密胺多偏磷酸鹽及其制備方法

文檔序號:3665908
專利名稱:密胺多偏磷酸鹽及其制備方法
技術領域
本發明涉及一種蜜胺多偏磷酸鹽(melamine polymetaphosphate)及其制備方法。
背景技術
關于蜜胺多磷酸鹽,在許多文獻中披露了各種類型的蜜胺多磷酸鹽化合物。例如,JP-B-40-28594披露了一種方法,該方法包括在180至250℃的溫度下煅燒蜜胺正磷酸鹽,獲得煅燒過的蜜胺磷酸鹽,在其中保存有一部分蜜胺正磷酸鹽。然而,該文獻指出這種蜜胺磷酸鹽是蜜胺正磷酸鹽和蜜胺焦磷酸鹽的組合物,并且它的防水性不合適。
美國專利3,920,796披露了蜜胺焦磷酸鹽是在170至325℃的溫度下煅燒蜜胺正磷酸鹽獲得的。
另外,美國專利4,950,757披露了一種制備蜜胺焦磷酸鹽的方法,該方法包括使焦磷酸和蜜胺在合適的介質中在0至60℃的溫度下進行反應。
JP-A-61-126091披露了一種制備蜜胺縮合的磷酸鹽的方法,該方法包括在基本上不存在含水介質的情況下在自然產生的溫度至170℃的溫度下,使縮合的磷酸和蜜胺進行固相反應。
已經知道使用脲作為縮合劑來制備多磷酸鹽。例如,JP-B-53-2170披露了一種制備包含酰胺型氮原子的酰胺多磷酸鹽的方法,其中將磷酸源,例如正磷酸銨,正磷酸,縮合的磷酸,磷酸酐,尿素磷酸鹽(urea phosphate)或它們的混合物和氮源,例如蜜胺,氨基氰衍生物如二氰基氨基氰(dicyan cyanamide),胍或脒基脲或它們的混合物在縮合劑如脲,尿素磷酸鹽或它們的混合物存在下進行熱縮合反應。至于制備條件,該文獻披露了熱縮合是在脲/磷酸(記為H3PO4)/氨基氰衍生物的摩爾比=0.8至1.5/1/0.05至1,在氨氣氣氛中,在溫度為150至350℃的條件下進行10分鐘至5小時,較好為1至4小時。該出版物的實施例1披露了在脲/磷酸(記為H3PO4)/蜜胺的摩爾比=1/1/0.5的條件下將磷酸銨,工業脲和蜜胺進行混合,獲得作為煅燒之用的物料,該物料在240至260℃的溫度下進行熱縮合2.5小時,獲得基本上不溶于水的酰胺多磷酸鹽(氮33.48重量%,五氧化二磷44.73重量%,洗脫比(將10g樣品倒入100ml水中,在預定溫度下攪拌1小時,隨后測定洗脫比(%))1.36%,1%溶液的pH值8.26)。
JP-B-53-15478披露了一種制備幾乎不溶于水的多磷酸銨的方法,該方法包括煅燒結晶尿素磷酸鹽或磷酸銨和脲作為起始物料,其中起始物料在蜜胺量為5至50重量%(以起始物料和蜜胺或蜜胺磷酸鹽的總量計)的蜜胺或蜜胺磷酸鹽存在下進行熱縮合,獲得改性的多磷酸銨。該出版物的實施例1披露了用旋轉間接加熱爐在260至270℃的溫度下,將在脲/磷酸(記為H3PO4)/蜜胺的摩爾比=1/1/0.5的情況下混合磷酸銨,工業脲和蜜胺制得的起始物料進行熱縮合1.5小時,獲得一產物,然后將該產物粉碎,達所有的顆粒都能通過32篩目(標準篩網)的粒度,隨后用旋轉間接加熱爐在氨氣氣氛中在270℃的溫度下進行熱縮合1.5小時,獲得基本上不溶于水的改性的多磷酸銨(氮的總量34.52重量%,氨型氮8.15重量%,五氧化二磷44.03重量%,洗脫比(將10g樣品倒入100ml水中,在25℃溫度下攪拌1小時,隨后測定洗脫比(%))0.31%,1%溶液的pH值7.60)。
JP-B-55-49004披露了一種制備幾乎不可溶的多磷酸銨和蜜胺的混合物的方法,該方法包括在至少240℃的溫度下加熱蜜胺磷酸鹽和脲的混合物進行固相反應。該出版物的實施例2披露了一種幾乎不可溶的多磷酸銨和蜜胺的混合物(磷14.5%,水溶性(將10g樣品倒入100ml水中,隨后在室溫下振動30分鐘,再測定洗脫比(%)4.8%),該混合物是使用10kg蜜胺磷酸鹽和6kg脲(每mol磷酸中有1.5mol脲)獲得的。
美國專利4,043,987披露了一種制備蜜胺多磷酸銨作為取代的多磷酸銨鹽的方法。該專利的實施例1披露了在攪拌100g縮合的磷酸下,加入47g脲,然后在混合物中加入8g蜜胺,在240℃的溫度下煅燒整個混合物30分鐘,獲得泡沫固體狀的蜜胺多磷酸銨(25℃時在水中的溶解度5.4g/100ml,25℃時10重量%含水漿料的pH值5.68)。將剩余的泡沫固體粉碎,用金屬加壓容器在4×105Pa的壓力下和170℃的溫度下對粉碎的產物進行熱處理13小時,獲得粉碎的產物(碳4%,氮18%,磷29%,25℃時在水中的溶解度3.92g/100ml,25℃時10重量%含水漿料的pH值6.63)。
另一方面,眾所周知的是使用蜜胺多磷酸鹽作為阻燃劑,而且迄今為止也提出了許多方案。例如,JP-A-53-49054披露了一種具有改進阻燃性的聚酰胺樹脂組合物,該組合物是將無機填料和蜜胺磷酸鹽加入到聚酰胺中制成的。
JP-A-61-126091披露了將縮合的蜜胺磷酸鹽用作熱塑性樹脂如聚酯、聚酰胺或聚烯烴、熱固性樹脂如苯酚或聚氨酯環氧樹脂、或纖維素材料的阻燃劑。
再有,JP-A-7-316415披露了一種阻燃的聚亞苯基醚樹脂組合物,該組合物是將蜜胺磷酸鹽加入到聚亞苯基醚樹脂組合物中制成的。
在上述對比文獻中所披露的各種蜜胺正磷酸鹽,蜜胺焦磷酸鹽和煅燒過的蜜胺磷酸鹽都含有大量的水分,并且它們的熱穩定性不夠,因而它們具有在加熱溫度達到300℃之前水和蜜胺會發生顯著離解的缺點,并且還具有水溶性組分含量高的缺點。上述縮合的蜜胺磷酸鹽有所改進,即它在300℃的溫度下加熱時水和氨很少發生離解,但仍然具有水溶性組分含量高的缺點。因此,盡管這些蜜胺正磷酸鹽和蜜胺多磷酸鹽作為模塑溫度低的纖維素材料或樹脂的阻燃劑是有效的,但它們幾乎不能有效地用作模塑溫度高的樹脂的阻燃劑,甚至溫度暫時性達300℃的樹脂的阻燃劑。
而且,使用脲作為縮合劑,多磷酸銨和蜜胺的混合物或蜜胺多磷酸銨制得的上述酰胺多磷酸鹽有所改進,即它在300℃的溫度下加熱時水的離解少,但仍會發生氨的熱分解和離解。而且,它們中的大多數都具有水溶性組分含量高的缺點。因此,它們作為模塑溫度低的纖維素材料或樹脂的阻燃劑可能是有效的,但它們幾乎不能有效地用作模塑溫度高的樹脂的阻燃劑,甚至溫度暫時性達300℃的樹脂的阻燃劑。
