水分捕获、水分存储和/或水分释放组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含第一组分和第二组分的组合物，该第一组分为具有多孔结构的无机矿物或类矿物材料，第二组分为吸湿性化合物；用于制备这种组合物的方法；包含这种组合物的复合材料；包含这种组合物和/或复合材料的产品以及这种组合物和/或复合材料作为阻燃剂或湿度调节剂的用途。节剂的用途。节剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水分捕获、水分存储和/或水分释放组合物


[0001]本专利技术涉及包含第一组分和第二组分的组合物，该第一组分为具有多孔结构的无机矿物或类矿物材料，第二组分为吸湿性化合物；用于制备这种组合物的方法；包含这种组合物的复合材料；包含这种组合物和/或复合材料的产品以及这种组合物和/或复合材料作为阻燃剂或湿度调节剂的用途。

技术介绍

[0002]可捕获、存储和/或释放水或水分的组合物在各种各样的
中是令人关注的，这些
例如是空气调节、阻燃剂、吸收剂、保湿剂、干燥剂或包装。
[0003]此类材料的应用可能会根据需要解决的技术问题而有所不同。例如，在防火中使用了特定的储水材料。这样的储水材料通过在升高的温度下吸热释放和/或蒸发所存储的水而去除来自火的热量。水或水分的释放可延迟火势发展，或者在极少数情况下甚至会扑灭火源。吸热的水或水分的释放和/或蒸发也可以用惰性水蒸气稀释在直接环境中的氧含量。取决于储水材料的性能，水或水分的释放和/或蒸发可伴随有材料的完全分解，这可有助于对氧化性气体的吸热性热量排出和/或稀释。
[0004]湿度调节材料(即水分释放和/或水分捕获材料)常被掺入食品、化妆品和/或个人护理产品中，或用于包装应用。例如，保湿剂捕获并释放水和/或水分，以将水分保留在产品中。反过来，干燥剂常用于从湿敏产品的周围环境除去水和/或水分。在两种情况下，都使用湿度调节材料来避免产品质量下降。
[0005]已知的水分捕获、水分存储和/或水分释放组合物有时难以处理，显示出一定的毒性和/或过大的反应性，这限制了它们的使用，原因在于它们直接暴露于消费品、内部工作空间或居住空间和/或环境。例如，基于二氧化硅的水分捕获、水分存储和/或水分释放组合物常被怀疑如果被吸入的话具有致癌性，并且因此常对其进行严格管制。此外，已知的水分捕获、水分存储和/或水分释放材料通常具有以下缺点：它们不容易以大的量和/或从可再生来源生产和/或获取。已知的水分捕获、水分存储和/或水分释放材料的另一个缺点可能在于这类材料的水分含量是不可调节的，即这些材料以不可控制的方式吸取或释放水或水分。另外，某些可能表现出良好的水分捕获活性的材料可能具有低稳定性，这归因于其易潮解性，即归因于这些材料在捕获的水和/或水分中溶解的事实。已知的水分捕获、水分存储和/或水分释放组合物的上述局限性可能会使它们在某些技术应用(例如湿度调节或作为阻燃剂)中的使用复杂化。
[0006]鉴于以上所述，仍然感兴趣的是开发改善的材料，如果需要，该改善的材料捕获、存储和/或释放水和/或水分。理想地，用于这类目的的新材料克服了现有技术中已知的可比材料的上述缺点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种改善的水分捕获、水分存储和/或水分释放组合
物。期望该材料的水和/或水分含量是可调节的。还期望该组合物在捕获或释放特定量的水分后保持其物理形式。进一步期望该组合物基于易于处理和/或无毒的材料。此外期望该组合物不含二氧化硅和/或硅酸盐。还期望该组合物易于生产和/或由丰富的理想可再生的原材料生产。进一步期望该组合物可用作湿度调节剂和/或阻燃剂。
[0008]前述目的中的一个或多个通过如本文在独立权利要求中所定义的主题来实现。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种组合物，该组合物包含第一组分和第二组分，该第一组分为具有多孔结构的无机矿物或类矿物材料，第二组分为吸湿性化合物。
[0010]本专利技术人令人惊奇地发现，根据本专利技术的组合物能够以可调节和受控的方式捕获、存储和/或释放水和/或水分。本专利技术的组合物是稳定的，即在接触水或水分时不改变其聚集状态，并且既无毒，无刺激性也无反应性。因此，本专利技术提供了一种易于处理和安全的用于捕获、存储和/或释放水和/或水分的组合物。进一步发现，本专利技术的组合物可被用在各种各样的技术应用中，例如阻燃剂或湿度调节剂。
[0011]根据本专利技术的一个方面，提供了一种制备本专利技术组合物的方法，该方法包括以下步骤：
[0012]a)提供第一组分，该第一组分为具有多孔结构的无机矿物或类矿物材料，
[0013]b)提供第二组分，该第二组分为吸湿性化合物，
[0014]c)将步骤a)的第一组分与步骤b)的第二组分混合，
[0015]d)任选地，干燥步骤c)中获得的混合物。
[0016]根据本专利技术的一个方面，提供了一种包含本专利技术组合物的复合材料。
