復合無機顆粒以及制備和使用它們的方法技術

公開了含有二氧化硅顆粒的復合無機顆粒和組合物。還公開了制備二氧化硅顆粒的方法和使用復合無機顆粒的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及復合無機顆粒(composite inorganic particles),包含復合無機顆粒的組合物，制備復合無機顆粒的方法和使用復合無機顆粒的方法。
技術介紹
在各種應用中，非常需要包含金屬磷酸鹽的金屬氧化物顆粒。例如，出于各 種目的，可以將具有金屬磷酸鹽材料的涂料施加到各種基底，例如在升高的溫度抵御苛刻化學環境的耐腐蝕性，作為纖維涂層以提供高溫復合材料的韌化，作為用于植入體的生物活性表面的涂層，和通常用于基底的改性以獲得想要的電、化學、熱和機械性能。本領域中不斷致力于開發具有最佳性能的顆粒，例如包含金屬磷酸鹽的金屬氧化物顆粒，從而所述顆粒可以用于各種應用。本領域中對于在分散體或懸浮液中穩定的包含金屬磷酸鹽的金屬氧化物顆粒存在需求。而且，本領域中對于尺寸相對小和/或均勻的包含金屬磷酸鹽的金屬氧化物顆粒存在需求。
技術實現思路
本專利技術通過發現包含金屬磷酸鹽的新型復合無機顆粒解決了以上討論的一些困難和問題。所述復合無機顆粒具有使得它們能夠長時間保持懸浮的粒度和粒度分布。而且，所述復合無機顆粒具有提供均勻分布在所述顆粒表面上的所希望量的可用金屬磷酸鹽的組成和結構。所述新型復合無機顆粒典型地是多孔或無孔的金屬氧化物顆粒，并且可以用作抗腐蝕劑、填料、硬化劑、表面改性劑等。所述新型復合無機顆粒特別適合用于抗腐蝕涂料、漆、生物活性表面涂料、防護涂料、用于牙科植入物的填料、用于陶瓷的填料、用于玻璃的摻雜劑等。在一個示例性實施方案中，本專利技術的復合無機顆粒的粉末包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物，其中所述顆粒具有金屬氧化物芯和在所述金屬氧化物芯上的金屬磷酸鹽的涂層。在另一示例性實施方案中，本專利技術的復合無機顆粒的粉末包含金屬氧化物和金屬磷酸鹽顆粒，所述顆粒具有使中值粒度(median particle size)小于約50 μ m的粒度分布。平均粒度(mean particle size)可以為約40 μ m或更小，約30 μ m或更小，或約20 μ m或更小。所述中值粒度可以為約O. 001 μ m到約50 μ m，約O. 001 μ m到約40 μ m,或約O. 001 μ m 到約 30 μ m。在一個甚至進一步的示例性實施方案中，本專利技術的復合無機顆粒的粉末包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物，其中在與液體混合后，形成保持穩定至少六個月的分散體。在一個替代性實施方案中，所述分散體保持穩定至少約一年。在一個示例性實施方案中，本專利技術的復合無機顆粒的分散體包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物，其中所述顆粒具有金屬氧化物芯和在所述金屬氧化物芯上的金屬磷酸鹽的涂層。在一個進一步的示例性實施方案中，本專利技術的復合無機顆粒的分散體包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物，其中所述分散體保持穩定至少六個月。在一個替代性實施方案中，所述分散體保持穩定至少約一年。本專利技術還涉及制備復合無機顆粒的方法。在根據本專利技術的另一示例性實施方案中，制備復合無機顆粒的方法包括提供金屬氧化物顆粒，在所述金屬氧化物顆粒上形成金屬磷酸鹽的涂層。在根據本專利技術的另一示例性實施方案中，制備復合無機顆粒的方法包括提供金屬氧化物顆粒，在所述金屬氧化物顆粒上形成金屬磷酸鹽的涂層。所述復合無機顆粒可以具有使中值粒度小于約50 μ m的粒度分布。在根據本專利技術的一個示例性實施方案中，制備復合無機顆粒的方法包括提供金屬氧化物顆粒，在所述金屬氧化物顆粒上形成金屬磷酸鹽的涂層。所述分散體可以保持穩定至少六個月，甚至高達大于一年。 本專利技術進一步涉及使用復合無機顆粒的方法。