專利名稱：在水不溶性甲硅烷基化劑中基本上呈球形液凝膠的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是一種在水不溶性甲硅烷基化劑中基本上呈球形的可以用作氣凝膠的初始階段的液凝膠的生產(chǎn)方法。
氣凝膠，特別是孔隙度大于60％，密度小于0.6克/立方厘米的氣凝膠，導(dǎo)熱率極低，因此可用作絕熱材料，如EP-A-0 171 722所述。
廣義上的氣凝膠，即在“用空氣作為分散劑的凝膠”意義上，通過干燥合適的凝膠得到。術(shù)語“氣凝膠”在這個(gè)意義上包括狹義上的氣凝膠、干凝膠和低溫凝膠。在這方面，當(dāng)在高于臨界溫度的溫度下和高于臨界壓力的壓力下除去該凝膠中的流體時(shí)，將干燥的凝膠描述為狹義上的氣凝膠。另一方面，如果在亞-臨界條件下除去凝膠中的流體，例如形成了流體-蒸汽相界面，那么這樣生成的凝膠也常常被稱作干凝膠。
本申請(qǐng)中使用的氣凝膠術(shù)語，是指廣義上的氣凝膠，即取意“用空氣作為分散劑的凝膠”。
此外，根據(jù)凝膠結(jié)構(gòu)類型，氣凝膠可以基本上細(xì)分成無機(jī)與有機(jī)氣凝膠。
早在1931年人們就已了解無機(jī)氣凝膠(S.S.Kistler,自然，1931,127,741)。用水玻璃和酸作為原料生產(chǎn)出這些第一批凝膠。在這種情況下，在生成的濕凝膠中，水為有機(jī)溶劑置換，而這種液凝膠然后進(jìn)行過臨界干燥。以這種方式得到了親水氣凝膠。(US-A-2093454)。
迄今為止，已生產(chǎn)出整個(gè)系列的各種不同無機(jī)氣凝膠。例如已生產(chǎn)出SiO2-、Al2O3-、TiO2-、ZrO2-、SnO2-、LiO2-、CeO2-與V2O5-氣凝膠及其混合物(H.D.Gesser,P.C.Goswami,化學(xué)評(píng)論(Chem.Rev.),1989,89,765及其后續(xù)頁)。
有機(jī)氣凝膠也已被了解多年。在文獻(xiàn)中，例如我們見到以間苯二酚/甲醛、三聚氰胺/甲醛或間苯二酚/糠醛為主要成分的有機(jī)氣凝膠(R.W.Pekala,材料科學(xué)雜志(J.Mater.Sci.)1989,24,3221,US-A-5 508 341,RD388047,WO94/22943與US-A-5 556 892)。此外，由聚異氰酸酯(WO95/03358)和由聚氨酯(US-A-5 484 818)生產(chǎn)的有機(jī)氣凝膠也是已知的。例如在US-A-5 508 341中描述的那樣，原料是例如溶解于水的甲醛和三聚氰胺，將它們放到一起，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┮鸱磻?yīng)，在生成的凝膠孔中的水被適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑置換，接著進(jìn)行超-臨界干燥。
可采用各種方法生產(chǎn)無機(jī)氣凝膠。
一方面，例如通過酸解與在乙醇中正硅酸四乙酯的縮合作用，可以得到SiO2氣凝膠。結(jié)果得到一種可以通過超-臨界干燥方法進(jìn)行干燥以保持其結(jié)構(gòu)的凝膠。例如由EP-A-0 396 076、WO92/03378和WO95/06617可以了解基于這種干燥技術(shù)的生產(chǎn)方法。
可以采用亞臨界干燥SiO2凝膠的方法作為上述干燥方法的替代方法，其中這些SiO2凝膠在干燥前與含氯的甲硅烷基化劑進(jìn)行反應(yīng)。基于這種干燥技術(shù)的生產(chǎn)方法在WO94/25149中得到詳細(xì)描述。
除了在上述方法中使用四烷氧基硅烷作為原料之外，然而還可能使用水玻璃作為在價(jià)格上具有競爭性的SiO2氣凝膠生產(chǎn)原料。
