CN101023030B - 五氧化锑的制备方法 - Google Patents

五氧化锑的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101023030B
CN101023030B CN2005800313931A CN200580031393A CN101023030B CN 101023030 B CN101023030 B CN 101023030B CN 2005800313931 A CN2005800313931 A CN 2005800313931A CN 200580031393 A CN200580031393 A CN 200580031393A CN 101023030 B CN101023030 B CN 101023030B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
antimony
reaction
aqueous
hydrogen peroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005800313931A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101023030A (zh
Inventor
古志辉之
川岛信
铃木启太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
Publication of CN101023030A publication Critical patent/CN101023030A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101023030B publication Critical patent/CN101023030B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G30/00—Compounds of antimony
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G30/00—Compounds of antimony
    • C01G30/004—Oxides; Hydroxides; Oxyacids
    • C01G30/005—Oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及氧化纯度高的五氧化锑的制造方法。五氧化锑水性溶胶的制造方法的特征在于，在水性介质中混合三氧化锑(Sb2O3)和过氧化氢水溶液，达到50～80℃的温度后，将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，获得具有5重量％以下的三氧化锑/五氧化锑重量比、且具有2～50nm的一次粒径的五氧化锑粒子分散于水性介质中的溶胶。

Description

五氧化锑的制备方法
技术领域
本发明涉及利用三氧化锑(Sb2O3)和过氧化氢的反应制备五氧化锑(Sb2O5)、且以Sb2O3/Sb2O5重量比表示的氧化效率(纯度)高的五氧化锑的制备方法。
背景技术
五氧化锑溶胶是作为塑料、纤维等的阻燃助剂，塑料、玻璃的表面处理剂用微填料、无机离子交换体、催化剂成分、颜料成分等使用的物质，一般采用利用有机碱实现稳定化的高浓度溶胶(以Sb2O5计含有30～50重量％)。
目前已知利用以下方法制备五氧化锑溶胶。即，已知用阳离子交换树脂将锑酸碱金属盐脱离子的方法(专利文献1及专利文献2)，以及使锑酸碱金属和无机酸反应后胶溶的方法(专利文献3及专利文献4)等。
作为上述以外的方法，报道了高温下利用过氧化氢水溶液氧化三氧化锑的方法(专利文献5、专利文献6、专利文献7及专利文献8)。此外，还报道了在三氧化锑和过氧化氢水溶液进行氧化反应时添加无机类碱性物质进行粒径控制的方法(专利文献9、专利文献10及专利文献11)。
另外，揭示了三氧化锑和过氧化氢水溶液进行氧化反应的情况下，在SiO2为0.1～50wt％的无机硅酸化合物的存在下实施有机溶胶化时，制备显现良好的稳定性的溶胶的方法(专利文献12)。
此外，作为高纯度的五氧化锑的用途的一例，揭示了玻璃澄清剂(FiningAgent)。以往在熔融玻璃原料时，已知玻璃中残存有包含于熔融玻璃中的气泡，导致透明度下降。以防止该透明度下降为目的采用澄清剂。在熔融玻璃中添加作为该澄清剂的三氧化锑和氧化剂(例如，硝酸钠)，将三氧化锑转变为五氧化锑后，在更高的玻璃熔融温度下五氧化锑分解为三氧化锑，利用此时产生的氧使气泡成长，促进包含于玻璃中的气泡的脱离。但是，同时有氮氧化物产生，不利于环境，且玻璃中含有碱金属这点不适合无碱玻璃的制造。因此，研究了单独使用五氧化锑作为玻璃的澄清剂的技术(专利文献13)。
专利文献1：美国专利4110247号公报
专利文献2：日本专利特公昭57-11848号公报
专利文献3：日本专利特开昭60-41536号公报
专利文献4：日本专利特开昭61-227918号公报
专利文献5：日本专利特公昭53-20479号公报
专利文献6：日本专利特开昭52-21298号公报
专利文献7：日本专利特开昭52-123997号公报
专利文献8：日本专利特开昭52-131998号公报
专利文献9：日本专利特开昭59-232921号公报
