194758. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ezüst por előállítására
1 194 758 2 A találmány tárgya eljárás ezüst por előállítására, amely alkalmas az elektronikai iparban felhasználható vezető lakkok, paszták, ragasztók pigmentjét képező kis szemcse méretű, nagy fajlagos felületű, különleges felületi tulajdonságú ezüst pigment előállítására. Ezüst por előállítására számos eljárás ismeretes. így a fémporlasztás, az ezüst-oxid és egyes szerves ezüst vegyületek hőbontása, redukció kémiai, vagy elektrokémiai úton ezüstsók vizes oldatából. A 4 186 244 számú USA szabadalmi leírásban ismertetett eljárásban az ezüst port kémiai redukcióval állítják elő, AgN03 vizes oldatából, redukálószerként oxálsavat alkalmazva. A 3 694 254 számú USA szabadalmi leírásban a redukció ammóniás közegben hidrazin vizes oldatával történik. A 3 814 696 szánni USA szabadalmi leírás kolloid nemesfém előállítási eljárásokat ismertet, amelyek lényege, hogy a redukció lúgos oldatban történik a kolloid mérettartomány biztosítására zsírsavak (10-22 szénatomszámmal), illetve ezek sóinak jelenlétében. A használhatónak talált redukálószerek alkáli borohidridek, hipofoszfitok, illetve különböző vízoldható ammin-boránok. Az 1 234 031 számú NSZK szabadalmi leírás kolloid ezüst előállítását ismerteti lúgos oldatban, vízoldható szerves koüoid-képzők (például zselatin), alkáli szulfit és alkáli földfém sók jelenlétében, redukálószerként hidrokinont alkalmazva. A 359 282 számú SU szabadalmi leirás magas diszperzitású ezüst por előállítására alkalmas módszert ismertet ezüstnitrátot nátrium-formiáttal redukálva. Az 1 185 821 számú NSZK szabadalmi leírás szerint az AgN03-ból először alkáli hidroxiddal ezüst-oxidot állítanak elő, majd ezt redukálják védőkolloid jelenlétében, a redukálószer formaldehid. Az eddig eljárások ezüst por lúgos közegben kémiai redukcióval történő előállításánál védő kolloidokat alkalmaznak, amelyek a kiredukálódott ezüst szemcse felületen adszorbeálódva akadályozzák meg annak növekedését. A szemcsenagyságnak csupán ezzel a módszerrel való szabályozása rendkívül nehezen kézben tartható, mert — a fémkiválás és az adszorpció sebességének befolyásolása más, sokszor ellentétes technológiai körülményeket kíván, — védőkolloiddal a szemcsenagyság-növekedés csak bizonyos határon belül szabályozható, mert nagy menynyiségű kolloidképző anyag meggátolhatja a fém kiválását, vagy nagy mértékben és nehezen eltávolíthatóan adszorbeálódik a szemcse felületére, és így jelentősen csökkenti az elektromos vezetőképességet, tehát a használati értéket. A találmány alapja az a felismerés, hogy a szemcse méretének szabályozását két, egymástól elvileg eltérő, de egymás hatékonyságát erősítő rendszerrel végezzük. Az első rendszer a fémet részben komplexben tartja, a redukció sebességét szabályozhatóvá teszi. A komplexbe vitt fémnél ugyanis a leválás sebessége a komplex stabilitásával, az pedig a redukció körülményeinek beállításával befolyásolható. • A második rendszer a nagy polaritású védőkolloid, mely elsősorban a szemcsenövekedés szempontjából legaktívabb helyein az éleken és sarkokon adszorbeálódik és így a komplexképzővel szabályozott redukciósebesség mellett kis mennyiségben is hatékony. A találmány értelmében a redukció egy lépésben megy végbe: a védőkolloidot fis re>dukálószert tartalmazó oldathoz állandó keverés mellett történik a részben komplexbe vitt AgN03 vizes oldatának folyamatos adagolása. Védőkolloidként gumiarábikum, zselatin, polietilén glikol, vagy polivinil alkohol alkalmazható. Redukálószerként alkalmazhatunk dienolt, előnyösen aszkurbinsavat, alkenolt, előnyösen allilalkoholt, vagy alkinolt, előnyösen propargilalkoholt. A redukció sebességének csökkentésére szerves komplexképzőként alkalmazhatók: a rodanin és származékai (például a p-dimetil-benzilidén-rodanin) vagy a nitrozo-naftol származékok (például 1 -iiitrozo-2-naftol, nitrozo-R só: l-nitrozo-2-naftol-3,6-szu!fonsav dinátriumsója). Az eljárás során oldószerként általában vizet alkalmazunk. De néhány esetben oldószerként felhasználható magi a redukálószer is, illetve víz és a redukálószer — előnyösen 1:1 arányú — elegye is. A. reakcióhőmérséklet széles határok között változhat. Általában 20-60 °C közötti, előnyösen 30-50 °C közötti hőmérsékleten dolgozunk. Ha redukálószerként aszkorbinsavat alkalmazunk, a reakcióhőmérsékletet 60 °C alatt kell tartani, mert e felett az aszkorbinsav bomlik. Ä találmány szerinti eljárás megvalósítása során az egyes reakciókomponenseket tetszőleges sorrendben adagoljuk. Különösen finom szemcseméretű port kapunk azonban, ha az ezüstnitrát és a koruplexképző keverékéhez adagoljuk a kolloid és a redukálószer keverékét. A reakciókomponensek egymáshoz viszonyított mennyisége széles határok között változhat. A kiindulási anyagként használt ezüstnitrát mennyiségére vonatkoztatva általában 2,5-10 tömeg%, előnyösen 5-10 tömegé védőkolloidot, és 0,01—1 tömeg%, előnyösen 0,07-0,5 tömeg% komplexképzőt alkalmazunk. Ultrahangos keverés alkalmazása a mechanikus mellett vagy helyett elősegíti a tökéletesebb elegyedést és növeli a szemcse egyenletességét. A kémiai redukcióval előállított pigment szemcsealakja közel izometríkus, így a lemezes szerkezet eléréséhez utólagos felületkezelésre van szükség. Ez elvégezhető golyós vagy gyöngymaiomban nedves őrléssel. Az eredmény szempontjából lényeges a megfelelő őrlőközeg, valamint a pigment és őrlőgolyók arányának helyes megválasztása. Túl sok golyó esetén ugyanis a pigment feldurvul, összetapad, kevés golyó esetén pedig a golyók lapító (lemezesítő) hatása nem megfelelő. Az őrlőközeg aromás szénhidrogének, észterek, és savamidok, alifás telített szénhidrogének keveréke. A közeg elsődleges feladata a lemezek összetapadásának megakadályozása. 1. példa 1 1 20 °C-os 40 g/l-es AgN03 oldatot, amely 1 g/1 polivinilalkoholt (PVA 100 000; polimerizációs fok: 2000; 4 %-os vizes oldat viszkozitása 40 m Pas 20 °C-on) és 0,08 g/1 p-dimetil-amino-benzilidén-rodamint tartalmaz, 10 ml/min. sebességgel adagolunk állandó keverés közben 1,5 1 20 °C-os 16 g/l-es aszkorbinsav oldathoz. 38 g 0,1 jum átlagos szemcseméretű csapadékot kapunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
