通过自催化水热结晶制备平均粒径Ｄ５０为５０－４００ｎｍ、ＢＥＴ－表面积为１０－４０ｍ↑［２］／ｇ和孔隙体积为０．０５－０．５ｍ↑［３］／ｇ的细晶质勃姆石的方法，通过在２－４的ｐＨ值下研磨铝一水合物制备用于结晶的晶种的方法，以及勃姆石在塑料组合物中作为阻燃剂的应用。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及细晶质勃姆石的制备方法以及所述勃姆石在塑料中作为阻燃剂的应用。2.背景信息从US 4,117,105获知将三水合铝转化成可良好分散的勃姆石。根据一种方法，在200直到800℃的温度下将BET表面积为0.2-15m2/g的三水合铝煅烧2-17小时，直到BET表面积升高到250-800m2/g。Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法是测量固体表面上吸收的气体的量的方法。然后在高压釜中在140-200℃的温度下将煅烧氧化铝的残渣(slurry)再次水化0.5-6小时。阻燃剂塑料组合物以及填料的制备方法从德国专利号19812279C1获知。该塑料组合物由55-75％正交晶体结构的勃姆石构成，其中，取决于温度控制，BET表面积在14.75和17.25m2/g之间变化。作为填料，应用粒径为0.5直至3微米的勃姆石。从德国专利号69231902 T2获知晶体，尤其是由金属氧化物构成的晶体在加速下的生长方法。在所述方法中，获得了在大致50nm的晶体尺寸下为40m2/g范围的BET表面积。在所述方法中，提供pH值为3-11的原料液用于在种晶上沉淀，该原料液包含金属氧化物，该金属氧化物充分不溶于水性介质，以提供生长的固体中心。然后在水热(HT)条件下进行处理，其中添加原料直到晶体生长结束。在日本专利号63265810A中描述了一种方法，其中由氢氧化铝获得了光滑的α-Al2O3-球体，其中将氢氧化铝在湿润的条件下在1-4的pH值下进行研磨。随后通过在1350-1500℃下煅烧而获得所述α-Al2O3。对于离子导体β-氧化铝的制备，从德国专利号3617115 A1获知将勃姆石与水混合并用乙酸将该混合物的pH值调节到pH值为4。然后研磨该混合物并在水溶液中将氧化钠和尖晶石稳定剂混入该经研磨的混合物，随后例如通过用乙酸重新酸化到为4的pH值使该溶液胶溶，其后在升高的温度(80℃下20分钟)下产生凝胶。该产物优选可以通过等静压制形成由β-氧化铝构成的自负载(self-supporting)商品。从德国专利号60015345 T2获知通过在水热处理中应用种晶由勃姆石前体制备准晶质勃姆石的方法。经研磨的勃姆石晶体也可以用作晶体，其中水热反应在等于或小于7的pH值下进行。另外，微晶质勃姆石和陶瓷体的制备在德国专利号3879584中进行了描述，其中勃姆石的前体和勃姆石种晶在水热条件下在8或更高的pH值和大于130℃的温度下应用。最细颗粒状种晶的制备方法从于1987年1月6日公布的美国法定专利技术注册H189获知。采用所述种子材料，如下获得了α氧化铝将该种子材料应用于勃姆石-凝胶并在相对适中的温度下将其转化成细晶质α氧化铝。所述材料应用于电气工业生产或用作磨料。为了在塑料组合物中用于阻燃剂，需要具有低表面积和低孔隙体积的细晶质勃姆石。该阻燃剂应该显示与所述塑料化合物良好的且容易的溶混性，同时具有在总组合物中的高比例，还应获得高的可燃性或不燃性等级。另外，机械强度性能如拉伸强度和断裂伸长率应该处于高水平。专利技术目的本申请至少一个可能的实施方案的目的是提供具有低表面积和低孔隙体积的细晶质勃姆石的制备方法，该勃姆石以占总组合物的高比例容易地混溶到塑料化合物中，并提供高的可燃性或不燃性等级，同时实现优异的机械强度性能。专利技术概述本申请至少一个可能的实施方案是具有低表面积和低孔隙体积的细晶质勃姆石的制备方法，该勃姆石可以占总组成的高比例容易地混溶到塑料化合物中并提供高水平的可燃性，同时实现优异的机械强度性能。根据本申请的至少一个可能的实施方案，提供如下的细晶质勃姆石在一个实施方案中具有的D50(D50＝中值粒径)平均粒径为50-400nm，在另一个实施方案中为100-300nm，或在又一个实施方案中为150-250nm。另外，该微粒勃姆石具有10-40m2/g，更优选15-35m2/g，最优选15-30m2/g的BET-表面积。在另一个实施方案中，该勃姆石具有0.05-0.5cm3/g，特别优选0.1-0.4cm3/g的孔隙体积。根据本申请的至少一个可能的实施方案，前面所述的具有低表面积的细晶质勃姆石由水合物源通过自催化水热结晶法制备。