Синтетический цинковый гекторит и его гидротермическое получение - заявка 2015143094 на патент на изобретение в РФ

1. Пластина синтетического цинкового гекторита формулы (1)
где
I представляет собой межслойный моновалентный катион, выбранный из группы, включающей K+, Na+, Li+, NH4+ и их смесей, предпочтительно Li+, Na+ и их смесей;
и
X независимо представляет собой фторид или гидроксид, предпочтительно гидроксид;
индекс x равно числу в интервале от >0 до 1 и включая 1;
и Zn и Li больше 0;
и пластина синтетического цинкового гекторита характеризуется диаметром, равным =>2 микрон.
2. Пластина по п. 1, где соединение формулы (1) выбирается из группы, состоящей из:
3. Пластина по п. 1, где пластина характеризуется значением d50 в интервале от =>2 до около 60 микрон, наиболее предпочтительно от около 3 до около 50 микрон, в частности пластины могут характеризоваться значением d50, равным по меньшей мере 3 микрон.
4. Пластина по п. 1 или 2, где пластина пропускает по меньшей мере 92% света, предпочтительно 95% света и наиболее предпочтительно 98% света.
5. Способ получения пластины гекторита формулы (I) по любому одному из пп. 1-4, включающий стадии:
получение реакционной смеси, содержащей
I источник, выбранный из группы, состоящей из Na+, K+, NH4+ и Li+, предпочтительно Li+, Na+ и их смесей;
источник лития;
источник кремния;
источник цинка;
необязательно источник фторида и/или источник гидроксида, предпочтительно источник гидроксида и необязательно источник фторида, наиболее предпочтительно источник гидроксида;
модификатор формы, выбранный из группы, включающей
слабую органическую кислоту, слабую неорганическую кислоту или сахар,
и
необязательно затравочные кристаллы предварительно образованного гекторита,
гидротермическая обработка указанной реакционной смеси при основных условиях при температуре в интервале от около 125 до около 250°С, предпочтительно 150°С до около 225°С
и
давлении в интервале от около 50 до около 400 пси, предпочтительно от около 100 пси до около 220 пси;
с образованием пластины синтетического гекторита формулы (1); и
необязательно отделение образованной пластины.
6. Способ получения пластины гекторита формулы (1) по любому одному из пп. 1-4, включающий стадии:
получение реакционной смеси, содержащей I источник, выбранный из группы, состоящей из Na+, K+, NH4+ и Li+, предпочтительно Li+, Na+ их смесей;
источник лития;
источник кремния;
источник цинка;
необязательно источник фторида и/или источник гидроксида, предпочтительно источник гидроксида и необязательно источник фторида, наиболее предпочтительно источник гидроксида;
и
необязательно затравочные кристаллы предварительно образованного гекторита,
гидротермическая обработка указанной реакционной смеси при основных условиях при температуре в интервале от около 125 до около 250°С, предпочтительно 150°С до около 225°С
и
давлении в интервале от около 50 до около 400 пси, предпочтительно от около 100 пси до около 220 пси;
с образованием пластины синтетического гекторита формулы (1);
и
необязательно отделение образованной пластины, где источником кремния является коллоидный диоксид кремния.
7. Способ по п. 6, где реакционная смесь дополнительно содержит модификатор формы, где модификатор формы представляет собой слабую органическую кислоту, слабую неорганическую кислоту или сахар.
