MX2007003113A

MX2007003113A - Metodo para producir una bohemita de estructura cristalina fino y uso de la bohemita como ignifugo en materiales sinteticos.

Info

Publication number: MX2007003113A
Application number: MX2007003113A
Authority: MX
Inventors: Alfred Reimer; Reiner Sauerwein; Manfred Sorgalla; Ludwig Edenharter
Original assignee: Nabaltec Ag
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2009-02-16
Also published as: KR100868552B1; DE102006012268A1; HUE031527T2; NO20071270L; ES2611990T3; JP2007246389A; CN101041451B; RU2007109298A; CN101041451A; UA88317C2; CA2581019A1; EP1840085B1; KR20070093902A; JP4607137B2; EP1840085A2; PL1840085T3; US8119096B2; US20070217993A1; RU2353583C2; EP1840085A3

Abstract

Método para producir una bohemita de estructura cristalina fina con un diámetro de grano medio D50 en el intervalo de 50 a 400 nm y una superficie BET en el intervalo de 10 a 40 m2/g y un volumen de poros en el intervalo de 0.05 a 0.5 cm3/g mediante cristalización hidrotérmica autocatalítica y método para producir un inoculador para la cristalización mediante molienda de una fuente de monohidrato de aluminio a un valor pH en el intervalo de 2 a 4, así como uso de la bohemita como agente ignifugo en materiales sintéticos.

Description

METODO PARA PRODUCIR UNA BOHEMITA DE ESTRUCTURA CRISTALINA FINO Y USO DE LA BOHEMITA COMO IGNIFUGO EN MATERIALES SINTETICOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La invención se refiere a un método para producir una bohemita de partícula fina con un diámetro de grano medio D50 en el intervalo de 50 a 400 nm y una superficie BET en el intervalo de 10 a 40 m2/g mediante cristalización autocatalítica hidrotérmica . La invención se refiere además al uso de una bohemita de estructura cristalina fina como ignífugo en materiales sintéticos. Por el documento US 4,117,105 se conoce convertir trihidrato de aluminio en bohemita con buena capacidad de dispersión. De acuerdo al método conocido el trihidrato de aluminio con una superficie BET de 0.2 a 15 m2/g se calcina a temperaturas de 200 a 800°C durante 2 a 17 horas hasta que la superficie BET aumentó a 250 a 800 m2/g. Luego se rehidrata una lechada del óxido de aluminio calcinado a una temperatura de 140 a 200°C durante 0.5 a 6 horas en el autoclave . Por el documento DE 19812279 Cl se conoce una mezcla de material sintético ignífuga y un método para producir un material de relleno. La mezcla de material sintético consta de 55 a 75% de bohemita en una estructura cristalina ortoromboide, siendo que en función del manejo de la temperatura las superficies BET oscilan entre 14.75 y 17.25. Como material de relleno se usan bohemita con un diámetro de grano de 0.5 a 3 µ??t Por el documento DE 69231902 T2 se conoce un método para cultivar cristales, en particular aquellos de óxidos metálicos con mayor velocidad. Se obtienen superficies BET en el intervalo de 40 m2/g con un tamaño de cristal de aproximadamente 50 nm. En el método se proporciona una solución de nutrientes con un valor pH de 3 a 11 para la deposición sobre un cristal de inoculación que comprende una especie de óxido de metal que es suficientemente insoluble en el medio acuoso para formar un centro de crecimiento sólido. El tratamiento se lleva entonces a cabo en condiciones hidrotérmicas , siendo que se adicionan material de carga hasta el final del crecimiento del cristal. En el documento JP 63265810 A se describe un método en el cual se obtienen esferas lisas de C1-AI2O3 a partir de hidrato de aluminio, al someter el hidrato de aluminio a una molienda húmeda a un valor pH de entre 1 y 4. El C1-AI2O3 se obtiene a continuación mediante calcinación a 1350 a 1500°C. En la producción del conductor de iones óxido de aluminio beta se conoce de acuerdo al documento DE 3617115 Al mezclar bohemita con agua y ajustar la mezcla en un valor pH de 4 mediante ácido acético. La mezcla luego se muele y en la mezcla molida se entremezclan óxido de sodio y estabilizador de espinela en solución acuosa, tras lo cual sigue una peptización, por ejemplo, mediante repetición de la acidificación a un pH de aproximadamente 4 utilizando ácido acético y luego se forma un gel a temperatura elevada (80°C durante 20 minutos) . El producto se puede moldear preferiblemente para obtener un producto autoportante que consta de óxido de aluminio beta mediante compresión isostática. Un método para la producción de bohemitas casi cristalinas a partir de una etapa previa de bohemita utilizando cristales de inoculación mediante tratamiento hidrotérmico se conoce por el documento DE 60015345 T2. Como cristales también es posible usar bohemitas molidas, siendo