专利文献10：日本专利特开昭60-137828号公报
专利文献11：日本专利特开平2-180717号公报
专利文献12：日本专利特公平7-25549号公报
专利文献13：日本专利特开平11-49520号公报
发明的揭示
专利文献1及专利文献2所揭示的利用离子交换法制得的五氧化锑溶胶中的五氧化锑粒子具有接近球状的形状，所以具备分散性良好和稳定性良好的特征。
但是，该利用离子交换法的制备中，作为原料使用了锑酸碱金属，因此在作为生成物的五氧化锑溶胶中有碱金属(例如，Na2O或K2O)残存，很难将其含量降低，也很难制造五氧化锑(Sb2O5)浓度在10重量％以上的五氧化锑溶胶，而且还要进行离子交换树脂的分离和离子交换树脂的再生操作，因而存在操作变得繁杂的问题。
此外，专利文献5～专利文献8揭示了利用高温下的氧化法直接制造五氧化锑浓度达到30％左右的高浓度溶胶的技术方案，但该方法中的反应控制困难，制造时易发生突沸等，非常危险，缺乏安全性，另外，由于反应剧烈，所以反应效率差，存在三价的Sb的残存量提高的问题。
另外，专利文献9～专利文献11揭示了在利用氧化法制造五氧化锑溶胶时，作为控制反应性的方法的在反应时添加无机类碱性物质兼控制粒径的方法。但是，存在通过该无机类碱性物质的添加反应而生成的五氧化锑溶胶的黄色色调加强的问题。另外，含有无机碱金属还会造成纯度下降。
同样作为控制反应性的方法，专利文献12揭示了在无机硅酸化合物存在下制造溶胶的方法，但还是因为组成中含有二氧化硅而导致纯度下降。
上述以往的氧化法中，例如反应即使以H2O2/Sb2O3摩尔比大大超过化学计量比2.0的3.0进行也不易将3价Sb的量控制在以Sb2O3/Sb2O5重量％计5％以下，由于残存的3价Sb易引发由紫外线等引起的氧化还原，所以存在五氧化锑的耐光性下降(引发黄变等变色)的问题。
作为玻璃用澄清剂单独使用五氧化锑时，成为杂质的三氧化锑越少，五氧化锑的比例越高，作为澄清剂的效果越好，因此期待氧化效率(氧化纯度)高的五氧化锑。
本发明的目的是提供氧化效率(纯度)高的五氧化锑的工业制造方法。
本发明的特征是具备下述技术内容。
(1)五氧化锑水性溶胶的制造方法，该方法的特征在于，在水性介质中混合三氧化锑(Sb2O3)和过氧化氢水溶液，达到50～80℃的温度后，将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，获得具有5重量％以下的三氧化锑(Sb2O3)/五氧化锑(Sb2O5)重量比、且具有2～50nm的一次粒径的五氧化锑粒子分散于水性介质中的溶胶。
(2)上述(1)记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液通过在水中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法实施。
(3)上述(1)记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液通过混合三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法实施。
(4)上述(1)～(3)中任一项记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，混合三氧化锑和过氧化氢水溶液后，其混合物为三氧化锑浓度1～30重量％的浆料。
(5)上述(1)～(4)中任一项记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，达到50～80℃的温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，然后冷却。
(6)上述(1)～(5)中任一项记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，达到50～80℃的温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温、且5℃以上的降温的范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，然后冷却。
(7)上述(1)～(6)中任一项记载的五氧化锑水性溶胶的制造方法，反应温度为不会发生从设定温度开始5℃以上的升温的温度范围。
(8)五氧化锑有机溶剂溶胶的制造方法，该方法的特征在于，将利用上述(1)～(7)中任一项记载的方法制得的五氧化锑水性溶胶的水性介质置换为有机溶剂。
(9)五氧化锑粉末的制造方法，该方法的特征在于，在介质蒸发的条件下将利用上述(1)～(7)中任一项记载的方法制得的五氧化锑水性溶胶干燥后粉碎。
本发明涉及三氧化锑和过氧化氢水溶液在水性介质中反应，制造五氧化锑粒子分散于水性介质的溶胶的方法。
三氧化锑采用一次粒子集合而成的平均粒径在100μm以下、特别是1～10μm的凝集体粒子。在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液包括在水中添加三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法1，以及混合三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法2。三氧化锑被混合后，作为具有1～30重量％的三氧化锑浓度的浆料被供于反应。