8. Способ по п. 5, где модификатор формы представляет собой слабую органическую кислоту или слабую неорганическую кислоту, их соль или гидрат,
и слабая органическая кислота, ее соль или гидрат, представляет собой соединение формулы (I)
если m+p равно 1:
А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный С110 алкил, разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный С210 алкенил, замещенный или незамещенный С79 фенилалкил или замещенный или незамещенный С610 арил,
где линейный или разветвленный незамещенный C110 алкил, линейный или разветвленный С210 алкенил может быть замещен С(O)ОН, С(O)O-Х+, NH2, галогеном, ОН, -С(O)Н или прерываться -О-, -NR2 - или -С(О)-,
С79 фенилалкил или С610 арил может быть замещен одним или более С(O)ОН, С(O)O-X(+)n, NH2, галогеном, ОН или -С(O)Н,
R представляет собой водород, или RO представляет собой О-X(+)n,
R2 представляет собой водород или линейный или разветвленный С110-алкил, замещенный одним или более С(O)ОН, С(O)O-Х(+)n, галогеном, NH2, -С(О)- или ОН; n равно 1-3,
и
Х(+)n представляет собой органический или неорганический катион, например, аммоний, замещенный аммоний, такой как, например, метиламмоний, диметиламмоний, триметиламмоний, этаноламмоний, катионы металлов, например, катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла или другие катионы металлов, например, Na+, Li+, K+, Cs+, Rb+, Fr+, Mg++, Sr++, Ba++, Be++, Ca++, P+++, B+++ или Al+++.
если m+p равно двум или более,
А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C110 алкилен, разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный С210 алкилиден, замещенный или незамещенный С79 алкилфенилен или С610 арилен,
где линейный или разветвленный C110 алкилен, линейный или разветвленный С210 алкилиден может быть замещен С(O)ОН, С(O)O-X+, NH2, галогеном, ОН, -С(O)Н и/или прерываться -О-, -NR2- или -С(О)-,
и
С79 алкилфенилен или С612 арилен включает одно или более замещение NHR2, ОН, СООН, галогеном, СОО-Х(+)n или -С(O)Н,
где R, RO, R2 и Х(+)n имеют значения, как определено выше,
и
слабая неорганическая кислота выбирается из группы, состоящей из борной кислоты, фосфорной кислоты (Н3РО4), трифосфатов, их солей или гидратов.
9. Способ по п. 8, где
m+p равно двум или более,
А представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C1-C8 алкилен,
замещение разветвленного или неразветвленного C1-C8 алкилена включает одного или более замещение посредством ОН, СООН, СОО-Х(+)n как определено выше,
предпочтительно разветвленный или неразветвленный C1-C8 алкилен замещен ОН и СООН или СОО-Х(+)n,
и слабая неорганическая кислота представляет собой борную кислоту, ее соли или гидраты.
10. Способ по п. 7, где модификатор формы представляет собой слабую органическую кислоту и выбирается из группы, состоящей из следующих: муравьиная кислота, уксусная кислота, акриловая кислота, бензойная кислота, щавелевая кислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, малоновая кислота, метил малоновая кислота, сукциновая кислота, молочная кислота, аспаргиновая кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, яблочная кислота, малеиновая кислота, винная кислота, тартроновая кислота, муциновая кислота, глюконовая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, ацетиллимонная кислота, пробковая кислота, себациновая кислота, азелаиновая кислота, 1,2,3-пропантрикарбоновая кислота, 1,1,3,3-пропантетракарбоновая кислота, 1,1,2,2-этантетракарбоновая кислота, 1,2,3,4-бутантетракарбоновая кислота, 1,2,2,3-пропантетракарбоновая кислота, 1,3,3,5 пентантетракарбоновая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, этиленгликольбис-тетрауксусная кислота, дигликолевая кислота, этилендиаминтетрапропионовая кислота, иминдиуксусная кислота, 1,2-пропилендиаминтетрауксусная кислота, N-метил, -этил, -пропил и -бутил иминдиуксусная кислота, 1,3-пропилендиаминтетрауксусная кислота, N-гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусная кислота, триэтилентетраамингексауксусная кислота, диэтилентриаминпентауксусная кислота, аминокислоты, такие как глицин, аланин, валин, лейцин, тирозин, тореонин, серин, глутаминовая кислота, лизин и их соли или гидраты,
предпочтительно слабая органическая кислота выбирается из группы, состоящей из следующего: яблочная кислота, адипиновая кислота, винная кислота, щавелевая кислота, тартроновая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, пимелиновая кислота, азелаиновая кислота, дигликолевая кислота, муциновая кислота, малоновая кислота, метилмалоновая кислота, глутаровая кислота, сукциновая кислота, аспаргиновая кислота, пробковая кислота, себациновая кислота, глутаминовая кислота, их соли и гидраты,
наиболее предпочтительно слабая органическая кислота выбирается из группы, состоящей из следующего: яблочная кислота, винная кислота, щавелевая кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, муциновая кислота, их соли и гидраты,
или
модификатор формы представляет собой слабую неорганическую кислоту, выбранную из группы, состоящей из борной кислоты, фосфорной кислоты (Н3РО4), пирофосфатоа, трифосфата и их солей или гидратов, предпочтительно модификатор формы представляет собой слабую неорганическую кислоту и представляет собой борную кислоту, ее соли или гидраты.
