КОНСОЛИДИРОВАННЫЕ РАСКЛИНИВАЮЩИЕ НАПОЛНИТЕЛИ, ОБЛАДАЮЩИЕ ВЫСОКОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ, И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

1. Способ получения консолидированных расклинивающих наполнителей, в котором
(A) консолидирующий агент смешивается с расклинивающим наполнителем, и
(B) консолидирующий агент, смешанный с расклинивающим наполнителем,
отверждается при повышенном давлении и повышенной температуре,
причем консолидирующий агент, содержит
(А1) продукт гидролиза или конденсации
(a) по меньшей мере, одного функционализированного органосилана общей формулы (I)
,
в которой радикалы Rx являются одинаковыми или различными и представляют собой группы, которые невозможно удалить гидролитически, и включают в себя, по меньшей мере, одну сшиваемую функциональную группу, радикалы R являются одинаковыми или различными и представляют собой группы, которые невозможно удалить гидролитически, радикалы Х являются одинаковыми или различными и представляют собой группы, которые можно удалить гидролитически, или гидроксильные группы, b имеет значение 1, 2 или 3, и с имеет значение 0, 1 или 2, причем сумма (b+с) равна 1, 2 или 3;
(b) при необходимости, по меньшей мере, одного гидролизующегося силана общей формулы (II)
,
в которой значение Х определено в формуле (I); и
(c) по меньшей мере, одного соединения металла общей формулы (III)
,
в которой М представляет собой металл основных групп I-VIII или подгрупп II-VIII Периодической таблицы элементов, в том числе бор, значение Х определено в формуле (I), причем возможно, что две группы Х будут заменены оксо-группой, и соответствует валентности элемента;
молярное соотношение использованного соединения кремния к использованному соединению металла находится в диапазоне от 10000:1 до 10:1, и
(А2) органический сшивающий агент, имеющий, по меньшей мере, две функциональные группы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукт гидролиза или конденсации (А1) образуется путем гидролиза или конденсации
(а) по меньшей мере, одного функционализированного органосилана общей формулы (I), которая определена в п.1,
(d) по меньшей мере, одного органосилана общей формулы (1а)
,
в которой радикалы R являются одинаковыми или различными и представляют собой группы, которые невозможно удалить гидролитически, радикалы Х являются одинаковыми или различными и представляют собой группы, которые можно удалить гидролитически, или гидроксильные группы, и n имеет значение 1, 2 или 3,
(b) по меньшей мере, одного гидролизующегося силана общей формулы (II), которая определена в п.1 и
(c) по меньшей мере, одного соединения металла общей формулы (III), которая определена в п.1; причем
молярное соотношение использованного соединения кремния к использованному соединению металла находится в диапазоне от 10000:1 до 10:1.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что весовое отношение суммы соединений кремния и соединений металла, которые используются для образования продукта гидролиза или конденсации, к органическому сшивающему агенту находится в диапазоне от 1:5 до 1:0,3.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что молярное соотношение функциональных групп функционализированного органосилана к функциональным группам сшивающего агента находится в диапазоне от 10:1 до 1:2.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что функциональные группы функционализированного органосилана и сшивающего агента представляют собой винильную, акрилоильную или метакрилоильную группы.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сшивающий агент представляет собой ди- или полифункциональный акрилат или метакрилат, ненасыщенный сложный полиэфир или эпоксидную смолу.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что консолидирующий агент содержит термический катализатор.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что консолидирующий агент отверждают при температуре, по меньшей мере, 40°С и давлении, по меньшей мере, 8 бар (0,8 МПа).
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что металл в соединении металла общей формулы (III) выбирают из В, Al, Zr и особенно Ti.
10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что до и/или в процессе отверждения жидкую или газообразную среду, особенно воздух, пропускают в течение определенного времени через расклинивающий наполнитель, который следует консолидировать и который смешивают с консолидирующим агентом, чтобы отрегулировать пористость.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что жидкая или газообразная среда содержит летучие, газообразные или испаряющиеся кислоты, основания или другие катализаторы.
12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после размещения в разрыве расклинивающий наполнитель усиливается за счет последующей инжекции консолидирующего агента и последующего отверждения.
13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что консолидирующий агент содержит продукт гидролиза или предшественник продукта конденсации (а) винил-, акрилоил- или метакрилоилсилана, (d) алкилсилана, (b) эфира ортокремниевой кислоты и (с) алкоксилата металла.
14. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что консолидирующий агент получают с помощью золь-гель процесса с использованием количества воды, меньше стехиометрического, в расчете на присутствующие гидролизующиеся группы.
15. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что консолидирующий агент присутствует в виде, не содержащем частиц, до смешивания с расклинивающим наполнителем.
16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расклинивающий наполнитель содержит гранулы или частицы песка, керамики, скорлупы грецких орехов, алюминия или нейлона.
17. Консолидированный расклинивающий наполнитель, обладающий гидролитической стабильностью в гидротермальных условиях, который получают в способе по пп.1-16.
18. Консолидированный расклинивающий наполнитель по п.17, отличающийся тем, что наполнитель является пористым.
19. Консолидированный расклинивающий наполнитель по п.17 или 18, отличающийся тем, что обладает степенью пористости от 5 до 50%.