Способ стабилизации порошкообразного красного фосфора

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Сфвз СоветскимСоциалистическимРеспубликпо делам каобретеккл и открытийОпубликовано 23.02.83.Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 25.02.83 Иностранцы Хорст Штендеке, франц-Иозеф Даний, Иоахим и Вернер Клозе(72) Авторы изобретения 7) Заявител ностра инаяХехст АГ(54. ОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОРОШКООБРАЗНОГО КРАСНОГО ФОСФОРА кивает д расног 1 2Изобретение относится к стабилизации фора, так как при высоких температураакрасного фосфора, который находит широ- стабилизатор отщепляет воду, что ведеткоэ применение в химической технологии. к окислению коасного фосфора.Известен способ стабилизации порош- Целью изобретения является повышекообразного красного фосфора, включаю ние степени стабилизации порошкообраэщий обработку вго сначала гидроокисью ного красного фосфора,алюминия, а затем 10 Ъ-ным раствором Поставленная цель достигаемся согласбикарбоната натрия, нагретого до 55 но способу стабилизации порошкообраэно 60 фС. Далее суспенэию фильтруют и оста- го фосфора, включающему обработку еготок сушат 1. реагентом с последующим отделением иНедостатком данного способа является сушкой продукта, в котором в качествевысокое содержание в фосфоре примесей, реагента берут соль, выбранную иэ ряда:.вводимых при,стабилизапии, что ограни- сульфат алюминия, сульфат магния, сульчивает области его дальнейшего исцоль- фат цинка, нитрат кальция и пропанфоозова ния фоновую кислоту нли ее производные:Известен способ стабилизации порошко- октан-, или додекан-, или бензол-, илиобразного красного фосфора, включающий 2-фенилэтан-, или 2-фенилэтилен-,суспендирование красного фосфора в вод- или 2-карбоксиэтан-, или циклогексан,ном 0,04 н, растворе алюмината натрия или винил-, или 2-хлоретан-, вводимыхс последующей продувкой суспенэии в 1 О в количестве, обеспечивающем содержатечение 10 ч воздухом при 85-90 С,оние продуктов реакции в смеси, равномфильтрацией суспензии, промывкой осад 0,5-5,0 вес.%.ка и сушкой его в вакууме 2,: Введение добавки менее 0,5 вес.%Недостатком способа является невыса , не обеспе остаточной степени стакая степень стабилизации красного фос- билизации к о фосфора, введение3 999962 1П р и м е р 3. Стабилизацию фосфораведут аналогично примеру 1, однако вместо октанфосфоновой кислоты вводят 2,5 гдодеканфосфоновой кислоты, Содержаниестабилизатора 2,8 вес.%.П р и м е р 4. 100 г тонкоизмельченного до порошка красного фосфора сосредним размером частиц 0,05 см суспензируют в 500 мл воды, При помешиванин суспензию подогревают до 90 С,обрабатывают 2,5 г.2-фенилатан-фосфоновой кислоты и раствором 5 гДР(5 О,) 18 НО в 100 мл воды, за-,тем. вводят 5%-ный раствор гидрата окиси натрия и рН смеси доводят до 3,5.Через 1 ч после окончания реакции водную суспензию фильтруют, остаток промывают водой и высушивают при 80 Св токе азота. Содержание стабилизатора2,9 вес.,%.П р и м е р 5. 100 г тонкоизмельченного до состояния порошка красногофосфора со, средним размером частиц0,05 мм суспензируют в 500 мм воды.При перемешивании суспензию подогревают до 90 С, обрабатывают 2,5 г октанфосфоновой кислоты и раствором 5 г .Са(803)4 Н 20 в 100 мл воды, затемдобавляют растворы 5%-ного гидратаокиси натрия и рН смеси доводят до 5,5.Через 1 ч после окончания реакции суопензию фильтруют, остаток промывают водой и при 80 С сушат в токе азота. Содержание стабилизатора составляет 2,9.П р и м е р 6. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру,1, однаковместо нитрата кальция берут 5 г М 50М 7 НО. Содержание стабилизатора составляет 2,7 вес.%,П р и м е р 7. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру 5, причемвместо нитрата кальция берут 5 г Уо 50 хх 7 НО. Содержание стабилизатора составляет 2,8 вес,%.