本發明的描述在這種情況下,本發明的一個目的是克服已有技術中的缺點,并提供一種廣泛地用作阻燃劑的蜜胺多偏磷酸鹽及其制備方法。
本發明提供的蜜胺多偏磷酸鹽在25℃時在水中的溶解度為0.01至0.10g/100ml,其在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.5至4.5,以及蜜胺的含量為每mol磷原子中有1.0至1.1mol。
本發明也提供制備這種蜜胺多偏磷酸鹽的方法,該方法包括如下步驟(a)和(b)(a)在0至140℃的溫度下,將蜜胺、脲和含至少40重量%正磷酸的正磷酸水溶液進行混合的步驟,其混合比為每mol正磷酸中有1.0至1.5mol的蜜胺并且每mol正磷酸中有0.1至1.5mol的脲,形成一個反應混合物,在0至140℃的溫度下攪拌該反應混合物,同時除去水分,獲得正磷酸與蜜胺和脲的復鹽的粉末狀產物;和(b)在240至340℃的溫度下煅燒步驟(a)獲得的粉末狀產物0.1至30小時的步驟,同時防止附聚作用,獲得蜜胺多偏磷酸鹽。
而且,作為對本發明上述方法的一個改進,可在煅燒之前在步驟(a)獲得的粉末狀產物中加入膠體二氧化硅來改進步驟(b),其量為每100重量份粉末狀產物的蜜胺中加入至多16重量份的膠體二氧化硅。
附圖的簡要說明

圖1是實施例4獲得的蜜胺多偏磷酸鹽和膠體二氧化硅的混合物(由針式粉磨機粉碎的產物)的差示熱分析圖。線1是DTA線。線2是TG線。
圖2是實施例4獲得的蜜胺多偏磷酸鹽和膠體二氧化硅的混合物(由針式粉磨機粉碎的產物)的粉末的X-射線衍射圖案。
下面,本發明將參考較好的實施方案作詳細描述。
本發明的蜜胺多偏磷酸鹽是一種由下式(1)表示的長鏈多磷酸的蜜胺鹽(MHPO3)n(1)其中M是蜜胺,H是氫原子,P是磷原子,O是氧原子,和n是整數,其中線型磷酸的蜜胺鹽的聚合程度(n)是大的。
這里,蜜胺用下式(2)表示C3N6H6(2)本發明的蜜胺多偏磷酸鹽在25℃時在水中的溶解度為0.01至0.10g/100ml水。在對同一樣品的分析中,即使溶質與溶劑之比隨溶解條件而變,但所得的溶解度值基本上是相同的。而且,即使徹底地用水洗滌樣品并干燥,隨后測量溶解度,所得的溶解度值也基本上與這種處理之前的值相同。另一方面,常規的蜜胺多磷酸鹽和蜜胺多磷酸銨在25℃的水中的溶解度在絕大部分情況下都超過0.10g/100ml水,原因是這種化合物的溶解度大,或是水溶性組分的含量高。
本發明蜜胺多偏磷酸鹽的10重量%含水漿料(在250℃時)的pH值為2.5至4.5。另一方面,所披露的常規蜜胺多磷酸銨溶液的pH值為5.0至9.0。
在本發明的蜜胺多偏磷酸鹽的組合物中,蜜胺的比例為每mol磷原子有1.0至1.1mol,氧原子的比例為每mol磷原子基本上有3.0mol,氮原子的比例為每mol碳原子基本上有2.0mol,以及碳原子的比例為每mol磷原子有3.0至3.3mol。若注意到氮原子,則氮原子的比例為每mol磷原子有6.0至6.6mol。另一方面,在常規的蜜胺多磷酸鹽和蜜胺多磷酸銨中,所披露的氮原子的比例為每mol磷原子有1.4至4.5mol。
本發明的蜜胺多偏磷酸鹽具有優異的耐熱性,從差熱分析結果可以看出在達350℃的溫度時也沒有發生重量減少。而且,從粉末X-射線衍射分析結果可以證實本發明的蜜胺多偏磷酸鹽是一種晶體物質。再者,從衍射峰上可以看出,沒有來自蜜胺正磷酸鹽、蜜胺焦磷酸鹽和蜜胺的峰。
本發明所用的蜜胺、脲和正磷酸水溶液可以商品購得。正磷酸水溶液可為熱法型或濕法型的,只要正磷酸的濃度至少為40重量%。該濃度越高則越好。特別好的是熱法型的正磷酸水溶液,其正磷酸濃度為75至89重量%。當正磷酸水溶液的濃度小于40重量%時,在步驟(a)中的水往往太多,混合反應之后干燥所花的時間太長,這是不希望的。
脲可為顆粒狀脲或粉末狀脲。
在本發明中,對于在步驟(a)中的反應,可以使用混合和攪拌設備,例如自動研磨機(automatic mortar),多用途混合機,Henschel混合機或均化器。
在步驟(a)中,當蜜胺、脲和正磷酸水溶液進行混合時,會產生大量的熱。因此,在所用的正磷酸水溶液中正磷酸的濃度高時,在正磷酸水溶液中所含的水分會蒸發,這樣產物可為濕或干的粉末。另一方面,當正磷酸的濃度低時,在混合物的混合和攪拌過程中需要加熱,以提高蒸發的水分的量,獲得所需的濕或干的粉末產物?;旌虾蛿嚢柙O備最好是具有剪切力的Henschel混合機,這樣可以均勻地進行反應。
在本發明的步驟(a)中,較好的是使用比例為每mol正磷酸1.0至1.5mol的蜜胺和比例為每mol正磷酸0.1至1.5mol的脲。
在本發明中,蜜胺與正磷酸的混合比基本上可為1.0mol蜜胺對1mol正磷酸。然而,在步驟(b)中,蜜胺由于升華會減少。因此,較好的做法是預先在步驟(a)中加入過量的蜜胺。蜜胺的量可為每mol正磷酸大于1.5mol。然而,若該量超過1.5mol,則蜜胺的升華會增大,這樣環境會被破壞,這是不希望的。蜜胺特別好的量為每mol正磷酸有1.02至1.30mol。特別好的做法是,預先在正磷酸水溶液中加入量為每mol正磷酸至多0.15mol,較好為0.05至0.15mol的蜜胺,在加熱下溶解,將這種溶液用于步驟(a),這樣反應可進一步均勻地進行,獲得均勻的產物。在本發明中,脲促進步驟(b)中正磷酸的脫水縮合,它在形成蜜胺多偏磷酸鹽中起著重要的作用。若每mol正磷酸中脲的量小于0.1mol,則上述這種效果往往是小的,并且蜜胺會發生分解,這是不希望的。另一方面,若該量超過1.5mol,則過量的脲會留下來,這樣在步驟(b)中產生的氨氣會增多,促進了蜜胺的升華,則也是不希望的。為了防止蜜胺的分解和過量脲的分解,上述該量較好為每mol正磷酸有0.3至0.7mol。
