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DE2809037A1 - Verfahren zur herstellung von aluminiumoxidsolen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von aluminiumoxidsolen

Info

Publication number
DE2809037A1
DE2809037A1 DE19782809037 DE2809037A DE2809037A1 DE 2809037 A1 DE2809037 A1 DE 2809037A1 DE 19782809037 DE19782809037 DE 19782809037 DE 2809037 A DE2809037 A DE 2809037A DE 2809037 A1 DE2809037 A1 DE 2809037A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alumina
aluminum
weight
aluminum oxide
organic acid
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.)
Withdrawn
Application number
DE19782809037
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Ishida
Kazuo Sato
Koichi Yamada
Masao Yoshihara
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Aluminum Smelting Co
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 Sumitomo Aluminum Smelting Co filed Critical Sumitomo Aluminum Smelting Co
Publication of DE2809037A1 publication Critical patent/DE2809037A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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    • C01P2004/00—Particle morphology
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidsolen, die sich durch eine niedrige Viskosität und eine hohe Stabilität über lange Zeiträume auszeichnen und Aluminiumoxidpulver mit einer verbesserten Redispergierbarkeit ergeben.
Verschiedene Typen von Aluminiumoxidsolen und dispergierbaren Aluminiumoxidpulvern, die durch Trocknen der Aluminiumoxidsole gewonnen und zur Verwendung in redispergiertem Zustand bestimmt sind, befinden sich bereits auf dem Markt. Diese bekannten Handelsprodukte haben jedoch eine geringe Stabilität bei längerer Lagerung und wenn sie in Sole mit einer Al-O^-Konzentration von etwa 10 Gew.-% oder mehr überführt werden, erfolgt innerhalb einiger Tage Gelierung. Andererseits haben Sole mit einer niedrigen Al-CU-Konzentration den Nachteil, daß eine große Menge an Dispersionsmedium transportiert oder bei praktischem Gebrauch verdampft werden muß.
Aluminiumoxidsole werden in der Regel durch Peptisation der Dispersionsflüssigkeit von Aluminiumoxidgelen mit einer anorganischen oder organischen Säure gewonnen.
Bisher dienten praktisch die folgenden Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidsolen:
(1) Ein Verfahren, bei dem die Dispersionsflüssigkeit von Aluminiumoxidgelen einer Hydrothermalbehandlung unterworfen wird in Gegenwart einer Säure, die in solcher Menge vorliegt, daß das molare Verhältnis von Säurerest zu Aluminium 0,5 bis 2,4 beträgt. Auf diese Weise werden Aluminiumoxidsole gebildet, die aus faserähnlichen Aluminiumoxidteilchen mit einem Kristallgitter vom Böhmit-Typ bestehen (vgl. japanische Patentveröffentlichung 14292/1965) ;
(2) ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Natriuraaluminatlösung mit einer Lösung eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes innerhalb
809836/0817 ORIGINAL INSPECTED
kurzer Zeit bei einem pH-Wert von 9 bis 10 umgesetzt, das erhaltene Aluminiumoxidgel gealtert und die Dispersionsflüssigkeit des Aluminiumoxidgels mit einer monovalenten anorganischen oder organischen Säure versetzt wird, wobei die Säure in solcher Menge zur Anwendung gelangt, daß das molare Verhältnis von Säurerest zu Aluminium 0,15 oder mehr beträgt. Auf diese Weise wird ein gleichförmiges Sol gewonnen (vgl. japanische Patentveröffentlichung 8409/1965); und
(3) ein Verfahren, bei dem Kohlendioxidgas in eine Natriumaluminatlösung eingeblasen und der dabei erhaltene Pseudo-Böhmit in einer monovalenten starken Säure dispergiert wird, wobei die Säure in solcher Menge zur Anwendung gelangt, daß das molare Verhältnis von Säurerest zu Aluminium 0,05 bis 0,2 beträgt (vgl. GB-PS 1 440 194).
