磷酸铝,多磷酸铝和偏磷酸铝颗粒和它们在漆中用作颜料的用途及其制备方法技术

一种磷酸铝组合物，其包括磷酸铝、多磷酸铝、偏磷酸铝或其混合物。该组合物的特征可以是：当为粉末形式时，组合物具有颗粒，其中至少一些颗粒所具有的空隙数平均值为１个或多个空隙／颗粒。另外，该组合物的特征还在于：在差示扫描量热法测试中出现处于约９０摄氏度至约２５０摄氏度之间的两个吸热峰。该组合物的特征还在于：当为粉末形式时，在水中的分散性为至少０．０２５克／１．０克水。该组合物可通过包括以下步骤的方法制备：使磷酸和硫酸铝以及碱性溶液相接触以产生基于磷酸铝的产品，以及任选地在一升高的温度下煅烧基于磷酸铝、多磷酸铝或偏磷酸铝的产品。该组合物可在漆中用作二氧化钛的替代物。

【技术实现步骤摘要】
,多和偏颗粒和它们在漆中用作颜料的用途及其制备方法
0004本专利技术涉及制备、偏、正和多的颗粒的方法。本专利技术进一步涉及将这样的颗粒用作漆中以及其他应用中的颜料。
技术介绍
0005二氧化钛之所以成为最普通的白色颜料，是因为它对可见光具有很强的反向散射能力，而反向散射能力又取决于它的折射率。人们已在寻找二氧化钛的替代品，但由于结构上的原因，这种氧化物的锐钛矿和金红石形式的折射率都远远高于任何其他白色粉末的折射率。0006二氧化钛颜料并不能溶解于涂料载色剂中，而是分散在涂料载色剂中。这类二氧化钛颜料的性能性质(包括其物理和化学特性)是由颜料的粒度以及其表面的化学组成决定的。市面上可购买到的二氧化钛有两种晶体结构锐钛矿和金红石。优选金红石二氧化钛颜料是因为它们与锐钛矿颜料相比能够更有效地对光进行散射，而且更加稳定和持久。二氧化钛由于折射率大，使其对光的散射非常高效。二氧化钛的装饰和功能属性因其散射能力而成为非常理想的颜料。然而，人们都知道二氧化钛对于制造商却是一种昂贵的颜料。因此，需要一种支付得起的二氧化钛替代品作为颜料。0007如前所述，二氧化钛的一个期望特征在于其对可见光具有巨大的散播(或散射)能力。二氧化钛之所以具有这种性质是因为其折射率高，而且在光谱的可见光部分中不存在电子跃迁。在其作为颜料的应用中，已进行了部分地或全部地替代二氧化钛的很多尝试。然而，其他白色固体物质很难达到二氧化钛的两种形式(即锐钛矿和金红石)的折射率(Handbook of Chemistry and Physics，CRC Press，57th ed.，1983)。因此，人们在寻找新的白色颜料时开始寻找利用其他光散播机制的系统。多相介质(其折射率表现出很大的变化)可用作光散播器。0008对于使获得的膜在颗粒内部或者颗粒与树脂之间含有“微孔”的颜料或漆，它们的制造方法的当前可选方案还十分有限。文献中也描述了制备空心颗粒的某些技术，然而，多数技术专注于利用乳液中的聚合作用制造空心的球状聚合颗粒。一个实例就是N.Kawahashi和E.Matijevic(Preparation of Hollow Spherical Particle of ItriumCompounds，J Colloid and Interface Science 143(1)，103，1991)对具有碱性碳酸itrium的聚苯乙烯乳液的涂敷以及后续在高气温中的煅烧，从而制备itrium化合物空心颗粒的研究。0009Galembeck等人在巴西专利BR 9104581中描述了利用偏磷酸钠和硫酸铝之间的化学反应并继而进行热处理来制备偏的空心颗粒。该研究涉及从磷酸钠和硝酸铝合成的的空心颗粒的形成。如前所述，能用和偏这两种颜料来代替基于PVA乳液或丙烯酸系乳液的漆中的大部分TiO2。0010Galembeck等人的巴西专利BR 9500522-6描述了一种由偏钙这种复盐制造白色颜料的方法，偏钙这种复盐可直接由偏和碳酸钙颗粒在聚合胶乳的乳液型水介质中进行的化学反应获得。该专利将先前的结果扩展到了钙盐，而钙盐从保护环境的角度考虑是有利的，因为它们完全无毒。0011若干出版物中讨论了主要用作催化剂载体(包括晶体和无定形形式)的材料的合成。这些方法中有许多产出了高度的多孔结晶形式而几乎没有热稳定的无定形组分。这类材料的实例被描述于具有如下专利号的美国专利中3,943,231；4,289,863；5,030,431；5,292,701；5,496,529；5,552,361；5,698,758；5,707,442；6,022,513；以及6,461,415。然而，存在对的空心颗粒，特别是制造起来相对容易的粉末的需要。
