[發(fā)明專利]磷酸鋁或多聚磷酸鋁顆粒的制備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410097258.8
• 申請(qǐng)日: 2007-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN103923510A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬·德-布里托;費(fèi)爾南多·伽倫貝克;雷納托·羅塞托;阿達(dá)莫-凱撒·馬斯特蘭格羅-阿馬羅-多斯-桑托斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鮑吉肥料公司;金邊大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D7/12
• 分類號(hào): C09D7/12;C01B25/36;C01B25/40
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 王思琪;鄭霞

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2007年08月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780037903.5、名稱為“磷酸鋁或多聚磷酸鋁顆粒的制備”的發(fā)明申請(qǐng)的分案。

在先相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)對(duì)在2006年8月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/837,397和在2007年2月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/903,237主張優(yōu)先權(quán)。為了美國(guó)專利實(shí)踐的目的，兩個(gè)臨時(shí)專利申請(qǐng)的內(nèi)容被全部引入本文作為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本文提供了制備包含磷酸鋁、正磷酸鋁或多聚磷酸鋁的組合物的方法，所述組合物包含空心顆粒。本發(fā)明進(jìn)一步提供了這樣的顆粒作為顏料在涂料中的用途。也提供了漿體形式的磷酸鋁、正磷酸鋁和多聚磷酸鋁組合物。在某些實(shí)施方案中，磷酸鋁、正磷酸鋁或多聚磷酸鋁進(jìn)一步包含離子，例如鈉、鉀或鋰離子。

發(fā)明背景

由于二氧化鈦反向散射可見光的強(qiáng)大能力，它是最常見的白色顏料，所述反向散射能力依賴于其折射率。已經(jīng)在尋找二氧化鈦的替代物，但是由于結(jié)構(gòu)原因，這種氧化物的銳鈦礦和金紅石形式的折射率都比任何其它白色粉末的折射率高得多。

二氧化鈦顏料在它們分散在其中的涂料載體中是不可溶的。這些二氧化鈦顏料的性能性質(zhì)(包括其物理和化學(xué)特性)由顏料的顆粒大小和它表面的化學(xué)成分決定。可商業(yè)獲取兩種晶體結(jié)構(gòu)的二氧化鈦：銳鈦礦和金紅石。金紅石二氧化鈦顏料是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈儽蠕J鈦礦顏料更有效地散射光，而且更加穩(wěn)定和持久。由于其與大多數(shù)樹脂或涂料成分顯著不同的高折射率，鈦強(qiáng)烈地散射光線。由于它的散射能力，二氧化鈦的裝飾和功能性質(zhì)讓它成為一種非常理想的顏料。然而，已知二氧化鈦是一種造價(jià)昂貴的顏料。因此，需要更便宜的二氧化鈦替代品作為顏料。也需要制造具有空心顆粒的磷酸鋁的經(jīng)濟(jì)有效的方法。

發(fā)明概述

本文提供了制備無(wú)定形磷酸鋁或多聚磷酸鋁的方法。在某些實(shí)施方案中，無(wú)定形磷酸鋁或多聚磷酸鋁進(jìn)一步包含離子，例如鈉、鉀或鋰離子。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括將磷酸和氫氧化鋁反應(yīng)，以生成酸性的磷酸鋁溶液或懸浮液。該方法可以進(jìn)一步包含中和步驟。中和步驟可以通過(guò)鋁酸鈉進(jìn)行。

在某些實(shí)施方案中，制備無(wú)定形磷酸鋁或多聚磷酸鋁的方法包括將磷酸、氫氧化鋁和鋁酸鈉反應(yīng)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，制造無(wú)定形磷酸鋁或多聚磷酸鋁的方法包括將酸性的磷酸鋁溶液和鋁酸鈉反應(yīng)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)包含兩個(gè)步驟。在第一步中，磷酸和氫氧化鋁反應(yīng)，以產(chǎn)生酸性的磷酸鋁溶液。在一個(gè)實(shí)施方案中，磷酸鋁被制備成水溶性磷酸鋁。在某些實(shí)施方案中，水溶性磷酸鋁的pH值低于大約3.5。在某些實(shí)施方案中，pH值是大約3、2.5、2、1.5或1。在某些實(shí)施方案中，磷酸鋁被制備成具有較高pH值的精細(xì)固體-液體分散系。在一個(gè)實(shí)施方案中，pH值是大約3、4、5或6。

在第二步中，來(lái)自第一化學(xué)步驟的酸性磷酸鋁水溶液或分散系和鋁酸鈉反應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，鋁酸鈉作為pH值大于大約10的水溶液被使用。在一個(gè)實(shí)施方案中，鋁酸鈉水溶液的pH值大于大約11、12或13。在一個(gè)實(shí)施方案中，鋁酸鈉水溶液的pH值大于大約12。在一個(gè)實(shí)施方案中，磷酸鋁作為固體沉淀生成。在一個(gè)實(shí)施方案中，磷酸鋁鈉作為固體沉淀生成。在一個(gè)實(shí)施方案中，固體磷酸鋁鈉具有P/Al摩爾比=0.85，且Na/Al摩爾比=0.50。在一個(gè)實(shí)施方案中，固體磷酸鋁鈉具有P/Al摩爾比=1.0，且Na/Al摩爾比=0.76。在某些實(shí)施方案中，可以通過(guò)相同的步驟獲得具有其它配比的分子。

在一個(gè)實(shí)施方案中，在第一化學(xué)步驟中，將固體水合氫氧化鋁加入到磷酸中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將固體水合氫氧化鋁加入到純化的液體鋁酸鈉溶液中，以形成膠體溶液或真溶液。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將固體水合氫氧化鋁作為固體或者作為水中的固-液體懸浮液直接加入第二反應(yīng)步驟中。在某些實(shí)施方案中，反應(yīng)以單一步驟進(jìn)行。

在某些實(shí)施方案中，進(jìn)行反應(yīng)的第二步驟(即，將來(lái)自第一個(gè)化學(xué)步驟的酸性磷酸鋁水溶液或分散系和鋁酸鈉反應(yīng))的反應(yīng)器具有非常高的混合和剪切應(yīng)力性能以混合反應(yīng)物并生成具有所需顆粒大小分布的固體沉淀。在某些實(shí)施方案中，為了噴霧干燥過(guò)程的需要，可以調(diào)節(jié)反應(yīng)器的分散性能。