Gemäß Verfahren (1) kann jedoch nur ein Aluminiumoxidsol niedriger Konzentration gewonnen werden. Wird eine Aufschlämmung mit einer Al-CU-Konzentration von etwa 10 Gew.-% oder mehr hydrothermisch behandelt, so kann ein gleichförmiges Aluminiumoxidsol nicht gebildet werden, da Gelierung erfolgt. Diese Gelierung tritt vermutlich wegen der Bildung faserähnlicher Aluminiumoxidteilchen auf. Ferner zeigt sich bei der Herstellung eines flüssigen Sols durch Dispergierung des nach diesem Verfahren gewonnenen dispergierbaren Aluminiumoxidpulvers in Wasser, daß die Dispergierbarkeit des Pulvers so schlecht ist, daß das Sol nicht in wirksamer Weise erzielbar ist, selbst wenn die Al-O.,-Konzentration des Sols nur etwa 10 Gew.-% oder weniger beträgt. Was die gemäß diesem Verfahren zur Solbildung verwendete Menge an Säure betrifft, so ist lediglich angegeben, daß das molare Verhältnis von Säurerest zu Aluminium im Bereich von 0,5 bis 2,4 liegt.
Das nach Verfahren (2) gewonnene, für Aluminiumoxidsole bestimmte Pulver ist in bezug auf Redispergierbarkeit ebenfalls so schlecht, daß es lediglich die Herstellung von Aluminiumoxidsolen mit einer Al^O-j-Konzentration von bis zu etwa 10 Gew.-% ermöglicht. Ferner haben die gewonnenen Aluminiumoxidsole ebenfalls eine ausgeprägt
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schlechte Lagerstabilität. In der angegebenen japanischen Patentveröffentlichung 8409/1965 wird darauf verwiesen, daß das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Aluminiumoxidgel nicht in die Solform überführt wird, wenn das molare Verhältnis von Säurerest zu Aluminium unter 0,15 liegt.
Das gemäß Verfahren (3) gewonnene Aluminiumoxidsol ist nur einige Tage lang stabil, wenn es eine Al^O^-Konzentration von etwa 10 Gew.-% oder mehr hat. In der angegebenen GB-PS wird ausgeführt, daß das nach dem dort beschriebenen Verfahren gewonnene Aluminiumoxidgel mit einer organischen Säure nicht in Sole überführbar ist.
Es ist somit festzustellen, daß keines der angegebenen bekannten Verfahren zu Aluminiumoxidsolen führt, die sich durch gute Stabilität über lange Zeiträume bei hohen Αΐ^Ο-,-Konzentrationen auszeichnen und Aluminiumoxidpulver ergeben, die eine besonders gute Redispergierbarkeit haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidsolen anzugeben, die sich durch niedrige Viskosität und stark verbesserte Stabilität über lange Zeiträume auszeichnen und Aluminiumoxidpulver mit stark verbesserter Redispergierbarkeit ergeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe dadurch lösbar ist, daß Aluminiumoxidgele, die aus einem genau definierten Aluminiumsalz gewonnen sind, in Gegenwart einer in genau definierter Menge verwendeten organischen Säure behandelt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein wasserlösliches basisches Aluminiumsalz der Formel
Al2(OH)xXyYz
worin stehen
809836/0817
X für Cl oder NO3,
Y für SO4, und
x, y und ζ für ganze Zahlen/ die den Gleichungen genügen
χ + γ + 2z = 6 0 < χ < 6 0 < y < 6 0 £2z < 6
wobei gilt, daß y und ζ nicht gleichzeitig 0 bedeuten, mit einem alkalischen Mittel unter Bildung von Aluminiumoxidgelen neutralisiert und die erhaltenen Aluminiumoxidgele einer Hydrothermalbehandlung in Gegenwart einer monovalenten organischen Säure bei einem molaren Verhältnis von organischer Säure zu Aluminium von 0,001 bis 0,15 unterwirft.
Das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausgansmaterial verwendete Aluminiumoxid besteht aus Aluminiumoxidgelen, die gewonnen sind durch Neutralisation eines wasserlöslichen basischen Aluminiumsalzes der Formel
Al2(OH)xXyYz
worin X, Y, x, y und ζ die angegebene Bedeutung haben und χ vorzugsweise der Gleichung 1 < χ < 5 genügt, mit einem alkalischen Mittel.
Typische geeignete wasserlösliche basische Aluminiumsalze sind z. B. basisches Aluminiumchlorid, basisches Aluminiumnitrat und basisches Aluminiumsulfat. Von diesen wird basisches Aluminiumchlorid besonders bevorzugt.