技术实现思路
0012本专利技术的对象是一种组合物，其包括、多、偏或其混合物。该组合物的特征可以是当为粉末形式时，组合物具有颗粒，其中一些颗粒所具有的空隙数平均值为至少1个或多个空隙/颗粒。另外，该组合物的特征还在于在差示扫描量热法测试中出现处于约90摄氏度至约250摄氏度之间的两个吸热峰。该组合物的特征还在于当为粉末形式时，在水中的分散性为至少0.025克/1.0克水。附图说明0013图1a是由透射电子显微镜得到的本专利技术材料的能量过滤图像。0014图1b是由透射电子显微镜得到的本专利技术材料的明场图像。0015图2a是由透射电子显微镜得到的本专利技术材料的能量过滤图像。0016图2b是由透射电子显微镜得到的本专利技术材料的明场图像。0017图3a是由透射电子显微镜得到的明场图像，展示了一种没有空隙的基于的产品。0018图3b是由透射电子显微镜得到的明场图像，展示了一种没有空隙的基于的产品。0019图4是从差示扫描量热计中获得的本专利技术材料的温度记录图。0020图5是从差示扫描量热计中获得的本专利技术材料的温度记录图。0021图6是从差示扫描量热计中获得的本专利技术材料的温度记录图。0022图7是从差示扫描量热计中获得的本专利技术材料的温度记录图。具体实施例方式0023在下面的描述中，本文公开的所有数值皆为近似值，无论它们是否与措词“约”或“大致”连用。这些数值可变化1％、2％、5％，或者有时可变化10-20％。只要公开了具有下限RL和上限RU的一个数值范围，那么落入该范围内的任意数值也被具体公开。特别地，该范围内的以下数值被具体公开R＝RL+k×(RU-RL)，其中变量k可从1％变动到100％，且增量为1％，也就是说，k等于1％、2％、3％、4％、5％，...、50％、51％、52％、...、95％、96％、97％、98％、99％或100％。而且，由两个上面定义的R数值限定的任一数值范围也被具体公开。0024本专利中所描述的专利技术涉及的组合物包括、多、偏或其混合物。文中所用的术语“”和“组合物”包括以及多、偏和它们的混合物。组合物的特征是，当其为粉末形式时，分散性为至少0.025克/1.0克水。优选地，组合物的特征在于，当其为粉末形式时，分散性为至少0.035克/1.0克水。更优选地，组合物的特征在于，当其为粉末形式时，分散性为至少0.05克/1.0克水。0025新型空心颗粒一般可由几种不同的特性表征。例如，当制备成粉末形式时，包括颗粒，其中一些颗粒所具有的空隙数平均值为至少1个空隙/颗粒。此外，当、多和/或偏为粉末形式时，通过差示扫描量热法测试的样品表现出两个独特的吸热峰，所述峰通常出现在90℃-250℃之间。优选地，第一个峰大致出现在温度约96℃-116℃之间，而第二个峰则出现在约149℃-189℃之间。更优选地，两个峰均出现在约106℃-约164℃之间。此外，通常表现出如文中所述的优异分散性特性。0026与大多数无机工业化学品(包括那些通常作为晶体或多销售的产品)相反，本专利技术的组合物由非晶态固体构成。产品最为常见的CAS号为7784-30-7，但这指的是化学计量的晶体固体。本专利中所述的专利技术还涉及一种新的、偏和其混合物。0027无定形(即，非晶态)固体与它们的具有类似组成的晶体对应物有所区别，而这些区别可带来有益性质。例如，这些区别可包括(i)非晶态固体不会以锐角衍射x射线，但却可产生宽散射光晕；(ii)非晶态固体不具有意义明确的化学计量关系，因而它们能覆盖宽范围的化学组成；(i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铝组合物，其包括：磷酸铝、多磷酸铝、偏磷酸铝或其混合物，其中所述组合物包括颗粒，当为粉末形式时，至少一些颗粒所具有的封闭空隙数平均值为１个或多个空隙／颗粒，所述组合物的进一步特征在于：（ａ）当为粉末形式时，差示扫描量热法测试中出现处于约９０摄氏度至约２５０摄氏度之间的两个吸热峰；以及（ｂ）当为粉末形式时，在水中的分散性为至少０．０２５克／１．０克水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔德布里托，费尔南多伽伦贝克，
申请(专利权)人：鲍吉肥料公司，金边大学，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]