在本發明的步驟(a)中,對蜜胺、脲和正磷酸水溶液進行混合和攪拌時的溫度可為0至140℃。然而,為了能有效地除去水分,該溫度較好為80至110℃?;旌虾蛿嚢璧目倳r間通常為10分鐘至2小時,盡管它取決于混合的強度。而且,蜜胺、脲和正磷酸水溶液的混合是一個放熱反應。因此,較好的是預先將蜜胺與脲相混和,然后加入正磷酸水溶液并混合一段持續的時間。
在本發明的步驟(a)中,正磷酸經混合將與蜜胺和脲發生反應,形成正磷酸與蜜胺和脲的復鹽化合物。該組合物無法被明確地確定。然而,每mol正磷酸的蜜胺和脲的摩爾總數約為1.1mol,并且存在著其中每mol正磷酸蜜胺為1mol和2mol的化合物和其中每mol正磷酸脲為1mol和3mol的化合物。因此,復鹽被認為是每mol正磷酸中蜜胺和脲的摩爾總數至少為1mol。在步驟(a)中獲得的產物是由這種復鹽和過量脲的混合物組成的濕粉狀產物或干粉狀產物。
在本發明的步驟(a)中,在步驟(a)中可以預先加入膠體二氧化硅,相對于每100重量份步驟(a)獲得的粉末狀產物所含的蜜胺中,在粉末狀產物中加入的膠體二氧化硅的比例至多為16重量份。當考慮用作阻燃劑時,相對于每100重量份蜜胺,加入到步驟(a)中的膠體二氧化硅的量至多為16重量份,以防破壞阻燃效果,原因是膠體二氧化硅本身沒有阻燃性。相對于每100重量份蜜胺,膠體二氧化硅的量較好為0.5至10重量份。在步驟(a)中加入膠體二氧化硅起著促進通過混合和攪拌蜜胺、脲和正磷酸而更均勻地形成復鹽的作用。在形成復鹽的這個反應中膠體二氧化硅是一種惰性物質。
在本發明的步驟(b)中,在240至340℃的煅燒溫度下煅燒步驟(a)獲得的產物0.1至30小時,形成蜜胺多偏磷酸鹽。令人驚奇的是在本發明的步驟(b)中,蜜胺多偏磷酸鹽可在一般會形成蜜胺焦磷酸鹽的240℃的低溫度下生成,盡管它可通過蜜胺焦磷酸鹽而形成。這可這樣來解釋,通過煅燒,在從步驟(a)獲得的正磷酸與蜜胺和脲的復鹽中分解時脲發生離解,由于脲的脫水縮合加速作用,所形成的多偏磷酸與蜜胺牢固地再化合,形成蜜胺多偏磷酸鹽。若溫度低于240℃,則不可能獲得蜜胺多偏磷酸鹽,而若溫度超過340℃,則從蜜胺多偏磷酸鹽離解蜜胺的反應會變得顯著,這是不希望的。該溫度特別好的為260至320℃,此時蜜胺的離解被抑制。
若在本發明步驟(b)中的煅燒時間少于0.1小時,則蜜胺多磷酸鹽的形成往往是不充分的。煅燒時間可以多于30小時,但這是不經濟的。
對于本發明步驟(b)中的煅燒,可以使用電爐,盤架干燥器,回轉窯,雙軸型連續螺旋輸送爐和流化床爐,它們可單獨或結合起來使用。在步驟(b)中,由于脫水極有可能發生粉末的附聚,或由于脲的分解或蜜胺的升華極有可能產生氣體。因此,較好的是使用在煅燒過程中可以攪拌類型的煅燒爐。作為這種較好的煅燒爐,可以述及的有雙軸型連續螺旋輸送爐。更好的是在用雙軸型連續螺旋輸送爐煅燒之后,再送至流化床爐進行煅燒。
膠體二氧化硅是其中主要顆粒具有膠體尺寸的非晶形二氧化硅。在本發明步驟(b)的粉末狀產物中加入膠體二氧化硅時,可以防止煅燒過程中蜜胺多偏磷酸鹽粘附到煅燒設備上,并且也可以抑制腐蝕。加入這種二氧化硅也可以有效地改進粉末的性質如蜜胺多偏磷酸鹽的分散性和流動性。膠體二氧化硅例如可為沉淀二氧化硅,熱解二氧化硅或二氧化硅水溶膠分散體形式的膠體二氧化硅,其主要顆粒的大小較好為至多100nm。其主要顆粒的大小為8至50nm則更好,原因是這種膠體二氧化硅容易買到。膠體二氧化硅并不必須預先加入到步驟(a)中。這就是說,可以將膠體二氧化硅加入到步驟(b)的粉末狀產物中。由于膠體二氧化硅本身沒有阻燃效果,因此相對于每100重量份步驟(a)獲得的粉末狀產物中所含的蜜胺,加入到步驟(b)中的膠體二氧化硅的量至多為16重量份,以防止破壞阻燃劑的效用。相對于每100重量份步驟(a)獲得的粉末狀產物中所含的蜜胺,加入的膠體二氧化硅的量較好為0.5至10重量份。
視情況所需,這種煅燒的產物可用混合機,針式粉磨機,球磨機或Jet-O-Mizer(噴射磨機)進行干粉碎,獲得適用作阻燃劑的平均粒度(中間直徑)至多為20μm,更好為至多10μm的細小粉末。
而且,作為阻燃劑,不僅可以使用上述本發明步驟(b)獲得的煅燒產物的粉碎產品,也可以使用每100重量份本發明步驟(b)獲得的煅燒產物中加入至多25重量份無機和/或有機堿性物質制得的粉碎產物。這種加入過程可以在室溫至340℃的溫度下進行。也就是說,這種加入過程可以在步驟(b)的煅燒完成之前進行或加入到煅燒完成之后的冷卻產物中。對于這種加入過程,較好的是使用具有剪切力的混合設備,如Henschel混合機,均化器或均混器(homomixer)。然而,也可以使用這樣一種方法,其中用V-型摻合機或多用途混合機混合之后,用粉碎設備如Jet-O-Mizer,針式粉磨機或球磨機處理混合物。在這種情況下,混合物也可被粉碎成平均粒度至多為20μm,較好至多為10μm的細小粉末。而且,在室溫下混合之后,可以在240至340℃的溫度下再次對混合物進行煅燒。
這里的無機和/或有機堿性物質是具有能與磷酸反應的堿性并且不溶于或幾乎不溶于水的物質。例如,較好的是無機物質如氫氧化鎂,氫氧化鋁,氫氧化鈣,硅酸鈣,硅酸鎂,碳酸鈣或氧化鋅,或有機物質如蜜胺,N-烷基蜜胺或其它的蜜胺衍生物,蜜勒胺,氰尿酰胺(melone),蜜胺樹脂,酰胺樹脂,氨基型硅烷偶合劑,酚樹脂或胺。這種無機和/或有機堿性物質可以商品購得。
本發明步驟(b)獲得的煅燒產物基本上是蜜胺多偏磷酸鹽并具有酸性。然而,當成為包含所加入的無機和/或有機堿性物質的混合物時,由于與堿性物質中和,煅燒產物可為弱酸性或弱堿性并且其pH值為5至9。
在本發明中,對試驗樣品進行評價的方法如下所述。這里使用經針式粉磨機粉碎獲得的產物作為試驗樣品。
(1)元素分析(ⅰ)碳,氮和氫用Perkin-Elmer Corp.制造的元素分析儀,2400 CHN元素分析儀進行測量。
(ⅱ)磷用磷酸釩鉬(vanadomolybdophosphate)吸光測定法進行測量。
(2)二氧化硅(二氧化硅SiO2)含量的分析采用Seiko Instruments & Electronics,Ltd制造的熒光X-射線分析儀,SEA2001L進行測量。
