物偶聯(lián)劑(由Crompton銷售);(5)PLASTOL352(由Exxon銷售);(6)PEG4000型(由Htils銷售);(7)N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺;(8)四千基秋蘭姆二>^化物。通過在1200cm3容積的密煉機(Banbury型)中熱-機械處理該彈性體來制備組合物。初始溫度和轉(zhuǎn)子的速度經(jīng)過設(shè)定,以實現(xiàn)約120X:的化合物的降溫。在這一步驟之后是在低于110"C的溫度下在外部混合器上進行的完工步驟。這一階段允許引入硫化體系。該硫化溫度被選擇是160°C。組合物的疏化條件對于相應(yīng)混合物的疏化速度來專門選擇。組合物的各種性能在下面給出,根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)和/或方法進行測量疏化性能(流變性質(zhì))(初始性能-流變測定法,在160。C,t-S0分鐘)NFT43015標(biāo)準(zhǔn)。Monsanto100S流變儀特別可用于最小扭矩(Cmin)和最高扭矩(Cmax)的測量。Ts2對應(yīng)于一段時間,經(jīng)過該時間有可能監(jiān)測混合物;在Ts2之后聚合物混合物固化(硫化的開始)。T90對應(yīng)于一段時間,它是混合物經(jīng)歷卯%硫化所花費的時間。(在160X:下硫化的組合物的)機械性能拉伸性能(模量,拉伸強度和斷裂伸長率)NFT46002標(biāo)準(zhǔn)x。/。模量對應(yīng)于在x。/。的拉伸應(yīng)變下測量的應(yīng)力。-撕裂強度NFT46007(方法B)標(biāo)準(zhǔn)。-肖氏A硬度ASTMD2240標(biāo)準(zhǔn);所述值是在施加力之后經(jīng)過15秒來測量。-耐磨損性DIN53516標(biāo)準(zhǔn);該測量值是磨耗損失該損耗越低,耐磨損性越好。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>可以看出,與參看組合物R2對比,含有根據(jù)本發(fā)明的硅石的組合物C3顯示出了各種性能的特別有益的折中。盡管仍然具有與參考組合物R2的硫化速度相當(dāng)?shù)牧蚧俣群团c參考組合物R2的模量類似的模量,但組合物C3具有比參考組合物R2更優(yōu)異的拉伸強度,斷裂伸長率,撕裂強度和肖氏硬度。尤其是,組合物C3具有比參考組合物R2高得多的耐磨損性;磨耗損失因此減少了幾乎20%。實施例13制備三種聚合物組合物200810213832.6畫一種含有由Rhodia銷售的高度可分散的沉淀硅石Z1165MP(它的特性已在實施例6中提及),和偶聯(lián)劑(參考組合物R3);-另兩種含有在實施例8中制備的硅石和偶聯(lián)劑(組合物C4),或含有在實施例9中制備的硅石和偶聯(lián)劑(組合物C5)。(組合物,重量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>(1)溶液法合成的苯乙烯-丁二烯共聚物(BUNAVSL5025-1型),填充油(37.5wt。/。);(2)聚丁二烯(BUNACB24型,由Bayer銷售);(3)填料/聚合物偶聯(lián)劑雙(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基四硫化物(由Degussa以商品名Si69銷售);(4)N-l,3-二甲基丁基-N-笨基-對-苯二胺(SANTOFLEX6-PPD,由Flexsys銷售);(5)二苯基胍(VULKACITD,由Bayer銷售);(6)N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(SANTOCURE,由Flexsys銷售)。在三個連續(xù)的階段中制備了三種組合物中的每一種。在密煉機中進行的開頭兩個階段中允許在高溫下進行熱-機械處理,直至獲得約150"的最高溫度為止。在它們之后是在低于iiox:的溫度下在混合圓筒上進行的第三機械加工階段。后一階段允許引入硫化體系。用于開頭兩個階段的混合器是Brabender型的密煉機,具有70cm3的容量。初始溫度和轉(zhuǎn)子的速度每次經(jīng)過設(shè)定,以實現(xiàn)接近150X:的化合物的降溫。第一步驟使得有可能將彈性體(在t。時),硅石(分批引入,先2/3然后1/3)與偶聯(lián)劑(在t0+2min)—起引入,然后引入二笨基胍(在t0+4min)和最后引入硬脂酸(在t0+6min)。在從混合器中排出(在t0+7min時化合物下降(drop))之后,接著是化合物冷卻(溫度低于100C)和再次(在t,。時)引入到密煉機中(該溫度然后逐漸地上升),在該混合器中的第二個步驟有可能通過熱-機械處理來改進硅石和它的偶聯(lián)劑在彈性體基質(zhì)中的分散。在這一步驟中,氧化鋅和抗氧化劑被引入(在t,o+lmin)。在從混合器中排出之后(在t,o+4min時的化合物下降(drop)),接著是化合物的冷卻(溫度低于IO(TC),第三階段有可能引入該硫化體系(硫和CBS)。它是在已預(yù)熱至50。C的圓筒混合機上進行。這一階段的持續(xù)時間是5和20分鐘。在均化和完工階段之后,各最終化合物以2-3mm厚度片的形式壓延。該硫化溫度被選擇是160x:。組合物的硫化條件對于相應(yīng)化合物的硫化速度來專門選擇。組合物的各種性能在下面給出,根據(jù)在實施例10中指示的標(biāo)準(zhǔn)和/或方法進行測量(在16(TC硫化的組合物的)動態(tài)性能,如在60t:的tan3,是根據(jù)ASTMD5992標(biāo)準(zhǔn),以4%預(yù)應(yīng)變和10Hz的頻率(正弦波),在METRAVIBVA3000粘彈儀(viscoelasticimeter)上進行測定。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>可以看出,與參看組合物R3對比,各自含有根據(jù)本發(fā)明的硅石的組合物C4和C5顯示出了各種性能的特別有益的折中。盡管仍然具有與參考組合物R3的疏化速度相當(dāng)?shù)牧蚧俣龋M合物C4和組合物C5具有比參考組合物R3的模量和肖氏硬度高得多的模量和肖氏硬度。尤其是,組合物C4和C5顯示比參考組合物R3高得多的耐磨損性;磨耗損失因此減少了約20%。最后,組合物C4和組合物C5具有比參考組合物R3更低的在60r下的tan5,它也證明對于以組合物C4或C5為基礎(chǔ)的成品的各種性能來說是特別有益的。圖1為孔隙分布曲線,即孔隙容積(ml/g)對孔隙直徑(nm)的曲線。