Способ стабилизации порошкообразного красного фосфора

Способ стабилизации порошкообразного красного фосфора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советским

Социалистическим республик

<„>999962 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 1 5.07.77(2 I ) 2503099/23-26 (5E) 9. Кл.

С Ol В 25/023 (23). Приоритет (32) l 7.07.76

Государственник камктет (31) Р 2632296.3 (33) ФРГ

СССР (53) УДК661.63 (088.82 по делам каобретеикл я открытий

Опубликовано 23.02.83.Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 25.02.83

Иностранцы

Хорст Штендеке, Франц-Иозеф Даний, Иоахим и Вернер Клозе (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Хехст АГ (ФРГ) (7) ) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОРОШКООБРАЗНОГО

КРАСНОГО ФОСФОРА

Изобретение относится к стабилизации красного фосфора, который находит широкое применение в химической технологии.

Известен способ стабилизации порошкообразного красного фосфора, включающий обработку вго сначала гидроокисью алюминия, а затем 10%-ным раствором бикарбоната натрия, нагретого до 55««

60 С. Далее суспенэию фильтруют и остаток сушат $1). то

Недостатком данного способа является высокое содержание .в фосфоре примесей, .вводимых при,стабилизапии, что ограничивает области его дальнейшего acnom зова ния !5

Известен способ стабилизации порошкообразного красного фосфора, включающий суспендирование красного фосфора в водном 0,04 н. растворе алюмината натрия с последующей продувкой суспенэии в течение 10 ч воздухом при 85-90 С, о фильтрацией суспензии, промывкой осадка и сушкой его в вакууме (2).

Недостатком способа является невыса кая степень стабилизации красного фоофора, так как при высоких температураа стабилизатор отщепляет воду, что ведет к окислению коасного фосфора.

Белью изобретения является повышение степени стабилизации порошкообрадного красного фосфора.

Поставленная цель достигаемся согласно способу стабилизации порошкообраэного фосфора, включающему обработку его реагентом с последующим отделением и сушкой продукта, в котором в качестве реагента берут соль, выбранную иэ ряда: сульфат алюминия, сульфат магния, суль фат цинка, нитрат кальция и пропанфоофоновую кислоту нли ее производные: октан-, или додекан-, или бензол-, или

2-фенилэтан-l-, или 2-фенилэтилен-l-, или 2-карбоксиэтан-l-, или циклогексан, или винил-, или 2-хлоретан-l-, вводимых в количестве, обеспечивающем содержание продуктов. реакции в смеси, равном

0,5 - 5,0 вес.%.

Введение добавки менее 0,5 вес.% не обеспеиивает достаточной степени стабилизации красного фосфора, введение

3 99М62

Пример 3. Стабилизацию фосфора ведут аналогично примеру 1, однако вместо октанфосфоновой кислоты вводят 2,5r додеканфосфоновой кислоты. Содержание стабилизатора 2,8 вес.%.

Пример 4. 100 г тонкоизмельченного до порошка красного фосфора со средним размером частиц 0,05 мм суспензируют в 500 мл воды. При помеши- ! ванин суспензию подогревают до 90 С, обрабатывают 2,5 г 2-фенилатан 1-фосфоновой кислоты и раствором 5 г

APg(S O ) 18Н О в 100 мл воды, затем. вводят 5%-ный раствор гидрата оки. си натрия и рН смеси доводят до 3,5.

Через 1 ч после окончания реакции вод ную суспензию фильтруют, остаток промывают водой и высушивают при 80 С в токе азота. Содержание стабилизатора

2,9 вес.%.

Пример 5. 100 г тонкоизмельченного до состояния порошка красного фосфора со, средним размером частиц

0,05 мм суспензируют в 500 мм воды.

При перемешивании суспензию подогревают до 90 С, обрабатывают 2,5 г октанфосфоновой кислоты и раствором 5 г .

Ca(NOg) g 4Н О в 100 мл воды, затем добавляют растворы 5%-ного гидрата

I окиси натрия и рН смеси доводят до 5,5.

Через 1 ч после окончания реакции суопензию фильтруют, остаток промывают водой и при 80 С сушат в токе азота. Содержание стабилизатора составляет 2,9 вес.%.

Пример 6. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру,1, однако вместо нитрата кальция берут 5 г M+Oy» a 7Н О. Содержание стабилизатора составляет 2,7 вес.%.

Пример 7. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру 5, причем вместо нитрата кальция берут 5 г ZnSQy» » 7H O. Содержание стабилизатора составляет 2,8 вес.%.

Пример 8 (сравнительный).

Аналогично примеру 1 была проверена стабильность к окислению необработанного, измельченного в тонкий порошок красного фосфора. добавки более 5,0 вес.% нецелесообразно.

Предложенный способ стабилизации позволяет использовать красный фосфор в пластмассах при температуре 250оС при атом фосфор является противовоспламеняющим средством для пластмасс.

