[發明專利]制造氧化鐵膠體的方法

有效

• 申請號: 200880010293.4
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101646733A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: R·M·湯普森
• 申請（專利權）人: 英菲諾姆國際有限公司
• 主分類號: C09C1/24
• 分類號: C09C1/24;C01G49/02;C01G49/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發明涉及氧化鐵膠體的制造方法。本發明涉及通過單羧酸和多羧酸 的混合物將所需氧化鐵粒子分散在載液中，從而為該膠體提供優異的性質。 該方法還具有保持該氧化鐵粒子的物理形式、能夠在該膠體內保持氧化鐵 芯的任何合意的性質(例如芯尺寸和/或形狀、單分散性、晶形或磁性)的 優點。

根據本發明的方法制成的膠體特別可用作液體燃料的添加劑，以向燃 料燃燒器或內燃機的燃燒室供應鐵(以氧化鐵形式)，在此其可實現燃燒 改進和/或從中通往廢氣流并發揮其它有益作用。

在后一方面，該膠體特別可以在經由燃料以適合促進捕集器再生的形 式向柴油機廢氣的微粒捕集器供應鐵的方法中用作柴油燃料添加劑。特別 地，該方法包括向燃料中加入根據本發明方法制成的氧化鐵膠體。這種膠 體的燃燒產生含鐵化合物，尤其是鐵氧化物，其與碳質顆粒物一起收集在 微粒捕集器中。這些鐵化合物定期或連續促進這種碳質材料的燃燒，在任 一情況下都造成留在該捕集器中的微粒量降低和使該捕集器保持長時間工 作。

與現有技術的材料相比，本膠體特別表現出比現有技術的鐵添加劑低 的在燃料噴射器上的相關沉積物形成程度。該方法因此特別適用于對燃料 噴射器沉積物表現出提高的敏感性(尤其是在燃料中存在金屬鹽的情況下， 金屬鹽看似加劇了噴射器結垢問題)的現代發動機。該膠體也表現出性能 的平衡，從而非常適合用作燃料中的添加劑，尤其是在柴油機機載定量給 料裝置中。特別地，該膠體表現出所需流變性和在燃料中的穩定性的良好 平衡。

根據本發明的方法制成的膠體同樣可用在要求使用鐵(氧化鐵形式) 作為流體催化劑的化學方法中。

此外，本發明的方法可用于制備用于需要磁性流體(有時被稱作“鐵 磁流體”)或具有特定晶形的氧化鐵分散體的用途的膠體。氧化鐵以各種 結晶或非晶形式存在，不同結構提供不同性質。本發明的方法能夠通過在 其中合并作為分散劑的單羧酸和多羧酸的混合物(優選單羧酸和二羧酸的 混合物)來制造具有改進的穩定性的膠體(即更久保持穩定的膠態分散體)， 同時保持原材料中的氧化鐵形式。因此，可以參照該膠體的所需最終性質 在開始時選擇氧化鐵的所需形式，此后通過根據本發明的方法并入該分散 劑來改進其可分散性。

EP-A-1512736描述了柴油燃料，其含有可用于微粒捕集器再生的膠態 分散或溶解的金屬催化劑化合物。實施例9示范了“重組”膠體的形成， 其中通過向其中加入穩定劑A(聚異丁烯琥珀酸)，使現有技術的膠體 176(氧化鈰和氧化鐵的混合膠態分散體)的濃縮物穩定化。該文獻 沒有教導本方法的反應條件，并且沒有具體公開本發明所要求的第一膠體 (由在載液中用單羧酸穩定化的氧化鐵粒子構成)與二羧酸的反應。

由借助單羧酸和多羧酸的混合物分散在載液中的氧化鐵粒子構成的膠 體的制造方法，該方法包括下述步驟：

a)制備或以其它方式獲得由分散在載液中的氧化鐵粒子構成的第一膠 體，該第一膠體中的分散劑是一種或多種單羧酸；和

b)使所述第一膠體與一種或多種由一種或多種多羧酸化合物(或其前 體)和任選地一種或多種單羧酸化合物構成的附加羧酸反應，以形成其中 合并有所述附加羧酸作為分散劑的所需的氧化鐵膠體；

其中階段b)中的反應如下實現：使第一膠體與所述附加羧酸混合， 然后在攪拌下加熱至100℃至180℃的溫度達1至10小時，該反應在作為 溶劑的載液中進行；且其中在使用任何多羧酸前體時另外存在水，以實現 任何這類前體的原位水解。

本發明的第二方面涉及可通過第一方面的方法獲得的膠體。

下面更詳細描述本發明的特征。

本發明的第一方面的方法

本發明的方法包含兩個階段。本發明的階段a)涉及借助一種或多種 單羧酸形成分散在載液中的氧化鐵粒子的膠體。階段b)涉及通過在該膠 體中合并一種或多種多羧酸化合物和任選地一種或多種附加單羧酸化合物 來改進分散劑。優選地，階段b)涉及通過在膠體中合并一種或多種二羧 酸化合物和任選地一種或多種附加單羧酸化合物來改進分散劑。為方便起 見，多羧酸可以以其前體形式、尤其是酸酐形式加入，通過酸酐環的水解 原位生成酸基團。

在該方法的階段a)中制成的第一膠體在下文被稱作“儲備分散體”。