Способ получения пигментного фосфата цинка

 

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТ НОГО «ФОСФАТА ЦИНКА, вклкпаюций осаж, дение его из pacirBopa, содержащего соль цинка и фосфорную кислоту или растворимый фосфат, при нагревании и перемешивании, фильтрацию полученной суспензии, промывку и сушкуiотделенного при этом осадка пигмента, отличающийся тем, что, с целью улучшения диспергируемости целевого продукта в полимерных средах, исходный раствор или суспензию полученного пигмента обрабатывают водным раствором фосфоновых кислот или их солей щелочноземельных металлов или аммония при рН г-6,5. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что фосфоновые кислоты или указанные их соли берут В количестве 0,5-40 мол.% от количества фосфорной кислоты или растворимых фосфатов. (Л 3.Способ по п. 1, отличаю щи и с я тем, что обработке указанными соединениями подвергают суспензию пигмента непосредственно посS С ле осаждения его или суспензию после промывки его или сушки.

СОЮЗ ООВЕТСНИХ е

PECflVSllHH

3QQC 09 1 0 с==я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и Aevophhohhv сниннтельстВу н

Г0СУДИ СТВЕННЫй КОМИТЕНТ ССССО

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3232506/23-26 (22) 08.01.81 (46) 23.03.83. Вюл. 9 11 (72) С.H.còåïèí, A.Ï.Ñâåòëàêîí, В.Н.Федоров, Г.Г.Березина, Л.Н.Машляковский, H.Â.Ñâåòëàêîi и A.Ä.ßêîâлев (71) казанский ордена Трудового Красного Знамени. химико-технологический институт им. C.Ì.Кирова и Ленинград" скнй ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного 388N6BN технологический институт им. Ленсовета (53, 667.622.114.7 546 ° 185(088.8) (56) 1. Патент Англии Ф 1089681, кл. С1А, опублик. 1967.

2. Беленький Е.Ф. и Рискин И.S. химия и технология пигментов. Л., "Химия", 1974, с. 220-221 ° (54) (57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТ-.

НОГО ФОСФАТА ЦИНКА включающий осах дение его из раствора, содержащего 1 соль цинка и фосфорную кислоту или,SUÄÄ 1 460 А растворимый фосфат, при нагревании и перемешивании, фильтрацию полученной . суспензии, промывку и сушку отделенного при этом осадка пигмента, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения диспергируемости целевого продукта в полимерных средах, исходный раствор или суспензию лолученного пигмента обрабатывают водйым раствором фосфоновых кислот нли их солей щелочноземельных металлов или аммония при рН 2-6,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что фосфоновые кислоты или указанные их соли берут в количестве 0,5-40 мол.Ъ от количества фосфорной кислоты или раство- Е римых фосфатов.

3. Способ по п. 1, о т л н ч а— ю шийся тем, что обработке укаваннмми соединениями подвергают сус- ( пензию пигмента непосредственно пос-. ле осаждения его или суспензию пос- Я ле промывки его или сушки.

1006460 (но),-р- к о

Изобретение относится к производству пигментов, в частности к способам получения пигментного фосфата цинка, используемого в качестве наполнителя полимеров и лакокрасочных материалов. 5

Известен способ получения фосфатов щелочно-земельных металлов, в частности, и цинка путем осаждения их из раствора, содержащего ионы щелочно-земельных металлов и фосфорные со- 10 единения, с введением в исходную реакционную смесь или в суспензию осаждаемого продукта при рНЪ7 фосфониевых соединений в качестве стабилиза,торов свойств фосфатов, в частности, )5 устойчивости их к гидролизу при исдолйэовании в композициях, предназначенных к употреблению после длительного хранения, например в зубных порошках (1).

2О

Однако данный способ не предусматривает применение укаэанных фосфатов в качестве пигментов-наполнителей лакокрасочных материалов.

Введение фосфоновых соединений по известному способу в суспенэию фосфатов при рН>7 вызывает мгновенное выпадение фосфонатов соответствующих металлов в осадок, что приводит к невозможности равномерного распределения модификатора на поверхности фосфата и соответственно ее полимерофилизации, что затрудняет использование полученных фосфатов в 35 качестве наполнителей полимерных сред.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения пигментного фосфата цинка, <0 включающий осаждение его из раствора, содержащего соль цинка и фосфорную кислоту или растворимый фосфат с введением в реакционную. смесь осно-. вания для регулирования рН при нагре-yr

Д вании и перемешивании, фильтрацию полученной суспензии, промывку и сушку отделенного при этом осадка пигмента 52J

Однако известный способ не позволяет получить гидрофобный полимерофильный фосфат цинка, что затрудняет его диспергирование в растворах полимеров.

Целью изобретения является улучшение диспергируемости пигментного фосфата цинка в полимерных средах.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пигментного фоофата цинка, включающему осаждение его иэ раствора, содержа- 6О щего соль цинка и фосфорную кислоту или растворимый фосфат, при нагревании и перемешивании, фильтрацию полученной суспензии, промывку и сушку отделенного при этом осадка пигмента, б5 исходный раствор или суспензию полу= ченного пигмента обрабатывают водным раствором фосфбновых кислот или солей щелочноземельных металлов или аммония при рН 2-6,5.