權(quán)利要求1.硅石,特征在于它具有-在40和525m2/g之間的CTAB比表面積(SCTAB);-在45和550m2/g之間的BET比表面積(SBET);-至少0.91的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld((d84-d16)/d50),和-孔隙容積分布,使得比率V(d5-d50)/V(d5-d100)是至少0.66。2.根據(jù)權(quán)利要求1的硅石,特征在于它具有至少0.94的物體的粒度分布寬度Ld。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一項的硅石,特征在于它的比率V(d5—d50)/V(d5-dl00)是至少0.68。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中一項的硅石,特征在于它具有-至少1.04的在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的物體的粒度分布寬度Ld((d84-dl6)/d50),和-孔隙容積分布,使得比率V(d5-d50)/V(d5-dl00)是至少0.71。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中一項的硅石,特征在于它具有,在超聲波崩解后,低于8.5pm的中值粒徑((J)5。s)。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中一項的硅石,特征在于它具有,在超聲波崩解后,低于8.5jam的中值粒徑(①5。M)。7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中一項的M,特征在于它具有至少0.0035lam—i.min—i的由ot表示的崩解速率,后者是在600瓦特探頭的100%功率下在稱作脈沖模式的超聲波崩解的所述試驗中測量的。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的一項的硅石,特征在于它的比率V(d5-d50)/V是至少0.73,9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中一項的硅石,特征在于它具有低于60的(Sears值x1000)/(BET比表面積(SBET))比率。10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中一項的硅石,特征在于它所具有的物體粒度應(yīng)使得在超聲波崩解之后由XDC粒度分析測量的粒度分布的眾數(shù)滿足以下條件XDC眾數(shù)(nm)>(5320/S,(m7g))+8。11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中的一項的硅石,特征在于它具有至少1.35cmVg的由3.7-80nm直徑的孔隙形成的孔隙容積(V8。)。12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中的一項的珪石,特征在于它具有-在60和330m2/g之間的CTAB比表面積(SCTAB);-在70和350m2/g之間的BET比表面積(SBET)。13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中的一項的^J5,特征在于它具有90-230m2/g的CTAB比表面積(SCTAB)。14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中的一項的硅石,特征在于它具有IIO-270m2/g的BET比表面積(SBET)。15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中的一項的硅石,特征在于(SBBT-SeTAB)>5m2/g。16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中的一項的珪石,特征在于(Sbet-Sctab)〈50mVg。17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中的一項的硅石,特征在于它呈現(xiàn)具有至少80lam的平均粒徑的大致球形^M立形式。18.根據(jù)權(quán)利要求1到16中的一項的硅石,特征在于它呈現(xiàn)具有至少15iam的平均粒徑的粉末形式。19.根據(jù)權(quán)利要求1到16中的一項的硅石,特征在于它呈現(xiàn)具有至少lmm的平均粒徑的賴^立形式。20.由根據(jù)權(quán)利要求1-19中的一項的硅石用作聚合物的增強填料的用途。21.由根據(jù)權(quán)利要求1-19中的一項的^5用作天然橡膠組合物中的增強填料的用途。22.由根據(jù)權(quán)利要求1-19中的一項的M用作鞋底中的增強填料的用途。23.根據(jù)權(quán)利要求l-22的用途,在作為偶聯(lián)劑的單乙氡基二甲基甲硅烷基丙基四硫化物存在下。24.由根據(jù)權(quán)利要求1-19中的一項的^在制造高性能部件的聚合物組合物中用作增強填料的用途。25.由根據(jù)權(quán)利要求1-19中的一項的硅石的用途,用作催化劑載體,用作活性材料的吸附劑,用作粘度改性劑、結(jié)構(gòu)改進劑或抗結(jié)塊劑,用作蓄電池隔板的元件,或用作牙粉或紙的添加劑。全文摘要本發(fā)明涉及制備硅石的新型方法和涉及具有以下特性的高度結(jié)構(gòu)化硅石40-525m<sup>2</sup>/g的比表面積CTAB(S<sub>CTAB</sub>);45-550m<sup>2</sup>/g的比表面積BET(S<sub>BET</sub>);至少0.91的在用超聲波解聚之后由XDC粒度分析測量的物體粒度分布寬度L<sub>d</sub>((d84-d16)/d50);和孔隙大小分布,使得比率V<sub>(d5-d50)</sub>/V<sub>(d5-d100)</sub>是至少0.66。本發(fā)明還涉及該硅石作為聚合物增強填料的用途。文檔編號B01J32/00GK101412515SQ20081021383公開日2009年4月22日申請日期2002年8月13日優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日發(fā)明者J·埃爾南德茲,R·瓦勒羅申請人:羅狄亞化學(xué)公司
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