RU2015143093A

RU2015143093A - Синтетический мегакальсилит и его гидротермическое получение

Info

Publication number: RU2015143093A
Application number: RU2015143093A
Authority: RU
Inventors: Мейган Кларк МАКГИР; Айвор БАЛЛ; Джеффри Марк ДЖОНСОН
Original assignee: Басф Се
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2017-04-17
Also published as: CA2909251A1; AU2014249139A1; WO2014164629A1; JP2016519638A; BR112015021086A2; EP2969949A1; CN105143105A; TW201441153A; US20140256866A1; KR20150125670A

Claims

1. Пластина синтетического мегакальсилита формулы (1)

.

2. Пластина синтетического мегакальсилита по п. 1, отличающаяся дифракционной рентгенограммой, включающей межатомное расстояние, равное 3.0931

; предпочтительно межатомное расстояние, равное 3.0931, 2.6136, 3.173 и 3.9905

, наиболее предпочтительно отличающаяся дифракционной рентгенограммой, включающей межатомное расстояние, равное 3.0931, 2.6136, 3.173, 3.9905, 4.235, 2.1167, 2.4968, 1.5859, 2.5843 и 1.6722

.

3. Способ получения пластины синтетического мегакальсилита формулы (1) по п. 1 или 2,

,

включающий стадии:

получение реакционной смеси, содержащей

источник алюминия;

источник кремния;

и источник калия;

необязательно источник гидроксида;

необязательно модификатор формы,

и

необязательно затравочные кристаллы предварительно образованных кристаллов кальсилита;

гидротермическую обработку указанной реакционной смеси при основных условиях при температуре в интервале от около 125 до около 250°C, предпочтительно от около 150°C до около 225°C

и

давлении в интервале от около 50 до около 400 пси, предпочтительно около 100 пси до около 220 пси;

с образованием пластины формулы (1);

и

при необходимости выделение образованной пластины.

4. Способ по п. 3, где реакционная смесь содержит модификатор формы, и модификатор формы выбирается из группы, включающей слабые органические кислоты, слабые неорганические кислоты, их соли и/или гидраты, и сахара.

5. Способ по п. 4, где модификатор формы представляет собой слабую органическую кислоту, ее соли и/или гидраты, и представляет собой соединение формулы (I)

если m+p равно 1:

А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C₁-C₁₀ алкил, разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C₂-C₁₀ алкенил, замещенный или незамещенный C₇-C₉ фенилалкил или замещенный или незамещенный C₆-C₁₀ арил,

где линейный или разветвленный незамещенный C₁-C₁₀ алкил, линейный или разветвленный C₂-C₁₀ алкенил может быть замещен C(O)OH, C(O)O^-X⁺, NH₂, галогеном, OH, -C(O)H или прерываться -O-, -NR²- или -C(O)-,

C₇-C₉ фенилалкил или C₆-C₁₀ арил включает замещение одним или более C(O)OH, C(O)O^-X⁽⁺⁾ⁿ, NH₂, галогеном, OH или -C(O)H,

где R представляет собой водород, или RO представляет собой O^-X⁽⁺⁾ⁿ,

R² представляет собой водород или линейный или разветвленный C₁-C₁₀-алкил, замещенный одним или более C(O)OH, C(O)O^-X⁽⁺⁾ⁿ, галогеном, NH₂, -C(O)- или OH;

n равно 1-3,

и

X⁽⁺⁾n представляет собой органический или неорганический катион, например, аммоний, замещенный аммоний, такой как, например, метиламмоний, диметиламмоний, триметиламмоний, этаноламмоний, катионы металлов, например, катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла или другие катионы металлов, например, Na⁺, Li⁺, K⁺, Cs⁺, Rb⁺, Fr⁺, Mg⁺⁺, Sr⁺⁺, Ba⁺⁺, Be⁺⁺, Ca⁺⁺, B⁺⁺⁺, P⁺⁺⁺ или Al⁺⁺⁺,

если m+p равно два или более,

А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C₁-C₁₀ алкилен, разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C₂-C₁₀ алкилиден, замещенный или незамещенный C₇-C₉ алкилфенилен или C₆-C₁₀ арилен,

где разветвленный или неразветвленный C₁-C₁₀ алкилен, разветвленный или неразветвленный C₂-C₁₀ алкилиден может быть замещен одним или более NHR², OH, COOH, галогеном, COO^-X⁽⁺⁾ⁿ или -C(O)H и/или прерываться -O-, -NR²- или -C(O)-, где R, RO, R² и X⁽⁺⁾ⁿ имеют значения, как определено выше,

и C₇-C₉ алкилфенилен или C₆-C₁₂ арилен могут быть замещены одним или более C(O)OH, C(O)O^-X⁺, NH₂, галогеном, OH или -C(O)H,

или

модификатор формы представляет собой слабую неорганическую кислоту и представляет собой

борную кислоту, фосфорную кислоту (H₃PO₄), пирофосфат, их соли и/или гидраты.

6. Способ по п. 5,

если m+p равно двум или более,

А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C₁-C₈ алкилен,

замещение разветвленного или неразветвленного C₁-C₈ алкилена включает одно или более замещение OH, COOH, COO^-X⁽⁺⁾ⁿ, предпочтительно разветвленный или неразветвленный C₁-C₈ алкилен замещен OH и COOH или COO^-X⁽⁺⁾ⁿ,

или слабая неорганическая кислота представляет собой борную кислоту, ее соли или гидраты.