que la reacción hidrotérmica tiene lugar a valores pH menores de igual 7. Además se describe la producción de bohemita microcristalina y cuerpos cerámicos en el documento DE 3879584 T2, en el cual se usan una etapa previa de la bohemita y cristales de inoculación de bohemita bajo condiciones hidrotérmicas a valores pH de 8 y superiores y temperaturas superiores a 130°C. Un método para producir inoculadores de partícula finísima se conoce por el documento US 189 Hl. Con el auxilio de este inoculador se produce en un proceso de gel al óxido de aluminio alfa como inoculador en un gel de bohemita, y se transforma a temperaturas relativamente bajas en óxido de aluminio alfa de estructura cristalina fina. Este material se usa para la producción en la industria eléctrica o como abrasivo . Para el uso en agentes ignífugos en materiales sintéticos se requiere de una bohemita de estructura cristalina lo más fina posible, que tenga una superficie reducida y un volumen reducido de poros. El agente ignífugo se deberá poder entremezclar fácilmente con alto grado de relleno en los materiales sintéticos y obtener con esto una clase elevada de inflamación. Además deberán encontrarse en un alto nivel los valores mecánicos de resistencia como son la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura. Por lo tanto es el objeto de la presente invención proporcionar un método para la producción de bohemita de estructura cristalina fina con una superficie reducida y un volumen reducido de poros que con alto grado de relleno se entremezcle fácilmente con materiales sintéticos y permita una elevada clase de protección ignífuga con simultáneamente buenos valores de resistencia mecánica . Estos problemas se solucionan conforme a las características técnicas de las reivindicaciones independientes. Las formas de realización preferidas se indican en las reivindicaciones subordinadas. De conformidad con la invención se proporciona una bohemita de estructura cristalina fina que tiene un diámetro de grano medio D50 en el intervalo de 50-400 nm, preferiblemente 100-300 nm, de manera particularmente preferida 150-250 nm. La bohemita de estructura cristalina fina tiene además en cada caso una superficie BET en el intervalo de 10-40 m'/g, preferiblemente 15-35 m2/g, de manera particularmente preferida 15-30 m2/g. La bohemita de conformidad con la invención tiene además un volumen de poros en el intervalo de 0.05 a 0.5 cm3/g, de manera particularmente preferida de 0.1-0.4 cm3/g. De conformidad con la invención la bohemita de estructura cristalina fina precedentemente mencionada con superficie reducida se produce a partir de una fuente de hidrato mediante el proceso fundamentalmente conocido de la cristalización hidrotérmica autocatalitica . El método todavía será descrito a continuación. Es esencial para la invención en la ejecución del método el uso de un inoculador especial. Las propiedades del inoculador así como los métodos para su producción se describen a continuación . Para producir el inoculador de conformidad con la invención se parte de una fuente de monohidrato de aluminio. La fuente de monohidrato de aluminio (AlO(OH)) tiene una estructura cristalina de bohemita y convenientemente tiene tamaños de partícula con un D50 de aproximadamente 500 nanómetros y mayores, así como una superficie BET de 20 m2/g o mayor. Este tipo de fuentes de monohidrato de aluminio se obtienen en el comercio, por ejemplo, con el nombre comercial de APYRAL de la Cía. Nabaltec GmbH, Alemania. A continuación se prepara con la fuente de monohidrato de aluminio una dispersión acuosa, y esta se muele, preferiblemente en un molino de bolas. Sorprendentemente resultó que con un molido de la fuente de monohidrato de aluminio en una dispersión acuosa con un valor pH en el intervalo de 2 a 4 , preferiblemente 2.5 a 4.5, de manera particularmente preferida de aproximadamente 3 aumenta en menor grado la superficie BET y el volumen de los poros que si se muele en una dispersión neutral o levemente alcalina. Resultaron ser particularmente adecuados los ácidos orgánicos, en particular el ácido acético. Los inventores parten del supuesto de que los ácidos orgánicos como medio reductor favorecen adicionalmente la generación de superficies de rotura lisas en la reacción triboquímica que tiene lugar durante la molienda entre el mecanismo de molino, el fluido de dispersión y la superficie de rotura de nueva generación de la bohemita. El ácido acético mostró en las pruebas comparativas una combinación óptima de fuerza de ácido, estabilidad, solubilidad de sus sales y capacidad de mezcla con agua. Los ácidos más fuertes como el ácido fórmico u