抗粘合高温层制造技术

公开了一种具有涂层的基底，其可通过涂覆涂料组合物而获得，该涂料组合物包含ａ）除氮化硼以外的隔离剂的固体颗粒，和ｂ）包含表面改性纳米级固体颗粒的粘合剂。粘合剂优选包含纳米复合材料。各层均为抗粘合且高温稳定的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有抗粘合涂层的基底，该抗粘合涂层基于含有a)不合氮化硼的隔离剂的固体颗粒和b)包含表面改性纳米级固体颗粒的粘合剂的涂料组合物。对于工业应用来说，耐热抗粘合涂层具有高度重要性。在现有技术中，具有这种抗粘合性的材料是已知的。它们很经常地为具有明确片状结构和特定电子性质的材料，例如石墨，但也可为某些硫化物，例如硫化钨、或硫化钼。然而，将这些材料涂覆在表面上是特别困难的，这是因为，例如，如果完全的话，石墨仅能非常困难地沉积在表面上。一个解决方案在于使用例如能够以稳固的粘附方式将石墨颗粒粘合在表面上的粘合剂。由于石墨的抗粘合性，虽然通常可能仅用有机聚合物进行粘合，然而，该有机聚合物不是高温稳定的。因此，本专利技术的目的是提供即使在高温下也稳定的抗粘合涂层。通过包含表面改性纳米级固体颗粒的粘合剂令人惊奇地实现了本专利技术的目的。因此，本专利技术涉及一种具有抗粘合涂层的基底，其可通过向基底涂覆涂料组合物并固化而获得，所述涂料组合物包含a)不含氮化硼的隔离剂的固体颗粒，和b)包含表面改性纳米级固体颗粒的粘合剂。该惊人的效果在于表面改性纳米级固体颗粒(纳米级固体颗粒在下文中也称作纳米颗粒)可对非常(very)非极性表面(例如石墨的那些表面)和极性表面(例如基底)均产生粘合作用。它们表现出显著的双功能性质。由于该双功能性质，因而不但可在有机溶剂中，而且可在含水体系中制备石墨或其它隔离剂颗粒的悬浮液，且可在各种基底材料(例如金属、玻璃和陶瓷)上将其用作涂料组合物。其同样可以涂覆在塑料上，但仅在基底通常有限的热稳定性内，高温使用是当然可能的。还令人惊讶的是，在这种涂层中保留了隔离剂的抗粘合作用，即对着大气的部分隔离剂(例如石墨)，并非完全被粘合剂包围。在下文中将对本专利技术进行详细解释。根据本专利技术，所用的涂料组合物包括不含氮化硼的隔离剂的固体颗粒(在下文中也称作隔离剂颗粒)。当然还可使用不同隔离剂颗粒的混合物。隔离剂为可降低相邻表面之间粘合力的物质。经常以颗粒或粉末的形式使用固体隔离剂。用于该目的的材料是本领域技术人员所熟知的。隔离剂有时也称为润滑剂。总体综述可参见Rmpp，Chemielexikon，第9版，Georg ThiemeVerlag，1992，第4690-4691页，和Ullmans Encyklopidie der technischenChemie，第4版，Verlag Chemie 1981，第20卷，第457-672页。隔离剂颗粒优选为无机颗粒，但有机隔离剂例如无金属酞菁或阴丹士林染料也是适合的。有利地，使用具有片状晶格结构的材料，但其它隔离剂例如硼砂或氧化铅-氧化锌也是适合的。具有片状晶格结构的适合的隔离剂实例为，例如，石墨、石墨化合物(例如氟化石墨)、云母、滑石、硫化物、硒化物、碲化物、氯化镉、碘化铅、氯化钴和硫酸银。特别优选石墨、石墨化合物和重金属硫化物、硒化物和碲化物，例如MoS2、WS2、WSe2、NbS2、NbSe2、TaS2、TaSe2、AsSbS4或AsAsS4。隔离剂颗粒的平均粒径通常小于100μm，优选小于30μm且更优选小于10μm。在这里和在下文中，平均粒径是指测定的体积平均数，通过使用激光衍射法(根据Mie计算)在粒径范围为1-2000μm内和使用UPA(超细粒子分析仪，Leeds Northrup(激光光学))在3.5nm-3μm范围内测定的分布。在1-3μm的分数范围内，参考以UPA进行的测定。基于固化后涂层(成品)的总重量，隔离剂颗粒的分数通常为5-95重量％，优选20-80重量％且更优选30-70重量％。以溶剂中的分散体的形式使用隔离剂颗粒或将其作为粉末加入粘合剂中。涂料组合物包括表面改性纳米级固体颗粒作为粘合剂组分。已经发现，隔离剂颗粒可通过该粘合剂，以持久和热稳定的方式粘结到表面上。