Пример 1. 100 г тонкоиэмель» ченного красного фосфора со средним раэ» мером частиц 0,05 мм суспензируют в

500 мл воды. Суспенэию при помешива.- 10 нии нагревают до 90 С, обрабатывают

2,5 г: октанфосфоновой кислоты и раство ром 5 АЕ2(О+), 18Н О 100 мл воды. Через час после окончания реакции водную суспензию фильтруют, остаток 15 промывают водой и при 80 С высушивают в токе азота. Красный фосфор содержит 2,8 вес.% стабилизатора.

Стабильность красного фосфора определяют, помещая 1 .г последнего вместе 20 с 150 мл воды в трехгорлую колбу, обо рудованную гаэоподводящей трубкой, термометром, обратным холодильником и магнитной мешалкой. Смесь нагревают до 80оС и при постоянном помешивании 2З в колбу подают 10 л кислорода в час.

Выходящую через обратный холодильник смесь газов, состоящую из кислорода и фосфороводорода, который образовался путем диспропорционирования красного зо фосфора помимо фосфорных кислот различной степени окисления фосфора, направляют через две последовательно соединенные промывные бутылки, которые заполняют 100 мл 5%ным по весу водным раствором .хлористой ртути (ll).Ïðè этом фосфористый водород реагирует с хлористой ртутью (П) по уравнению

PН + ЗHqCI?Z Р(Н СР) g + 3НСД, 3 2

В качестве показателя стабильности к окислению красного фосфора служит количество содержащихся в водной сус пензии красного фосфора оксокислот фосфора, а также содержащейся в промывных .бутылях для газа соляной кислоты.

Содержание фосфорных кислот и соля. ной кислоты определяют методом титрования.

Пример 2. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру.1, однако вместо октанфосфоновой кислоты вводят

2,5 г деканфосфоновой кислоты. Содержание стабилизатора 2,7 вес.%.

Показатели стабильности к окислению обработанного красного фосфора приведены в табл. 1.

999962,Таблица 1

0;25

3,2

0,27

3,1

0,21

6,6

0,42

5,8

0,45

0,50

0,52

0,53

6,2

6,8

7,7

0,05

1,2

2,3

ll

0,41

0,13

4,6

2,5

0,16

4,8

0,40

2,3

3,2

0,10

0,22

7,0

0,52

Степень окисления фосфоре характерн- и зуется количеством образовавшегося фоофористого водорода (мг РНя/г. ч).

Степень кислотности водных фосфор. содержащих суспензий обусловлена образованием фосфорных кислот при окислении красного фосфора (мг КОН/г-ч).

П p g м е р 9. 140 г водной фосфоР» содержащей кашицы с содержанием краоного фосфора 100 r растворяют в 360мл воды, вводят 5%-ной серной кислоты до рН 3 и после добавления 5г 2--фенилэтилен-1-фосфоновой кислоты при постоянном перемешивании температуру смеси поднимают до 90 С. Затем в течение

30 мин по каплям вводят раствор 10г зз

A PZ (S Oy) g . 1 8Н О в 100 мл воды, а затем 5%-ным раствором едкого натрия доводят pH ao 3,5. Через 1 ч после окончания реакции водную cycaesawo

40 фильтруют, остаток промывают водой и высушивают при 80оС в токе азота. Содержание стабилизатора составляет

2,8 вес.%.

Пример ы 10-16. Стабилизацию ведут согласно примеру 9, причем вместо 2-фенилэтилен-1-фосфоновой кислаты берут следующие производные фосфоновой кислоты: додеканфосфоновая кислота, со-. держание стабилизатора 4,8 вес.% (при мер 10); 2карбокснэтан-1-фосфоновая кислота, содержание стабилизатора 4,9 вес.% (пример 11); циклогексанфосфоновая кислота, содержание стабилизатора

4,7 вес.% (пример 12); винилфосфоновая кислота, содерясание стабилизатора

4,7 вес.% (пример 13); 2-хлоретаи-1-фоо фоновая кислота, содержание стабилизатора

5,0 вес.% (пример 14); пропанфосфоновая кислота, содержание стабИлизатора

5,0 вес.% (пример 16).

В примере 17 стабилизатор не вводят.

Показатели стабильности к окислению обработанного таким образом красного фосфора приведены в табл. 2.

Таблица 2

7 999962 8

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я или 2-карбоксиэтан-1-, или циклогексанили винил-, или 2-хлорэтан-1», вводимых

Способ етабилизации порошкообразно- в количестве, обеспечивающем содержаго красного фосфора, включающий обра- ние продуктов реакции в смеси, равном ботку его реагентом с последующим от- s 0,5-5,0 вес.%. делением и сушкой продукта, о т л и - Источники информации, ч а ю шийся тем, что, с целью по- принятые во внимание при экспертизе вышения степени стабилизации, в качестве реагента берут соль, выбранную из,. < Gtne

Составитель B. Гродзовская

Редактор H. Гунько Техреду Ж.Кастелевич Корректор С. Шекмар

Заказ 1183/79 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4