Wird als Ausgangsmaterial für die Aluminiumoxidsole ein Aluminiumoxidgel verwendet, das aus Aluminiumsalzen gewonnen ist, die nicht aus den angegebenen wasserlöslichen basischen Aluminiumsalzen bestehen, so können Aluminiumoxidsole mit hoher Stabilität
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über lange Zeiträume nicht erzeugt werden in Gegenwart der erfindungsgemäß angewandten organischen Säure.
Typische geeignete und bevorzugt verwendete alkalische Mittel sind z. B. Carbonate (z. B. Ammoniumcarbonat und Natriumcarbonat), Bicarbonate (z. B. Natriumhydrogencarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat) und Aluminate (z. B. Natriumaluminat). Es sind jedoch auch andere alkalische Mittel, z. B. Ammoniumhydroxid und Natriumhydroxid , verwendbar.
Die Gelbildungsreaktion zwischen dem wasserlöslichen basischen Aluminiumsalz der angegebenen Formel und dem alkalischen Mittel wird in der Regel bei einer Temperatur von etwa 100 0C oder darunter, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 15 bis 50 0C, durchgeführt, da ein bei einer Temperatur von über 100 0C gebildetes Gel zur Kristallisation neigt und deshalb schwierig zu peptisieren ist. Das auf diese Weise hergestellte Aluminiumoxidgel wird erforderlichenfalls gealtert und danach zur Entfernung von als Nebenprodukt vorliegenden Verunreinigungen gewaschen.
Bei wiederholtem Waschen verschlechtert sich jedoch die Piltrierbarkeit des Aluminiumoxidgels. Es erweist sich daher als zweckmäßig, das Aluminiumoxidgel zunächst mit einem schwachen Alkali, z. B. mit verdünntem wäßrigem Ammoniak oder einer Ammoniumcarbonatlösung zu waschen und zuletzt mit reinem Wasser.
Nach dem Waschen wird das Aluminiumoxidgel gegebenenfalls in eine Dispersionsflüssigkeit überführt oder in einen feuchten Kuchen mit einem Al^O^-Gehalt von einigen bis etwa 70 Gew.-% durch übliche Filtration oder Trocknung. Die endgültige Form des Aluminiumoxidgels wird je nach Verwendungszweck entsprechend ausgewählt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Aluminiumoxidsole mit niedriger Viskosität, hohem Al3O3-GeIIaIt und hoher Stabilität während der Lagerung erhalten, wenn in der angegebenen Weise die durch Neutralisation des genannten Aluminiumsalzes mit Alkali gewonnenen Aluminiumoxidgele einer Hydrothermalbehandlung in
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Gegenwart einer in der angegebenen Menge eingesetzten monovalenten organischen Säure unterworfen werden.
Typische für die erfindungsgemäß durchgeführte Hydrothermalbehandlung geeignete monovalente organische Säuren sind z. B. Essigsäure, Ameisensäure und dergleichen. Der Anteil an organischer Säure zu dem in der Aluminiumoxidgelaufschlämmung vorliegenden Al2O3 beträgt 0,001 bis 0,15, vorzugsweise etwa 0,002 bis 0,1, berechnet als molares Verhältnis von organischer Säure zu Aluminium. Der erfindungsgemäß erzielte Effekt kann mit anderen Säuren nicht erhalten werden. Ist das molare Verhältnis der Säure zum Aluminium niedriger als 0,001, so wird die Peptisation schwierig, was eine Erniedrigung der Produktivität zur Folge hat. Ist andererseits das Verhältnis größer als 0,15, so erfolgt eine unerwünschte Gelierung bei der Hydrothermalbehandlung, wenn der Al2O3-Gehalt hoch ist. Dies ist vermutlich auf die Bildung von faserähnlichen Aluminiumoxidpartikeln zurückzuführen.
Die organische Säure kann den Aluminiumoxidgelen vor der Hydrothermalbehandlung zugesetzt werden oder im Laufe der Erzeugung der Aluminiumoxidgele in solcher Weise, daß eine geeignete Menge der Säure selbst nach dem Waschen noch vorliegt. Die letztgenannte Verfahrensweise ist besonders wirksam, weil dabei Aluminiumoxidgele mit verbesserter Peptisierbarkeit erhalten werden.