在使用復合無機顆粒的一個示例性方法中，所述方法包括提供包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物的復合無機顆粒的粉末；將所述粉末與液體混合以形成分散體；和將所述分散體施加到基底，其中所述顆粒具有金屬氧化物芯和在所述金屬氧化物芯上的金屬磷酸鹽的涂層。在使用復合無機顆粒的另一個示例性方法中，所述方法包括提供液體和復合無機顆粒的分散體，其包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物；和將所述分散體施加到基底，其中所述顆粒具有金屬氧化物芯和在所述金屬氧化物芯上的金屬磷酸鹽的涂層。本專利技術的這些和其它特征和優點在閱讀公開的實施方案的以下詳細說明和后附的權利要求后將變得更加明顯。具體實施例方式為了促進對本專利技術的原理的理解，后面是本專利技術的具體實施方案的描述和具體的語言被用于描述所述具體實施方案。然而，應該理解具體語言的使用并不意在限制本專利技術的范圍。如本專利技術涉及的
中普通技術人員通常將想到的那樣，設想了所討論的本專利技術原理的替代方式、進一步的改變和這種進一步的應用。本專利技術涉及復合無機顆粒。本專利技術進一步涉及制備復合無機顆粒的方法，以及使用復合無機顆粒的方法。以下提供了示例性的復合無機顆粒、制備復合無機顆粒的方法和使用復合無機顆粒的方法的描述。必須注意，除非上下文中清楚說明相反意思，否則如本文和附屬權利要求中使用的那樣，單數形式“a”、“an”和“the”包括復數所指物。因此，例如，提及“an氧化物”時包括多種此類氧化物和當提及“氧化物”時包括提及一種或多種氧化物和本領域技術人員所知的其等同物，等等。描述本公開的實施方案中使用的修飾例如組合物中成分的量、濃度、體積、工藝溫度、加工時間、回收率或產率、流動速率等值和它們的范圍的“約”，是指數量的變化，其例如可能通過典型的測量和處理過程；通過這些過程中不經意的錯誤；通過用于實施所述方法的成分的差異；和例如近似考慮而發生。術語“約”還包含由于具有特定初始濃度的制劑或混合物的老化導致的量的差異，和由于混合或加工具有特定初始濃度的制劑或混合物導致的量的差異。不管是否通過術語“約”修飾，這里后附的權利要求包括這些量的等同方式。如本文中使用的那樣，術語“無機”是指，除了一些含碳化合物例如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氰化物、氰酸鹽、碳化物和硫氰酸鹽(thyocyanates)以外，典型地不包含碳原子的化合物。無機材料包括但不限于氧化物、硫化物、氫氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽等和它彳丨]的混合物。如本文中使用的那樣，“金屬氧化物”被定義為其中所述金屬是陽離子和所述氧是陰離子的二元氧化合物。所述金屬還可以包括準金屬(metalloids)。金屬包括在元素周期表上在從硼到釙所畫的對角線左邊的那些元素。準金屬或半金屬包括在該線上的那些元素。金屬氧化物的例子包括二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯等和它們的混合物。如本文中使用的那樣，術語“多孔顆粒”是指通過氮氣孔隙率測試法(nitiOgenporisimetry)測試具有可觀內部孔隙率，即大于約O. 05cc/g的孔隙率，的顆粒，和術語“無孔”是指具有極小或沒有內部孔隙率，即內部孔隙率小于約O. 05cc/g的顆粒。多孔顆粒的例子包括娃膠、沉淀二氧化娃、熱解法二氧化娃、勃姆石氧化招(boehmite alumina)等,無孔顆粒的例子包括膠態二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦等。 當與已知的復合無機顆粒相比較時，本專利技術的復合無機顆粒具有使所述復合無機顆粒能夠提供一種或多種優點的物理結構和性能。通過發現包含金屬磷酸鹽和金屬氧化物的新型復合無機顆粒本專利技術解決了以上討論的一些困難和問題。所述復合無機顆粒具有當所述復合無機顆粒被分散在液體中時提供改善的穩定性的性能。所述復合無機顆粒具有使它們能夠長時間保持懸浮的粒度和粒度分布。而本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：DR弗魯奇，
申請(專利權)人：格雷斯公司，德米特里厄斯·米科斯，
類型：
國別省市：