基于三硫化二钐的组合物及其制备方法和作为着色剂的用途技术

本发明专利技术涉及基于三硫化二钐的组合物、其制备方法和作为着色剂的用途。该组合物基于三硫化二钐，相对于其它稀土金属的钐纯度大于９９％，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述元素的至少一部分包含在所述三硫化二物晶格中。按照另一种实施方案，该组合物基于三硫化二钐和至少一种仅为三价的稀土金属，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述元素的至少一部分包含在所述三硫化二物晶格中。按照第三种实施方案，该组合物的钐纯度使得铈含量低于１％。所述方法包括使钐化合物、三价稀土金属的化合物及碱金属或碱土金属元素化合物与硫化氢和二硫化碳的气态混合物进行反应。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于三硫化二钐的组合物及其制备方法和作为着色剂的用途本专利技术涉及基于三硫化二钐的组合物、其制备方法和其作为着色剂的用途。在许多工业，特别是在油漆、塑料和陶瓷工业中已广泛使用无机着色剂。在这些应用中，其性能，尤其是热和/或化学稳定性、分散性(产物在给定介质中适当分散的能力)、与待着色介质的相容性、固有的颜色、着色能力和覆盖能力，均构成选择适当颜料所要考虑的特别重要的标准。令人遗憾的是，在上述应用中适用、且在目前以工业规模实际使用的多数无机颜料一般利用了金属(特别是镉、铅、铬和钴)，由于其众所周知的高毒性，许多国家对所述金属的使用通过立法正日益严格地加以限制或甚至禁止。作为这类非限定性实例，更具体地可提到铬酸铅或硫化镉类型的黄色颜料的情况。由此可见，迫切需要新型的无机替代颜料。为此，并按照第一种实施方案，本专利技术组合物的特征在于其基于三硫化二钐，其相对于其它稀土金属的钐纯度大于99％，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述元素的至少一部分包含在所述三硫化二物的晶格中。按照第二种实施方案，本专利技术组合物的特征在于其基于三硫化二钐和至少一种仅为三价的稀土金属，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述元素的至少一部分包含在所述三硫化二物的晶格中。按照第三种实施方案，本专利技术组合物的特征在于其基于三硫化二钐，其钐纯度为使得铈含量低于1％，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述元素的至少一部分包含在所述三硫化二物的晶格中。本专利技术还涉及第一种实施方案的组合物的制备方法，这种方法的特征在于，相对于其它稀土金属而言钐纯度大于99％的一种钐化合物及至少一种碱金属或碱土金属元素化合物与硫化氢和二硫化碳的气态混合物-->进行反应。本专利技术还涉及第二种实施方案的组合物的制备方法，这种方法的特征在于，钐化合物、三价稀土金属的化合物及至少一种碱金属或碱土金属元素化合物与硫化氢和二硫化碳的气态混合物进行反应。本专利技术还涉及第三种实施方案的组合物的制备方法，这种方法的特征在于，其钐纯度为使得铈含量低于1％的钐化合物及至少一种碱金属或碱土金属元素化合物与硫化氢和二硫化碳的气态混合物进行反应。本专利技术的组合物呈现亮黄色。在阅读了如下说明书及用于说明目的的具体但非限定性实施例后，可更完全地明了本专利技术的其它特征、细节和优点。现在叙述本专利技术第一种实施方案的组合物。这种组合物基于通式为Sm2S3的三硫化二钐。它是γ型三硫化二物。该第一种实施方案的组合物的特征是钐的纯度。相对于其它稀土金属测量的该组合物中钐的纯度必须大于99％。这一纯度可为至少99.5％，更特别是至少为99.9％。这里且在全部说明书中，所述纯度是以钐、铈和其它稀土金属元素的氧化物的重量给出的。在全部说明书中，稀土金属应理解为是指钇和元素周期表中原子序数为57至71的元素。从其制备和分离方法可知钐含有基本为其它稀土金属的杂质。钐通常的纯度约为98.5％。这样的纯度不足以用于本专利技术中来制备具有改进的黄颜色的颜料。本专利技术组合物还含有碱金属或碱土金属元素。碱金属元素更具体地可为锂或钠。碱土金属元素更具体地可为锶或钙。当然，本专利技术组合物的三硫化二物可包含若干种碱金属和/或碱土金属元素，因而，随后针对一种碱金属或碱土金属所述内容也同样适用于存在若干种碱金属和/或碱土金属的情况。按照本专利技术的另一特征，这种碱金属或碱土金属元素至少部分包含在所述三硫化二物的晶格中。按照另一种变化形式，碱金属或碱土金属-->元素基本上或完全包含在所述晶格中。本专利技术组合物中的三硫化二物可特别具有Th3P4类型立方结晶结构，其晶格中存在阳离子空位；这种空位结构可通过赋予所述三硫化二物以通式M10.66[]1.33S16来象征性地表示。按照本专利技术，可向这些阳离子空位中引入一或多种碱金属或碱土金属元素，直至饱和或未饱和该空位为止。在所述三硫化二物内存在的这些元素可通过简单的化学分析来证实。再有，X射线衍射分析表明，所述三硫化二物的Th3P4晶相得以保持，在一些情况下，根据所引入的碱金属或碱土金属元素的性质和数量，其晶胞参数或多或少有所改变。本专利技术第二种实施方案的组合物是基于三硫化二钐和至少一种仅为三价的其它稀土金属。仅为三价的稀土金属应理解为是指仅可表现出这一种价态的稀土金属，从而是不能改变为二或四价态的稀土金属。这类仅为三价的稀土金属举例来说可提到的是镧、钆或镝。所述三价稀土金属/三价稀土金属和钐的原子比值可在宽范围内变化。一般至多为90％。这一比值可更具体地至多为50％。这种第二实施方案的组合物可进一步由具有在第一种实施方案的说明中提到的纯度的钐来制备。对于本专利技术的第三种实施方案，本专利技术组合物的特征在于相对于铈而言的钐的纯度。如上所述，铈含量必须低于1％。以上针对第一种实施方案公开的有关三硫化二物的结构、碱金属或碱土金属元素及其被引入所述三硫化二物晶格内的
