[发明专利]添加剂在生产磷酸氢氧化铜(II)中的用途

说明书

本发明涉及一种通过添加螯合剂制备磷酸氢氧化铜(II)的方法，涉及通过该方法可获得的磷酸氢氧化铜(II)以及螯合剂在生产磷酸氢氧化铜(II)中的用途。

技术领域

本发明涉及通过添加螯合剂制备磷酸氢氧化铜(II)的方法，涉及通过所述方法可获得的磷酸氢氧化铜(II)以及螯合剂在生产磷酸氢氧化铜(II)中的用途。

背景技术

磷酸氢氧化铜(II)，在文献中也被称为碱式磷酸铜，尤其作为塑料添加剂被用于各种目的。例如，根据未经审查的3 917 294 A1号和4 136 994 A1号德国专利申请，其被掺入塑料中，使得塑料可以通过激光束刻印。

在现有技术中，已知基本上有两种制备磷酸氢氧化铜(II)的方法，即在常压下转化铜前体化合物的水性分散体与磷酸，以及在高压下从铜前体化合物和磷酸盐开始进行转化的水热合成法。

术语水热合成是指在封闭的反应容器中，在高于100℃和1bar的水介质中进行的主要非均相反应。在所述条件下，原本溶解度低的物质会以配合物的形式溶解。在这种情况下，已知可以向水性反应混合物中添加添加剂，以影响反应产物硫酸氢氧化铜(II)的结构。

例如，Zhao等人在Int.J.Electrochem.8(2013)490-593中描述了从CuSO₄*5H₂O和(NH₄)₂HPO₄开始合成磷酸氢氧化铜(II)的水热法。该制备方法在160-200℃的温度下进行24小时，并加入添加剂十二烷基苯磺酸钠。得到的Cu₂(OH)PO₄超结构具有核桃形构造，尺寸为3-4μm。

Han等人在《材料快报》(Materials Letters)166(2016)71-74中描述了从Cu(NO₃)₂和Na₂HPO₄开始合成磷酸氢氧化铜(II)的水热法。该制备方法是在120℃的温度下进行的，并加入了十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯吡咯烷酮。得到了椭圆形的Cu₂(OH)PO₄晶体。

Hu等人在《合金和化合物杂志》(Journal of Alloys and Compounds)695(2017)561-566中涉及了从Cu(CH₃COO)₂和磷酸氢二铵开始合成磷酸氢氧化铜(II)的水热法。该制备方法在120℃的温度下进行6小时，并加入聚乙二醇。得到了玫瑰形、杆形或砖形的Cu₂(OH)PO₄晶体。

然而，正如已解释的，不需要在压力下操作，即以非加压方式进行的制备磷酸氢氧化铜(II)的方法在现有技术中也是已知的。这些方法的优点是准备工作少，因为操作时不需要高压釜。此外，这些方法通常要快得多和/或可以在较低的反应温度下进行。

例如，未经审查的3 342 292号德国专利申请描述了一种方法，其中，在低于70℃的温度下，使用至少化学计量的量的磷酸对水性分散体中的碱式碳酸铜进行处理，所产生的反应混合物继续在相同的温度范围内机械地移动，然后短暂地加热到沸点，最后将所产生的磷酸氢氧化铜(II)分离出来。然而，这种方法不仅具有超过10小时的很长的反应时间，而且根据原料的质量，得到的产品在颜色的深浅上有很大的差异。然而，希望有几乎无色的均一色泽的产品，特别是对于塑料添加剂的应用领域。

DE 19 543 803号专利描述了一种方法，其中将85％的磷酸加入到氢氧化铜(II)的水性分散体中，将反应混合物在50℃下静置约1小时，然后加热到沸点并持续1小时，冷却后，将所得产品过滤并干燥。该方法使得在一个相对简单和具有成本效益的过程中获得磷酸氢氧化铜(II)成为可能。然而，使用这种方法不能影响磷酸氢氧化铜(II)的形态。此外，虽然得到的产品的颜色相对较亮，但磷酸氢氧化铜(II)(以下简称：CHP)仍然具有浅绿色的色调。