如果用水玻璃作為原料，那么在主要含水相中將總是生成液凝膠。
為此，可以例如由含水的水玻璃溶液并且采用離子交換樹脂生產(chǎn)出可通過添加堿進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到SiO2凝膠的硅酸。在用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑替換含水介質(zhì)后，然后可以進(jìn)行超臨界或亞臨界干燥。對(duì)于亞臨界干燥，在下一步，讓得到的凝膠與例如含氯的甲硅烷基化劑反應(yīng)。由于它們的反應(yīng)性，優(yōu)選地使用甲基氯硅烷(Me4-nSiCln，式中n=1-3)作為甲硅烷基化劑。得到的SiO2凝膠在有甲基甲硅烷基團(tuán)的表面已改性，然后可以風(fēng)干除去有機(jī)溶劑。例如在EP-A-0 658 513中公開了基于這種技術(shù)的生產(chǎn)方法。
在WO05/06617、DE-A-195 41 279、WO96/22942、DE-A-195 25 021以及未公開的德國專利申請(qǐng)196 31 267、196 48 797和196 48 798中描述了另一種特定的基于含水液凝膠的氣凝膠生產(chǎn)方法。
在濕凝膠、干凝膠以及氣凝膠的情況下，根據(jù)后續(xù)的使用情況，成形步驟起著決定性的作用。例如，如果賦予氣凝膠一種特別確定的宏觀形態(tài)，那么這就應(yīng)該在生產(chǎn)氣凝膠期間進(jìn)行，事實(shí)上，在生成水凝膠或液凝膠之前、之中和/或之后立刻進(jìn)行。隨著氣凝膠生產(chǎn)過程的進(jìn)行，以水凝膠、液凝膠或氣凝膠形式存在的宏觀形態(tài)只能通過例如像研磨之類的方法粉碎，這些方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。但是，通常其結(jié)果是沒有任何清楚確定的形狀。在以水凝膠或液凝膠為基的所有具有明確限定宏觀形態(tài)的產(chǎn)品的情況下，存在另外一些問題。
在亞-臨界干燥的氣凝膠的情況下，成形產(chǎn)生另外的特定作用。在亞-臨界干燥有機(jī)改性的液凝膠的過程中，產(chǎn)生高達(dá)90％(體積)的明顯收縮。干燥結(jié)束前的短期內(nèi)，收縮的液凝膠可隨凝膠類型和表面改性情況而反彈到接近于其開始體積的體積。本領(lǐng)域技術(shù)人員將其稱作“反彈”。該方法使得凝膠顆粒的網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到保留，沒有任何嚴(yán)重的破裂或破損，凝膠顆粒應(yīng)該盡可能地是理想的徑向?qū)ΨQ。其次，應(yīng)該在生成水凝膠或液凝膠之前、之中和/或之后立刻在成形階段進(jìn)行該方法。
在該申請(qǐng)中，液凝膠應(yīng)理解是在凝膠孔中有至少一種溶劑的任何凝膠。在該申請(qǐng)的含義中，與水凝膠孔中的溶劑相相比，水凝膠中的水含量多于50％(體積)。
原則上，為了生產(chǎn)液凝膠，應(yīng)該使液凝膠進(jìn)行凝膠化作用，以便建立液凝膠網(wǎng)。因此要求的反應(yīng)時(shí)間是在幾秒鐘至幾小時(shí)之間。因?yàn)闉楸ＷC上述的清楚確定的宏觀形態(tài)而應(yīng)該在這個(gè)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行成形步驟，所以應(yīng)該將其時(shí)間調(diào)節(jié)到各自的凝膠化作用時(shí)間。因?yàn)橐耗z性質(zhì)實(shí)際上取決于凝膠化作用時(shí)間，所以成形過程對(duì)于以后的性質(zhì)非常重要。該文獻(xiàn)描述了液凝膠成形的方法。在這方面，將液凝膠加到蒸汽和/或氣體氣氛或加到水溶性流體中的方法之間存在區(qū)別。
