氧化铝及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法通过添加含膦酰基基团的改性剂来对氧化铝的表面进行改性。本发明专利技术还涉及根据本发明专利技术的方法生产的改性氧化铝以及具有特定特性的改性氧化铝。性的改性氧化铝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化铝及其生产方法
专利

[0001]本专利技术涉及一种或多种用于生产表面改性的氧化铝(矾土，alumina)的方法。特别地，本专利技术涉及一种生产表面改性的氧化铝的方法，所述表面改性的氧化铝在8以上的pH下是可分散的，并且在8以上的pH下具有低粘度。本专利技术扩展到根据本专利技术的方法生产的改性氧化铝以及具有特定特性的改性氧化铝。
[0002]专利技术背景
[0003]众所周知，用柠檬酸改性的氧化铝产生在8以上的pH下是可分散的改性氧化铝。然而，用这些柠檬酸改性的氧化铝的问题在于，在8以上的pH下，这些材料的粘度快速增加到这些材料的加工变得困难的程度。
[0004]为了解决这个问题，需要使用第二羧酸，例如丙二酸。丙二酸的添加降低了柠檬酸改性的氧化铝在8以上的pH下的粘度。
[0005]尽管这个解决方案是有效的，但是它需要使用第二改性剂并且实质性地增加了所添加的改性剂的量。这可能不利于一些应用，例如陶瓷，其中额外的改性剂可能在生产的成型和烧制阶段导致难题，并且潜在地引入与系统的其他组分的不希望的相互作用。
[0006]本专利技术的一个目的是克服由本专利
中已知的所指出的缺点。
[0007]本专利技术的专利技术人已经令人惊讶地发现一种用于对氧化铝表面进行改善以产生改性氧化铝的新方法，该改性氧化铝在8以上的pH下是可分散的，并且在8以上的pH下具有低的粘度，以及具有低的改性剂加载量。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]i)提供氧化铝；和
[0010]ii)向氧化铝中添加含膦酰基基团的改性剂以产生表面改性的氧化铝。
[0011]本专利技术可以包括以下的另一步骤：在添加含膦酰基基团的改性剂之后，将表面改性的氧化铝干燥。
[0012]本专利技术还可以包括：
[0013]a)在添加含膦酰基基团的改性剂之前，使氧化铝老化以形成晶粒尺寸为35至(如在120面上测量的)的经老化的氧化铝的另一步骤；或
[0014]b)使表面改性的氧化铝老化以形成经老化的表面改性的氧化铝的另一步骤；或
[0015]c)以上的a)和b)。
[0016]本专利技术可以包括如上所述的老化步骤(a)或b))以及干燥步骤，或者如以上c)中所述的两个老化步骤以及干燥步骤。
[0017]因此：
[0018]本专利技术的第一方面的第一选项是一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法包括以下步骤：
[0019]i)提供氧化铝；
[0020]ii)通过水热处理使氧化铝老化以形成经老化的氧化铝，直到该氧化铝具有35至的晶粒尺寸(如在120面上测量的)；
[0021]iii)向经老化的氧化铝中添加含膦酰基基团的改性剂以产生表面改性的氧化铝；和
[0022]iv)任选地，将表面改性的氧化铝干燥以产生改性氧化铝。
[0023]本专利技术的第一方面的第二选项是一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法包括以下步骤：
[0024]i)提供氧化铝；
[0025]ii)向氧化铝中添加含膦酰基基团的改性剂以产生表面改性的氧化铝；
[0026]iii)通过热处理表面改性的氧化铝(优选地在升高的温度下在自生压力下)使该表面改性的氧化铝老化，以形成经老化的表面改性的氧化铝；和
[0027]iv)任选地，将经老化的表面改性的氧化铝干燥以产生改性氧化铝。
[0028]本专利技术的第一方面的第三选项是一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法包括以下步骤：
[0029]i)提供氧化铝；
[0030]ii)通过水热老化使氧化铝老化以形成经老化的氧化铝，直到该氧化铝具有35至的晶粒尺寸(如在120面上测量的)；
[0031]iii)向氧化铝中添加含膦酰基基团的改性剂以产生表面改性的氧化铝；
[0032]iv)通过热处理表面改性的氧化铝(优选地在升高的温度下在自生压力下)使表面改性的氧化铝老化以形成经老化的表面改性的氧化铝；和
[0033]v)任选地，将经老化的表面改性的氧化铝干燥以产生改性氧化铝。
[0034]对于本专利技术的第一方面的所有选项，优选包括干燥步骤。
[0035]根据本专利技术的第二方面，提供了一种根据本专利技术的方法生产的改性氧化铝。