本发明的实施方式1是混合三氧化锑分散于水中而形成的浆料和浓度较高的过氧化氢水溶液的情况。本发明的实施方式2是混合预先经过稀释的过氧化氢水溶液和三氧化锑的方法，不论哪种方法都可用于本发明。
本发明的实施方式1中，如果在浆料中添加过氧化氢水溶液，则三氧化锑粒子以接近一次粒子的状态分散。该三氧化锑的一次粒子从其表面向粒子内部进行三氧化锑的氧化反应，变为五氧化锑。另外，对过氧化氢水溶液无特殊要求，可采用一般可获得的工业产品，通常使用35％过氧化氢水溶液。
本发明的实施方式2中，以预先在35％过氧化氢水溶液中加水而稀释的状态与三氧化锑混合。
本发明中，该氧化反应达到50～80℃的反应温度后，将反应温度维持在不会发生从该反应温度内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围。优选将反应温度维持在不会发生5℃以上的升温的温度范围。实施该氧化反应时，如果发生了从设定温度开始10℃以上的升温，则剧烈的氧化反应和因为该氧化反应而生成的五氧化锑的粒子成长或粒子间的凝集不仅会导致粒径分布不均，而且由于该氧化反应是从三氧化锑粒子的表面向内部发展，因此生成的五氧化锑的因急剧粒子成长或粒子凝集而形成的粒子中，氧化反应未发展至粒子中心部，有未反应成分残存。该未反应成分是介于三氧化锑和五氧化锑的中间的锑氧化物，例如Sb6O13{Sb2O3·2Sb2O5}等氧化状态。
此外，实施该氧化反应时，在温度下降方向发生5℃以上的温差时，如果在反应温度内，则氧化反应缓慢进行，只要时间允许可长时间进行反应。但是，这种情况下从粒子表面开始的氧化反应弛缓，形成残存有未反应成分的状态，加热使该粒子产生从该温度向再升温方向的温差时，以残存有未反应成分的状态粒子成长或粒子间凝集，其结果是，这种情况下内部残存有未反应成分而仅表面产生五氧化锑粒子。
本发明是通过反应生成的粒子全部被氧化为五氧化锑，氧化纯度以Sb2O3/Sb2O5重量比表示的比例在5重量％以下，生成物的氧化纯度非常高的五氧化锑粒子分散于水性介质的溶胶的制造方法。
这些水性溶胶通过添加有机碱、羧酸可使分散稳定性提高。作为可使用的有机碱，可例举三乙醇胺、一乙醇胺等烷醇胺类，正丙胺、二异丙胺等烷胺类，氢氧化四甲铵，氢氧化胍等。其中特好为烷胺。此外，作为可使用的羧酸，可例举甲酸、乙酸等一元羧酸，草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸等二元羧酸，乳酸、酒石酸、柠檬酸、乙醇酸、苹果酸、葡糖酸、苦杏仁酸等羟酸。其中特好为羟酸。
上述水性五氧化锑溶胶可按照常规方法，例如蒸发法、超滤法等浓缩。此外，为了提高溶胶的稳定性，最好采用以上记载的有机碱类及羧酸类将pH调节为5～8后进行浓缩。
此外，上述水性五氧化锑溶胶的分散介质可从水置换为亲水性有机溶剂。作为亲水性有机溶剂，可例举甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇，二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等烷酰胺类，N-甲基-2-吡咯烷酮等环酰胺类，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、卡必醇等二醇醚类，乙二醇、丙三醇等多元醇类等。
上述水和亲水性有机溶剂的置换可采用常规方法实施，例如减压或常压下的蒸馏置换法、利用超滤膜的置换法等。
另外，本发明的五氧化锑水性溶胶可通过在介质蒸发的条件下进行干燥而简便地制得具有胶体领域的一次粒径的五氧化锑粉末。
这些五氧化锑水性溶胶、有机溶胶及粉末的氧化纯度非常高，所以阻燃性和离子交换特性等良好，利用该特性可作为塑料、纤维等的阻燃助剂，塑料、玻璃的表面处理剂用微填料、无机离子交换体、催化剂成分、颜料成分等使用。
由于氧化纯度特别高，所以粉末化产物可作为玻璃的澄清剂使用。
实施发明的最佳方式
本发明所用的三氧化锑粉末可使用例如平均粒径约在100μm以下的粉末，从分散性及与过氧化氢的反应性考虑，特好为1～10μm。三氧化锑的含有率最好为纯度99重量％以上。作为杂质，可含有铅、砷、铁等，但这些杂质的存在不会影响到所得的五氧化锑粒子的分散性、稳定性。
本发明主要采用将三氧化锑粉末分散于水性介质(特别是纯水)、以浆料状与过氧化氢水溶液反应的方法1。该反应液能够以1～30重量％的范围、优选5～20重量％的范围含有三氧化锑，相对于该浓度，也是在该浓度范围内获得作为生成物的五氧化锑溶胶。该浓度如果在1重量％以下，则显稀薄，反应槽的容积率下降，不经济。如果浓度超过30重量％，则因为氧化放热反应的缘故，无法充分实施温控，反应效率下降，另外，粒子间的二次凝集增加，所得五氧化锑粒子的分散性下降，所以不理想。
对本发明所用的过氧化氢无特殊要求，可使用一般可获得的工业产品，可使用通常的35％过氧化氢水溶液。
本发明的反应时的三氧化锑和过氧化氢水溶液的摩尔比(H2O2/Sb2O3)为2.0～2.2，最好以2.0的化学计量比采用两者。该值如果未满2.0，则未达到将三氧化锑完全转变为五氧化锑所需的足够的量，如果超过2.2，则H2O2过剩，不经济，另外，残存的过剩的过氧化氢会引发发泡或与树脂混合时会造成树脂劣化等不良情况，为了除去该过剩的过氧化氢，需增加利用催化剂的分解或利用活性炭的吸附等处理工序，所以不太理想。