在DE-C-21 03 243中描述了一種方法，其中采用特定的混合噴嘴，由酸溶液和含有硅酸的原料生成水溶膠，為了成滴，將其噴入氣態(tài)介質(zhì)，例如空氣中。
但是，采用這樣一種方法的缺陷是生產(chǎn)出相對(duì)大的顆粒時(shí)，滴下距離取決于膠凝化時(shí)間必須有相應(yīng)的長度。因此，即使采用極短的僅幾秒鐘的膠凝化時(shí)間仍使這種方法限于獲得非常小的顆粒。此外，液凝膠顆粒非-均勻分布。
在未公開的德國專利申請(qǐng)197 22 737和197 22 738中披露了一種方法，其中將液凝膠噴入蒸汽氣氛中。在這方面，也存在與上述方法類似的缺陷。
采用水不溶性流體作為成形介質(zhì)，可以得到更大并且更均勻的顆粒。
由DE-C-896189中的實(shí)施例知道，可以生產(chǎn)出球形水凝膠，其中通過與酸的反應(yīng)，由含有硅酸的原料可以生產(chǎn)出能生成凝膠的硅酸水溶膠，然后，可以讓硅酸水溶膠以單個(gè)液滴形式通過與水和水溶膠不混溶的流體介質(zhì)，例如礦物油。這樣，水溶膠滴形成了或多或少球的形狀，并還停留在油層中，直至由溶膠轉(zhuǎn)化成固體水凝膠的過程發(fā)生之時(shí)為止。
然而，采用這種方法生產(chǎn)出的水凝膠球確實(shí)含有即使采用昂貴的洗滌方法也不能完全被除去的礦物油雜質(zhì)。
在DD-C-253242和DD-C-253243中描述了一種采用成本適當(dāng)?shù)姆椒ǔツz顆粒上的殘留物的方法。在DD-C-253242中，將水溶膠噴入其中水構(gòu)成下層的油塔。在油塔中生成的凝膠顆粒在CCl4相和/或水相中無任何附著的油殘留物。確實(shí)，然后應(yīng)該再采用蒸餾方法循環(huán)這些清洗相。
在DD-C-253243中，在CCl4相中生成凝膠顆粒，而上層為水。水溶膠從下面加入CCl4相中，生成的凝膠顆粒在轉(zhuǎn)移到水相時(shí)清除了附著的CCl4殘留物。但是，由于凝膠顆粒的化學(xué)組成，它們的密度比水大，所以它們直接地沉積在該相界面上，這樣使簡單分離變得很困難。另一方面，在這種情況下，水相被迫以成本昂貴的方式進(jìn)行清潔。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)基本上呈球形的液凝膠的方法，其中，在液凝膠進(jìn)行甲硅烷化處理和/或后續(xù)干燥之前，無須從凝膠顆粒上除去任何殘留的成形介質(zhì)。
令人驚奇地，可采用基本上呈球形的液凝膠的生產(chǎn)方法解決這個(gè)問題，其中a)提供液溶膠，b)將步驟a)得到的液溶膠轉(zhuǎn)移到液溶膠不溶于其中或不顯著溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑里，以及c)步驟b)中形成的球形液溶膠在液溶膠同樣不溶于其中或不顯著溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑里進(jìn)行膠凝。
優(yōu)選地，在步驟b)和步驟C)中，只使用一種甲硅烷基化劑。特別優(yōu)選的是在步驟b)中進(jìn)行成形，并且在一個(gè)步驟中，因此也在僅一種甲硅烷基化劑中進(jìn)行膠凝。
在本申請(qǐng)中，術(shù)語液溶膠是指Sol，生成它的分子或顆粒溶解、懸浮和/或分散在至少一種溶劑中。優(yōu)選地，使用的液溶膠是水溶膠。本申請(qǐng)的水溶膠是指溶劑含有水至少50％(重量)，優(yōu)選地至少80％(重量)，更優(yōu)選地至少90％(重量)，特別優(yōu)選地至少98％(重量)。
在本申請(qǐng)中，膠凝作用術(shù)語是指液溶膠超過膠凝點(diǎn)。