自催化通常描述其中反应产物本身是反应用催化剂的反应。水热通常描述在较高的压力下物质从较高的温度结晶的技术。下面将描述该方法。根据这个实施方案，重要的或非常合乎需要的是在该方法的实施过程中应用特殊类型的种晶。该类种晶的性能以及其制备方法将在下面进行详细说明。对于种晶的制备实施方案来说，使用铝一水合物源。铝一水合物源(AlO(OH))具有勃姆石型晶体结构并且具有大约500nm或更大的D50粒径的合适颗粒尺寸以及20m2/g或更大的BET-表面积。此类铝一水合物源可以例如以商品名称APYRAL(由位于Nabaltec AG，Alustrasse 50-52，92421Schwandorf，Federal Republic of Germany的Nabaltec Co.Germany制备)商购获得。随后，由该铝一水合物源制备水分散体并将所述分散体研磨，优选在球磨机中研磨。球磨机通常是一类使用球或石子，通常是陶瓷的研磨机，用以通过用所述的球或石子研磨湿润或干燥的材料将该材料减小到特定尺寸。令人惊奇地，结果是当与在中性或微碱性分散体中进行研磨相比，在一个实施方案中在pH值为2到4，在另一个实施方案中在pH值为2.5-4.5，或在又一个实施方案中在pH值甚至为3的水性悬浮液中，将铝一水合物源研磨过程中，BET-表面积和孔隙体积仅略微增加。有机酸，特别是乙酸发现是特别适合的。可以认为有机酸在摩擦化学反应过程中促进平滑破裂表面的产生，该反应在研磨过程中在研磨齿、分散体液体和勃姆石的断裂表面之间发生。摩擦化学通常定义为集中在物体或物质表面上发生的化学反应的化学领域。乙酸在一连串实验中显示出酸强度、稳定性、其盐的溶解性以及与水的溶混性的最佳或合乎需要的结合。更强的酸如甲酸或草酸往往在较高的反应温度下分解，而具有较长碳链的有机酸，它们较不与水混溶，如戊烷和己烷酸显示显著降低的反应速度并且产生几乎不可溶的盐。采用乙酸同时保持反应温度在50℃和70℃之间，总是可以进行快速的转化和研磨，而没有不希望或不可接受的程度的乙酸分解或产生不溶性盐。附图简述附图说明图1示出了3种晶质前体勃姆石的BET-表面积相对于研磨持续时间的变化。图2示出了180分钟时间跨度下BET-表面积相对于研磨持续时间变化的对比，其中将pH值为9的分散体和pH值为4的第二分散体进行了比较；和图3示出了在图2的实验过程中孔隙体积变化的测定结果。实施方案的描述图1显示了如表1所述的3种晶质前体勃姆石的BET-表面积相对于研磨持续时间的变化。示出了根据已知方法在中性水分散体中的研磨结果。以勃姆石型铝一水合物源计，固体的浓度是10％。表1示出了在研磨之前所应用的前体物质的平均粒径以及BET-表面积。BET-表面积的测定根据DIN66131进行；以下BET值也是一样(DIN＝德国工业标准)。表1 从图1可以看出，如可以或应该预期的那样，全部3种前体勃姆石的BET-表面积随着研磨持续时间的增加和晶体尺寸的分别降低而增加。在3小时(180分钟)的最长本文档来自技高网...
【技术保护点】
勃姆石，其特征在于平均粒径Ｄ５０为５０－４００ｎｍ，ＢＥＴ－表面积为１０－４０ｍ↑［２］／ｇ和孔隙体积为０．０５－０．５ｃｍ↑［３］／ｇ。
【技术特征摘要】
DE 2006-3-15 102006012268.21.勃姆石，其特征在于平均粒径D50为50-400nm，BET-表面积为10-40m2/g和孔隙体积为0.05-0.5cm3/g。2.制备用于勃姆石自催化水热结晶的种晶的方法，包括以下步骤a.制备具有勃姆石型晶体结构的铝一水合物源的水分散体，和b.研磨该分散体，其特征在于在研磨过程中将pH值保持在2-4的范围内。3.根据权利要求2的方法，其特征在于pH值用有机酸，优选用乙酸调节。4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于步骤a)中的分散体显示5-50wt％，优选10-25wt％的铝一水合物源固体含量比例。5.根据权利要求2-4的方法，其特征在于在步骤b)中，将该分散体的温度保持在50-70℃的范围内。6.根据权利要求2-5中一项的方法，其特征在于该铝一水合物源具有500nm或更大的平均粒径D50以及20m2/g或更大的BET-表面积。...
【专利技术属性】
技术研发人员：A赖默，R绍尔维因，M索尔加拉，L埃登哈特尔，
申请(专利权)人：纳巴尔特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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