oxálico tienden a la descomposición a temperaturas de reacción elevadas, en tanto que los ácidos orgánicos de cadena más larga, más difíciles de mezclar con agua como los ácidos pentánico y hexánico reaccionaron notablemente con mayor lentitud formando sales difícilmente solubles. Utilizando el ácido acético fue siempre posible, manteniendo una temperatura de reacción de entre 50°C y 70°C, llevar a cabo una rápida reacción y molienda sin que el ácido acético se descompusiera o se precipitarán sales difícilmente solubles. La figura 1 muestra el desarrollo de la superficie BET en función de la duración de la molienda para 3 bohemitas cristalinas de partida conforme a la tabla 1. Lo que se muestra son los resultados de una molienda previa de acuerdo al estado de la técnica en dispersión acuosa neutral. La concentración de sólidos fue de 10% con relación a la fuente bohemítica de monohidrato de aluminio. La tabla 1 muestra el tamaño de grano promedio así como la superficie BET de las sustancias de partida utilizadas antes de molerlas. La determinación superficie BET se efectuó de acuerdo a la norma DIN (¿parámetros técnicos?; a continuación igualmente). Tabla 1: Como se aprecia por la figura 1, la superficie BET aumenta en todas las tres bohemitas de partida conforme a lo esperado conforme se prolonga el tiempo de molienda y disminuye en consecuencia el tamaño de los cristales. Se representa el la trayectoria de desarrollo de la superficie BET a lo largo de la duración de la molienda con una duración de molienda máxima de aproximadamente 3 horas (180 minutos) . La dispersión de la bohemita de partida tiene un valor pH de 9. La figura 2 muestra una confrontación del desarrollo de la superficie BET en función del tiempo de molienda a lo largo de un periodo de 180 minutos, siendo que una dispersión tiene un valor pH de 9 y la segunda dispersión un valor pH de 3. Por la figura se puede apreciar que el aumento de la superficie BET es notablemente menor en la dispersión acidificada. En ambas pruebas comparativas se usó la bohemita del tipo AOH 180 conforme a la tabla 1. La figura 3 muestra los resultados de la medición del desarrollo de los volúmenes de poros en la prueba de acuerdo a la figura 2. Se puede apreciar que el volumen de poros solamente aumenta de manera insignificante en la dispersión acidificada a lo largo del periodo de molienda, en tanto que el volumen de poros aumenta considerablemente en una dispersión que se preparó de manera convencional. La determinación del volumen de poros se llevó a cabo conforme a la norma DIN 66134 mediante resorción de oxigeno a 77 K con 99.99% de oxigeno anhidro puro; a continuación igualmente. El volumen de poros se determinó de acuerdo a Gurwitsch por el ramal de adsorción de oxigeno y de adsorción de oxigeno de las isotermas. Las pruebas adicionales con variación de la concentración de sólidos de la fuente bohemitica de monohidrato de aluminio confirmaron los hechos ejemplificados en la figura 3. Con una concentración de sólidos referida a la fuente bohemitica de monohidrato de aluminio en el intervalo de 5 a 50%, preferiblemente 10 a 25% fue posible encontrar el cambio explicado del volumen de poros con la dispersión acidificada. Al moler se mantuvo además la temperatura de la dispersión en el intervalo de preferiblemente 50° a 70° centígrados, de manera particularmente preferida 60° Celsius. El enfriamiento de la dispersión se puede efectuar con dispositivos de refrigeración conocidos. Si el calor liberado durante la reacción de molienda se evacúa a través de la refrigeración y la temperatura se mantiene entre 50°C y 70°C, entonces la cantidad de agua que se evapora durante la molienda se mantiene insignificantemente baja. Si durante la molienda se producen picos de temperatura de 80°C y superiores, entonces es necesario revisar el contenido de agua a intervalos de 10 minutos y eventualmente rellenar agua. En una reacción de molienda a 60°C es posible moler una dispersión durante varias horas sin la necesidad de rellenar agua. Además, en particular en el caso de usar ácidos orgánicos a 60°C la cantidad de ácido liberada es tan baja que se evita con seguridad las mezclas inflamables de ácido/aire. El producto obtenido se usa a continuación como inoculador para la síntesis hidrotérmica de la bohemita. Después de terminada la molienda es posible usar la dispersión directamente como dispersión inoculante. A continuación se explica el método para la producción de bohemita de estructura cristalina fina con superficie reducida mediante la cristalización hidrotérmica autocatalítica utilizando el inoculador de bohemita precedentemente descrito.

