[发明专利]制备表面改性的矿物材料的方法、得到的产物及其用途

权利要求书

1.对至少一种矿物材料的表面的至少一部分进行改性的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤a)以含水饼或悬浮液的形式提供至少一种矿物材料，所述饼或悬浮液具有5~10的pH；

步骤b)向步骤a)的所述矿物材料中添加至少一种试剂；

步骤c)得到所述矿物材料的悬浮液，所述悬浮液具有小于10的pH，且如果步骤a)的所述矿物材料的等电点大于7则该pH大于7且如果所述等电点为7以下则该pH大于步骤a)的所述矿物材料的等电点；

特征在于：

--所述试剂为：

○处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；

○通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1~2:1；以及

○在步骤b)中以对应于0.04~1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积的量提供。

2.根据权利要求1的方法，特征在于，步骤a)的所述悬浮液或饼具有7~10的pH，更优选地，该pH为8~9。

3.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料为含钙和/或镁的矿物材料。

4.根据权利要求1~3中任一项的方法，特征在于，所述矿物材料为碳酸盐和/或石膏和/或白云石，并优选碳酸盐。

5.根据权利要求1~3中任一项的方法，特征在于，所述矿物材料选自白云石、碳酸钙、含IIA族和/或IIIA族元素的页硅酸盐如蒙脱石和滑石、菱镁矿、含镁的绿泥石、高岭土粘土及其混合物。

6.根据权利要求4的方法，特征在于，所述矿物材料是碳酸钙。

7.根据权利要求1~6中任一项的方法，特征在于，基于干燥矿物材料的重量，步骤a)的所述水性悬浮液或饼包含小于0.1重量%的聚丙烯酸盐基分散剂。

8.根据权利要求1~7中任一项的方法，特征在于，所述矿物材料具有5~150m²/g、优选5~60m²/g且更优选10~50m²/g的BET比表面积。

9.根据权利要求1~8中任一项的方法，特征在于，所述矿物材料具有0.2~5μm且优选0.5~2μm的重量中值粒径(d50)。

10.根据权利要求1~9中任一项的方法，特征在于，基于所述悬浮液的重量，所述水性悬浮液的固体含量为1~85重量%，优选10~80重量%。

11.根据权利要求1~9中任一项的方法，特征在于，基于所述饼的重量，所述饼的固体含量为20~80重量%，优选40~75重量%，还更优选50~70重量%。

12.根据权利要求1~11中任一项的方法，特征在于，所述试剂以对应于0.1~0.75mg试剂干重每m²矿物材料总表面积的量计量加入。

13.根据权利要求1~11中任一项的方法，特征在于，所述试剂优选以与相对于矿物材料的干重为0.1~5%，更优选0.15~0.75%，还更优选0.15~0.5干重%相对应的量计量加入。

14.根据权利要求1~13中任一项的方法，特征在于，所述试剂以具有0~5且更优选0.5~4.5的pH的水溶液的形式提供。

15.根据权利要求1~14中任一项的方法，特征在于，所述含膦酸的化合物为烷基二膦酸，尤其优选的烷基二膦酸是1-羟基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。

16.根据权利要求1~14中任一项的方法，特征在于，所述含膦酸的化合物选自亚甲基二膦酸(MDP)、羟基亚甲基二膦酸(HMDP)、羟基环亚甲基二膦酸(HCMDP)、1-羟基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)和膦基琥珀酸(PSA)。