11. Способ по п. 5, где модификатор формы представляет собой сахар и выбирается из группы, включающей глюкозу, фруктозу, галактозу, сахарозу, мальтозу, сорбит, лактозу, маннит, инозитол, ксилитол, треит, эритрит, адонит (рибитол), арабит (лукситол), дульцит (галактитол), мальтит, изомальт, рибозу, ксилозу и маннозу.
12. Способ по любому одному из пп. 5-11, где количество модификатора формы, добавляемое в реакционную смесь, находится в интервале от около 0.5 до около 10% ммоль, предпочтительно от около 1 до около 7% ммоль, и наиболее предпочтительно от около 1.5 до около 5% ммоль на основе теоретически вычисленного продукта (гекторита).
13. Способ по любому одному из пп. 5-11, где источник цинка выбирается из группы, включающей элементарный цинк Zn0, ZnSO4, Zn(NO3)2, ZnCl2, Zn(С2Н3O2)2 (ацетат цинка), ZnCO3, Zn(CHO2)2 (формиат цинка), ZnBr2, оксид цинка, Zn0, ZnI2 и их гидраты.
14. Способ по любому одному из пп. 5-11, где необязательный источник фторида выбирается из группы, включающей HF, NH4F, NaF, K2SiF6, KF и MgF2, и необязательный источник гидроксида выбирается из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, гидроксида лития, аммония гидроксида, трипропиламмония гидроксида и тетраметиламмония гидроксида, предпочтительно источник гидроксида присутствует.
15. Способ по любому одному из пп. 5-11, где источник лития выбирается из группы, включающей ацетат лития, бромид лития, иодид лития, хлорид лития, фторид лития, карбонат лития, цитрат лития, формиат лития, гексафторфосфат лития, гексафтортитанат лития, гидроксид лития, оксид лития и их гидраты.
16. Пигмент, содержащий пластину цинкового гекторита по любому одному из пп. 1-4.
17. Пигмент, содержащий пластину гекторита по любому одному из пп. 1-4,
(a) слой диэлектрического вещества, в частности оксида металла, имеющего высокий показатель преломления; и/или
(b) слой металла, в частности тонкий полупрозрачный слой металла.
18. Пигмент по п. 17, где пигмент дополнительно содержит в дополнение к слою (а), имеющему высокий показатель преломления, и/или слою металла (b), оксидный слой (с) с низким показателем преломления и слой (d) с высоким показателем преломления, где различие между высоким и низким показателями преломления составляет по меньшей мере 0,1.
19. Пигмент по п. 17 или 18, где оксид металла слоя (а) с высоким показателем преломления представляет собой ТiO2, ZrO2, Fe2О3, Fe3O4, Сr2О3, ZnO, смесь этих оксидов, титанат железа, гидрат оксида железа, субоксид титана или смесь и/или смешанную фазу этих соединений.
20. Краска, чернила для струйной печати, покрытия, печатная краска, пластмасса, косметическое средство, глазурь для керамики и стекла, содержащие пигменты по любому одному из пп. 16-19 или любую из пластин по любому одному из пп. 1-4.
Наверх