Para llevar a cabo la cristalización hidrotérmica autocatalitica se prepara una dispersión acuosa alcalina que comprende una fuente adecuada de hidrato (Al (OH) 3) asi como el inoculador de conformidad con la invención precedentemente explicado. La fuente de hidrato a partir de la cual se prepara la dispersión tiene preferiblemente una distribución D50 de grano de 0.5 a 100 µp?, de manera particularmente preferida de 0.5 a 10 µp?, idealmente de 0.5 a 2 µp?. La concentración de fuente de hidrato en la dispersión adecuadamente es de 10 a 500 g/1, preferiblemente 50 a 150 g/1, en particular de 90 a 110 g/1. La concentración del hidróxido sódico en la dispersión puede ser de 40 a 50, en particular 30 a 40 g/1 con relación al Na20 libre. La concentración en sólidos del inoculador convenientemente es de 0.5 a 50%, preferiblemente 1 a 20%, en particular de 5 a 15%, en cada caso referida a la fuente de hidrato. La cristalización hidrotérmica autocatalitica de la dispersión precedentemente mencionada se lleva a cabo en un autoclave adecuado. La temperatura de la reacción se encuentra en el intervalo de 110 a 180° Celsius, preferiblemente 120° a 150° Celsius, en particular 125 a 135° Celsius. El tiempo de la reacción es de 4 a 24 horas en función del régimen de consumo de la fuente de hidrato. La producción del inoculador asi como sus ventajas en comparación con el estado de la técnica asi como la producción de la bohemita mediante cristalización hidrotérmica autocatalitica con el uso del inoculador precedentemente mencionado se explican adicionalmente a continuación mediante los ejemplos. Ejemplo 1 Producción de un inoculador de conformidad con la invención . 300 g de un monohidrato de aluminio finamente cristalizado con una superficie especifica de 20 m2/g y un diámetro de grano medio D50 de 500 a 600 nm (que se obtiene con el nombre comercial de APYRAL AOH 180, de la Cía. Nabaltec AG) se dispersaron en 3 1 de agua utilizando un agitador de laboratorio. Esta dispersión se ajustó a un valor pH de aproximadamente 3 mediante la adición de ácido acético, y se molió en un molino de bolas de laboratorio. Se usó un molino de bolas del tipo ( PML H/V) de la Cía. Drais. Como cuerpos de molienda se utilizaron esferas de molienda en mezcla de 300-400 micrómetros (óxido de circonio estabilizado con itrio) . La dispersión se molió hasta por 3 h. La temperatura se mantuvo en 60°C. Se midieron pruebas de la sustancia de partida tanto después de 30 minutos, 60 minutos asi como después de 180 minutos de proceso de molienda. La tabla 2 es un compendio de los parámetros más importantes de los productos resultantes. Tabla 2 manera óptica mediante absorción REM Ejemplo 2 Ejemplo comparativo 300 g de un monohidrato de aluminio finamente cristalizado con una superficie especifica de 20 m2/g como el del ejemplo 1 se dispersaron en 3 1 de agua utilizando un agitador de laboratorio. Esta dispersión se molió en un molino de bolas de laboratorio a un valor pH de aproximadamente 9. Como cuerpos de molienda se usaron bolas de molino en mezcla 300-400 micrómetros (óxido de circonio estabilizado con itrio) . La dispersión se molió hasta por 3 h. Se midieron pruebas de la sustancia de partida tanto después de 30 minutos, 60 minutos asi como después de 180 minutos de proceso de molienda. La tabla 3 es un compendio de los parámetros más importantes de los productos resultantes. Tabla 3 * de manera óptica mediante absorción REM Ejemplo 3 Ejemplo comparativo 300 g de un monohidrato de aluminio finamente cristalizado con una superficie específica de 6 m /g (que se obtiene con el nombre comercial de APYRAL AOH 60 de la Cía. Nabaltec AG) se molieron utilizando un molino de bolas de laboratorio como el del ejemplo 1, pero sin embargo con un valor pH de aproximadamente 9. Como cuerpos de molienda se usaron bolas de molino en mezcla 300-400 micrómetros (óxido de circonio estabilizado con itrio) . La dispersión se molió hasta por 3 h.