本发明中，在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢，达到50～80℃的温度后，将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢反应。
这里，达到50～80℃的温度后，将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围是指例如设定温度为65℃时在75℃以下的温度下进行反应，另外，设定温度为50℃时在60℃以下的温度下进行反应，设定温度为80℃时在90℃以下的温度下进行反应。即使在50～80℃的温度范围内进行反应还是发生了从预先设定开始反应的温度开始10℃以上的升温时，作为生成物的五氧化锑溶胶中的五氧化锑粒子的基于Sb2O3/Sb2O5的比例达到5重量％以上，无法获得高氧化纯度的五氧化锑。
本发明中，实施从室温到50～80℃的温度范围的升温，其升温速度为0.5～5℃/分钟，在达到所希望的设定温度后调节温度，将反应温度维持在不会发生从该设定温度开始10℃以上的升温的温度范围。关于升温速度，如果考虑与冷却设备间的平衡，可更快速地升温，但这样需要更多的冷却设备，不经济。
本发明的制造方法中，上述设定温度是指从室温升温、在50～80℃的温度范围内通过适时地切换至冷却达到所希望的设定温度，此温度为反应起始温度。此外，在上述设定温度开始反应后，使反应结束的时刻是指在以设定温度为基准的前述温度范围内调节反应温度实施反应后、在50℃～室温附近的温度范围内实施降温达到温度下降不再发生升温的状态的时刻，该降温时的温度为反应结束温度。本申请的发明中，在反应起始温度到反应结束温度的范围内实施上述温度调节。
本发明的反应温度即使不达到50℃也可制造五氧化锑，但反应时间变得非常长，不经济，所以不理想。另外，超过80℃在理论上也是可以的，但实际上反应的控制变得极难，无法实施等温反应，氧化效率(纯度)下降，作为生成物的五氧化锑溶胶中的五氧化锑粒子的基于Sb2O3/Sb2O5的比例达到5重量％以上，不理想。
通过将反应时的温度设定为50～80℃、升温幅度设定在10℃以内，作为生成物的五氧化锑溶胶中的五氧化锑粒子的基于Sb2O3/Sb2O5的比例在5重量％以下的氧化效率(纯度)高，可获得含有一次粒径为2～50nm的五氧化锑粒子的溶胶。
达到上述的50～80℃的温度，优选60～70℃的温度后，最好将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上、优选5℃以上的升温的温度范围。
由于从三氧化锑粒子的表面进行氧化反应，因此以进行着氧化反应的状态发生10℃以上的反应温度的变化时，存在粒子中央部残存有未反应成分的状态或发生由该状态开始的粒子成长。因此，优选在达到50～80℃的反应温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该反应温度内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，完成三氧化锑和过氧化氢的反应的方法。
另外，出现由设定温度开始的降温时，如果实施长时间的反应，则氧化反应会缓慢进行，但如果再次急剧升温，则粒子以其内部残存未氧化成分的状态成长，结果导致氧化纯度下降。因此，优选在达到50～80℃的反应温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该反应温度内的所希望的设定温度开始10℃以上更好是5℃以上的升温的温度范围，且将该反应温度维持在不会发生从该设定温度开始5℃以上的降温的范围，完成三氧化锑和过氧化氢的反应，然后升温，熟化或冷却的方法。
上述方法中，反应结束后升温、熟化或冷却时，超过50～80℃的反应温度范围升温或经由50～80℃的反应温度范围冷却，但为了在50～80℃的反应温度范围内升温或冷却而产生的5℃以上的温差不会影响到所得五氧化锑的氧化纯度。
通过在被严格控制的反应温度下实施三氧化锑和过氧化氢水溶液的反应，反应速度及粒子成长受到控制，推定有效地完成了氧化。
通常的在高温下使三氧化锑和过氧化氢水溶液进行反应的方法中，例如即使在三氧化锑和过氧化氢的摩尔比(H2O2/Sb2O3)达到3.0而过剩，也很难使作为生成物的五氧化锑溶胶中的五氧化锑粒子的基于Sb2O3/Sb2O5的比例在5重量％以下。
对三氧化锑和过氧化氢水溶液的添加顺序无特别限定，最好以摩尔比2.0～2.2的比例快速地添加三氧化锑和过氧化氢水溶液。
由于三氧化锑和过氧化氢水溶液的反应是剧烈的氧化放热反应，所以为了进行该等温反应(经过了调温的反应)，必须利用反应槽的冷却/加温来完成温控(调节)。该温控可单独采用或并用通常的在反应槽的夹套或盘管内流动致冷剂/传热介质的方法或者使反应液在外部热交换器内循环的方法等。
利用本发明获得的五氧化锑溶胶是pH为2～4的显酸性的溶胶。作为将所得溶胶干燥、粉末化的方法，可采用以往已知的方法，例如喷雾干燥法或转筒干燥法等。
实施例
实施例1
在带搅拌机的1L反应烧瓶中加入489.5g纯水，再分散126.3g三氧化锑(广东三国株式会社制，Sb2O3含量99.9重量％)后，添加84.2g 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.0。反应时的液温从室温升至50℃，将反应温度维持在50℃上下1℃的范围内，反应时间为8小时。反应结束后，于50℃再搅拌1小时，获得690.9g黄白色溶胶。所得溶胶的pH为2.50，电导率为575μs/cm，一次粒径为15～30nm。将该溶胶的一部分于150℃干燥而获得的粉末中所有Sb2O5为85.9重量％，Sb2O3为2.9重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为3.4重量％。