Die erfindungsgemäß bewirkte Hydrothermalbehandlung wird bei einer Temperatur von etwa 120 bis 300 0C, vorzugsweise von etwa 140 bis 200 0C 0,5 bis 7 Stunden lang, vorzugsweise 2 bis 4 Stunden lang, durchgeführt. Liegt die Behandlungstemperatur unter etwa 120 0C, so wird die überführung in Aluminiumoxidsole mit hohem Al2CU-Gehalt schwierig und für die Peptisierung ist demzufolge eine lange Zeit erforderlich. Andererseits sind auch Temperaturen von über etwa 300 0C unerwünscht, weil Vorrichtungen zum raschen Abkühlen und ein Hochdruckgefäß erforderlich werden.
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- 9 - 2 ft Π 9 O 3 7
Wird die Hydrothermalbehandlung unter den angegebenen Bedingungen durchgeführt, so wird die Aluminiumoxidgelaufschlämmung graduell peptisiert und die milchig-weiße Aufschlämmung geht in ein transluzentes Aluminiumoxidsol mit dem gewünschten hohen Al-O3-Gehalt von bis zu etwa 30 % über.
Die Viskosität des durch die erfindungsgemäße Hydrothermalbehandlung erhaltenen Sols beträgt nur etwa 60 cPs bei 25 0C, wenn der. Al2O-.-Gehalt 25 Gew.-% beträgt. Die Viskosität ist sehr stabil und erhöht sich nur um wenige cPs, selbst wenn das Sol 100 Tage lang oder langer stehen gelassen wird.
Durch Rontgenbeugungsaufnahmen und elektronenmikroskopische Untersuchungen wurde festgestellt, daß das auf diese Weise erhaltene Aluminiumoxidsol aus Aluminiumoxidpartikeln besteht, die ein Kristallgitter vom Böhmit-Typ aufweisen und keine faserartige Form sondern eine platten- bis stabähnliche Form einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 0,02 Mikron haben.
Das Aluminiumoxidsol kann so, wie es anfällt, in Form der Dispersionsflüssigkeit verwendet werden, oder es kann zu Aluminiumoxidpulver getrocknet werden, z. B. durch Sprühtrocknung. Das auf diese Weise erhaltene Aluminiumoxidpulver kann in ein Sol überführt werden durch Redispergierung in Wasser, oder es kann so wie es ist zur Anwendung gelangen.
Mit Hilfe des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, wie bereits erwähnt, möglich, Aluminiumoxidsole herzustellen, die eine niedrige Viskosität, einen hohen Al9O-.-Gehalt und eine extrem verbesserte Stabilität über lange Zeiträume haben und die Aluminiumoxidpulver mit stark verbesserter Redispergierbarkeit ergeben im Vergleich zu Pulvern, die aus nach den üblichen bekannten Verfahren erhaltenen Aluminiumoxidsolen gewonnen sind.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Aluminiumoxidsole eignen sich in besonders vorteilhafter Weise z. B. als Bindemittel, Beschichtungsmittel, Oberflächen-Modifiziermittel, Polymer-VerStärkungsmittel, Träger für Katalysatoren, Kosmetika, Arzneimittel, Aerosole, Farben, Härtungsmittel für Druckfarben, Stabilisatoren und dergleichen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne sie- zu beschränken.
Beispiel 1
75,3 Gew.-Teile einer 10,9 gew.-%igen Natriumcarbonatlösung wurden zu 100 Gew.-Teilen einer wäßrigen basischen Aluminiumchloridlösung (Al-Gehalt 4,5 Gew.-% als Al3O3, OH/Al (Äquivalentverhältnis) 0,431) unter Rühren bei 20 0C innerhalb von 30 Minuten zugegeben unter Bildung eines Aluminiumoxidgels. Das erhaltene Aluminiumoxidgel wurde 1 Stunde lang bei 20 0C gealtert und danach gewaschen und filtriert, wobei 45,8 Gew.-Teile eines feuchten Kuchens mit einem Al-O-^-Gehalt von 9,64 Gew.-% erhalten wurden. Dieser feuchte Kuchen wurde bei 90 0C in einem Luftbad getrocknet, wobei 8,5 Gew.-Teile eines trockenen Gels mit einem Al2O3-GeIIaIt von 51,7 Gew.-% erhalten wurden. 1 Gew.-Teil des trockenen Gels wurde in 4,17 Gew.-Teilen Wasser dispergiert unter Erzeugung einer Aluminiumoxidgelauf schlämmung (Al9O-.-Gehalt 10 Gew.-%). Essigsäure wurde in der in der folgenden Tabelle I angegebenen Menge zu der Aufschlämmung zugesetzt und das erhaltene Gemisch wurde einer Hydrothermalbehandlung bei 150 bis 160 0C 2 Stunden lang in einem Glasautoklaven unterxvorfen.