Se midieron pruebas de la sustancia de partida tanto después de 30 minutos, 60 minutos asi como después de 180 minutos de proceso de molienda. La tabla 4 es un compendio de los parámetros más importantes de los productos resultantes. Tabla 4 manera óptica mediante absorción REM La confrontación de los ejemplos 1 a 3 muestra directamente las ventajas del inoculador de conformidad con la invención así como de su método de producción. En el ejemplo 1 de conformidad con la invención se obtiene a partir de una bohemita comercial con un tamaño de grano D50 de 500 a 600 nm y una superficie BET de m2/g un inoculador propuesto con un tamaño de grano propuesto de 200 a 300 nm, en tanto que simultáneamente la superficie BET y el volumen de poros solamente se incrementan de manera moderada. En la comparación directa con el ejemplo comparativo 2, a partir de la bohemita de partida idéntica, de acuerdo al estado de la técnica se obtiene con el tamaño de grano propuesto deseado una superficie BET notablemente mayor asi como un volumen de poros considerablemente mayor. Incluso en cuanto se parte de una bohemita con menor superficie BET, en la producción del inoculador de acuerdo al estado de la técnica se obtiene con el tamaño de grano propuesto deseado de 200 a 300 nm una superficie BET sustancialmente mayor. Ejemplo 4 Ejemplo comparativo Preparación de una dispersión de inoculador a base de una seudo-bohemita comercial. En 1 1 de agua se dispersaron en 3 1 de agua 100 g de monohidrato de aluminio amorfo con una superficie especifica de 261 m2/g y un tamaño de partícula D50 de 37 µp?, así como con un volumen de poros de 0.37 cm3/g (que se obtiene con el nombre comercial de Plural SB de la Cía. Condea Chemie GmbH) utilizando un agitador de laboratorio. A continuación la dispersión se ajustó a un valor pH de 2 mediante la adición lenta de ácido nítrico. No se llevó a cabo una molienda. Los ejemplos 5 a 10 describen la producción de las bohemitas mediante cristalización hidrotérmica autocatalítica con el inoculador de conformidad con la invención según el ejemplo 1 asi como con los inoculadores comparativos conforme a los ejemplos 2 a 4. Los siguientes ejemplos 5 a 9 se refieren a la producción a escala de laboratorio. 100 g de hidróxido de aluminio finisimamente precipitado (APYRAL 40CD, de la Cía. Nabaltec AG) y 10 g de inoculador (referidos al peso seco) en dispersión, producida de acuerdo a los ejemplos 1 a 4 se combinaron con el uso de un agitador de laboratorio en lejía rebajada con aproximadamente 40 g/1 de a2Ü libre para obtener un volumen total de 1 1. El ejemplo 5 contiene el inoculador de conformidad con la invención. Los ejemplos 6, 7 y 9 los respectivos inoculadores comparativos de los ejemplos comparativos 2, 3 y 4. En el ejemplo 8 se usó como inoculador una bohemita sin moler del tipo ApAOH180 de acuerdo a los ejemplos 1 ó 2. Las respectivas dispersiones se transfirieron a un autoclave de laboratorio (Parr Instrument Company 4520 Bench Top Reactor), se calentaron a 145°C y bajo agitación continua a 1125 rpm se mantuvieron durante 24 h a esta temperatura. Después del enfriamiento la mezcla de la reacción se separó por filtración, se lavó y se secó en el armario de secado de laboratorio durante 24 h a 110°C. El ejemplo 10 describe la producción de la bohemita de conformidad con la invención en un autoclave de producción . Ejemplo 10 En un autoclave de mecanismo agitador de 8 m3 se preparó 1 m3 de lejía espesa que contenía 170 g/1 de a2Ü libre, y se combinó con una dispersión constituida de 2800 1 de agua, 500 1 de dispersión acuosa de inoculador que contenía 50 kg de inoculador de acuerdo al ejemplo 1 y 500 kg de hidróxido de aluminio