步驟c)中形成的液凝膠網(wǎng)可以存在于任何所希望的有機(jī)和/或無機(jī)基本組合物中。本領(lǐng)域技術(shù)人員從現(xiàn)有技術(shù)中知道的任何體系都可用作為基本有機(jī)組合物。優(yōu)選的是基于氧化的硅、錫、鋁、鎵、銦、鈦和/或鋯化合物的無機(jī)基本組合物，特別優(yōu)選的是基于氧化的硅、鋁、鈦和/或鋯化合物的無機(jī)基本組合物。非常特別優(yōu)選可以含有部分鋯、鋁、鈦、釩和/或鐵化合物的硅酸鹽水凝膠，尤其是純硅酸鹽水凝膠。
涉及有機(jī)和/或無機(jī)基本組合物時(shí)，各種組分不必均勻分布和/或生成連續(xù)網(wǎng)。單個(gè)組分可以全部或部分地以包裹體、單個(gè)核和/或沉積物形式存在于該網(wǎng)中。
下面描述兩個(gè)生產(chǎn)液溶膠的優(yōu)選實(shí)施方案，但是，對(duì)本發(fā)明來說，它們不是限制性的。
在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟a)中，生產(chǎn)硅酸鹽液溶膠，其中采用酸性離子交換樹脂將含水的水玻璃溶液轉(zhuǎn)移到pH值≤3的二氧化硅Sol中。
優(yōu)選地，使用鈉和/或鉀水玻璃作為水玻璃。作為離子交換樹脂，優(yōu)選地使用酸性樹脂，特別是使用含有合適磺酸基團(tuán)的酸性樹脂。
在步驟b)前，可以用堿提高液溶膠的pH值，以便達(dá)到在步驟c)中更快地生成凝膠。因此，pH值一般地是2-8，優(yōu)選地是4-6，特別優(yōu)選地是4-5。
通常，使用的堿是NH4O8、NaOH、KOH、Al(OH)3和/或膠體硅酸。
優(yōu)選地由上述硅酸鹽原料化合物生產(chǎn)的液溶膠還可以含有能夠產(chǎn)生縮合作用的鋯、鋁、錫和/或鈦化合物。
另外，在生產(chǎn)Sol之前和/或之中，作為添加劑可以添加遮光劑，特別是紅外遮光劑以便減少輻射對(duì)導(dǎo)熱率產(chǎn)生的貢獻(xiàn)，例如像碳黑、二氧化鈦、氧化鐵和/或二氧化鋯。
此外，可以把纖維加到Sol中，以提高其機(jī)械穩(wěn)定性。例如像玻璃纖維或礦物纖維之類的無機(jī)纖維，例如像聚酯纖維、芳族聚酰胺纖維、尼龍纖維或植物源纖維之類的有機(jī)纖維及其混合物都可以用作纖維材料。纖維還可以涂層，例如用像鋁之類的金屬進(jìn)行金屬化的聚酯纖維。
在第二種優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟a)，提供硅酸鹽液溶膠，其生產(chǎn)過程包括使用至少一種有機(jī)和/或無機(jī)酸，由含水的水玻璃溶液得到二氧化硅溶膠。
因此，所用的水玻璃溶液通常為6-25％(重量)(與SiO2含量有關(guān))鈉和/或鉀水玻璃溶液。優(yōu)選地，使用10-25％(重量)水玻璃溶液，特別是10-18％(重量)水玻璃溶液。
此外，水玻璃溶液還可以含有多達(dá)90％(重量)(與SiO2含量有關(guān))能夠產(chǎn)生縮合作用的鋯、鋁、錫和/或鈦化合物。
作為酸，一般使用1-50％(重量)，優(yōu)選地1-10％(重量)酸。優(yōu)選的酸是硫酸、磷酸、氟酸、草酸與鹽酸。鹽酸是特別優(yōu)選的。但是還可以使用適宜酸的混合物。
除了水玻璃溶液與酸實(shí)際混合之外，還可以早在實(shí)際混合之前，往水玻璃溶液中加入一部分酸和/或往酸中加入一部分水玻璃溶液。采用這種方式，有可能在非常寬的范圍內(nèi)改變水玻璃溶液/酸流量比。
在將兩種溶液混合之后，優(yōu)選地得到5-12％(重量)SiO2Sol。6-9％(重量)SiO2Sol是特別優(yōu)選的。另外，液溶膠的pH值應(yīng)該是2-8，優(yōu)選地是4-5。如果必要，還可以用堿提高pH值，以便在步驟c)較快地生成凝膠。使用的堿一般是NH4O8、NaOH、KOH、Al(OH)3和/或膠體硅酸。