Die angewandten Bedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Aluminiumoxidsole sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt.
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Tabelle
σ co co
Vers. Nr.
1 (Vergl.Vers.)
2 3 4
(Vergl.Vers.)
Fußnoten:
Zusammensetzung. Eigenschaften
Gew.-%
5,8
10,0 10,0 10,0
10,0 10,0
— Stabilität bei Lagerung (cPs)***
Teilchen- 1 5 10 20 30 3 Säurerest/Al* Aussehen gestalt** Tag Tage Tage Tage Tage Monate
weiß
Platte
4,5 4,5 PhTr -
0,006
0,01
0,05
0,1 0,2
durchscheinend
milchigweiß
5.3 5,3
5.4 5,4 5,0 5,0
5,3 5,4 5,0
5,5 5,6 5,2
lange
Platte
Faser
5,7 5,9 5,7
molares Verhältnis
festgestellt an elektronenmikroskopischen Aufnahmen
die Zahlenwerte sind Viskositätsangaben,
PhTr bedeutet hier und im folgenden Phasentrennung des Aluminiumoxids
6,5 6,5 6,0
5,5 5,5 5,5 5,7 6,0 6,1
Ge- lie-
rung
Die Ergebnisse zeigen, daß Aluminiuirfsole mit einer hohen Stabilität über lange Zeiträume herstellbar sind, wenn das erfindungsgemäß beanspruchte molare Verhältnis von Säure zu Aluminium eingehalten wird.
Vergleichsbeispiel
100 Gew.-Teile einer wäßrigen Natriumaluminatlösung (Aluminiumgehalt 2,06 Gew.-% als Al3O3) und 28,4 Gew.-Teile einer wäßrigen Aluminiumsulfatlösung (Aluminiumgehalt 4,04 Gew.-% als Al3Oo) wurden unter Rühren bei 20 0C innerhalb von 30 Minuten miteinander vermischt, wobei eine Aluminiumoxidgelaufschlämmung erhalten wurde.
Das gewonnene Aluminiumoxid wurde 1 Stunde lang bei 20 0C gealtert und danach gewaschen, filtriert und bei 90 0C in einem Luftbad getrocknet, wobei 5,3 Gew.-Teile eines trockenen Gels mit einem Al2O3-GeIIaIt von 59,5 Gew.-% erhalten wurden. Das trockene Gel wurde sodann unter den gleichen Bedingungen wie in Versuch Nr. 4 des Beispiels 1 der Hydrothermalbehandlung unterworfen.
Dabei zeigte es sich, daß das trockene Gel nur zu 10 Gew.-% peptisiert wurde, d. h., daß das Gel nicht vollständig in ein Aluminiumoxidsol umgewandelt wurde."""
Beispiel 2
100 Gew.-Teile eines trockenen Gels, das in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten worden war, wurden in 417 Gew.-Teilen einer 0,56 gew.-%igen wäßrigen Ameisensäurelösung dispergiert unter Erzeugung einer Aluminiumoxidgelaufschlämmung (Aluminiumgehalt 10 Gew.-% als Al3O3, Säurerest/Aluminium-Molarverhältnis 0,05). Die erhaltene Aufschlämmung wurde 2 Stunden lang in einem
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2 R η s n 3 7
Glasautoklav der Hydrothermalbehandlung bei 150 bis 160 0C unterworfen .
Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidsols sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt, wobei auf die Fußnoten der Tabelle I verwiesen wird.
Tabelle
II
Zusammensetzung
Säurerest/Al Al„O^
Gew.-%
0,05
10,2
Eigenschaften
Aussehen Teilchengastalt
durchschei nend milchigweiß
Platte
Stabilität bei Lagerung (cPs) _ _ _ _
Tag Tage Tage Monate
5,6
6,5
Beispiel 3
72,8 Gew.-Teile einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung mit einem NH-j-Gehalt von 3,5 Gew.-% wurden zu 100 Gew.-Teilen einer wäßrigen basischen Aluminiumnitratlösung (Aluminiumgehalt 4,5 Gew.-% als Al3O3, OH/Al-Äquivalentverhältnis 0,45) unter Rühren bei 20 0C innerhalb von 30 Minuten zugegeben, wobei ein Aluminiumoxidgel erhalten wurde. Das gewonnene Aluminiumoxidgel wurde 1 Stunde lang bei 20 0C gealtert und danach gewaschen und filtriert, wobei 46,5 Gew.-Teile eines feuchten Kuchens mit einem Al-O-j-Gehalt von 9,5 Gew.-% erhalten wurden. Dieser feuchte Kuchen wurde bei 90 0C in einem Luftbad getrocknet unter Erzielung von 8,4 Gew.-Teilen eines trockenen Gels mit einem Al2O3-Gehalt von 52 Gew.-%.
