含聚合物添加剂的多孔无机材料制造技术

本发明专利技术涉及ＳｉＯ↓［ｚ］薄片，尤其是多孔ＳｉＯ↓［ｚ］薄片，其中０．７０≤ｚ≤２．０，尤其是０．９５≤ｚ≤２．０，它包含在孔隙中的聚合物添加剂，从而提供强化（长期）的效力。本发明专利技术的进一步的方面是其制备方法和包含此种ＳｉＯ↓［ｚ］薄片的聚合物组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过物理蒸汽沉积法(PVD)制备的SiOz薄片，尤其是多孔SiOz薄片，其中0.70≤z≤2.0，尤其是0.95≤z≤2.0，它包含在孔隙中的聚合物添加剂，从而提供强化(长期)的效力。本专利技术的进一步的方面是其制备方法和包含此种SiOz薄片的聚合物组合物。
技术介绍
包含添加剂的多孔材料描述在，例如，美国专利4,011,898和4,938,955中。公开的多孔材料是抗生沸石，可通过以抗生金属离子取代沸石中可离子交换离子的全部或一部分来制备。在母料中或者在最终聚合物中，聚合物添加剂在某些情况下会迁移、流出或降解。这可发生在聚合物加工期间或者在其应用期间，特别是在其用于露天的情况下，此时光化射线和天候的影响将决定添加剂和聚合物的寿命。现已发现，当结合到在特定蒸汽沉积方法中制备的SiOz薄片成形的空洞或孔隙中时，各种各样聚合物添加剂表现出加工和/或使用期间改良的效果和延长的耐用性。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚合物添加剂组合物，它分布在多孔无机材料中，特别是在具有高厚度均一性和/或高有效表面面积，具有高平面平行度和介于平均厚度的±10％，优选±5％范围的规定厚度和/或规定孔隙度的多孔二氧化硅中。本专利技术一个方面是一种组合物，它包含a)通过物理蒸汽沉积制备的多孔SiOz薄片，其中0.70≤z≤2.0，其孔隙中至少部分地结合着b)选自下列的聚合物添加剂光稳定剂、热稳定剂、金属钝化剂、加工稳定剂、除酸剂、抗粘连剂、防雾剂、抗静电剂、阻燃剂、亲水/疏水表面改性剂、IR(红外)反射剂、红外吸收剂、成核剂、抗划痕添加剂和导热添加剂。术语“SiOz，其中0.70≤z≤2.0”是指，氧化硅底物的氧与硅的摩尔比平均值介于0.70～2.0。氧化硅底物的组成可采用ESCA(化学分析用电子能谱法)测定。氧化硅底物的硅与氧的化学计量比可采用RBS(卢瑟福背散射)确定。优选的是，多孔SiOz的z是0.95≤z≤2.0。按照本专利技术，术语“含聚合物添加剂的SiOz薄片”涵盖，(多孔)SiOz薄片的全部或部分表面被聚合物添加剂覆盖，多孔SiOz薄片的孔隙或部分孔隙充填着聚合物添加剂和/或，SiOz薄片的个别点或畴被后者覆盖。优选的是，多孔SiOz薄片的50％以上孔隙被充填。由于SiOz薄片的孔隙尺寸可通过生产多孔SiOz薄片的方法控制在约1～约50nm，尤其约2～约20nm的范围，因此可以，例如，在SiOz薄片孔隙内生成纳米尺寸颗粒。本专利技术采用的层状(平面平行)SiOz结构(SiOz薄片)为长100nm～5mm，宽100nm～2mm，并且厚20nm～1.5μm，长/厚比至少是2∶1，颗粒具有2个基本平行的面，二者之间的距离是颗粒的最短轴。该多孔SiOz薄片是中孔材料，即，其孔宽介于约1～约50nm，尤其是2～20nm。诸孔隙沿三维空间无规地互联。因此，当用作载体时，经常发生在具有二维分布孔隙的二氧化硅薄片中的通路堵塞便得到防止。多孔SiOz薄片的比表面面积取决于孔隙度，并介于50m2/g～1000m2/g以上。优选的是，多孔SiOz薄片的比表面面积大于500m2/g，尤其是大于600m2/g。该BET比表面面积按照DIN 66131或DIN 66132确定(R.Haul und G.Dümbgen，Chem.-Ing.-Techn.32(1960)349和35(1063)586)using the Brunauer-Emmet-Teller method(J.Am.Chem.Soc.60(1938)309)。(多孔)SiOz薄片的形状不是一致的。但是，为简单计，在这里，将把薄片描述为具有某一“直径”。SiOz薄片具有平面平行性和规定厚度的±10％范围内的厚度，尤其是在平均厚度的±5％范围内。