发明名称 镁矽酸盐
摘要 用于清洁剂组成物中及作为水软化剂之新颖镁矽酸盐化合物具有每克至少10毫克CaO之钙键结能力,每克至少10毫克MgO之镁键结能力,以及不超过300秒之钙键结速率,所有均系于室温下之结果。该等化合物具有填充之矽氧同素异形相关结构或特征宽X射线粉末绕射峰发生在ll与17间d-间隔处之层化结构。该等化合物具有MaMgbAlcSil-(b+c)Od之无水组成分,此处之M为硷金属,O.O<a<2.0,0.0<b<0.7,0.0≦c≦0.3,1.15<d<3.0, c<b,且可对M,Mg,Al与Si作部分取代。该等化合物系以如镁矽酸盐矿物等起始物与含硷金属氧化物试剂于相当温和条件下之固态反应或含水反应而制备,或藉由以含水溶液处理具有填充矽氧同素异形相关结构之镁矽酸盐化合物而制备。
申请公布号 TW394750 申请公布日期 2000.06.21
申请号 TW085111141 申请日期 1996.09.12
申请人 国立大学 发明人 强.吉拉.汤普森;亚历山大.梅尼长克;史帝文.诺那.帕索普;查林.乔瑟宾.罗伯
分类号 C01B33/32;C01B33/34;C11D3/08 主分类号 C01B33/32
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种镁矽酸盐化合物,其系具有在室温下每克具 有至少10毫克CaO之钙键结能力(CBC),室温下每克具 有至少10毫克MgO之镁键结能力(MBC),室温下不超过 300秒之钙键结速率(CBR),该速率系为每升3g之负载 下由-100ppm Ca2+溶液中移除一半Ca2+所花费之时间,并系具有填 充之矽氧同素异形相关的结构,或具有其特征为发 生在11与17A间d-间隔处之宽X射线粉末绕射峰的层 化结构,其中,该镁矽酸盐化合物具有MaMgbAlcSil-(b+c) Od之无水形式组成分,此处之M为硷金属,可视情况 部分由H或NH4所取代;此处之 0.0<a<2.0,0.0<b<0.7,0.0≦c≦0.3,且1.15<d<3.0;此处c<b;此处 可以一或多个选自B,Be,Zn,Ga,Fe,Ge,As与P之其它元素T 部分取代(Mg+Al+Si)原子,使T/(Mg+Al+Si)<0.1且Mg>0;此处 可以一或多个选自硷土族、过渡金属以及稀土族 元素之其它元素A部分取代间实原子(interstitial atom )M,使A/M<0.2;且此处非属结构成分之杂质矿物质或 化合物并不算在组成分中。2.根据申请专利范围 第1项之镁矽酸盐化合物,其中0.4<a<1.4,0.2<b<0.6,0.0≦ c≦0.2而1.5<d<2.5;且其中T/(Mg+A1+Si)<0.05。3.根据申请 专利范围第2项之镁矽酸盐化合物,其中0.6<a<1.3,0.35 <b<0.6,0.0≦c≦0.1而1.65<d<2.25;且其中T/(Mg+Al+Si)<0.02。 4.根据申请专利范围第1项之镁矽酸盐化合物,其中 Mg/Ca≦100,而Si/(Mg+Ca)<1.4。5.根据申请专利范围第1 项之镁矽酸盐化合物,其中M系选自K及Na之一或两 者。6.根据申请专利范围第1项之镁矽酸盐化合物, 其具有填充之矽氧同素异形相关结构,此处之主要 X射线粉末绕射峰或峰群同时发生在4.30+0.15A之d-间 隔处以及2.64+0.22A之d-间隔处。7.根据申请专利范 围第1项之镁矽酸盐化合物,其具有填充之矽氧同 素异形相关结构,此处之主要X射线粉末绕射峰或 峰群发生在2.730.15A之d-间隔处,而一较弱之峰或峰 群发生在4.440.10A之d-间隔处。8.根据申请专利范 围第1项之镁矽酸盐化合物,其具有填充之矽氧同 素异形相关结构,此处之主要X射线粉末绕射峰发 生在3.110.20A之d-间隔处。9.根据申请专利范围第1 项之镁矽酸盐化合物,其具有宽X射线粉末绕射峰 发生在12与16A间d-间隔处之层化结构。10.根据申请 专利范围第1项之镁矽酸盐化合物,其于室温下每 克具有至少20毫克CaO之CBC。11.根据申请专利范围 第1项之镁矽酸盐化合物,其于室温下每克具有至 少15毫克MgO之MBC。12.根据申请专利范围第1项之镁 矽酸盐化合物,其于室温下具有不超过200秒之CBR。 13.根据申请专利范围第1项之镁矽酸盐化合物,其 具有每100克无水材料至少50克油之油吸收度(OA)。 