為了達(dá)到水玻璃溶液與酸盡可能充分的混合，這兩種溶液應(yīng)該優(yōu)選地彼此獨(dú)立地處在溫度0-30℃，特別優(yōu)選地是5-25℃，尤其是10-20℃。
在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備中，例如像混合桶、噴射混合器和靜態(tài)混合器，將兩種溶液進(jìn)行快速充分地混合。優(yōu)選例如像噴射混合器之類的半連續(xù)法或連續(xù)法。
另外，可能往水玻璃溶液中加入作為添加劑的酸和/或Sol遮光劑、特別是紅外遮光劑以便降低由輻射對(duì)導(dǎo)熱率所作的貢獻(xiàn)，例如碳黑、二氧化鈦、氧化鐵和/或二氧化鋯。
此外，可以把纖維加到水玻璃、酸和/或Sol中，以便提高機(jī)械穩(wěn)定性。作為纖維材料，可以使用例如像玻璃纖維或礦物纖維之類的無機(jī)纖維，例如像聚酯纖維、芳族聚酰胺纖維、尼龍纖維或植物源纖維之類的有機(jī)纖維及其混合物。纖維還可以涂層，例如用像鋁之類的金屬進(jìn)行金屬化的聚酯纖維。
在步驟b)中，將步驟a)得到的液溶膠轉(zhuǎn)移到至少一種水不溶性甲硅烷基化劑中。在這種情況下，甲硅烷基化劑以流體形式存在。
使用式(Ⅰ)所示二硅氧烷作為步驟b)和步驟c)中的甲硅烷基化劑R3Si-O-SiR3(Ⅰ)式中R基彼此獨(dú)立地相同或不同，各自代表氫原子或非反應(yīng)性、有機(jī)、直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或未飽和芳族或雜芳族基，優(yōu)選地是C1-C18烷基或C6-C14芳基，特別優(yōu)選地是C1-C6烷基、環(huán)己基或苯基，特別是甲基或乙基。
優(yōu)選對(duì)稱二硅氧烷，對(duì)稱二硅氧烷一詞是指兩個(gè)硅原子都具有相同R基的二硅氧烷。特別優(yōu)選使用其中所有R基都相同的二硅氧烷。具體地，使用六甲基二硅氧烷。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何與水不混溶的甲硅烷基化劑都可以使用。
在步驟b)中甲硅烷基化劑的溫度可以是0℃至在液溶膠中的液相的沸點(diǎn)。優(yōu)選溫度是20-120℃，特別優(yōu)選地是40-120℃，非常特別優(yōu)選地是40-100℃。還可以在更高的溫度下在加壓下進(jìn)行操作。
因此，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何方法，例如像采用噴射混合器或分散設(shè)備將液溶膠加入甲硅烷基化劑中。甲硅烷基化劑因此生成一種其中液溶膠因相間張力而生成基本上呈球形微滴的相。例如可以根據(jù)加入方式、物質(zhì)流量和距離液體表面的距離調(diào)節(jié)微滴尺寸。
令人驚奇地看到，微滴一旦生成，只要它們被流體介質(zhì)完全包圍便相互排斥。因此，保證微滴大小的分布更窄。
在步驟c)中，在步驟b)生成的球形液溶膠在甲硅烷基化劑中進(jìn)行膠凝而得到液凝膠。
步驟c)中甲硅烷基化劑的溫度因此可以是0℃至液溶膠中液相的沸點(diǎn)。優(yōu)選的溫度是20-120℃，特別優(yōu)選的溫度是40-120℃，非常特別優(yōu)選的溫度是40-100℃。還可以在更高的溫度下在加壓下進(jìn)行操作。可以使用溫度影響膠凝速度。一般地，液溶膠在較高溫度下更快地進(jìn)行膠凝。