(3)差熱分析采用Seiko Instruments & Electronics,Ltd制造的差熱分析儀,TG/DTA320U進行測量。
測量條件試驗樣品11mg,參考樣品α-氧化鋁11mg,測量的溫度范圍25至1,000℃溫度升高的速度10℃/min(4)粉末X-射線衍射采用JEOL Ltd.制造的X-射線衍射儀,JEOL JDX-8200T(反陽極Cu-Kα)進行測量。
(5)堆積密度(疏松表觀密度)用Hosokawa Micron Corp.制造的粉末測試機進行測量。
(6)平均粒度將50%體積直徑(中間直徑)作為平均粒度。
用Shimadzu Corp.制造的離心沉降顆粒測量儀SA-CP3來測量50%體積直徑(中間直徑)。
測量條件溶劑純水(25℃)(7)10重量%含水漿料的pH值(25℃)在300ml燒杯中加入25g試驗樣品,然后在其中加入用量筒量得的225g純水(25℃)。接著,將磁性攪拌器放入燒杯中,隨后用磁性攪拌器攪拌30分鐘,獲得10重量%的含水漿料。
而后用Horiba,Ltd.制造的pH計M-8AD測量10重量%含水漿料的pH值。
(8)25℃時在水中的溶解度精確稱量5.00g(ag)試驗樣品,將它放入300ml燒杯中。然后在其中加入用量筒量得的250ml純水(25℃)。接著,在恒溫(25℃)下將磁性攪拌器放入燒杯中,而后用磁性攪拌器攪拌30分鐘,獲得漿料。用預先干燥并精確稱重過的型號為5A的濾紙對制得的漿料進行吸濾。過濾完成后,將濾液倒入一分開的容器中,用濾液洗滌在用于制備漿料的燒杯中剩余的漿料,將該漿料轉移到先前過濾所用的并且有不溶樣品粘附于其上的型號為5A的濾紙上。這樣,基本上全部量的不溶樣品都在型號為5A的濾紙上被回收。
然后,將在其上回收有不溶樣品的型號為5A的濾紙放到精確稱重過的陪替氏培養皿(Petri dish)上。將陪替氏培養皿放入預先加熱到80℃的盤架干燥器中干燥5小時。而后直接將陪替氏培養皿放入干燥器中,使之冷卻。
然后,測量總重量,計算不溶樣品的重量(bg),它是從總量中減去型號為5A濾紙和陪替氏培養皿的重量獲得的。
由計算式100-(a-b)/250求得溶解度(g/100ml)。
除了上述純水的液體溫度變為30℃,并且在30℃的恒溫下進行過濾操作外,其余均按上述測量方法相同的方式進行30℃時在水中的溶解度的測量。
實施本發明的最佳方式下面,將參考實施例對本發明作進一步詳細描述。然而,應明白的是本發明決不局限于這些具體的實施例。
實施例1步驟(a)在5升多用途混合器(由不銹鋼制成)中加入620g(4.92mol)蜜胺(由NissanChemical Industries,Ltd.制造)和135g(2.25mol)工業顆粒狀脲(由Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造),混合10分鐘。在此蜜胺和脲的混合物中加入443g(正磷酸含量3.84mol)含85重量%正磷酸的正磷酸水溶液(由TOSOH Corp.制造),在攪拌下混合30分鐘。加入完畢后,再繼續攪拌30分鐘。對每mol正磷酸,蜜胺的比例為1.28mol。由于加入此正磷酸水溶液,有大量的熱產生,并產生了蒸汽,這樣獲得了1,185g濕粉狀產物。
步驟(b)將步驟(a)獲得的1,185g全部量的產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在310℃下進行煅燒。升溫時間大約為4小時,由此溫度達到310℃,保持310℃的煅燒溫度5小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止附聚,當溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。通過煅燒,可以清楚地看到脲的分解和蜜胺的升華。獲得768g(理論值791g)的煅燒產物。冷卻后,用針式粉磨機對該煅燒產物進行粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品所具的粉末性質為堆積密度為0.6g/ml,平均粒度為8.2μm。
關于所得的煅燒產物,將蜜胺多偏磷酸鹽的元素分析結果與理論值相比較,從而碳為17.4重量%(理論值17.5重量%),氮為40.5重量%(理論值40.8重量%),氫為5.5重量%(理論值3.4重量%),以及磷為14.8重量%(理論值15.0重量%)。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占21.8重量%,相對于每mol磷原子,氧原子的比例為2.85mol,該值基本上與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol相符合。相對于每mol煅燒產物的碳原子,氮原子的比例為2.00mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol相符合。而且,相對于每mol磷原子,碳原子的比例為3.04mol,因此每mol磷原子的蜜胺比例為1.01mol。
對所得的產物進行差熱分析,當溫度達350℃時沒有看到明顯的重量損失,這表明它具有優異的耐熱性。
煅燒過的產物是結晶的,通過粉末X-射線衍射,沒有來自蜜胺正磷酸鹽的衍射峰,在衍射峰之間觀察到蜜胺焦磷酸鹽或蜜胺。
而且,25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為3.09。再者,25℃時在水中的溶解度低至0.03g/100ml,而30℃時在水中的溶解度低至0.04g/100ml。
另外,為了評價溶解度特征,通過改變測量條件來測量溶解度。
(1)改變溶劑的量在測量如上所述的25℃時在水中的溶解度的方法中,將作為溶劑的250ml純水(25℃)改為500ml純水(25℃),進行測量。25℃時在水中的溶解度為0.02g/100ml,該值與上述方法測得的值基本上相同。
