[發(fā)明專利]制備有機(jī)改性的層狀雙氫氧化物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680045383.8
• 申請(qǐng)日: 2006-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101321697A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·朔馬克;R·溫特斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/00
• 分類號(hào): C01F7/00;C01B13/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發(fā)明涉及一種制備層狀雙氫氧化物的方法。

這類方法在本領(lǐng)域是已知的。Cavani等(Catalysis?Today，11(1991)， 第173-301頁(yè))報(bào)道了制備層狀雙氫氧化物的各種方法。所有舉例的制備方 法均在水中進(jìn)行。Carlino(Solid?State?Ionics，98(1997)，第73-84頁(yè))描述 了將羧酸插入層狀雙氫氧化物的各種方法，其主要使用水溶液。

制備層狀雙氫氧化物的大多數(shù)方法在水中進(jìn)行，使得最終干燥產(chǎn)物具 有顯著量的水。此外，當(dāng)再分散于水中時(shí)，具有羥基或有機(jī)陰離子作為平 衡電荷離子的層狀雙氫氧化物通常形成堿性懸浮液。當(dāng)層狀雙氫氧化物共 混入聚合物基質(zhì)時(shí)，常規(guī)制備的層狀雙氫氧化物的顯著量的水和堿度可改 變所得復(fù)合材料的機(jī)械和物理性能，如共混可導(dǎo)致解聚。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種制備層狀雙氫氧化物的新方法，通過(guò) 該方法可降低最終產(chǎn)物中的堿度和/或水量。本發(fā)明的另一目的是提供新的 層狀雙氫氧化物。

該目的通過(guò)一種制備包含平衡電荷的陰離子的層狀雙氫氧化物的方法 實(shí)現(xiàn)，該方法包括如下步驟：

(a)制備包含如下組分的前體懸浮液或溶液：二價(jià)金屬離子源、三價(jià) 金屬離子源、水和與水溶混的且其中可至少溶解5g/l平衡電荷的陰離子前 體的溶劑；

(b)處理前體懸浮液或溶液以得到層狀雙氫氧化物， 其中在步驟(b)之前、之中或之后將平衡電荷的陰離子的前體加入懸浮液或 溶液中，其中如果平衡電荷的陰離子為有機(jī)陰離子，則基于平衡電荷的陰 離子的前體總重量小于50重量％的平衡電荷的陰離子的前體為鹽，條件是 平衡電荷的陰離子不為碳酸根。

在本發(fā)明方法中使用溶劑使得可以生產(chǎn)含有較低水量的層狀雙氫氧化 物。層狀雙氫氧化物通常具有改進(jìn)的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明方法特別適合制備包含有機(jī)陰離子作為平衡電荷的陰離子的層 狀雙氫氧化物。這些有機(jī)改性的層狀雙氫氧化物具有降低的減小，即當(dāng)再 分散在如水中時(shí)的pH低于以常規(guī)方式制備的常規(guī)層狀雙氫氧化物。使用 本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)較高的有機(jī)陰離子插層度。通常而言，層狀雙氫氧化物， 尤其是有機(jī)改性的層狀雙氫氧化物對(duì)它們共混入的聚合物具有改進(jìn)的相容 性。

在本發(fā)明方法中，溶劑可為任何與水溶混且其中可至少溶解5g/l平衡 電荷的陰離子的前體的溶劑。溶劑與水的溶混性可使用ASTM?D?1722-98 測(cè)定。陰離子前體的溶解度可取決于混合物的pH和/或溫度。在本發(fā)明方 法中，選擇條件如反應(yīng)溫度，以使至少5g/l平衡電荷的陰離子的前體可溶 解。這類溶劑的實(shí)例包括醇類如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、 異丁醇和叔丁醇；鏈烷多元醇如乙二醇、丙二醇和甘油；醚類如二甲醚、 乙醚或二丁醚；鏈烷多元醇的二醚如二甲基乙二醇、二乙基乙二醇、二甲 基丙二醇和二乙基丙二醇；以及根據(jù)下式的烷氧基化醇：

其中R₁為C₁-C₈烷基或苯基，R₂為氫或甲基，以及n為1-5的整數(shù)；胺類 如三乙胺；非離子聚合物溶劑如聚乙二醇、聚丙二醇、月桂基聚乙二醇； 離子液體；吡啶；二甲亞砜；以及吡咯烷酮如N-甲基吡咯烷酮。

在一個(gè)實(shí)施方案中，溶劑為可與水形成共沸物的溶劑。在本發(fā)明方法 中使用共沸混合物使得更易除去溶劑且更有效地除去水。

優(yōu)選溶劑為具有一個(gè)羥基的醇。這類醇的實(shí)例為一元醇如甲醇、乙醇、 正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和叔丁醇以及如上所定義的烷氧基化醇。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，溶劑為烷氧基化醇。這類烷氧基化醇的 實(shí)例為乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單 異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單叔丁基醚、乙二醇單己基醚、乙二 醇單苯基醚、乙二醇、2-乙基己基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、 二甘醇單正丙基醚、二甘醇單異丙基醚、二甘醇單丁基醚、丙二醇單甲基 醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁 基醚、丙二醇單叔丁基醚、丙二醇單己基醚、丙二醇單苯基醚、二丙二醇 單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單異丙基 醚和二丙二醇單丁基醚。在這些醇中較不優(yōu)選乙二醇單甲基醚和乙二醇單 乙基醚，因?yàn)樗鼈兪侵禄缘那铱稍斐山】祮?wèn)題。