Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее часто соединения фосфора применяются как модификаторы для оксида алюминия. Так, описано модифицирование оксидной пленки, присутствующей на поверхности металлического алюминия [182]. Затем алюминиевая пластинка была обработана 2 %-ми этанольными растворами фторированных моноалкилфосфатов (CF3(CF2)mCH2CH20P(=0)(0H)2) с т = 7 и 9. Модифицирование проводили при комнатной температуре в течение недели. Была получена супергидроф^ная поверхность, на которой краевой угол смачивания для рапсового масла достигает 150°. Эти же авторы провели модифицирование аналогичной алюминиевой пластинки фторированным алкилтрихлорсиланом (CF3(CF2)7CH2CH2SiCl3). Модифицирование проводилось очень разбавленным раствором в смеси гексана (300 г), хлороформа (30 г) и четыреххлористого углерода (30 г) на 1 мл модификатора в течение 12 ч при комнатной температуре. Авторы показали, что краевые углы смачивания для пластинки, модифицированной фторированным моноалкилфосфатом, выше, чем для пластинки, модифицированной фторированным алкилтрихлорсиланом. Были испытаны фторированные жирные кислоты, жирные спирты с такой же углеродной цепью, но последние не проявили себя как модификаторы.
В работе [183] применялись алкилфосфоновые кислоты и моноалкилфосфаты для получения ультратонких пленок, предохраняющих алюминий от коррозии. По
m
Взаимодействие модификаторов с uoeepxHocmvK) ?носителей
\Гп. 4
pH-зависимому флотационному тесту, по измерению динамического контактного угла и по коррозионному тесту была выявлена лучшая якорная группа для алюминия.
Авторы [184] разработали краски на основе хлопьев алюминия, имеющие хороший металлический блеск. Алюминиевые хлопья были обработаны смесью монола-урилфосфата и дилаурилфосфата, затем смешаны с органической основой краски.
Фосфоновые кислоты и сложные эфиры фосфорной кислоты также были использованы для модифицирования оксида алюминия. Так, в [185] описано получение целого ряда алкилфосфоновых кислот для обработки пористых керамических мембран. Главным компонентом этих мембран был оксид алюминия. Через мембраны были пропущены водные растворы кислот, таких как СНзР(=0)(0Н)2, (СНз)зСР(=0)(0Н)2, PhP(=0)(0H)2, (НО)2(0=)РС6Н4—С6Н4Р(=0)(0Н)2. Затем мембраны нагревали 24 ч при 160° (в случае СНзР(=0)(0Н)2 при 120° один час). Характеристики этих мембран сравнивали с характеристиками мембран, силилированных и обработанных тетраэтоксисиланом.
Авторами [180] было предпринято исследование возможности модифицирования оксида алюминия фосфоновыми кислотами с различными алкильными радикалами, а также определена гидролитическая стабильность образующегося привитого слоя. Показано, что алкилфосфоновые кислоты, а также их эфиры могут успешно применяться в качестве модификаторов для оксида алюминия. В нейтральной среде привитый слой стабилен, однако при pH < 4, а также при pH = 12 происходит его разрушение.
В работе [171] модифицирование мембран из 7-оксида алюминия н-бутил-фосфоновой кислотой было предпринято для изменения селективности разделения газов. Было показано, что подобное модифицирование чрезвычайно сильно влияет на проницаемость мембран. Работа [158] посвящена модифицированию корунда октадецилфосфоновой кислотой.
Имеются также упоминания о применении фосфоновых кислот в качестве модификаторов для ТЮ2 и Zr02 [186,143], Ре20з[187], Fe3C>4 [188] и Ta2Os [189]. По-видимому, можно полагать, что фосфоновые кислоты и их производные в будущем смогут составить сильную конкуренцию кремнийорганическим соединениям в модифицировании неорганических оксидов. Следует также отметить, что сами фосфоновые и фосфиновые кислоты, а также их эфиры, как правило, практически нетоксичны.
4.3.3. Модифицирование поверхности борорпшлческими со« д^иениклы. Как
было отмечено выше (разд. 3.5), для модифицирования поверхности могут быть использованы соединения общей формулы R„BX3_n, где 1 < п < 3, т. е. в качестве модификаторов можно использовать даже триалкилбораны (п = 3). Триал-килбораны были использованы для модифицирования поверхности кремнезема [49,50]; авторы отмечают, что реакционная способность этих соединений в реакции модифицирования весьма низка. Неудобство использования несимметричных триорганилборанов для модифицирования поверхности связано еще и с тем, что заранее, как правило, нельзя предсказать, какой из радикалов будет отщепляться в реакции модифицирования. Следует также отметить, что несимметричные триорганилбораны при обычных условиях неустойчивы и диспропорционируют с образованием смеси симметричных триорганилборанов. Поэтому можно сделать вывод, что использование триорганилборанов для модифицирования кремнезема
43]
Модифицирование поверхности оксидных носителей
139
в принципе возможно (особенно для коммерчески доступных симметричных соединений этого класса), однако вряд ли целесообразно.
Эфиры диорганилбориновых кислот R^BOAlk, сами эти кислоты и их ангидриды обычно получают с помощью соответствующих металлорганических соединений, чаще всего реактивов Гриньяра, с эфирами борной кислоты, например, трибутилборатом [190]. Диалкилбориновые кислоты и их производные быстро окисляются на воздухе, низшие члены ряда способны даже к самовоспламенению, поэтому работа с ними требует инертной атмосферы. Диарилборные кислоты и их эфиры более устойчивы и допускают работу на воздухе, однако хранить их, во избежание окисления, следует также в инертной атмосфере.