实施例2
在带搅拌机的1L反应烧瓶中加入489.5g纯水，再分散126.3g三氧化锑(广东三国株式会社制，Sb2O3含量99.5重量％)后，添加84.2g 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.0。反应时的液温从室温升至70℃，将反应温度维持在70℃上下3℃的范围内，反应时间为3.5小时，获得698.2g乳白色溶胶。所得溶胶的pH为2.22，电导率为2910μs/cm，一次粒径为15～30nm。将该溶胶的一部分于150℃干燥而获得的粉末中Sb2O5为86.4重量％，Sb2O3为3.8重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为4.4重量％。
实施例3
在带搅拌机的1L反应烧瓶中加入489.5g纯水，再分散126.3g三氧化锑(广东三国株式会社制，Sb2O3含量99.5重量％)后，添加84.2g 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.0。反应时的液温从室温升至80℃，将反应温度维持在80℃上下5℃的范围内，反应时间为2.5小时，获得682g乳白色溶胶。所得溶胶的pH为2.2，电导率为2230μs/cm，一次粒径为15～30nm。将该溶胶的一部分于150℃干燥而获得的粉末中Sb2O5为89.5重量％，Sb2O3为3.9重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为4.4重量％。
实施例4
在2m3GL(グラスラィニソグ制)反应槽中加入1390kg纯水，再分散400kg三氧化锑(蝶理株式会社制，Sb2O3含量99.5重量％)后，添加293kg 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.2。反应时的液温从室温升至65℃，将反应温度维持在65℃上下3℃的范围内，然后，在70℃保持1小时，熟化，获得2082kg黄白色溶胶。所得溶胶的一次粒径为15～30nm。用喷雾干燥器，以入口温度350℃、出口温度130℃的条件，使所得溶胶干燥，获得440kg粉末。所得粉末中Sb2O5为87.7重量％，Sb2O3为2.9重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为3.3重量％。
实施例5
在带搅拌机的12m3GL(グラスラィニソグ制)反应槽中加入6000kg水，再分散1500kg三氧化锑(蝶理株式会社制，Sb2O3含量99.5重量％)后，添加1100kg35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.2。反应时的液温从室温升至55℃，将反应温度维持在55℃上下2℃的范围内，反应时间为9小时，获得8550kg微黄白色溶胶。所得溶胶的一次粒径为15～30nm。用喷雾干燥器，以入口温度350℃、出口温度130℃的条件，使所得溶胶的一部分干燥，获得约1000kg粉末。所得粉末中Sb2O5为88.5重量％，Sb2O3为3.7重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/全部Sb2O5)为4.2重量％。
比较例1
在带搅拌机的12m3GL(グラスラィニソグ制)反应槽中加入2040kg水，然后，于搅拌下添加500kg三氧化锑(蝶理株式会社制，Sb2O3含量99.3重量％)，使其分散后添加330kg 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.0。反应时的液温从室温升至70℃，停止加热。接着，利用反应热使液温升至沸点(100℃)。由于反应剧烈进行，所以在反应过程中加400kg水，反应时间约为1.5小时。反应结束后，在90～95℃搅拌1.5小时进行熟化，获得3060kg乳白色溶胶。所得溶胶的一次粒径为15～30nm。用喷雾干燥器，以入口温度350℃、出口温度130℃的条件，使所得溶胶干燥，获得550kg粉末。该五氧化锑粉末中Sb2O5为90.0重量％，Sb2O3为8.5重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为9.4重量％。
比较例2
在带搅拌机的1L反应烧瓶中加入489.5g纯水，再分散126.3g三氧化锑(广东三国株式会社制，Sb2O3含量99.5重量％)后，添加84.2g 35％过氧化氢水溶液(日本パ一ォキサィド株式会社制)，加热，反应。H2O2/Sb2O3摩尔比为2.0。反应时的液温从室温升至70℃后于70～100℃实施反应。反应时间约为1.5小时，反应结束后于95℃搅拌1小时，熟化，获得1906g黄白色溶胶。所得溶胶的一次粒径为15～30nm。使所得溶胶的一部分于150℃干燥而获得的粉末中Sb2O5为90.0重量％，Sb2O3为10.1重量％，生成的五氧化锑中的(Sb2O3/Sb2O5)为11.2重量％。
产业上利用的可能性
本发明利用简单的制造工序，制得含有氧化纯度高的五氧化锑粒子的五氧化锑的水性溶胶、将水性溶胶进行溶剂置换而获得的有机溶剂溶胶及干燥水性溶胶而获得的粉末。