SiOz薄片的厚度介于20～2000nm，尤其是100～500nm。目前优选的是，薄片的直径在约1～60μm的优选范围内，更优选约5～40μm范围，最优选在约5～20μm范围内。于是，本专利技术薄片的直径-厚度比介于约2.5～625的优选范围内，更优选约50～250范围内。多孔SiOz薄片还可在使用前进行研磨或者可加入分散剂。下面将基于多孔SiOz薄片来说明本专利技术，它与无孔SiOz薄片相比更为优选，后者可按照WO04/035693描述的方法制备。多孔SiOz薄片可采用在PCT/EP2004/000137中描述的方法制取。所述方法包括以下步骤a)分离剂向载体表面上的蒸汽沉积以生成分离剂层，b)SiOy和分离剂向分离剂层表面(a)上的同时蒸汽沉积，c)SiOy与分离剂的分离，其中0.70≤y≤1.80。该层状材料可通过仅改变以下2个工艺参数就按照各种各样可区分和可重复的实施方案生产SiOy和分离剂的混合层厚度以及在混合层中包含的SiOy数量。术语“SiOy，其中0.70≤y≤1.80”是指，氧化硅层的氧与硅的摩尔比平均值介于0.70～1.80。该氧化硅层的组成可采用ESCA(化学分析用电子能谱法)。氧化硅底物的硅与氧的化学计量比可采用RBS(卢瑟福背散射)确定。在步骤a)中，蒸汽沉积到载体上去的分离剂可以是漆(表面涂层)、聚合物，例如，(热塑性)聚合物，特别是丙烯酸-或苯乙烯聚合物或其混合物，正如在US-B-6,398,999中描述的，可溶于有机溶剂或水并可在真空中蒸发的有机物，例如，蒽、蒽醌、乙酰氨基苯酚、乙酰水扬酸、樟脑酸酐、苯并咪唑、苯-1，2，4-三甲酸、联苯-2，2-二甲酸、双(4-羟基苯基)砜、二羟基蒽醌、乙内酰脲、3-羟基苯甲酸、8-羟基喹啉-5-磺酸一水合物、4-羟基香豆素、7-羟基香豆素、3-羟基萘-2-甲酸、间苯二甲酸、4，4-亚甲基双-3-羟基萘-2-甲酸、萘-1，8-二甲酸酐、邻苯二甲酰亚胺及其钾盐，酚酞、吩噻嗪、糖精及其盐，四苯甲烷、三亚苯、三苯甲醇或者这些物质中至少2种的混合物。这些分离剂，替代地是可溶于水并可在真空中蒸发的无机盐(参见，例如，DE198 44 357)，例如，氯化钠、氯化钾、氯化锂、氟化钠、氟化钾、氟化锂、氟化钙、氟化钠铝和四硼酸二钠。具体地说，例如，NaCl，随后依次是硅的低价氧化物(SiOy)和分离剂，尤其是NaCl或有机分离剂的层，被蒸汽-沉积到载体上，该载体可以是被蒸发器在＜0.5MPa的真空下送过的连续金属带。硅的低价氧化物(SiOy)与分离剂的混合层是由2种明显不同的蒸发器蒸汽-沉积的，每种蒸发器各自装有2种材料之一并且二者的蒸汽流股彼此重叠，其中分离剂在混合层中的含量是1～60wt％，以混合层总重量为基准计。蒸汽沉积的盐厚度介于约20nm～100nm，尤其是30～60nm，混合层的厚度介于20～2000nm，尤其是50～500nm，取决于对产品要求的特性。载体浸没在溶解浴(水)中。在机械的协助下，分离剂层被迅速溶解，于是产物层破碎为(碎)薄片，后者以悬浮的形式存在于溶剂中。多孔氧化硅薄片有利地采用在US-B-6,270,840中描述的设备生产。在两种工况中存在的悬浮体，包含产物结构和溶剂，以及溶解于其中在分离剂，随后在进一步的操作中按照公知的技术进行分离。为此目的，产物结构首先在液体中被浓缩，并用新鲜溶剂清洗几遍以便洗掉溶解的分离剂。产物，此时依旧呈潮湿的固体状，随后通过过滤、沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，它包含：　　　　ａ）通过物理蒸汽沉积制备的多孔ＳｉＯ↓［ｚ］薄片，其中０．７０≤ｚ≤２．０，其孔隙中至少部分地结合着　　　　ｂ）选自下列的聚合物添加剂：光稳定剂、热稳定剂、金属钝化剂、加工稳定剂、除酸剂、抗粘连剂、防雾剂、抗静电剂、阻燃剂、亲水／疏水表面改性剂、ＩＲ（红外）反射剂、红外吸收剂、成核剂、抗划痕添加剂和导热添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：费比恩琼布兰德，P布贾德，H霍庇，M穆勒，M丁克尔，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]