[0036]根据本专利技术的第三方面，提供了一种改性氧化铝，所述改性氧化铝在8以上的pH下分散之后包括以下特性中的至少一种、优选地多于一种、最优选地全部：
[0037]i)在小于4的pH下的等电点；
[0038]ii)当以5、10或20重量％的加载量分散到碱性溶液中时大于90％的分散性；
[0039]iii)当以5、10或20重量％的加载量分散到碱性溶液中时D
50
低于250nm的粒度分布；和，或
[0040]iv)在500s
‑1下小于50cP的粘度。
[0041]通过从pH为10开始并且用酸滴定的ζ电位测量来测量等电点。
[0042]测量分散性，使得所得悬浮液的pH保持高于材料的等电点(IEP)。
[0043]使用光散射测量仪器(包括Horiba 950)和适当稀释度来测量粒度分布。
[0044]用于测量分散性和粒度分布的碱性溶液意指pH为9以上的溶液。优选的碱性溶液是氢氧化铵溶液。
[0045]通过将悬浮液的等分试样转移到保持在25℃的TA仪器DHR 2流变仪的同心圆柱几何结构中来测量粘度。剪切扫描在0.1至3600s
‑1运行。
[0046]如本专利技术的第三方面中定义的改性氧化铝的特性适用于本专利技术的第二方面的改
性氧化铝。
具体实施方式
[0047]本专利技术涉及一种生产改性氧化铝的方法，其通过添加含膦酰基基团的改性剂来对氧化铝的表面进行改性。任选地，本专利技术涉及一种生产改性氧化铝的方法，其通过添加含膦酰基基团的改性剂来对氧化铝或水热老化的氧化铝的表面进行改性。因此，本专利技术可以包括一个或多个老化步骤。本专利技术优选地包括干燥步骤。在本专利技术的第一方面的各种选项在本专利技术的第一方面的选项中进行概述。本专利技术还涉及一种根据本专利技术的方法生产的改性氧化铝以及一种具有特定特性的改性氧化铝。
[0048]下文将描述本专利技术的要素：
[0049]氧化铝
[0050]氧化铝包括碱式氢氧化铝(aluminum oxyhydroxide)、三氧化二铝(氧化铝，aluminum oxide)、氢氧化铝或其混合物。氧化铝优选地是碱式氢氧化铝。碱式氢氧化铝优选地包括勃姆石或拟薄水铝石，并且最优选地是勃姆石。
[0051]氧化铝可以为干燥颗粒的形式，包含在含水浆料、酸化氧化铝组合物或其混合物中。在本专利技术的一个优选实施方案中，氧化铝包含在含水浆料中。通过将氧化铝(优选勃姆石)添加到至少水中来制备含水浆料。
[0052]本方法利用的氧化铝具有受控的晶粒尺寸。
[0053]在这方面，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产改性氧化铝的方法，所述方法包括以下步骤：i)提供氧化铝；和ii)向所述氧化铝中添加含膦酰基基团的改性剂以产生表面改性的氧化铝。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下的另一步骤：在添加所述含膦酰基基团的改性剂之前，使所述氧化铝老化以形成晶粒尺寸为35至(在120面上测量的)的经老化的氧化铝。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下的另一步骤：使所述表面改性的氧化铝老化以形成经老化的表面改性的氧化铝。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法包括以下的另外步骤：在添加所述含膦酰基基团的改性剂之前，使所述氧化铝老化以形成晶粒尺寸为35至(在120面上测量的)的经老化的氧化铝，以及使所述表面改性的氧化铝老化以形成经老化的表面改性的氧化铝。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法包括将所述表面改性的氧化铝或所述经老化的表面改性的氧化铝干燥。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述氧化铝包括碱式氢氧化铝、三氧化二铝、氢氧化铝或其混合物。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述氧化铝是碱式氢氧化铝。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述含膦酰基的改性剂包括有机磷化合物以及带有至少一个膦酰基部分的至少一个羧基(COOH)基团。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述膦酰基部分包括伯膦酰基
‑
烷基羧酸、仲膦酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩，
申请(专利权)人：萨索尔美国公司，
类型：发明
国别省市：