这里，本发明得到的五氧化锑的水性溶胶、有机溶剂溶胶及粉末的氧化纯度非常高，所以耐光性、耐水性、阻燃性、离子交换特性和耐变色性等良好，利用其特性，可作为塑料、纤维等的阻燃助剂，塑料、玻璃的表面处理剂用微填料、无机离子交换体、催化剂成分、颜料成分等使用。
由于氧化纯度特别高，所以其粉末可作为玻璃的澄清剂使用。
这里引用了2004年9月21日提出申请的日本专利申请2004-272791号的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

Claims (9)

1. 五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，在水性介质中混合三氧化锑(Sb2O3)和过氧化氢水溶液，达到50～80℃的温度后，将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，获得具有5重量％以下的三氧化锑(Sb2O3)/五氧化锑(Sb2O5)重量比、且具有2～50nm的一次粒径的五氧化锑粒子分散于水性介质中的溶胶。
2. 如权利要求1所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液通过在水中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法实施。
3. 如权利要求1所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，在水性介质中混合三氧化锑和过氧化氢水溶液通过混合三氧化锑和过氧化氢水溶液的方法实施。
4. 如权利要求1～3中任一项所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，混合三氧化锑和过氧化氢水溶液后，其混合物为三氧化锑浓度1～30重量％的浆料。
5. 如权利要求1～4中任一项所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，达到50～80℃的温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温的温度范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，然后冷却。
6. 如权利要求1～5中任一项所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，达到50～80℃的温度后，马上将反应温度维持在不会发生从该温度范围内的所希望的设定温度开始10℃以上的升温、且5℃以上的降温的范围，使三氧化锑和过氧化氢水溶液反应，然后冷却。
7. 如权利要求1～6中任一项所述的五氧化锑水性溶胶的制造方法，其特征在于，反应温度为不会发生从设定温度开始5℃以上的升温的温度范围。
8. 五氧化锑有机溶剂溶胶的制造方法，其特征在于，将利用权利要求1～7中任一项所述的方法制得的五氧化锑水性溶胶的水性介质置换为有机溶剂。
9. 五氧化锑粉末的制造方法，其特征在于，在介质蒸发的条件下将利用权利要求1～7中任一项所述的方法制得的五氧化锑水性溶胶干燥后粉碎。
CN2005800313931A 2004-09-21 2005-09-15 五氧化锑的制备方法 Expired - Fee Related CN101023030B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP272791/2004 2004-09-21
JP2004272791 2004-09-21
PCT/JP2005/017062 WO2006033283A1 (ja) 2004-09-21 2005-09-15 五酸化アンチモンの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101023030A CN101023030A (zh) 2007-08-22
CN101023030B true CN101023030B (zh) 2011-09-21

Family

ID=36090044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800313931A Expired - Fee Related CN101023030B (zh) 2004-09-21 2005-09-15 五氧化锑的制备方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7897138B2 (zh)
JP (1) JP5040309B2 (zh)
KR (1) KR101194621B1 (zh)
CN (1) CN101023030B (zh)
TW (1) TWI400196B (zh)
WO (1) WO2006033283A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101292350B1 (ko) * 2010-09-17 2013-07-31 주식회사 엘지화학 난연성, 착색성 및 내스크래치성이 우수한 열가소성 수지 조성물
CN101941737B (zh) * 2010-09-19 2012-10-24 广东宇星阻燃新材有限公司 一种五氧化二锑干粉的制备方法