(2)對測量所用的試驗樣品進行預處理將用針式粉磨機粉碎的25g上述產物放入2,000ml燒杯中,加入1,500ml純水(25℃),隨后分散30分鐘。所得的分散體用型號為5A的濾紙進行過濾,用6,000ml純水(25℃)洗滌不溶物質,然后過濾分離。在110℃時干燥分離的不溶物質,獲得水洗處理過的試驗樣品。至于所得的水洗處理過的試驗樣品,在25℃時在水中的溶解度為0.03g/100ml。這就證實了水洗處理之前和之后的溶解度是相同的。
從上述結果,可以確定在步驟(b)獲得的煅燒產物是蜜胺多偏磷酸鹽。認為所得的煅燒產物是高純度的蜜胺多偏磷酸鹽。
對比例1除了在步驟(a)中將蜜胺的量改為774g(6.14mol)外,其余均按實施例1相同的方式進行試驗。
獲得892g(理論值791g)煅燒產物。冷卻后,用針式粉磨機對此煅燒產物進行粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品具有堆積密度為0.6g/ml以及平均粒度為8.5μm的粉末性質。
對所得的煅燒產物進行元素分析,結果為碳是19.3重量%,氮是43.5重量%,氫是4.0重量%,而磷是13.2重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占20.0重量%,相對于每mol磷原子,氧原子的比例為2.94mol,這與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol基本上相符。相對于每mol煅燒產物的碳原子,氮原子的比例為1.93mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol基本上相符。然而,相對于每mol磷原子,碳原子的比例為3.78mol,因此,每mol磷原子的蜜胺比例為1.26mol。這樣,所得的煅燒產物包含蜜胺多偏磷酸鹽和蜜胺。
該產物在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為4.63。
對比例2除了在步驟(a)中將工業顆粒狀脲的量改為11.5g(0.19mol)外,其余均按實施例1相同的方式進行試驗。
獲得734g(理論值791g)煅燒產物。冷卻后,用針式粉磨機對此煅燒產物進行粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品具有堆積密度為0.6g/ml以及平均粒度為8.7μm的粉末性質。
對所得的煅燒產物進行元素分析,結果為碳是16.9重量%,氮是40.0重量%,氫是3.7重量%,而磷是15.9重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占23.5重量%,相對于每mol磷原子,氧原子的比例為2.86mol,這與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol基本上相符。相對于每mol煅燒產物的碳原子,氮原子的比例為2.03mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol基本上相符。然而,相對于每mol磷原子,碳原子的比例為2.75mol,因此,每mol磷原子的蜜胺比例為0.92mol。這樣,所得的煅燒產物包含蜜胺多偏磷酸鹽和游離的多偏磷酸。
該產物在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.40。
對比例3除了在步驟(a)中將工業顆粒狀脲的量改為461g(7.68mol)外,其余均按實施例1相同的方式進行試驗。
獲得718g(理論值791g)煅燒產物。冷卻后,用針式粉磨機對此煅燒產物進行粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品具有堆積密度為0.6g/ml以及平均粒度為8.3μm的粉末性質。
對所得的煅燒產物進行元素分析,結果為碳是16.7重量%,氮是39.6重量%,氫是3.7重量%,而磷是16.3重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占23.7重量%,每mol磷原子的氧原子比例為2.82mol,這與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol基本上相符。每mol煅燒產物的碳原子的氮原子比例為2.03mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol基本上相符。然而,每mol磷原子的碳原子比例為2.65mol,因此,每mol磷原子的蜜胺比例為0.88mol。這樣,所得的煅燒產物包含蜜胺多偏磷酸鹽和游離的多偏磷酸。
該產物在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.23。
實施例2步驟(a)在5升多用途混合器(由不銹鋼制成)中加入540g(4.29mol)蜜胺(由NissanChemical Industries,Ltd.制造),108g(1.80mol)工業顆粒狀脲(由Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造)和作為膠體二氧化硅形式的21g沉淀的二氧化硅粉末(Carplex#80,注冊商標,由Shionogi Co.,Ltd.制造,比表面積193m3/g,二氧化硅含量95重量%,主粒度10至20nm),混合10分鐘。在此蜜胺、脲和膠體二氧化硅的混合物中加入443g(正磷酸含量3.84mol)含85重量%正磷酸的正磷酸水溶液(由TOSOH Corp.制造),在攪拌下混合30分鐘。加入完畢后,再繼續攪拌30分鐘。每mol正磷酸的蜜胺比例為1.11mol。由于加入此正磷酸水溶液,有大量的熱產生,并產生了蒸汽,這樣獲得了1,100g濕粉狀產物。