finísimamente precipitado (APYRAL® 60 D, de la Cía. Nabaltec AG) . La preparación se calentó a 145°C y con agitación constante a aproximadamente 900 rpm se mantuvo durante 21 h a esta temperatura. Después del enfriamiento la mezcla de la reacción se separó por filtración a través de un filtro de prensa automático Larox y se lavó. La torta de filtro que se obtuvo de esta manera se secó. La tabla 5 muestra en confrontación los parámetros de producto de las bohemitas obtenidas con la cristalización autocatalítica utilizando el inoculador de conformidad con la invención según el ejemplo 5 y el ejemplo 10 así como de los inoculadores comparativos de acuerdo a los ejemplos 6 a 9. El ejemplo 5 de conformidad con la invención muestra los resultados de la producción a escala de laboratorio, en tanto que el ejemplo 10 los resultados de la producción a escala industrial.

Solamente los ejemplos de conformidad con la invención conducen a un producto que tiene estructura cristalina bohemitica asi como un tamaño de partícula con un D50 en la magnitud de 200 nm con simultáneamente una superficie BET inferior a 30 m2/g así como un volumen de poros muy reducido. El uso de los inoculadores comparativos de acuerdo a los ejemplos 6, 7 y 9 conduce a un producto que también tiene estructura bohemitica y que en el aspecto de la magnitud tiene el tamaño de partícula deseado pero sin embargo posee una superficie notablemente mayor. El uso de un inoculador sin moler de acuerdo al ejemplo 8 conduce a una bohemita con una superficie suficientemente reducida. Pero sin embargo el producto tiene un tamaño de partícula sustancialmente mayor y por consiguiente no es adecuado. La fase cristalina se determinó mediante XRD. El producto de conformidad con la invención producido de manera hidrotérmica puede a su vez volverse a usar como inoculador. La síntesis bajo condiciones de reacción iguales con las dispersiones de inoculación que comprenden cristales inoculadores de la síntesis hidrotérmica de conformidad con la invención arrojó resultados que confirman las propiedades que se recopilaron en la tabla 5.

Tabla 5 Parámetros de producto de las bohemitas producidas de acuerdo a los ejemplos 5) -10) * de manera óptica mediante toma REM ** mediante granulometro láser Cilas 1064 AUTOCLAVE Laboratorio, Volumen 21 AUTOCLAVE Producción, Volumen 8m3 (E) = ejemplo de conformidad con la invención; (V) = Comparación A continuación se describe el uso de una bohemita producida de conformidad con la invención como agente ignifugo en materiales sintéticos. Los ejemplos 11-13 muestran el uso de los productos de conformidad con la invención como agente ignifugo en formulaciones de polímeros sencillas y las ventajas que de ello se derivan. Estas formulaciones de material sintético estructuradas de esta manera se usan, por ejemplo, como masas aislantes y de forro de cables. Ejemplo 11 La tabla 6 recopila la composición y los datos distintivos más importantes de una composición de material sintético que se basa en un copolímero EVA con un contenido de 19% en peso de acetato de vinilo. Las formulaciones comparativas Cl y C2 contienen como único agente ignífugo un hidróxido de aluminio finísimamente cristalino con una superficie específica de aproximadamente 4 m2/g (APYRAL® 40 CD, Cía. Nabaltec GmbH) y 12 m2/g (APYRAL® 120E, Cía. Nabaltec GmbH) de acuerdo a BET . La composición C3 también comprende, además del hidróxido de aluminio, la bohemita del tipo AOH180 como se describió en lo precedente. La formulación C4 contiene la bohemita conforme a la invención del ejemplo 10 en combinación con hidróxido de aluminio. Todas las composiciones contienen una proporción de material de relleno de 60% en peso.