7. Способ по п. 3, где модификатор формы представляет собой слабую органическую кислоты и выбирается из группы, состоящей из следующих: муравьиная кислота, аскорбиновая кислота, сорбиновая кислота, уксусная кислота, акриловая кислота, бензойная кислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, малоновая кислота, метилмалоновая кислота, сукциновая кислота, молочная кислота, аспаргиновая кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, яблочная кислота, малеиновая кислота, винная кислота, щавелевая кислота, тартроновая кислота, муциновая кислота, глюконовая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, ацетиллимонная кислота, пробковая кислота, себациновая кислота, азелаиновая кислота, 1,2,3-пропантрикарбоновая кислота, 1,1,3,3-пропантетракарбоновая кислота, 1,1,2,2-этантетракарбоновая кислота, 1,2,3,4-бутантетракарбоновая кислота, 1,2,2,3 пропантетракарбоновая кислота, 1,3,3,5-пентантетракарбоновая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, этиленгликольбис-тетрауксусная кислота, дигликолевая кислота, этилендиаминтетрапропионовая кислота, иминдиуксусная кислота, 1,2-пропилендиаминтетрауксусная кислота, N-метил, -этил, -пропил и -бутил иминдиуксусная кислота, 1,3-пропилендиаминтетрауксусная кислота,

N-гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусная кислота, триэтилентетраамингексауксусная кислота, диэтилентриаминпентауксусная кислота, аминокислоты, такие как глицин, аланин, валин, лейцин, тирозин, тореонин, серин, глутаминовая кислота, лизин и их соли или гидраты, или

модификатор формы представляет собой слабую неорганическую кислоту, выбранную из группы, состоящей из борной кислоты, фосфорной кислоты (H₃PO₄), пирофосфата и их солей или гидратов.

8. Способ по п. 7, где слабая органическая кислота выбирается из группы, состоящей из следующего: яблочная кислота, адипиновая кислота, тартроновая кислота, винная кислота, щавелевая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, пимелиновая кислота, азелаиновая кислота, дигликолевая кислота, муциновая кислота, малоновая кислота, метилмалоновая кислота, глутаровая кислота, сукциновая кислота, аспаргиновая кислота, пробковая кислота, себациновая кислота, глутаминовая кислота, их соли и гидраты,

или

слабая неорганическая кислота представляет собой борную кислоту, ее соли или гидраты.

9. Способ по п. 8, где слабая органическая кислота выбирается из группы, состоящей из следующего: яблочная кислота, винная кислота, щавелевая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, муциновая кислота, их соли и гидраты,

10. Способ по любому одному из пп. 3-9, где количество модификатора формы, добавляемого к реакционной смеси, находится в интервале от около 0.5 до около 10 ммол. %,

предпочтительно от около 1 до около 7 ммол. %, и наиболее предпочтительно от около 1.5 до около 5 ммол. % на основе теоретического мегакальсилита.

11. Способ по любому одному из пп. 3-9, где источник алюминия выбирается из группы, состоящей из Al⁰ (элементарного алюминия), солей алюминия или их гидратов или оксидов алюминия, предпочтительно Al(NO₃)₃ (нитрата алюминия), K₂Al₂O₄ (алюмината калия), Na₂Al₂O₄ (алюмината натрия) Al(OH)₃ (гидроксида алюминия), Al₂O₃, псевдобемита, изопропоксида алюминия, Al(C₂H₃O₂)₃, AlBr₃, AlCl₃, Al(C₆H₅O₇) (цитрата алюминия), AlF₃, Al(CHO₂)₃ (формиата алюминия), Al₂(SO₄)₃ и AlOOH (оксида гидроксида алюминия), и наиболее предпочтительно из Al(NO₃)₃ (нитрата алюминия), Al₂(SO₄)₃, K₂Al₂O₄ (алюмината калия), Na₂Al₂O₄ Al(OH)₃, AlOOH и их гидратов, и источник кремния выбирается из группы, состоящей из гидратов SiO₂, коллоидного SiO₂, метасиликата натрия, силиката натрия, каолина, коллоидального диоксида кремния, талька, H₂SiO₃ и тетраэтилортосиликата, предпочтительно коллоидного SiO₂.

12. Пластина синтетического мегакальсилита, получаемая способом по любому одному из пп. 3-11.

13. Пигмент, содержащий пластину мегакальсилита по п. 1.

14. Пигмент, содержащий пластину мегакальсилита по п. 1,

(a) слой диэлектрического вещества, в частности оксида металла, имеющего высокий показатель преломления; и/или

(b) слой металла, в частности тонкий полупрозрачный слой металла.

15. Пигмент по п. 14, где пигмент содержит в дополнение к слою (а), имеющему высокий показатель преломления, и/или слою металла (b), оксидный слой (с) с низким

показателем преломления и слой (d) с высоким показателем преломления, где различие между высоким и низким показателями преломления составляет по меньшей мере 0,1.

16. Пигмент по п. 14, где оксид металла с высоким показателем преломления представляет собой TiO₂, ZrO₂, Fe₂O₃, Fe₃O₄, Cr₂O₃, ZnO или смесь этих оксидов, или титанат железа, гидрат оксида железа, субоксид титана или смесь и/или смешанную фазу этих соединений.

17. Краска, чернила для струйной печати, покрытия, печатная краска, пластмасса, косметическое средство, глазурь для керамики и стекла, содержащие пигмент по любому одному из пп. 13-16.