DE1222480B

DE1222480B - Verfahren zur Herstellung von Phosphor-pentasulfid bestimmter Reaktionsfaehigkeit

Info

Publication number: DE1222480B
Application number: DEK54045A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Niermann; Dr Heinz Harnisch
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1964-09-19
Filing date: 1964-09-19
Publication date: 1966-08-11
Also published as: CH462121A; US3380808A; FR1459478A; GB1071368A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

COIb

Deutsche Kl.: 12 i - 25

Nummer: 1222480

Aktenzeichen: K 54045 IV a/12 i

Anmeldetag: 19. September 1964

Auslegetag: 11. August 1966

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorpentasulfid bestimmter Reaktionsfähigkeit durch Tempern.

Der Einfluß, den die Temperatur auf die Reaktionsfähigkeit von Phosphorpentasulfid ausüben kann, ist bekannt. So ist der deutschen Auslegeschrift 1147 923 zu entnehmen, daß die Reaktionsfähigkeit von P₂S₅ davon abhängig ist, auf welche Weise die beim Herstellungsprozeß anfallende Schmelze abgekühlt wird. Laiigsame Abkühlung führt zu Produkten geringerer Reaktionsfähigkeit als rasches Abkühlen.

Die deutsche Auslegeschrift 1150 659 beschreibt ein Verfahren, gemäß dem die Reaktionsfähigkeit von P₂S₆ herabgesetzt wird, indem man das Produkt nach Erstarren der Schmelze bei Temperaturen zwischen 150° C und dem Schmelzpunkt des P₂S₅ so lange tempert, bis der gewünschte Grad der Reaktivität erreicht ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1171 883 ist bekannt, daß man ein P₂S₅ erhöhter Reaktionsfähigkeit dann erhält, wenn man die anfallende Schmelze direkt auf Raumtemperatur abkühlt.

Bei diesen bekannten Verfahren fällt das P₂S₅, bedingt durch den Produktionsprozeß, in Form von Flocken oder Schuppen an. Diese müssen, wenn ein feinteiliges Produkt verlangt wird¹, auf die entsprechende Körnung gemahlen werden. Dabei ändern sich aber die Eigenschaften des P₂S₅ im Sinne einer Zunahme der ursprünglich eingestellten Reaktionsfähigkeit.

Die Zunahme der Reaktivität von getemperten P₂S₅-Schuppen in Abhängigkeit von der Mahldauer bzw. Oberfläche des Materials zeigt der folgende Versuch:

Getemperte P₂S₅-Schuppen der Reaktivität 30°C/h wurden in einer Kugelmühle verschieden lange Zeit gemahlen. Von den einzelnen Proben wurde die Reaktivität bestimmt und außerdem eine Siebanalyse durchgeführt. Aus den Ergebnissen der Siebanalyse Verfahren zur Herstellung von Phosphorpentasulfid bestimmter Reaktionsfähigkeit

Anmelder:

Knapsack Aktiengesellschaft, Hürth-Knapsack

Als Erfinder benannt:

Dr. Hermann Niermann, Brühl;

Dr. Heinz Harnisch, Lövenich

konnte die Gesamtoberfläche des Pulvers berechnet werden. Nachstehende Tabelle gibt die erhaltenen Werte wieder:

Mahldauer	Oberfläche	Reaktivität
ao in Minuten	(cm2/50 g)	(⁰CZh)
0	2100	31
3	6 800	78
15	11300	120
²⁵ 30	18 000	200
120	23 500	250

Die Messung der Reaktivität wurde wie folgt vorgenommen:

50 g P₂S₅-Schuppen wurden in ein Kalorimeter mit Thermometer und Rührer gegeben, in dem sich cm³ Äthylhexanol von 30° C Temperatur befanden. Nach dem Einbringen des P₂S₅ in das Äthylhexanol wurde bei laufendem Rührer der Temperaturanstieg am Kalorimeter laufend gemessen. Als Maß für die Reaktivität wurde die Steigung der Temperatur-Zeit-Geraden, als Maßeinheit die Temperaturerhöhung in Celsiusgraden pro Stunde genommen. Die nachstehende Tabelle gibt die erhaltenen Meßwerte wieder:

	110	130	140	Tempertemperatur ° C	160	170	180	200	210
100	210	120	40	150			10,0	2,0	1,2
360	200	175	36	36	11,5	11,5	4,2	3,5	1,0
360			18

Reaktivität
nach 24 Stunden
nach 48 Stunden

Es wurde nun gefunden, daß man ein feinteiliges Flocken oder Schuppen erhaltene Erstarrungsprodukt P₂S₅ mit geringer, vorher bestimmbarer Reaktions- 50 zunächst auf die gewünschte Korngröße gemahlen fähigkeit dann erhält, wenn: das nach bekannten Ver- und dann erst anschließend einer Temperung unterfahren durch Abkühlen einer Schmelze in Form von worfen wird.

609 609/3«

Während sich also beim Mahlen von niedrigreaktiven P₂Sg-Flocken oder -Schuppen deren Reaktivität wieder beträchtlich erhöht, kann durch Tempern von gemahlenem P₂S₅ ein Material vorbestimmter, niedriger Reaktivität erhalten werden, da gemäß der Gleichung '

C₁ · log (C₂ -R)= - -|r +log Ci, '

in der C₁ und C₂ Konstanten, R die Reaktivität, a die Aktivierungsenergie und T die absolute Temperatur bedeutet, die Reaktivität berechnet werden kann, genügend große und vergleichbare Temperzeiten vorausgesetzt.

Zur Erzielung von Reaktivitäten von 40 bis 10° C pro Stunde-wird' das feinteilige Phosphorpentasulnd bei Temperatüren zwischen 140 und 180° C 15 bis 48 Stunden, vorzugsweise etwa 24 Stunden lang, getempert. Zweckmäßigerweise führt man das Tempern des feinteiligen Pulvers in fertig abgefüllten Behältern in einem temperaturregulierten Raum, z.B. Heizschrank, durch. ■

Beispiel

Flüssiges Phosphorpentasulfid wurde bei etwa

350° C in die beheizte Mulde unter eine Tauchwalze -gebracht. Die Tauchwalze war mit Wasser von 20° C -gekühlt und besaß eine Umlaufgeschwindigkeit von 10 UpM. P₂S₅ erstarrte mit einer Schichtdicke von 0,6 mm innerhalb von 3 Sekunden auf der Walzenobeffläche und' wurde mit einem Messer als Schuppen abgeschabt. Es besaß dann eine Temperatur von 85 bis 90° C. Anschließend, wurden die Schuppen gemahlen und in dichtverschlossenen Fässern 24 Stunden auf 150 bzw, 180° C erhitzt. Nach dem Tempern ergab sich eine Reaktivität von 30 bzw. H⁰CZh. ?

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Phosphorpentasulnd bestimmter Reaktionsfähigkeit durch Tempern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines feinteiligeni P₂S₅ geringer, vorherbestimmbarer Reaktionsfähigkeit das nach bekannten Verfahren durch Abkühlen einer P₂S₅-Schmelze in Form von Flocken oder Schuppen erhaltene Erstarrungsprodükt zunächst auf die gewünschte Korngröße gemahlen und erst anschließend der Temperung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Phosphorpentasulfid bei Temperaturen zwischen 140 und 180° C 15 bis 48 Stunden getempert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphorpentasulfid etwa

as 24 Stunden getempert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tempern des gemahlenen Phosphorpentasulfids in fertig abgefüllten Behältern in einem temperaturregulierten Raum vorgenommen wird.