水不溶性甲硅烷基化劑因此可以裝入任何類型的容器中，但是塔設(shè)備是優(yōu)選的。涉及塔設(shè)備時(shí)，液溶膠優(yōu)選地從上面轉(zhuǎn)移(如果甲硅烷基化劑密度小于液溶膠密度的話)或由下面轉(zhuǎn)移到甲硅烷基化劑之上或之中。在這方面，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的上述方法。
可以通過裝有甲硅烷基化劑的塔高調(diào)整液溶膠微滴或液凝膠顆粒的停留時(shí)間。膠凝速度也可以采用這種方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外，根據(jù)甲硅烷基化劑的性質(zhì)和/或溫度，于是液體介質(zhì)密度和/或粘度也會(huì)不同，因此可以同樣地調(diào)整液溶膠微滴或液凝膠顆粒的停留時(shí)間。另外，由此基本上決定了液溶膠微滴或液凝膠顆粒的大小。
甲硅烷基化劑可以基本上以固定或移動(dòng)方式存在，優(yōu)選地是靜態(tài)的。
在甲硅烷基化劑存在下可以有含水相。如果液溶膠微滴在甲硅烷基化劑中在停留時(shí)間里被膠凝的話，那么生成的凝膠顆粒通過兩種流體相界面，甲硅烷基化劑事實(shí)上以未遺留任何殘留物的方式離開凝膠顆粒。
為了達(dá)到更高的凝膠顆粒穩(wěn)定性，它們可以停留在甲硅烷基化劑中，或在含水相中停留更久一些。這樣造成凝膠老化。
另外，在甲硅烷基化劑中較長的停留時(shí)間可以產(chǎn)生外表面甲硅烷化作用。因此，顆?？梢愿玫貞腋≡谟袡C(jī)溶劑中，以便接下來進(jìn)一步處理。
此外，以這種方式得到的凝膠顆粒還可以采用已知的方法進(jìn)行進(jìn)一步處理，得到氣凝膠。在這方面，優(yōu)選使用甲硅烷基化劑改性的永久性疏水氣凝膠。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，為了得到永久性疏水氣凝膠，通過甲硅烷化作用和后續(xù)優(yōu)選亞-臨界干燥，進(jìn)一步處理生成的液凝膠時(shí)，不必進(jìn)行任何昂貴的洗滌步驟。
下面參看非限制性的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
實(shí)施例生產(chǎn)在流體HMDSO中的凝膠顆粒-塔高4米-塔的直徑25厘米-溫度80-90℃2升鈉水玻璃溶液(SiO2含量6％(重量)與Na2O∶SiO2比為1∶3.3)通過帶套的玻璃柱(長100厘米，直徑8厘米)，其裝有酸性離子交換樹脂(帶磺酸基團(tuán)的苯乙烯二乙烯基苯共聚物，以商品名Duolite C20銷售的產(chǎn)品)(約70毫升/分)。其柱在溫度約7℃下運(yùn)行。從塔底流出的硅酸溶液的pH是2.3。
在混合器中用NaOH(0.5-1摩爾)將來自離子交換劑的Sol的pH值調(diào)至4.6～4.9。然后讓其冷卻(7℃)，再用泵將它通過軟管(內(nèi)徑4毫米，距HMDSO表面約5-10厘米)導(dǎo)入加熱的HMDSO表面。生成的水溶膠微滴緩慢地降落入HMDSO流體，并可以或者直接地從熱的HMDSO中以水凝膠球形式除去，或者通過懸浮在水中的第二種水相(在塔中在HMDSO相下面)以水凝膠球形式除去，并且離開塔。凝膠顆粒的平均直徑為2毫米。
權(quán)利要求
1.基本上呈球形的液凝膠的制備方法，其中包括a)制取液溶膠，b)將步驟a)得到的液溶膠轉(zhuǎn)移到液溶膠不溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑里，以及c)步驟b)中形成的球形液溶膠在液溶膠同樣不溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑中被膠凝化以便制得液凝膠。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在每種情況下，在步驟b)和在步驟c)中僅使用一種甲硅烷基化劑。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于將步驟a)得到的液溶膠轉(zhuǎn)移到甲硅烷基化劑中，并在其中進(jìn)行膠凝以便制得液凝膠。
