超细的经研磨的天然水镁石制造技术

本发明专利技术提供了具有通过ＣＩＬＡＳ测量小于或等于６．２μｍ的ｄ↓［９０］的微粒状天然氢氧化镁（例如水镁石），以及用于聚合物组合物－特别是（但不局限于）阻燃聚合物组合物－中的微粒状填料材料，该填料材料包含微粒状天然氢氧化镁和可选的一种或多种其它微粒状无机材料（例如氢氧化铝）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微粒状天然氢氧化镁(也称作水镁石)、其生产方法以及包含该水镁石作为填料的组合物，特别是(但不局限于)阻燃聚合物组合物。
技术介绍
已知微粒状氢氧化镁填料材料能够为聚合物组合物(如在电缆绝缘等中使用的塑料)提供阻燃性和自熄特性。通常聚合物组合物中所用的氢氧化镁具有微小的颗粒尺寸是理想的。这是因为聚合物的诸如抗拉强度、抗弯强度等机械性能会受加入在聚合物中的添加剂的颗粒尺寸的影响。据信粗填料颗粒能够成为裂纹的产生部位，而裂纹将会降低聚合物的冲击强度(例如参见“Toughening ofPolypropylene by CaCO3Effect of Particle Size and Surface Coating”，D.A.Taylor和C.D.Paynter，Polymat 1994-Toughening of Plastics III，会议论文集，伦敦，1994年9月19日～22日，第628～638页)。因此，使用具有比较严格的最大尺寸的细氢氧化镁，即含有极少量大颗粒的氢氧化镁是很理想的。合成的微粒状氢氧化镁能够以非常细的颗粒尺寸来制造，但对于许多塑料制品而言，使用它们则过于昂贵。因此，较为便宜的天然氢氧化镁(水镁石)如果能以理想的细度生产出来，则会成为有潜在吸引力的替代物。然而，本专利技术人尚未得知任何通过干式研磨技术或湿式研磨技术生产具有适当粒度分布的经研磨的天然水镁石的成功尝试。在日本特开平JP-01-294792中(其公开内容在此引入作为参考)，描述了用于生产微粒状天然氢氧化镁的方法，其中据称对天然水镁石进行湿式研磨，以使其平均粒径为2μm～6μm，然后用脂肪酸铵盐进行表面处理，最后干燥。在日本特开平JP-03-231944中(其公开内容在此引入作为参考)，描述了一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含平均粒径为3μm～13μm的微粒状氢氧化镁，据说作为阻燃聚合物很有用。在美国专利6552112中(其公开内容在此引入作为参考)，描述了一种阻燃电缆，其中该电缆的聚合物组合物中包含特定的丙烯和乙烯聚合物的混合物，填料为阻燃剂量的微粒状天然氢氧化镁，如其中所述可以选择性地对其进行表面处理。该专利声称，可以通过已知的湿式研磨或干式研磨制备微粒状天然氢氧化镁，以提供具有通常为5m2/g～20m2/g，优选为6m2/g～15m2/g的比表面积的产品，然后例如通过筛分进行分级，以使平均粒径通常为1μm～15μm，优选为1.5μm～5μm，并使粒度分布为直径小于1.5μm的颗粒不超过颗粒总数的10％，直径大于20μm的颗粒不超过颗粒总数的10％。但是，美国专利6552112中提供的具体实施例都比本专利技术中所要求保护的那些颗粒粗很多。现在使用的最细的产品是商品Hydrofy GS-1.5和Hydrofy G-2.5(来自SIMA)，据称(表1)它们的平均粒径(d50)分别为2.1μm和2.6μm，d90分别为6.4和9.8，比表面积分别为10.4m2/g和8.2m2/g。没有迹象表明，曾实际生产过平均粒径小于2.1μm的产品。据本专利技术人所知，商业上实际是不会采用筛分的方法来生产更细的产品。通常用于筛分的最细的网筛为325目～400目(～20微米(μm)的开口尺寸)。使用更细的筛子预计会导致堵塞或通过量非常低。EP-A-1043733(其公开内容在此引入作为参考)描述了基于特定的丙烯和乙烯聚合物的混合物以及作为填料的阻燃剂量的微粒状天然氢氧化镁的另一种阻燃的电缆组合物。填料的特性看来似乎与美国专利6552112中所述的特性大体相似。在美国专利6252173中(其公开内容在此引入作为参考)，描述了阻燃性非水有机聚合物组合物，其中包含阻燃剂量的矾土或水镁石填料。其中声称，可以通过将矿石研磨到理想尺寸，例如优选在0.3μm～5.0μm范围的“中值”颗粒尺寸，和优选大于10m2/g的表面积来制备矾土或水镁石。但是，在具体实施例中，据称使用“D50”为11μm、表面积为7.3m2/g的水镁石(实施例4)和“D50”为10.96μm、表面积为7.38m2/g的水镁石(实施例5)来制备基于乙烯基醋酸乙烯酯(实施例4、5)或聚氯乙烯(实施例6)的电缆配方。假定这些尺寸特性相当于优选“中值”颗粒尺寸的声明，则这些水镁石是在所声明的优选范围之外。在令人惊讶并出乎意料的结果中，本专利技术人发现，通过使用特别的湿式磨碎方法，可以生产能够极佳地控制材料最大尺寸(如用d90和d99所测定)的天然的经研磨的水镁石。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了使用CILAS仪器通过激光散射测得的d90小于或等于6.2μm的微粒状天然氢氧化镁。用CILAS测得的参数d90是在CILAS(Compagnie Industrielle deLasers)1064或相应仪器上测得的颗粒等价球径(esd)，在此有90体积％的颗粒的颗粒等价球径小于d90值。根据本专利技术的第二方面，提供了一种通过CILAS测得的d99小于或等于20μm的微粒状天然氢氧化镁。用CILAS测得的参数d99是在CILAS(Compagnie Industrielle deLasers)1064或相应仪器上测得的颗粒等价球径(esd)，在此有99体积％的颗粒的颗粒等价球径小于d99值。根据本专利技术的第三方面，提供了一种通过CILAS测得的d50小于或等于2.0μm的微粒状天然氢氧化镁。用CILAS测得的参数d50是在CILAS(Compagnie Industrielle deLasers)1064或相应仪器上测得的中间或平均颗粒等价球径(esd)，也就是说，该颗粒等价球径表示，在此有50体积％的颗粒的颗粒等价球径小于d50值。应该注意，本专利技术的说明书中所使用的表达式d50是指中间或平均粒径，而非中值粒径。微粒状天然氢氧化镁可能会与一种或多种其它微粒状无机材料一同存在。一种或多种其它微粒状无机材料的中间粒径可以处于微粒状天然氢氧化镁的上述尺寸范围内。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于聚合物组合物中的微粒状填料材料，该填料材料包含根据本专利技术的第一、第二或第三方面的微粒状天然氢氧化镁，并选择性地包含一种或多种其它微粒状无机材料。