步驟(b)將步驟(a)獲得的1,100g全部量的產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在310℃下進行煅燒。升溫時間大約為4小時,由此溫度達到310℃。保持310℃的煅燒溫度5小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止這種附聚,當煅燒溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。通過煅燒,可以清楚地看到脲的分解和蜜胺的升華。獲得780g(理論值811g)的煅燒產物。冷卻后,用針式粉磨機對該煅燒產物進行粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品所具的粉末性質為堆積密度為0.6g/ml,平均粒度為7.0μm。
對煅燒產物進行元素分析,結果為碳是17.0重量%,氮是39.5重量%,氫是5.2重量%,而磷是14.4重量%。由此分析可得二氧化硅的含量為2.4重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占21.5重量%,每mol磷原子的氧原子比例為2.89mol,該值基本上與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol相符合。每mol煅燒產物的碳原子的氮原子比例為1.99mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol明顯相符合。而且,每mol磷原子的碳原子比例為3.05mol,因此每mol磷原子的蜜胺比例為1.02mol。
對所得的產物進行差熱分析,當溫度達350℃時沒有看到明顯的重量損失,這表明它具有優異的耐熱性。
煅燒過的產物是結晶的。通過粉末X-射線衍射,其衍射峰與實施例1中的衍射峰相一致,沒有來自蜜胺正磷酸鹽的衍射峰,觀察到蜜胺焦磷酸鹽或蜜胺。
從上述結果可以確定步驟(b)獲得的煅燒產物是蜜胺多偏磷酸鹽和膠體二氧化硅的混合物。
所得的煅燒產物包含97.6重量%的蜜胺多偏磷酸鹽和2.4重量%的膠體二氧化硅,且其25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為3.27。而且,25℃時它在水中的溶解度低至0.03g/100ml。
實施例3在5升多用途混合器(由不銹鋼制成)中加入494g(3.92mol)蜜胺(由NissanChemical Industries,Ltd.制造),148g(2.47mol)工業顆粒狀脲(由Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造)和21g沉淀的二氧化硅(Carplex#80,注冊商標,由ShionogiCo.,Ltd.制造,二氧化硅含量95重量%,比表面積193m3/g,主粒度10至20nm),混合10分鐘。在此蜜胺、脲和膠體二氧化硅的混合物中加入443g(正磷酸含量3.84mol)含85重量%正磷酸的正磷酸水溶液(由TOSOH Corp.制造),在攪拌下混合30分鐘。加入完畢后,再繼續攪拌30分鐘。每mol正磷酸的蜜胺比例為1.02mol。由于加入此正磷酸水溶液,有大量的熱產生,并產生了蒸汽,這樣獲得了1,090g濕粉狀產物。
步驟(b)將步驟(a)獲得的1,090g全部量的產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在250℃下進行煅燒。升溫時間大約為2.5小時,由此溫度達到250℃。保持250℃的煅燒溫度12小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止這種附聚,當煅燒產物的溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。獲得805g(理論值811g)的煅燒產物。
經煅燒,沒有看到對不銹鋼大桶的粘附或對不銹鋼大桶的腐蝕。
對所得的煅燒產物進行元素分析,結果為碳是17.0重量%,氮是39.7重量%,氫是4.8重量%,而磷是14.5重量%。通過對二氧化硅含量的分析,二氧化硅的含量為2.3重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占21.7重量%,每mol磷原子的氧原子比例為2.90mol,該值基本上與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol相符合。每mol煅燒產物的碳原子的氮原子比例為2.00mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol明顯相符合。而且,每mol磷原子的碳原子比例為3.03mol,因此每mol磷原子的蜜胺比例為1.01mol。
對所得的產物進行差熱分析,當溫度達350℃時沒有看到重量損失,這表明它具有優異的耐熱性。
煅燒過的產物是結晶的。通過粉末X-射線衍射,其衍射峰與實施例1中的衍射峰相一致,沒有來自蜜胺正磷酸鹽的衍射峰,觀察到蜜胺焦磷酸鹽或蜜胺。
這樣,所得的煅燒產物包含97.7重量%的蜜胺多偏磷酸鹽和2.3重量%的膠體二氧化硅。
實施例4在30升裝有攪拌器的聚丙烯容器中加入20.0kg(正磷酸含量173mol)含85重量%正磷酸的正磷酸水溶液(由TOSOH Corp.制造),再加入2.19kg(17.4mol)的蜜胺(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造),在攪拌下進行混合,隨后在混合液體溫度為80℃時加熱2小時,獲得22.19kg在其中溶解有蜜胺的正磷酸水溶液。該溶液包含76.6重量%的正磷酸和9.87重量%的蜜胺,每mol正磷酸的蜜胺比例為0.10mol。