技术实现思路
同样适用于第二种实施方案和第三种实施方案。一般地，碱金属元素的数量最多是所述三硫化二物的全部稀土金属(钐、三价稀土金属及其它稀土金属)的原子量的30％，优选最多是20％。这一数量优选至少等于0.1％。碱土金属元素的数量是以上表达的最多50％。现在叙述与本专利技术各种实施方案有关的变化形式。本专利技术组合物可具有特定颗粒尺寸。因而，它们可基于基本上由平均粒径最多为1.5μm，更特别是最多为1μm的完整颗粒所组成的三硫化-->二物。完整颗粒应理解为是指未经破碎或粉碎的颗粒。这是因为在研磨过程中颗粒可被粉碎或破碎。由扫描电子显微照片可发现所述颗粒是未经破碎的。还应指出的是，本专利技术组合物的三硫化二物是可解附聚的，即，如其不是直接以完整颗粒形态提供，则可以由在适度条件下通过解附聚作用能给出完整颗粒的附聚和/或轻微烧结颗粒所组成的附聚物形式提供。再有，所述完整颗粒可以是单晶颗粒。更具体地关于本专利技术组合物的颗粒尺寸，通常其可具有一般低于2□m的平均颗粒尺寸，更特别地为0.7至1.5μm。在适度条件下解附聚后，可获得其平均颗粒尺寸最大可为1.5μm的上述颗粒，有利地为0.6至0.8μm。所述颗粒尺寸通过激光衍射技术使用Cilas HR 850(体积分布)型粒度计来测量。按照另一变化形式，本专利技术组合物在所述颗粒或构成所述颗粒的细粒表面上包含基于至少一种透明氧化物的层。关于包含这种层的这类产物，可参考其内容被引入本文的本申请人公司的欧洲专利申请EP-A-620254。这种涂覆载体的外周层可以不是完全连续或均一的，但这种变化形式的组合物优选包含均一且控制厚度的透明氧化物涂层，该涂层对组合物涂覆前的原始颜色无不利影响。在这种情况下，透明氧化物应理解为是指这样的氧化物，其一旦以或多或少细密膜的形态沉积在颗粒或细粒上时，几乎不或完全不吸收可见光线，且其几乎不或完全不遮盖所述颗粒或细粒的原始固有颜色。此外，应指出的是，有关这种变化形式的本说明书各处为方便而使用的术语氧化物应理解为还包括水合类型的氧化物。这些氧化物或水合氧化物可是非晶态和/或晶态的。作为这类氧化物的实例，更特别地可提到的是硅氧化物(二氧化硅)、铝氧化物(三氧化二铝)、锆氧化物(氧化锆)、钛氧化物、硅酸锆ZrSiO4(锆石)和稀土金属氧化物。按照优选的变化形式，所述涂层是基于二氧化硅。更有利的是，这种涂层基本上、本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，其特征在于它是基于三硫化二钐，其中相对于其它稀土的钐纯度大于９９％，且包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素的至少一部分包含在所述三硫化二物晶格中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 1997-8-8 97/102291.组合物，其特征在于它是基于三硫化二钐，其中相对于其它稀土的钐纯度大于99％，且包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素的至少一部分包含在所述三硫化二物晶格中。2.权利要求1的组合物，其特征在于其相对于其它稀土金属的钐纯度至少为99.5％。3.权利要求1或2的组合物，其特征在于其相对于其它稀土金属的钐纯度至少为99.9％。4.组合物，其特征在于它是基于三硫化二钐和至少一种仅为三价的稀土金属，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素的至少一部分包含在所述三硫化二物晶格中。5.权利要求4的组合物，其特征在于三价稀土金属/三价稀土金属及钐的原子比值最大为90％，更特别地最大为50％。6.权利要求4或5的组合物，其特征在于上述三价稀土金属是镧、钆或镝。7.组合物，其特征在于它是基于三硫化二钐，其钐纯度使得铈含量低于1％，且其包含至少一种碱金属或碱土金属元素，至少一部分所述碱金属或碱土金属元素包含在所述三硫化二物晶格中。8.上述任一项权利要求的组合物，其特征在于所述碱金属元素是锂或钠。9.上述任一项权利要求的组合物，其特征在于所述三硫化二物基本上由平均颗粒尺寸最大为1.5μm的完整颗粒组成。10.上述任一项权利要求的组合物，其特征在于它在其构成颗粒的表面包含基于至少一种透明氧化物的物质层。11.权利要求10的组合物，其特征在于所述透明氧化物选自二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛、锆石和稀土金属氧化物。12.上述任一项权利要求的组合物，其特征在于它还包含氟原子，所述氟原子可更特别地沿着从构成所述组合物的颗粒表面至核心下降的梯度方向分布。13.上述任一项权利要求的组合物，其特征在于它还包含锌化合物，这种锌化合物更特别...

【专利技术属性】
技术研发人员：S布斯诺特，P马考狄里，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]