优选填料以基本上为干粉的形式提供使用。该微粒状填料材料可以适当地主要包含根据本专利技术的第一、第二或第三方面的微粒状天然氢氧化镁以及一种或多种其它微粒状无机材料。微粒状天然氢氧化镁优选通过湿式磨碎法获得，其中在能量输入超过约20kWh/吨的条件下在研磨介质的存在下在水性悬浮液中研磨水镁石。水性悬浮液可以根据需要适当包含分散剂和其它传统的添加剂。该方法构成了本专利技术的第五方面。一种或多种其它微粒状材料也可以适当地具有阻燃性，并且可以以阻燃剂量与微粒状天然氢氧化镁一起存在。因此，根据本专利技术的第六方面，提供了一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含聚合物和根据本专利技术的第一、第二、第三或第四方面的填料材料。该填料可以在该聚合物重量的约1％～约90％，例如约10％～约90％之间以适当的量存在。填料优选以阻燃剂量存在于聚合物中，以提供适合例如用作电气产品的外皮、涂层或外壳等的阻燃聚合物组合物。根据本专利技术的第七方面，提供了一种用于制备根据本专利技术第六方面的聚合物组合物的方法，该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过ＣＩＬＡＳ测量小于或等于６．２μｍ的ｄ↓［９０］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2004-2-6 0402627.41.一种微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于6.2μm的d90。2.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于6.0μm的d90。3.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于5.5μm的d90。4.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于5.0μm的d90。5.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于4.5μm的d90。6.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于4.0μm的d90。7.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于3.5μm的d90。8.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于3.0μm的d90。9.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于2.5μm的d90。10.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于2.0μm的d90。11.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于1.8μm的d90。12.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁具有通过CILAS测量小于或等于1.7μm的d90。13.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于20μm的d99。14.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于17μm的d99。15.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于15μm的d99。16.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于13μm的d99。17.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于11μm的d99。18.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于9μm的d99。19.如权利要求1至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于7μm的d99。20.如权利要求5至12任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于5μm的d99。21.如权利要求1所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于6.0μm的d50。22.如权利要求1至5任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于4.0μm的d50。23.如权利要求1至9任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于2.0μm的d50。24.如权利要求1至10任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.85μm的d50。25.如权利要求1至11任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.75μm的d50。26.如权利要求1至20任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.5μm的d50。27.如权利要求1至20任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.4μm的d50。28.如权利要求1至20任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.25μm的d50。29.如权利要求1至20任一项所述的微粒状天然氢氧化镁，所述微粒状天然氢氧化镁还具有通过CILAS测量小于或等于1.0μm的d50。30.如权利要求1至20任一项所述的微粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽阿格拉古铁雷斯，马克温德班克，斯科特帕尔姆，戴维斯丘斯，富于亚丹尼尔查，
申请(专利权)人：伊梅里斯矿物有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]