稳定和减感的粉末状可流动红磷制造技术

技术编号:1417171 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及由最大2MM颗粒组成的稳定和减感的粉末状可流动红磷及其制造方法.为此,红磷从黄磷制备,接着用氢氧化钠溶液处理粉末状红磷的水悬浮液除去残存的黄磷,水悬浮液中的红磷以氢氧化铝和固化环氧树脂稳定,并以一种对于磷惰性的常温常压下蒸汽压很小的可用水乳化的液体有机物减感此稳定后的红磷.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大体由最大2mm颗粒组成的,稳定和减感的粉末状可流动红磷,及其制造方法。如所知,黄磷经热转换反应而得到较稳定的红磷。反应完成后,粗红磷为约含0.5-1.5%黄磷的密集块。在惰性气体中磨碎并与稀氢氧化钠溶液煮沸除去黄磷(参见:Ullmanns    Enzyclopadie    der    technischen    Chemie,3rd    edition,Vol.13,1962,Phosphorus,pages    517/518,published    by    Verlag    Urban    und    Schwarzenberg,München/Berlin)。新近,此转换反应在旋转反应器中进行,得到粉末状红磷。取自此反应器的红磷的水悬浮液(参见欧洲专利公开0015384)在搅拌的容器中以水蒸汽加热,并分批与氢氧化钠溶液混合除去约0.1%(重量)的残余黄磷。红磷被用于烟火制造,做火柴的点燃头,也可以作为一种试剂,赋予聚酰胺,聚胺基甲酸乙酯等塑料材料以抗燃性质。在所有这些应用场合,易燃红磷的应用都存在问题。特别是,迄今,处理红磷时不可避免的粉尘的形成是异常危险的,即使静电火花也会引起迅速蔓延的粉尘爆炸。粉碎的红磷越细这种危险越大。然而,在许多应用场合需要红磷细粉,如红磷细粉赋予塑料材料以抗燃性质。在潮湿大气中,红磷表面经受化学反应,由于氧化和歧化反应,形成氧化程度不同(+1-+5)的各种磷酸和磷化氢。因此,迫切希望提供稳定和减感的红磷,以避免这些危险。这里所说的“稳定”是指,在处理红磷期间所赋予的改进的抗大气效应,和减少贮存或处理红磷时含氧磷酸和磷化氢的形成。-->这里所说的“减感”是指,减小红磷形成粉尘的趋势,减小粉尘爆炸的潜在危险,增加处理红磷过程中的安全。已经有人建议通过氢氧化铝的方法来稳定红磷(参见:Gmelins    Handduch    der    anorganischen    Chemie,8th    edition,1964,Volune    phosphorus,part    B,page    83,published    by    Verlag    Chemie,Weinheim/berg    strasse,Federal    Republic    of    Germany)。然后,加10%碳酸氢钠和硫酸铝溶液,加热到55-60℃,氢氧化铝沉淀于磷颗粒中。接着,过滤水悬浮液,干燥此滤渣。这一方法存在严重的缺点,即为了获得满意的稳定效果,要用大量不应该有的氢氧化铝。换句话说,在大多数场合下,红磷被污染到了不能接受的程度。使粉末状红磷具有抗空气和湿气作用的方法,已揭示于联邦德国专刊说明书1185591号中,即,红磷与细细粉碎的链烷烃和/或石蜡充分掺和,所得混合物于略高于链烷烃和/或石蜡融点的温度加热,然后冷却。制取稳定红磷的另一种方法(美国专利说明书2359243)是将红磷悬浮于0.04N铝酸钠水溶液中,于85-90℃向悬浮液中通空气10小时,过滤,热水洗涤,真空干燥。除氢氧化铝外,氢氧化锌或氢氧化镁都可用于稳定红磷(参见美国专利说明书2635953)。联邦德国专利说明书2813151推荐应用氢氧化铝和氢氧化铅混合物来稳定红磷。这些已知方法在少量稳定剂存在下,不能使红磷对氧化作用呈现满意的稳定结果。实际上,现有氧化稳定剂的热稳定性并不满意,升温时容易脱水。准备在挤压机上加工的含有红磷耐火剂的塑料因本身又含有氧化稳定剂,通常认为这种氧化稳定剂没有任何脱水和分解倾向,即使在300℃以上也应该是稳定的。在联邦德国专利申请公开说明书2,622,296所述的稳定方法中也遇到-->了上述不利影响。该方法是通过沉积少量不同酸式正磷酸酯金属盐于红磷表面获得稳定效果。联邦德国专利申请公开说明书2,631,532提出用正磷酸金属盐作稳定剂,得到的材料在各种应用中对氧化作用稳定性均不够好。磷酸和膦酸的金属盐(分别参见联邦德国专利申请公开说明书2,647,093和2,632,296)公认具有很好的热稳定性和氧化稳定性,但价格较高,而且必须以高达3-5%的比例使用。联邦德国专利说明书2,655,739和联邦德国专利申请公开说明书2,705,042叙述,在红磷颗粒表面涂布一层密胺/甲醛树脂,可以有效地改进红磷的氧化稳定性。然而,这些稳定剂显得不够满意,因为如果这种经稳定处理的磷在热带条件下贮存,即模拟修改后的印度标准试验(IS2012-1961)50℃,100%相对湿度,红磷的稳定效果大大降低。联邦德国专利说明书2,625,674揭示一种允许红磷用于塑料的试剂,在塑料加工温度以及被加工塑料中存在少量水或湿气的条件下,不放出磷化氢。该试剂是环氧树脂,以5-50%(重量)的环氧树脂来包胶红磷颗粒。联邦德国专利说明书(DE-PS)2945118披露稳定的粉末状红磷,其组成是最大2mm的红磷颗粒和包胶红磷颗粒的一薄层氧化稳定剂。制作这种稳定的粉末状红磷的方法是,混合红磷的水悬浮液与水溶性铝盐以及环氧树脂和固化剂的水溶液或醇溶液或者分散液,为了沉淀氢氧化铝并同时固化环氧树脂,调节pH于5-9,并于20-90℃搅拌此混合物1-3小时,过滤,升温干燥此稳定化红磷。联邦德国专利申请展出说明书(DE-AS)2249638通过有机硅化合物或其它有机化合物制得了减感红磷,这类有机化合物是液态的,对于红磷惰性,常温常压下蒸气压很小。减感剂用量最佳范围是4-10%(重量)。减感剂用量较高自然影响红磷的应用。此外,应用减感剂的这一早-->期方法,在充分混合其组分方面存在很大的技术困难。该早期方法的较好改进是,红磷与溶于沸点在60℃以下的惰性溶剂中的减感剂溶液混合,然后蒸掉溶剂,其不足之处是,在加工过程中由于粉末的形成,必然引起不可避免的粉末爆炸;以及由于应用减感剂溶液,因而,事后必须除尽所用溶剂。至今还没有使市售红磷满意地稳定和减感的试剂和方法。我们意外地发现,应用本专利技术的试剂和方法,可以排除上述所有不利影响,获得稳定和减感的红磷。本专利技术涉及稳定和减感的粉末状可流动红磷,这种红磷大体由最大2mm的颗粒组成,其特征是:a)红磷颗粒被包胶在一层氧化稳定剂和减感剂薄膜中;b)氧化稳定剂由氢氧化铝和固化环氧树脂组成;c)氧化稳定剂用量是红磷的0.1-5%(重量);d)氢氧化铝和环氧树脂用量分别为红磷的0.01-3%和0.09-4.99%(重量);e)减感剂是可以用水乳化的液体有机化合物,该有机化合物对于红磷是惰性的,常温和常压下蒸气压很小;f)减感剂用量为红磷的0.05%或小于2%(重量)。本专利技术还涉及到稳定和减感的粉末状可流动红磷的制造方法,即是:从黄磷制备红磷并用氢氧化钠溶液处理粉末状红磷的水悬浮液而除去残存的黄磷;用氢氧化铝和固化环氧树脂稳定该水悬浮液中的红磷,并在该水悬浮液中加某种对于红磷惰性的和常温常压下蒸气压很小的水乳化性有机液体使红磷减感;过滤此悬浮液并干燥之。本专利技术首次揭示了一种技术上先进的生产工艺,在此工艺中,红磷的提纯,稳定和减感是在生产红磷的原有水悬浮液中完成的,在某些情况下甚至从同一个反应罐中最后过滤出红磷。-->更具体地说本文档来自技高网...