CN102220496B (zh) * 2011-06-10 2013-11-13 巨化集团公司 从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法
CN103861550B (zh) * 2014-04-02 2015-09-30 清华大学 一种含有SnO2/Sb2O5的吸附剂的制备方法及其产品与应用
CN103877926B (zh) * 2014-04-02 2015-09-30 清华大学 含有Sb2O5的吸附剂的制备方法及其产品与应用
CN103861551B (zh) * 2014-04-02 2015-09-30 清华大学 一种含有Mn/Sb2O5的吸附剂的制备方法及其产品与应用
CN108793250B (zh) * 2018-09-21 2020-09-04 锡矿山闪星锑业有限责任公司 一种低粘度五氧化二锑水溶胶的制备方法
CN112960693A (zh) * 2021-04-16 2021-06-15 海宁恒爱新材料有限公司 一种用于织物阻燃的五氧化二锑胶体的制备方法
CN113209914A (zh) * 2021-05-06 2021-08-06 海宁恒爱新材料有限公司 一种纺织物阻燃用五氧化二锑胶体的制备方法
CN115215372A (zh) * 2022-08-13 2022-10-21 山东巨展新材料有限公司 一种高浓度五氧化二锑胶体的制备方法
CN117756177B (zh) * 2024-01-23 2024-08-30 锡矿山闪星锑业有限责任公司 一种粉末状五氧化二锑的制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51136598A (en) * 1975-05-21 1976-11-26 Japan Exlan Co Ltd Production method of colloidital antymony oxide
ZA764022B (en) 1975-08-07 1977-06-29 American Cyanamid Co Colloidal antimony ocide
US5008036A (en) * 1975-08-18 1991-04-16 Laurel Industries, Inc. Colloidal sols of antimony pentoxide in an aqueous medium and their preparation
US4026819A (en) 1976-04-09 1977-05-31 N L Industries, Inc. Production of hydrous pentavalent antimony oxide sol composition, dry powder prepared therefrom, and production of said dry powder
US4028266A (en) 1976-04-15 1977-06-07 Nl Industries, Inc. Stabilized hydrous pentavalent antimony oxide sol composition and its production, production of dry powder from sol composition and resulting dry powder
GB1503828A (en) 1976-06-22 1978-03-15 Univ Strathclyde Method of enumerating bacteria
US4110247A (en) * 1977-04-07 1978-08-29 The Harshaw Chemical Company Method of preparing colloidal sol of antimony oxide
JPS6022658B2 (ja) 1980-06-24 1985-06-03 日本電信電話株式会社 光通信用フアイバ
JPS59232921A (ja) * 1983-06-16 1984-12-27 Japan Exlan Co Ltd コロイド状酸化アンチモンの製造方法
JPS60137828A (ja) * 1983-12-21 1985-07-22 Japan Exlan Co Ltd コロイド状酸化アンチモンの製造法
US4533538A (en) * 1983-06-16 1985-08-06 Japan Exlan Company Limited Method of producing colloidal antimony oxide
JPS6041536A (ja) 1983-08-16 1985-03-05 Nissan Chem Ind Ltd 五酸化アンチモンゾルの製造法
JPH0617233B2 (ja) 1985-04-03 1994-03-09 日産化学工業株式会社 五酸化アンチモンゾルの製造法
JPH0764565B2 (ja) * 1986-02-03 1995-07-12 日産化学工業株式会社 オルガノ五酸化アンチモンゾル及びその製造法
US4804496A (en) * 1987-03-16 1989-02-14 Phillips Petroleum Company Rapidly dispersible compositions of antimony pentoxide