П р и м е р 8 (сравнительный).Аналогично примеру 1 былапроверенастабильность к окислению необработанного,измельченного в тонкий порошок красного фосфора,добавки более 5,0 вес.% нецелесообразно,Предложенный способ стабилизации позволяет использовать красный фосфор впластмассах при температуре 250 еС, приатом фосфор является противовоспламеняющим средством для пластмасс,П р и м е р 1, 100 г тонкоиэмельченного красного фосфора со средним раэмером частиц 0,05 мм суспензируют в500 мл воды. Суспенэию при помешива.-1 онии нагревают до 90 С, обрабатывают2,5 г: октанфосфоновой кислоты и растворо 5 ДЕг(04 з 18 НО в 100 мпводы. Через час после окончания реакцииводную суспензию фильтруют, остаток 15промывают водой и при 80 С высушивают в токе азота. Красный фосфор содержит 2,8 вес.% стабилизатора.Стабильность красного фосфора определяют, помещая 1 .г последнего вместе 20с 450 мл воды в трехгорлую колбу, обо рудованную гаэоподводящей трубкой,термометром, обратным холодильникоми магнитной мешалкой. Смесь нагреваютдо 80 оС и при постоянном помешивании 25в колбу подают 10 л кислорода в час.Выходящую через обратный холодильниксмесь газов, состоящую из кислорода ифосфороводорода, который образовалсяпутем диспропорционирования красного зофосфора помимо фосфорных кислот различной степени окисления фосфора, направляют через. две последовательно соединенные промывные бутылки, которыезапопн ют 100 мл 50 ным по весу водным раствором хлористой ртути (П).Приэтом фосфористый водород реагирует схлористой ртутью (П) по уравнению РН + 3 Н Р Р(НСР)3 + 3 НС 83 240В качестве показателя стабильности к окислению красного фосфора служит количество содержащихся в водной суьпензии красного фосфора оксокислот фосфора, а также содержащейся в промывных 5 бутылях для газа соляной кислоты.Содержание фосфорных кислот и соля.ной кислоты определяют методом титрования.П р и м е р 2. Стабилизацию фосфора ведут согласно примеру.1, однако вместо октанфосфоновой кислоты вводят 2,5 г деканфосфоновой кислоты. Содержание стабилизатора 2,7 вес.%. Показатели стабильности к окислению обработанного красного фосфора приведены в табл. 1,,5 17 Степень окисления фосфора характери зуется количеством образовавшегося фоофористого водорода (мг РН/г ч).Степень кислотности водных фосфорержащих суспензий обусловлена обраванием фосфорных кислот при окислении ц красного фосфора (мг КОН/г-ч).П р и м е р 9. 140 г водной фосфородержащей кашицы с содержанием краоного фосфора 100 г растворяют в 360 мл воды, вводят 5%-ной серной кислоты до рН 3 и после добавления 5 г 2 -фенилэтилен-фосфоновой кислоты при постоянном перемешивании температуру смеси поднимают до 90 С. Затем в течение 30 мин по каплям вводят раствор 10 гзз А 02(04), 18 НО в 100 мл воды, а затем 5%-ным раствором едкого натрия доводят рН до 3,5. Через 1 ч после окончания реакции водную суспензию40 фильтруют, остаток промывают водой и высушивают при 80 С в токе азота. Содержание стабнлизатт 2,8 вес.%.П р и м е р ы 10-16. Стабилизацию ведут согласно примеру 9, причем вместо 2-фенилэтилен-фосфоновой кислаты берут следующие производные фосфоновой кислоты: додеканфосфоновая кислота, содержание стабилизатора 4.,8 вес.% (при мер 10); 2 карбокснетан-фосфоновая кислота, содержание стабилизатора 4,9 вес,% (пример 11); циклогексанфосфоновая кислота, содержание стабилизатора 4,7 вес.% (пример 12); винийфосфоновая кислота, содержание стабилизатора 4,7 вес.% (пример 13); 2-хлоретан-фоо фоновая кислота, содержание стабилизатора 5,0 вес.%(пример 14); пропанфосфоновая кислота, содержание стабилизатора5,0 вес.% (пример 16).В примере 17 стабилизатор не вводят.тели стабильности к окислениюнного таким образом красного приведены в табл. 2.Таблица 2