【技术保护点】
稳定和减感的粉末状可流动红磷,大体由最大2mm的颗粒组成,其特征是:a)磷颗粒包胶-薄层氧化稳定剂和减感剂,b)氧化稳定剂由氢氧化铝和固化环氧树脂所组成,c)氧化稳定剂用量占它与红磷用量总和的0.1-5%(重量),d)氢氧化 铝和环氧化合物用量分别为0.01-3%和0.09-4.99%(重量),e)减感剂是一种可以用水乳化的液体有机化合物,其对红磷是惰性的,常温常压下蒸气压很小,f)减感剂用量在红磷总量中的比例小于0.05-2%(重量)。

【技术特征摘要】
DE 1984-10-3 P3436159.61、稳定和减感的粉末状可流动红磷,大体由最大2mm的颗粒组成,其特征是:a)磷颗粒包胶一薄层氧化稳定剂和减感剂,b)氧化稳定剂由氢氧化铝和固化环氧树脂所组成,c)氧化稳定剂用量占它与红磷用量总和的0.1-5%(重量),d)氢氧化铝和环氧化合物用量分别为0.01-3%和0.09-4.99%(重量),e)减感剂是一种可以用水乳化的液体有机化合物,其对红磷是惰性的,常温常压下蒸气压很小,f)减感剂用量在红磷总量中的比例小于0.05-2%(重量)。2、按照权利要求1规定的稳定和减感的粉末状可流动红磷的制造方法是:从黄磷制备红磷并通过用氢氧化钠溶液处理而从粉末状红磷的水悬浮液中除去残存黄磷,用氢氧化铝和一种对于磷惰性的常温常压下蒸气压很小的可用水乳化的有机液体固化剂,稳定该水悬浮液中的红磷,滤出悬浮物并干燥之。3、按照权利要求2规定的方法,其特征是:a)通过所熟悉的方法,在搅拌下用氢氧化钠...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍尔斯特斯塔迪克尤尔苏斯恩姆勒
申请(专利权)人:赫彻斯特股份公司克纳普萨克工厂
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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