14.根据申请专利范围第1项之镁矽酸盐化合物,其 系利用镁矽酸盐矿物起始材料加以制备。15.一种 根据申请专利范围第1项之具有填充矽氧同素异形 相关结构之镁矽酸盐化合物之制备方法,其包括使 镁矽酸盐起始材料或含氧化镁与氧化矽之试剂组 合与一硷金属氧化物试剂在1000℃或更低之温度下 进行固态反应,硷金属氧化物试剂在低于1000℃温 度的空气中分解以得到硷金属氧化物。16.根据申 请专利范围第15项之方法,其中该反应系于450℃至 800℃之温度范围内进行。17.根据申请专利范围第 15项之方法,其中该含硷金属氧化物试剂系选自碳 酸氢盐、碳酸盐、羧酸盐、硝酸盐与氢氧化合物 族群中之一或多种。18.根据申请专利范围第15项 之方法,其中该含硷金属氧化物试剂包含K及Na之一 或两者。19.根据申请专利范围第15项之方法,其中 该镁矽酸盐起始材料包含一叶矽酸(phyllosilicate)矿 物。20.根据申请专利范围第19项之方法,其中该叶 矽酸矿物系选自滑石与植物皂石(saponite)之一或两 者。21.根据申请专利范围第15项之方法,其中镁矽 酸盐起始材料,或含氧化镁与氧化矽之试剂组合, 及一含硷金属氧化物试剂系在固态反应之前被加 压为单石体。22.根据申请专利范围第21项之方法, 其中在单石体中包括黏结剂。23.一种根据申请专 利范围第1项之具有特征宽X射线粉末绕射峰发生 在11与17A间d-间隔处之层化结构之镁矽酸盐化合物 之制备方法,其包括将具有填充矽氧同素异形相关 结构之镁矽酸盐化合物分散于水中,将残余固体由 悬浮液中分离,以及将该被分离之残余固体进行乾 燥。24.根据申请专利范围第23项之方法,其中该具 有填充矽氧同素异形相关结构之镁矽酸盐化合物 于室温下每克具有至少10毫克CaO之CBC,室温下每克 具有至少10毫克MgO之MBC,以及室温下不超过300秒之 CBR。25.根据申请专利范围第23项之方法,其中该分 散与分离之步骤所花费之时间不超过20分钟。26. 根据申请专利范围第23项之方法,其中该分离之残 留固体于低于100℃下乾燥。27.一种根据申请专利 范围第1项之具有特征宽X射线粉末绕射峰发生在11 与17A间d-间隔处之层化结构之镁矽酸盐化合物之 制备方法,其包括使镁矽酸盐起始材料或含氧化镁 与氧化矽之试剂组合与一含硷金属氧化物之试剂, 在至少100℃之下进行含水反应,该含硷金属氧化物 之试剂并在低于1000℃温度下的空气中会分解产生 硷金属氧化物。28.根据申请专利范围第27项之方 法,其中该反应系于一密闭容器中,于100℃至300℃ 之温度范围内进行。29.根据申请专利范围第28项 之方法,其中该反应系于150℃至200℃之温度范围内 进行。30.根据申请专利范围第27项之方法,其中该 含硷金属氧化物试剂系选自碳酸氢盐、碳酸盐、 羧酸盐、硝酸盐与氢氧化合物族群中之一或多种 。31.根据申请专利范围第27项之方法,其中该含硷 金属氧化物试剂包含K及Na之一或两者。32.根据申 请专利范围第27项之方法,其中该镁矽酸盐起始材 料包含一叶矽酸盐(phyllosilicate)矿物。33.根据申请 专利范围第32项之方法,其中该叶矽酸矿物系选自 滑石与植物皂石(saponite)之一或两者。34.根据申请 专利范围第1项之镁矽酸盐化合物,其系作为水软 化剂。35.根据申请专利范围第1项之镁矽酸盐化合 物,其系作为清洁加强剂。36.根据申请专利范围第 1项之镁矽酸盐化合物,其包括界面活性剂系作为 清洁组成物。37.根据申请专利范围第1项之镁矽酸 盐化合物,其视情况进一步包含黏结剂系作为模制 体。38.一种由根据申请专利范围第21或22项之方法 形成之镁矽酸盐化合物颗粒。图式简单说明: 第一图显示出高方石英(SiO2)与理想化Na2MgSiO4于立 方体<110>方向向下投射之多面体代表例; 第二图显示出高鳞石英(SiO2)与理想化KMg0.5Sil1.50于 立方体<110>方向向下投射之多面体代表例;以及 第三图至第六图显示出分别根据实例1-13所制备之 主题镁矽酸盐化合物a-m之XRD分布。XRD数据利用CuK 放射加以收集。因杂质矿物或反应副产物所致 之蜂以星号指出。
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