步驟(a)在200升裝有夾套的Henschel混合機(由不銹鋼制成)中加入19.6kg(156mol)蜜胺(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造),5.0kg(83.3mol)工業顆粒狀脲(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造)和1.1kg沉淀的二氧化硅(Carplex#80,注冊商標,由Shionogi Co.,Ltd.制造,二氧化硅含量95重量%,比表面積193m3/g,主粒度10至20nm),混合5分鐘。
在此蜜胺、脲和膠體二氧化硅的混合物中加入19.9kg(正磷酸含量156mol,蜜胺含量15.6mol)上述在其中溶解有蜜胺的正磷酸水溶液,在攪拌下混合20分鐘。加入完畢后,再繼續攪拌1小時,同時使熱蒸汽通過Henschel混合機的夾套來進行加熱,這樣獲得了40.8kg的干粉狀產物。該產物具有每mol正磷酸的蜜胺比例為1.10mol的組成。
步驟(b)用夾套溫度為340℃的雙軸型連續螺旋輸送爐(由不銹鋼制成)對步驟(a)獲得的產物進行連續煅燒,在爐內煅燒產物的溫度為290℃,平均停留時間為4小時。在連續煅燒的過程中,沒有看到煅燒產物粘附到煅燒爐上,煅燒完畢后,在爐的內部沒有看到由于磷酸所造成的腐蝕。
獲得31.8kg(理論值33.2kg)的煅燒產物。這種煅燒產物是吸濕性很小并且流動性優異的粉末,它可被針式粉磨機容易地粉碎。
所得的煅燒產物的粉碎產品所具的粉末性質為,堆積密度為0.6g/ml,平均粒度為8.8μm。
對所得的煅燒產物進行元素分析,結果為碳是17.0重量%,氮是39.2重量%,氫是4.4重量%,而磷是14.5重量%。通過對二氧化硅含量的分析,二氧化硅的含量為3.1重量%。而且,從這些結果可以計算出氧在煅燒產物中占21.8重量%,每mol磷原子的氧原子比例為2.91mol,該值基本上與每mol多偏磷酸的磷原子的氧原子比例(理論值)為3.0mol相符合。每mol煅燒產物的碳原子的氮原子比例為1.98mol,這與每mol蜜胺的碳原子的氮原子比例(理論值)為2.0mol明顯相符合。而且,每mol磷原子的碳原子比例為3.03mol,因此每mol磷原子的蜜胺比例為1.01mol。
對所得的產物進行差熱分析,當溫度達350℃時沒有看到明顯的重量損失,這表明它具有優異的耐熱性。
煅燒過的產物是結晶的。通過粉末X-射線衍射,其衍射峰與實施例1中的衍射峰相一致,沒有來自蜜胺正磷酸鹽的衍射峰,觀察到蜜胺焦磷酸鹽或蜜胺。
從上述結果可以確定步驟(b)獲得的煅燒產物是蜜胺多偏磷酸鹽和膠體二氧化硅的混合物。
這樣獲得的煅燒產物包含96.9重量%的蜜胺多偏磷酸鹽和3.1重量%的膠體二氧化硅。其25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為3.45。而且,25℃時它在水中的溶解度低至0.03g/100ml。
差熱分析和粉末X-射線衍射的結果分別圖示于圖1和2中。在差熱分析中,在1,000℃時的煅燒殘余物為10.4重量%,該殘余物來自膠體二氧化硅與磷酸反應所形成的二氧化硅磷酸鹽玻璃(SiO2·P2O5)。
實施例5用Henschel混合機在23.0kg實施例4中步驟(b)獲得的煅燒產物中混入1.38kg作為無機堿性物質的氫氧化鎂(Kisma5,注冊商標,由Kyowa Chemical IndustryCo.,Ltd.制造),隨后用針式粉磨機進行粉碎和混合。
所得的煅燒產物的粉碎產品具有粉末性質,其堆積密度為0.6g/ml,平均粒度為10.0μm。
所得的煅燒產物包含91.4重量%的蜜胺多偏磷酸鹽,2.9重量%的膠體二氧化硅和5.7重量%的氫氧化鎂,其在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為7.31。而且,25℃時它在水中的溶解度低至0.02g/100ml。
通過差熱分析,當溫度達350℃時沒有看到明顯的重量損失,這表明它具有優異的耐熱性。
對比例4步驟(a)在10升多用途混合機(由不銹鋼制成)中加入1,080g(正磷酸含量8.57mol)的蜜胺(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造),再加入886g(7.68mol)含85重量%正磷酸的正磷酸水溶液(由TOSOH Corp.制造),在攪拌下混合30分鐘。加入完畢后,再繼續攪拌30分鐘,獲得1,930g濕粉狀產物。該產物具有每mol正磷酸的蜜胺比例為1.11mol的組成。
步驟(b)將步驟(a)獲得的965g產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在290℃下進行煅燒。升溫時間大約為4小時,由此溫度達到290℃。保持290℃的煅燒溫度5小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止附聚,當煅燒產物的溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。獲得806g煅燒產物。通過粉末X-射線衍射證實蜜胺焦磷酸鹽是主要組分,并存在少量的蜜胺多偏磷酸鹽。
對比例5將對比例4中步驟(a)獲得的965g產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在310℃下進行煅燒。升溫時間大約為4小時,由此溫度達到310℃,保持310℃的煅燒溫度5小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止附聚,當煅燒產物的溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。通過煅燒,會明顯地看到蜜胺的升華。獲得740g煅燒產物,但由于煅燒產生多磷酸而使其表面帶黑色,煅燒產物基本上粘附到不銹鋼大桶上,并且由于蜜胺從蜜胺多磷酸鹽離解而生成多磷酸,會看到不銹鋼大桶有明顯的腐蝕。所得的煅燒產物包含游離的多磷酸,因此其吸濕性是大的,以致于幾乎不能用作阻燃劑。通過粉末X-射線衍射證實該煅燒產物是蜜胺多偏磷酸鹽,但觀察到峰位置的位移。
