[发明专利]磷灰石泥浆及其制备方法

说明书

本发明涉及磷灰石泥浆及其制备方法，确切地说，本发明涉及磷灰石颗粒分散于水相溶性有机溶剂中的一种磷灰石泥浆以及其制备方法，其分散度为该磷灰石的平均粒径在1微米以下并且基本没有3微米以上的颗粒。

磷灰石是一种以磷矿、动物骨骼等形态广泛分布的众所周知的物质，但近年来磷灰石的用途已扩大到包括人造骨骼材料、牙修补材料、离子交换材料等，并且它们与活体组织的亲和性以及它们的环境相容性表明它们将也会用到其它领域。

然而，在磷灰石例如羟基磷灰石中，即使在制备过程中所形成的一次颗粒是1微米以下的微细颗粒，它们也往往因范得华力、离子电荷等容易团聚，并形成1微米以上特别是10到100微米左右的团聚体。

结果造成下述问题，即，它们不能用于要求磷灰石具有亚微米粒径的领域例如用于薄膜等的防粘剂、化妆品或者例如紫外线防止剂等，并且它们的用途也不能扩展到这些领域。

然而，在上述方法中，在以水作为分散介质而通过均化机等的强力剪切处理来调整悬浊液聚合用稳定剂的情况下，即使长时间处理也很难破坏团聚的粗大颗粒，从而不能把全部颗粒粉碎到3微米以下，仍残留有4微米以上的颗粒。即，即使尽可能分散处理该磷灰石水系泥浆也会达到粉碎平衡，故在水系体系中破坏二级颗粒有一个界限。

因而，本发明的目的是提供能实质上完全再分散磷灰石二级颗粒的一种磷灰石泥浆，以及其制备方法。

本发明人等针对上述问题进行了大量研究，结果发现，通过借助于一种搅拌磨在一种水相溶性有机溶剂中粉碎处理磷灰石颗粒，可以非常有效地粉碎其二级颗粒，并且能实质上再分散，从而完成了本发明。

即，根据本发明的磷灰石泥浆的特征在于，它是磷灰石颗粒分散于一种水相溶性有机溶剂中的一种磷灰石泥浆，并且其分散度为该磷灰石的平均粒径在1微米以下且基本没有3微米以上的颗粒。

另外，根据本发明的磷灰石泥浆的制造方法的特征在于，把磷灰石颗粒分散于水相溶性有机溶剂中的磷灰石泥浆供给到搅拌磨内，并粉碎和分散处理到实质上不存在3微米以上颗粒的分散度。

图1是实施例中所用磷灰石粉末的粒度分布图。

图2是实施例2中所得的磷灰石泥浆(60分钟处理样)的分散度图。

图3是比较例4中所得的磷灰石泥浆(60分钟处理样)的分散度图。

图4是比较例6中所得的磷灰石泥浆(30分钟处理样)的分散度图。

图5是比较例8中所得的磷灰石泥浆(30分钟处理样)的分散度图。

图6是表示实施例1中所得磷灰石泥浆内磷灰石颗粒结构的扫描电镜显微照片。

图7是从另一个不同角度观察到的实施例1中所得磷灰石泥浆内磷灰石颗粒结构的扫描电镜显微照片。

下文更详细地说明本发明。

本发明的磷灰石泥浆中所使用的磷灰石颗粒是羟基磷灰石和/或羟基磷灰石的衍生物，但对其制造历史并无特别的限制，可以使用通过任意方法得到的产物。下面所给的方法是羟基磷灰石可能制造方法中的几个示例：

(1)复分解反应法，其中水溶性钙盐和磷酸盐在水溶液中反应；

(2)固液反应法，其中消石灰与磷酸或磷酸盐反应；

(3)合成法，其中磷酸氢钙和消石灰加水水解并反应。

由于羟基磷灰石是两性离子交换体，故羟基磷灰石的衍生物也是其中阴离子或阳离子已部分与Ca²⁺或OH^-交换或反应的产物。这些产物的实例包括：氟磷灰石，其中氟原子置换了羟基官能团；氯磷灰石，其中氯原子置换了羟基官能团；或者碳化的磷灰石；钡磷灰石、锶磷灰石或镁磷灰石，其中其它碱土金属元素置换了钙；铜置换的磷灰石、锌置换的磷灰石或铅置换的磷灰石，其中钙离子已与二价金属离子部分交换；以及其它产物，包括银置换的磷灰石、铯置换的磷灰石等。制备任意这些物质的方法都可以是通过在水溶液中利用进行离子交换的适当金属盐溶液或者用规定的阴离子化剂(anionizing agent)处理羟基磷灰石。

本发明磷灰石泥浆中所用的磷灰石颗粒的形状没有特别的限制，并且是一次颗粒形状为例如针状、柱状、米粒状、椭圆状等的团聚体，但一次颗粒的粒径一般分为两类。一类是通过在常温～100℃温度范围内的反应而得到的短轴10～100nm、长轴30～300nm的磷灰石晶粒；另一类是通过把该磷灰石晶粒进一步在500℃～1250℃范围内的温度下进行加热处理使其晶粒长大而得到的短轴30～300nm、长轴100～1000nm的磷灰石晶粒。通常，磷灰石颗粒是上述一次颗粒团聚成10～100微米左右大小的团聚体。