Las mezclas se produjeron en un amasador de dispersiones del tipo LDUK 1.0 de la Cía. Werner und Pfleiderer. Los cuerpos de prueba para las investigaciones que siguen se estamparon de placas que se produjeron en una prensa Schwabenthan del tipo Polystat 300S por el método de fundición a presión. Las pruebas mecánicas según norma DIN 53504 se llevaron a cabo en una máquina de pruebas de tracción del tipo Tiratest 2705. El índice de flujo de fusión según norma ASTM D 1238 se determinó mediante el probador de flujo de fusión (Melt Flow Tester) 6942, el índice de oxígeno según norma ISO 4589 (ASTM D 2863) en un FTA de la Cía. Stanton Redcroft. La determinación de la clase de inflamabilidad se llevó a cabo de acuerdo a la norma UL 94 V (UL Underwriter Laboratories; una asociación industrial para la normatividad) . Para este propósito se fijó perpendicular suelto un cuerpo de prueba rectangular con la longitud en orientación vertical. La longitud/anchura/grosor fue de 125 mm/13 mm/3.2 mm. La llama del quemador Bunsen se colocó durante 10 segundos alrededor del extremo libre inferior del cuerpo de prueba con una altura de la llama de 20 mm ± 2 mm. Se registró el tiempo en que el cuerpo de prueba a continuación siguió ardiendo. Los tiempos de ardimiento posterior se sumaron para cada cuerpo de prueba y se registraron. Se probaron en cada caso 5 cuerpos de prueba.

Las pruebas en las que cada prueba individual ardía en total durante 10 segundos o menos y en las que el tiempo total de ardimiento de todas las 5 pruebas fue inferior a 50 segundos y que no formaron goteos de llama durante el ardimiento se catalogaron en la clase UL 94 VO más alta. Las pruebas en las que el tiempo de ardimiento de cada prueba individual fue superior a 10 pero inferior a 30 segundos, las cuales mostraron un tiempo de ardimiento total de máximo 250 segundos para todas las 5 pruebas y tampoco formaron goteos de llama se clasificaron en la clase UL 94 VI. En el caso de un tiempo de ardimiento más largo y/o formación de goteo de llama no se puede efectuar una clasificación. Tabla 6 Composición Cl C2 C3 C4 Escorene UL 00119 39.6 39.6 39.6 39.6 Dynasylan AMEO 0.4 0.4 0.4 0.4 Hidróxido de aluminio con 60 55 55 4 m2/g de superficie Hidróxido de aluminio con 60 12 m2/g de superficie AOH 180 5 Producto del ejemplo 10 5 Suma 100 100 100 100 Tabla 7 Escorene ULOOllO es un copolímero EVA de la Cía. ExxonMobil Dynasylan AMEO es un aminosilano de la Cía. Degussa AG Resistencia a la tracción por medición de dilatación por tensión según DIN 53504 Alargamiento a la rotura por medición de dilatación por tensión según DIN 53504 LOI Indice de limitación de oxígeno según ISO 4589 MFI Indice de flujo de fusión según ASTM D 1238 La comparación de los resultados del comportamiento de protección ignífuga según LOI y UL94V que se representan en la tabla 7 muestra que solamente la formulación C4 que contiene la bohemita de conformidad con la invención alcanza la clasificación más alta UL94V-0.