ORiGIMAL INSPECTED
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1 Gew.-Teil des trockenen Gels wurde in 2,46 Gew.-Teilen Wasser dispergiert unter Erzeugung einer Aluminiumoxidgelaufschlämmung (Al-0-.-Gehalt 15 Gew.-%) . Essigsäure wurde in gleicher Menge wie in Versuch Nr. 4 in Tabelle I zu der Aufschlämmung zugegeben und das erhaltene Gemisch wurde 2 Stunden lang in einem Glasautoklav der Hydrothermalbehandlung bei 150 bis 160 0C unterworfen.
Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidsols sind in der folgenden Tabelle III aufgeführt, wobei auf die Fußnoten der Tabelle I verwiesen wird.
Tabelle
Zusammensetzung Säurerest/Al Al-C
Gew.-%
15
Aussehen
durchschei nend milchigweiß
Eigenschaften
Teilchen- Stabilität bei Lagerung (cPs) gestalt 1 5 30 3 Tag Tage Tage Monate
Platte
20
22
28
Beispiel 4
100 Gew.-Teile eines trockenen Gels, das in gleicher Weise wie in Beispiel 3 erhalten worden war, wurden in 108 Gew.-Teilen Wasser dispergiert unter Herstellung einer Aluminiumoxidgelaufschlämmung (Al-CU-Gehalt 25 Gew.-%). Essigsäure wurde in der aus Tabelle IV ersichtlichen Menge zu der Aufschlämmung zugesetzt und das erhaltene Gemisch wurde 2 Stunden lang in einem Glasautoklav einer Hydrothermalbehandlung bei 150 bis 160 0C unterworfen.
Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidsols sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt, wobei auf die Fußnoten der Tabelle I verwiesen wird.
Tabelle IV
Zusammensetzung Eigenschaften
Säurerest/Al A1_O Aussehen Teilchen- Stabilität bei Lagerung (cPs)
• -· 1 5 30 3
Tag Tage Tage Monate
gestalt 1 5 30 3
Gew.-% y
0,003 22,8 durchschei- Platte 55 55 GO 78
nend milchig-weiß
Beispiel 5
0,533 Gew.-Teile einer 99 gew.-%igen Essigsäure wurden zu 100 Gew,-Teilen einer wäßrigen basischen Aluminiumchloridlösung (Al-Gehalt 4,5 Gew.-% als Al2O3, OH/Al-Äquivalentverhältnis 0,431) zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde bei 50 0C 30 Minuten lang gealtert und anschließend auf 30 0C gekühlt. Danach wurden 75,3 Gew.-Teile einer 10,9 gew.-%igen wäßrigen Natriumcarbonatlösung unter Rühren innerhalb von 30 Minuten zu dem Gemisch zugesetzt, wobei ein Aluminiumoxidgel erhalten wurde. Die Temperatur wurde auf 25 bis 30 0C gehalten während der Bildung des Aluminiumoxidgels. Das erhaltene Aluminiumoxidgel wurde 1 Stunde lang gealtert und danach gewaschen und filtriert, wobei 45,1 Gew.-Teile eines feuchten Kuchens mit einem Al-CU-Gehalt von 9,8 Gew.-% erhalten wurden. Dieser feuchte Kuchen wurde bei 90 0C in einem Luftbad getrocknet, wobei 8,3 Gew.-Teile eines trockenen Gels mit einem Al„O3-Gehalt von 53,1 Gew.-% erhalten wurden. 1 Gew.-Teil des trockenen Gels wurde in 4,31 Gew.-Teilen Wasser dispergiert (Al2O3-Gehalt 10 Gew.-%) und die Dispersion wurde 2 Stunden lang in einem Glasautoklav der Hydrothermalbehandlung bei 150 bis 160 0C unterworfen.
Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidsols sind in der folgenden Tabelle V aufgeführt, wobei auf die Fußnoten der Tabelle I verwiesen wird.
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? 8 Π 9 Π 3 7
Tabelle V
Zusammensetzung Eigenschaften
Saurerest/Al Al O Aussehen Teilchen Stabilität bei Lagerung (cPs) 3
Monate
Gew.-% gestalt 1 5
Tag Tage		 30
Tage		 5,5
0,04 10,3 durchschei
nend
milchig-weiß		 Platte 5 5 5,1
Beispiel 6
Ein Aluminiumoxidsol, das in gleicher Weise wie gemäß Beispielen 1 bis 4 erhalten worden war, wurde zu einem Aluminiumoxidpulver sprühgetrocknet unter Aufrechterhaltung einer Gastemperatur am Einlaß und Auslaß von 150 0C bzw. 50 0C. Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidpulvers waren wie folgt:
Al2O3-Gehalt 66,6 Gew
Gestalt Kugeln
mittlere Teilchengröße 20 μ
100 Gew.-Teile des Aluminiumoxidpulvers wurden zu 344 Gew.-Teilen Wasser zugegeben und bei 15 0C 5 Minuten lang unter Rühren redispergiert (Al2O3-GeIIaIt 15 Gew.-%) . Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Aluminiumoxidsols sind in der unten angegebenen Tabelle VI aufgeführt.
Zu Vergleichszwecken wurde ein im Handel erhältliches dispergierbares Aluminiumoxidpulver in gleicher Weise wie oben angegeben redispergiert unter Erzeugung eines Aluminiumoxidsols. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI ebenfalls aufgeführt, wobei auf die Fußnoten der Tabelle I verwiesen wird.
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ORIGINAL
Tabelle
VI
Al O3 Dis
pers i-		 Aussehen des
Produkts		 Teilchen
gestalt		 Stabilität
(cPs)		 5
Tage		 bei der Lagerung
Gew.-% onsra-
te (%)■		 durchschei
nend
milchig-weiß
weiß		 Platte
Platte		 1
Tag		 5
Gelie
rung		 30
Tage		 3
Monate
gemäß
Erfindg.
Handels
produkt		 14,9
12,8		 99 ,8
85		 5
70		 5,2 5,8
Die Ergebnisse zeigen, daß das erfindungsgemäße Produkt dem Handelsprodukt in bezug auf Dispersxonsrate überlegen ist und außerdem eine extreme Überlegenheit in bezug auf Solstabilität bei der Lagerung aufweist.
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Claims (7)

MÜLLBR-BORJE BEUTEL SCHÖV · H.3RTEL PATENTAIfWÄLTK DR. WOLFGANG MÜLLER-BORÖ (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) DR. PAUL DEUFEL, DIPL.-CH EM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPU-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS. März 1978 Sumitomo Aluminium Smelting Company, Limited Osaka, Japan Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidsolen Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidsolen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein wasserlösliches basisches Aluminiumsalz der Formel
Al2(OH)xXyY2
worin stehen
X für Cl oder NO3,
Y für SO4, und
x, y und ζ für ganze Zahlen, die den Gleichungen genügen
χ + y + 2z = 6
0. < χ < 6
0 1 y < 6
0 =2z < 6 809836/0817
- 2 - 2 fi Π 9 O 3
wobei gilt, daß y und ζ nicht gleichzeitig 0 bedeuten, mit einem alkalischen Mittel unter Bildung von Aluminiumoxidgelen neutralisiert und die erhaltenen Aluminiumoxidgele einer Hydrothermalbehandlung in Gegenwart einer monovalenten organischen Säure bei einem molaren Verhältnis von organischer Säure zu Aluminium von 0,001 bis 0,15 unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserlösliches basisches Aluminiumsalz basisches Aluminiumchlorid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Neutralisation des wasserlöslichen basischen Aluminiumsalzes mit dem alkalischen Mittel bei etwa 15 bis 50 QC durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das molare Verhältnis von organischer Säure zu Aluminium auf 0,002 bis 0,1 einstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrothermalbehandlung bei etwa 120 bis 300 0C durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrothermalbehandlung bei etwa 140 bis 200 0C durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als monovalente organische Säure Essigsäure verwendet.
809836/0817
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