Фосфоновые кислоты или указанные их соли берут в количестве 0,540 мол.% от количества фосфорной кислоты..

Кроме того, обработке указанными соединениями подвергают суспенэию пигмента непосредственно после осаждения его или суспенэию после промывки его или сушки.

В качестве фосфоновых кислот по предлагаемому способу используют соединения формулы где  — „насыщенный или ненасыщенный линейный или разветвленный радикал.

Повышенная диспергируемость пигментного фосфата цинка по предлагаемому способу в полимерных средах объясняется высокой полимерофильностью и гидрофобностью его поверхности, обусловленных наличием на ней прочнозакрепленных органических радикалов, входящих в состав фосфо-. натов цинка. При введении указанных фосфоновых соединений при рН ниже

2 или выше 6,5 не наблюдается улучшения диспергируемости пигмента.

При рН ниже 2 наблюдается интенсивное растворение фосфата цинка, что приводит к процессам рекристаллизации, отрицательно сказывающимся на гранулометрическом составе пигмента и, как следствие, на его диспергируемости.

При проведении модификации при рН выше 7 также не наблюдается улучшения диспергируемости пигмента. Превышение рН 6,5 приводит к подавлению ионообменных процессов между поверхностью пигмента и водной средой, ответственных за прочное связывание модификатора с фосфатом цинка и, соответственно, к снижению эффективности модификации и полимерофилизации поверхности пигмента, не вызывая изменения его диспергируемости.

Минимальное количество фосфоновых кислот или их солей, введение которого приводит к полимерофилизации и гидрофобизации поверхности фосфата цинка, вызывающих заметное улучшение диспергируемости пигмента, составляет 0 5 мол.Ъ от количества фосфорной кислоты или растворимых фосфатов, используемых при его получении. Использование Фосфоновых кислот или их солей в количестве, превышающем 40 мол.Ъ

1006460

Составитель Л. Романцева

Редактор A. Шандор Техред Т.Фанта Корректор Г. Огар

Заказ 2047/40 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 от количества фосфорной кислоты или растворимых фосфатов, приводит к существенному укрупнению первичных частиц пигмента и, как следствие, K ухудшению качества лакокрасочных материалов, изготовляемых на его основе. 5

Предложенный способ позволяет улучшить диспергируемость пигмент, ного фосфата цинка по сравнению с известным порядка на 30-40% при изменении, в частности, этого показателя в 10 растворе алкидной смолы в шаровой мельнице.

Пример 1 . В емкость, снабженную перемешивающим и термостатирующим устройствами, загружают 15

1500 вес. ч воды, 55 вес. ч. 87,5%ной фосфорной кислоты, 5 вес.ч. метилфосфоновой кислоты, и полученную смесь нагревают до 80 С. После этого при перемешивании добавляют

223 вес. ч. сульфата цинка и перемешивание ведут до полного его растворения. Затем осаждают фосфат цинка за счет примешивания к полученному раствору в течение 0,5 ч 75 вес.ч.

5н. водного раствора едкого натра до достижения рН 4,3. Полученную смесь охлаждают и выдерживают в течение

1 ч при комнатной температуре, после чего отделяют маточный раствор от осадка фильтрацией, промывают осадок на фильтре 500 вес.ч воды и сушат при 110 С в течение 1 ч.

Полученный пигмент имеет гидрофильность поверхности, измеренную по отношению объемов смачивания образца гептаном(Чг) и водой (V )Vr/Ve, равную 1,15; диспергируемость пигмента при измерении ее в растворе алкидной смолы в шаровой мельнице

0,65; время достижения степени перетира 50 мкм 22 ч.

Пример 2 . (получение пигмента В). В емкость, описанную в примере 1, загружают 1500 вес. ч воды, 55 вес. ч 87,5%-ной фосфорной кислоты, после чего нагревают смесь до 80 С, добавляют 223 вес. ч. сульфата цинка, осаждают, промывают и сушат фосфат цинка в условиях, описанных в примере 1. Полученный фосфат цинка суспендируют в 500 вес.ч.

1,5%-ного водного раствора натриевой соли 1,3-бутадиенфосфоновой кислоты с рН 5, выдерживают суспензию в течение 1 ч и затем фильтруют, промывают и сушат фосфат цинка, как в примере 1.

Полученный пигмент имеет следующие показатели, определяемые в соответствии с примером 1, Vr/ = 1,71> диспергируемость 0,70 время перетира пигмента до 50 мкм 17 ч.

Фосфат цинка, полученный по из-: вестному способу обеспечивает указанные характеристики пигментного фосфата цинка примерно следующего порядка: Чг!Мв = 0,94; диспергируе.мость 0,50 >-время перетира до 50 мкм

35 ч. !

Повышенные гидрофобность и диспергируемость пигментного фосфата цинка по предлагаемому способу в полимерной среде существенно сокращает время, необходимое для достижения требуемой степени перетира наполненных лакокрасочных материалов, содержащий данный пигмент и соответственно снижение их трудоемкости и энергоемкости приготовления.