Preparation of silica by acid dissolution of sepiolite and study of its reinforcing effect in elastomers

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1982-03, Vol.103 (1), p.51-60
• Main Authors: Hernández, L. González, Rueda, L. Ibarra, Diaz, A. Rodriguez, Antón, C. Chamorro
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1982.051030105

The preparation of amorphous silica by acid treatment of a natural magnesium silicate and its use as reinforcing filler for NR and SBR compounds are studied. Limited to the treatment with nitric acid, the rate constants at different temperatures and acid concentrations and the activation energy are calculated, as a function of percentage of extracted magnesium. The resulting material is basically an amorphous silica (92.5% SiO2), as shown by X‐ray analysis, that keeps the fibrous morphology of the original mineral. According to a preliminary technological study the resulting silica is a suitable reinforcing filler for general purpose rubbers; a comparison between the experimental results and those obtained with a commercial fine particle precipitated silica was made. Using a SBR compound the effect of silane coupling agents on the new silica was studied. Die Herstellung von amorpher Kieselsäure durch saure Behandlung von Sepiolit, einem natürlichen Magnesiumsilikat, und ihre Verwendung als verstärkender Füllstoff für Naturkautschuk‐ und Styrol‐Butadienkautschuk‐Mischungen wurden untersucht. Die Geschwindigkeitskonstante der Magnesiumextraktion durch Salpetersäure bei verschiedenen Temperaturen und Säurekonzentrationen und die Aktivierungsenergie wurden ermittelt. Das Endprodukt besteht weitgehend aus amorpher Kieselsäure (92,5% SiO2), wie durch Röntgenanlyse bestätigt wurde; die faserige Morphologie des Ausgansminerals wird beibehalten. Wie eine kurze technologische Untersuchung zeigte, ist die erhaltene Kieselsäure als verstärkender Füllstoff für Allzweckkautschuke geeignet; die Ergebnisse wurden mit jenen aus handelsüblicher gefällter Kieselsäure verglichen. Die Einwirkung von Silan‐Haftvermittlern auf die neue Kieselsäure wurde ebenfalls untersucht.