En el caso del uso de un hidróxido de aluminio con superficie específica mayor de acuerdo a C2 ciertamente es posible en comparación con Cl aumentar el LOI, pero sin embargo únicamente se obtiene la clasificación conforme a UL94V-1. En el caso de la combinación con una bohemita de acuerdo al estado de la técnica, como se representa en C3 ciertamente se puede aumentar levemente el LOI, pero sin embargo no se logra una clasificación según UL94V. Con el uso de la bohemita de conformidad con la invención no solamente se logra alcanzar la mejor clasificación de protección ignífuga, sino que simultáneamente también se obtienen mejores valores mecánicos. La composición C4 de conformidad con la invención muestra adicionalmente un alto índice de flujo de fusión (MFI), lo cual tiene por consecuencia que se puede procesar bien en procesos de fusión como la extrusión. Ejemplo 12 El ejemplo 12 muestra composiciones de material sintético C5 y C6 con el producto de conformidad con la invención y grado de llenado total reducido conservando el valor LOI. En la tabla 8 se expone nuevamente la composición Cl del ejemplo 1 como referencia. Junto a esta se encuentran dos formulaciones C5 y C6 que tienen un contenido reducido por 2 y 5 puntos porcentuales de material de relleno inorgánico en comparación con Tabla 8 La composición C5 muestra que a pesar de la reducción del grado de relleno por 2 puntos porcentuales incluso se puede obtener un LOI algo más alto. En C6, con grado de relleno reducido en 5 puntos porcentuales es posible mantener más o menos el LOI y simultáneamente, debido al reducido grado de relleno y la presencia de la bohemita conforme a la invención, alcanzar excelentes valores de resistencia y alargamiento a la rotura Ejemplo 13 El ejemplo 13 muestra el efecto de la finura de partícula sobre el LIO en poliamida (PA 6) . La composición C7 contiene la bohemita ?????ß? cristalina comercial del ejemplo comparativo 2, en tanto que la composición C8 contiene la bohemita de conformidad con la invención de acuerdo al ejemplo 10. Tabla 9 Ultramida 5B es una poliamida 6 de la Cía. BASF AG. Con el uso de la bohemita de conformidad con la invención es posible obtener un LOI notablemente más alto.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Bohemita, caracterizada por un diámetro medio D50 de grano en el intervalo de 50 a 400 nm, una superficie BET en el intervalo de 10 a 40 m2/g y mediante un volumen de poros en el intervalo de 0.05 a 0.5 cm3/g.
2. Método para producir un inoculador para la cristalización hidrotérmica autocatalitica de bohemita, que comprende las etapas siguientes: a. reparar una dispersión acuosa a partir de una fuente de monohidrato de aluminio con estructura cristalina bohemitica, y b. moler la dispersión, caracterizándose el método porque durante la molienda el valor pH se encuentra ajustado en un intervalo de 2 a .
3. Método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el valor pH se ajusta con un ácido orgánico, en particular ácido acético.
4. Método de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la dispersión en la etapa a) comprende un contenido de sólidos de la fuente de monohidrato de aluminio de 5 a 50% en peso, preferiblemente de 10 a 25% en peso.
5. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque en la etapa b) la temperatura de la dispersión se mantiene en un intervalo de 50 a 70°C.
6. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la fuente de monohidrato de aluminio tiene un diámetro de grano medio D50 de 500 nm o mayor asi como una superficie BET de 20 m2/g o mayor.
7. Método para producir una bohemita con un diámetro de grano medio D50 en el intervalo de 50 a 400 nm y una superficie BET en el intervalo de 10 a 40 m2/g mediante cristalización hidrotérmica autocatalitica que comprende las etapas: a. preparar una dispersión alcalina acuosa que contiene una fuente de hidrato y un inoculador, b. calentar la dispersión en un autoclave a una temperatura en el intervalo de 110 a 180°C hasta que la fuente de hidrato sustancialmente se consume, c. secar el producto obtenido, caracterizándose el método porque el inoculador se produce de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 y/o es el producto de un ciclo anterior de este método.
8. Método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la concentración de sólidos del inoculador es de 0.5 a 50%, preferiblemente 1 a 20°;, con relación a la fuente de hidrato.
9. Método de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la concentración del hidróxido sódico en la dispersión es de 4 a 50 g/1, preferiblemente 30 a 40 g/1, con relación al Na20 libre.
10. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la fuente de hidrato tiene una distribución de grano D50 de 0.5 a 100 µp?, preferiblemente de 0.5 a 10 µ?t? y tiene una concentración en la dispersión de 10 a 500 g/1, preferiblemente 50 a 150 g/1.
11. Uso de la bohemita de conformidad con la reivindicación 1 como agente ignifugo en materiales sintéticos, en particular en masas de aislamiento y forro de cables.