JPS63285120A (ja) * 1987-05-19 1988-11-22 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 五酸化アンチモンの製造方法
JPH02180717A (ja) 1988-12-28 1990-07-13 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 酸化アンチモンゾルとその製造方法
US5213785A (en) * 1991-10-21 1993-05-25 Phillips Petroleum Company Continuous antimony pentoxide production
JPH0815987B2 (ja) 1993-07-13 1996-02-21 株式会社ヤマダコーポレーション ホースリール装置
JP2990335B2 (ja) * 1995-07-06 1999-12-13 富田製薬株式会社 歯磨き配合用ヒドロキシアパタイト及びその製造法
JP4071328B2 (ja) 1997-11-18 2008-04-02 富士通株式会社 文書画像処理装置および方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭63-285120A 1988.11.22

Also Published As

Publication number Publication date
TWI400196B (zh) 2013-07-01
US20080038187A1 (en) 2008-02-14
WO2006033283A1 (ja) 2006-03-30
CN101023030A (zh) 2007-08-22
KR20070053250A (ko) 2007-05-23
JPWO2006033283A1 (ja) 2008-05-15
US7897138B2 (en) 2011-03-01
KR101194621B1 (ko) 2012-10-29
TW200619146A (en) 2006-06-16
JP5040309B2 (ja) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101023030B (zh) 五氧化锑的制备方法
JP4011566B2 (ja) シリカゾル及びその製造方法
US20070237701A1 (en) Silica Sol and Process for Producing Same
CN1993294B (zh) 钇-锆混合氧化物粉
KR950001660B1 (ko) 무기산화물 입자의 제조법
JP5703549B2 (ja) アルミナドープジルコニアナノ粒子及びその製造方法
JP2007070212A (ja) Ｚｒ−Ｏ系粒子を分散質とするゾル及びその製造方法
JPH06254383A (ja) 金属酸化物微粒子の製造方法
CN101935439B (zh) 一种均匀分散的聚对苯二甲酸乙二醇酯/纳米无机物复合材料的制备方法
WO2000002838A1 (fr) PROCEDE DE PREPARATION DE SELS DE COMPOSES β-DICETO DE METAUX ALCALINO-TERREUX
CN104693483A (zh) 一种高分散性三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂的制备方法
JP4252373B2 (ja) アルミン酸ソーダの製造方法
EP1466867B1 (en) Diantimony pentoxide sol and method for its preparation
KR100988658B1 (ko) 탄산세륨과 산화세륨의 신규한 제조방법
JP2022058093A (ja) チタン酸ストロンチウム微粒子
JP4421003B2 (ja) 珪酸リチウムの製造方法
CN102746727B (zh) 一种水性木器漆打磨剂的制备方法
CN110182833A (zh) 一种交联类水滑石的制备方法、水性涂料及其制备方法
JP2004307325A (ja) 五酸化アンチモンゾル及びその製造方法
JP5760301B2 (ja) アルカリ土類金属酸化物ドープジルコニアナノ粒子の製造方法
KR20240041098A (ko) 산 촉매를 이용한 숙성 시간 조절에 따른 응집형 실리카 졸의 제조방법
KR20220127673A (ko) 숙성 시간 조절에 따른 응집형 실리카 졸의 제조방법
JP2001139328A (ja) 分散性に優れた紡錘状炭酸カルシウムの製造方法
JPH0350105A (ja) 無機酸化物粒子の製造法
US8216327B2 (en) Method for preparing cerium carbonate

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110921

Termination date: 20140915

EXPY Termination of patent right or utility model