在有利的实施方案中，包含纳米颗粒的表面改性纳米复合材料(特别是溶胶形式)用作粘合剂。纳米复合材料或纳米复合材料溶胶由纳米级固体颗粒的混合物组成且优选由通过溶胶-凝胶法制备的无机或有机改性的无机缩聚物或其前体组成。在涂料组合物中，由纳米颗粒或纳米复合材料组成的粘合剂通常以溶胶或分散体的形式存在。在固化层中，其构成基体模型(former)。可通过将缩聚物或前体与表面改性纳米级固体颗粒简单混合获得纳米复合材料，该缩聚物或前体优选通过溶胶-凝胶法由可水解起始化合物获得。然而，通过溶胶-凝胶法由可水解起始化合物形成缩聚物或前体优选在纳米颗粒存在下进行，因为随后还由可水解起始化合物对纳米颗粒进行表面改性。在该过程中，由于在形成缩聚物或前体期间进行表面改性，因而通常使用非-表面改性纳米颗粒，但也可使用已表面改性的纳米颗粒。粘合剂包括表面改性纳米颗粒。纳米颗粒优选为无机的。纳米颗粒可由金属(包括金属合金)、金属化合物或半导体化合物制成，但也可使用碳的变体(modification)例如炭黑或活性炭。更优选，纳米颗粒为氧化物或炭黑。可以使用一种类型的纳米级固体颗粒或不同纳米级固体颗粒的混合物。纳米颗粒可由任何金属化合物制得，在这里，金属包括硅和硼。实例为(任选地水合的)氧化物，例如ZnO、CdO、SiO2、GeO2、TiO2、ZrO2、CeO2、SnO2、Al2O3(尤其是勃姆石，AlO(OH)也称作氢氧化铝)、B2O3、In2O3、La2O3、Y2O3、氧化铁(例如Fe2O3、Fe3O4)、Cu2O、Ta2O5、Nb2O5、V2O5、MoO3或WO3；以及硫族化物，例如硫化物(例如CdS、ZnS、PbS和Ag2S)、硒化物(例如GaSe、CdSe和ZnSe)及碲化物(例如ZnTe或CdTe)；卤化物例如AgCl、AgBr、Agl、CuCl、CuBr、CdI2和PbI2；碳化物例如CdC2或SiC；砷化物例如AlAs、GaAs和GeAs；锑化物例如InSb；氮化物例如AlN、Si3N4和Ti3N4；磷化物例如GaP、InP、Zn3P2和Cd3P2；磷酸盐、硅酸盐、锆酸盐、铝酸盐、锡酸盐及相应的混合氧化物(例如金属锡氧化物例如氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、掺杂锌的Al2O3、包括含Y或含Eu的化合物的发光颜料、尖晶石、铁氧体或具有钙钛矿型结构的混合氧化物例如BaTiO3和PbTiO3)。纳米级无机固体颗粒优选Si、Ge、Al、B、Zn、Cd、Ti、Zr、Y、Ce、Sn、In、La、Fe、Cu、Ta、Nb、V、Mo或W的氧化物或氧化物水合物，更优选Si、Al、Y、Ti和Zr的氧化物或氧化物水合物。特别优选使用氧化物或氧化物水合物。优选的纳米级无机固体颗粒为SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Ta2O5、Y2O3、CeO2、ZnO、SnO2、氧化铁，优选SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3和AlOOH，特别优选SiO2。纳米颗粒含量通常小于90重量％，优选小于70重量％且更优选小于60重量％，基于热固化后组合物(成品)的总重量，且在特定的情况下甚至可小于10重量％。由于隔离剂含量可变化很大，纳米颗粒含量也变化。在涂料组合物中，基于除隔离剂颗粒之外的固体含量，纳米颗粒含量可为，例如，至少5重量％。可以常规方式，例如通过火焰裂解、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有抗粘合涂层的基底，其通过向基底涂覆涂料组合物并固化获得，所述涂料组合物包含ａ）不含氮化硼的隔离剂固体颗粒，和ｂ）包含表面改性的纳米级固体颗粒的粘合剂。

【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：梅萨特阿斯兰，罗伯特德拉姆，克劳斯恩德雷斯，哈里什奈尔，伯恩德莱因哈德，赫尔穆特施米特，
申请(专利权)人：新型材料莱布尼兹研究所公益性有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]