4.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于提供硅酸鹽類液溶膠。
5.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于在步驟a)中形成硅酸鹽類液溶膠，其中通過采用酸性離子交換樹脂將含水的水玻璃溶液轉(zhuǎn)移到其pH值≤3的二氧化硅Sol中制備該液溶膠。
6.權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于在步驟a)中形成硅酸鹽類液溶膠，其中通過使用至少一種有機(jī)酸和/或無機(jī)酸由含水的水玻璃溶液得到二氧化硅Sol制備該液溶膠。
7.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于在步驟a)中產(chǎn)生水溶膠。
8.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于在步驟b)和c)中甲硅烷基化劑以流體形式存在。
9.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于使用混合噴嘴或分散設(shè)備將液溶膠加入步驟b)的甲硅烷基化劑中。
10.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于在步驟b)和步驟c)中，使用式(Ⅰ)二硅氧烷作為甲硅烷基化劑R3Si-O-SiR3(Ⅰ)式中R基彼此獨(dú)立地相同或不同，各自代表氫原子或非反應(yīng)性、有機(jī)、直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或未飽和的芳族或雜芳族基。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于使用對(duì)稱二硅氧烷作為二硅氧烷。
12.權(quán)利要求10或11的方法，其特征在于使用其中所有R基都相同的二硅氧烷。
13.權(quán)利要求10-12中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于使用六甲基二硅氧烷作為二硅氧烷。
14.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于步驟c)中的甲硅烷基化劑裝在塔中。
15.上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于得到的液凝膠經(jīng)改性后被干燥。
16.權(quán)利要求15的方法，其特征在于改性的液凝膠進(jìn)行亞-臨界干燥。
全文摘要
一種在水不溶性甲硅烷基化劑中生產(chǎn)基本上呈球形的液凝膠的方法。本發(fā)明涉及基本上呈球形的液凝膠的生產(chǎn)方法,其中a)提供液溶膠,b)將步驟a)得到的液溶膠轉(zhuǎn)移到液溶膠不溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑中,以及c)步驟b)中形成的球形液溶膠在液溶膠同樣不溶于其中的至少一種甲硅烷基化劑中被膠凝化以便制備液凝膠。
文檔編號(hào)C01B33/155GK1288444SQ99802075
公開日2001年3月21日 申請(qǐng)日期1999年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月14日
發(fā)明者F·施瓦特福格, U·鮑姆勒 申請(qǐng)人:卡伯特公司