所得煅燒產物在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值非常低,為2.0。而且,在差熱分析中,在280℃或更高的溫度下由于蜜胺的離解也可以觀察到重量損失,在350℃時的重量損失高達4.0重量%,這表明它的耐熱性是差的。
對比例6將實施例2中步驟(a)獲得的1,100g濕粉狀產物倒入不銹鋼大桶內,用電爐在200℃下進行煅燒。升溫時間大約為2小時,由此溫度達到200℃,保持200℃的煅燒溫度5小時。由于脫水作用,會產生少許的附聚,為了防止這種附聚,當煅燒產物的溫度達150℃時取出產物,粉碎附聚狀態的產物,隨后繼續煅燒。獲得920g煅燒產物。
通過粉末X-射線衍射,產物的衍射峰與蜜胺焦磷酸鹽的衍射峰相一致,沒有觀察到蜜胺多偏磷酸鹽的生成。
經如元素分析,粉末X-射線衍射和差熱分析可以證實由本發明方法獲得的產物是蜜胺多偏磷酸鹽(結晶)。
與常規的蜜胺多磷酸鹽或蜜胺多磷酸銨不同,本發明的蜜胺多偏磷酸鹽在25℃水中的溶解度至多為0.10g/100ml,即在上述實施例中所披露的25℃時在水中的溶解度為0.02至0.03g/100ml,并且其25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.5至4.5。
按照本發明的方法,可以經基本上為混合和煅燒的簡單操作過程就可以有效地制備蜜胺多偏磷酸鹽。與常規的蜜胺磷酸鹽不同,本發明的蜜胺多偏磷酸鹽具有優異的耐熱性和防水性,并且具有優異的粉末性質如可粉碎性,分散性和流動性而且由于高磷含量,也具有優異的阻燃性。
本發明的蜜胺多偏磷酸鹽可以用作許多樹脂的阻燃劑,所述樹脂包括熱固性樹脂如酚樹脂,環氧樹脂,聚氨酯或不飽和的聚酯,熱塑性樹脂如聚酰胺,芳族聚酰胺,聚環氧乙烷,聚碳酸酯,聚烯烴(如聚乙烯,聚丙烯或聚苯乙烯),聚亞苯基醚,改性的聚亞苯基醚,橡膠改性的苯乙烯,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),聚酯,聚砜,聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚氯乙烯,它們的共聚物和合金。而且,它也可以用作這些樹脂的模塑產品,含樹脂的涂料,粘合劑,纖維或纖維產品的阻燃劑。
本發明的蜜胺多偏磷酸鹽可以與制備塑料常用的材料結合起來使用,如增強劑如玻璃纖維,碳纖維或鈦酸鉀須晶,熱穩定劑,耐光劑,抗氧化劑??轨o電劑,顏料,填料,潤滑劑,增塑劑或偶合劑。而且,本發明的蜜胺多偏磷酸鹽可以與其它磷型阻燃劑或溴型阻燃劑結合起來使用。
再者,本發明的蜜胺多偏磷酸鹽也可以用作樹脂的穩定劑,并可用于除了阻燃劑外的用途。
權利要求
1.一種蜜胺多偏磷酸鹽,它在25℃時在水中的溶解度為0.01至0.10g/100ml,其在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.5至4.5,以及蜜胺的含量為每mol磷原子有1.0至1.1mol。
2.一種制備如權利要求1所述的蜜胺多偏磷酸鹽的方法,它包括如下步驟(a)和(b)(a)在0至140℃的溫度下,將蜜胺、脲和含至少40重量%正磷酸的正磷酸水溶液進行混合,其混合比為每mol正磷酸有1.0至1.5mol的蜜胺并且每mol正磷酸有0.1至1.5mol的脲,形成反應混合物,在0至140℃的溫度下攪拌該反應混合物,同時除去水分,獲得正磷酸與蜜胺和脲的復鹽的粉末狀產物;(b)在240至340℃的溫度下煅燒步驟(a)獲得的粉末狀產物0.1至30小時,同時防止附聚,獲得蜜胺多偏磷酸鹽。
3.一種制備如權利要求1所述的蜜胺多偏磷酸鹽的方法,它包括如下步驟(a)和(b)(a)在0至140℃的溫度下,將蜜胺、脲和含至少40重量%正磷酸的正磷酸水溶液進行混合,其混合比為每mol正磷酸有1.0至1.5mol的蜜胺并且每mol正磷酸有0.1至1.5mol的脲,形成反應混合物,在0至140℃的溫度下攪拌該反應混合物,同時除去水分,獲得正磷酸與蜜胺和脲的復鹽的粉末狀產物;(b)在步驟(a)獲得的粉末狀產物中加入膠體二氧化硅,其量為對每100重量份粉末狀產物中的蜜胺加入至多16重量份的膠體二氧化硅,在240至340℃的溫度下煅燒粉末狀產物0.1至30小時,同時防止附聚,獲得蜜胺多偏磷酸鹽。
全文摘要
一種密胺多偏磷酸鹽,它在25℃時在水中的溶解度為0.01至0.10g/100ml,其在25℃時的10重量%含水漿料形式的pH值為2.5至4.5,以及密胺的含量為每mol磷原子有1.0至1.1mol。一種制備這種密胺多偏磷酸鹽的方法,它包括如下步驟(a)和(b):(a)在0至140℃的溫度下,將密胺、脲和含至少40重量%正磷酸的正磷酸水溶液進行混合的步驟,其混合比為每mol正磷酸有1.0至1.5mol的密胺并且每mol正磷酸有0.1至1.5mol的脲,形成一個反應混合物,在0至140℃的溫度下攪拌該反應混合物,同時除去水分,獲得正磷酸與密胺和脲的復鹽的粉末狀產物;和(b)在240至340℃的溫度下煅燒步驟(a)獲得的粉末狀產物0.1至30小時的步驟,同時防止附聚,獲得密胺多偏磷酸鹽。
文檔編號C08K5/529GK1209824SQ97191781
公開日1999年3月3日 申請日期1997年5月21日 優先權日1996年5月22日
發明者鈴木啟太郎, 宍戶浩二, 真道益夫 申請人:日產化學工業株式會社
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