[0017]根据本专利技术的一个方面，提供了一种包含本专利技术组合物和/或本专利技术复合材料的产品。
[0018]根据本专利技术的另一方面，提供了本专利技术组合物和/或本专利技术复合材料作为阻燃剂或湿度调节剂、优选作为干燥剂或保湿剂的用途。
[0019]本专利技术的有利实施方案在相应的从属权利要求中定义。
[0020]根据本专利技术的一种实施方案，该无机矿物或类矿物材料是含碳酸钙、含碳酸镁、含磷酸钙和/或含磷酸镁的材料，优选含碳酸钙和/或含碳酸镁的材料，更优选地是经表面反应碳酸钙或水菱镁矿，并且最优选地是经表面反应碳酸钙。
[0021]根据本专利技术的一种实施方案，该经表面反应碳酸钙是天然研磨碳酸钙或沉淀碳酸钙与二氧化碳和一种或多种H3O
+
离子供体的反应产物，其中该二氧化碳通过H3O
+
离子供体处理就地形成和/或由外部来源供应，优选地，该至少一种H3O
+
离子供体选自盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸、柠檬酸、草酸、酸式盐、乙酸、甲酸、及其混合物、及其酸式盐，并且更优选为磷酸。
[0022]根据本专利技术的一种实施方案，第二组分以无水形式存在，或者第二组分以至少部分水合形式和/或溶解形式存在。
[0023]根据本专利技术的一种实施方案，该组合物是固体共混物，或者第一组分用第二组分浸渍。
[0024]根据本专利技术的一种实施方案，该组合物还包含一种或多种涂布和/或封装剂。
[0025]根据本专利技术的一种实施方案，该吸湿性化合物选自盐、聚亚烷基二醇、多元醇、含硅化合物、脲、α
‑
羟基酸、或聚合物，更优选为吸湿性盐并且最优选为氯化钙。
[0026]根据本专利技术的一种实施方案，以其无水形式或部分水合形式的该吸湿性化合物在平衡容量和相对湿度为50％且温度为+23℃(
±
2℃)下具有的水分吸取敏感性(moisture pick
‑
up susceptibility)为0.01
‑
4.00g[H2O]/g[化合物]、优选0.01
‑
3.0g[H2O]/g[化合物]，更优选0.25
‑
2.5g[H2O]/g[化合物]，甚至更优选0.50
‑
2.5g[H2O]/g[化合物]，并且最优选1.0
‑
2.0g[H2O]/g[化合物]。
[0027]根据本专利技术的一种实施方案，该吸湿性化合物的存在量为1.0
‑
90％重量、优选5.0
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包含第一组分，该第一组分为具有多孔结构的无机矿物或类矿物材料，以及第二组分，该第二组分为吸湿性化合物。2.根据权利要求1的组合物，其中该无机矿物或类矿物材料是含碳酸钙、含碳酸镁、含磷酸钙和/或含磷酸镁的材料，并且优选含碳酸钙和/或含碳酸镁的材料，更优选地是经表面反应碳酸钙或水菱镁矿，并且最优选地是经表面反应碳酸钙。3.根据权利要求2的组合物，其中该经表面反应碳酸钙是天然研磨碳酸钙或沉淀碳酸钙与二氧化碳和一种或多种H3O
+
离子供体的反应产物，其中该二氧化碳通过H3O
+
离子供体处理就地形成和/或由外部来源供应，优选地，该至少一种H3O
+
离子供体选自盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸、柠檬酸、草酸、酸式盐、乙酸、甲酸、及其混合物、及其酸式盐，并且更优选为磷酸。4.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中第二组分以无水形式存在，或者其中第二组分以至少部分水合形式和/或溶解形式存在。5.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中该组合物是固体共混物，或者其中第一组分用第二组分浸渍。6.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中该组合物还包含一种或多种涂布和/或封装剂。7.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中该吸湿性化合物选自盐、聚亚烷基二醇、多元醇、含硅化合物、脲、α
‑
羟基酸、或聚合物，更优选为吸湿性盐并且最优选为氯化钙。8.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中以其无水形式或部分水合形式的该吸湿性化合物在平衡容量和相对湿度为50％且温度为+23℃(
±
2℃)下具有的水分吸取敏感性为0.01
‑
4.00g[H2O]/g[化合物]、优选0.01
‑
3.0g[H2O]/g[化合物]，更优选0.25
‑
2.5g[H2O]/g[化合物]，甚至更优选0.50
‑
2.5g[H2O]/g[化合物]，并且最优选1.0
‑
2.0g[H2O]/g[化合物]。9.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中该吸湿性化合物的存在量为1.0
‑
90％重量、优选5.0
‑
75％重量，更优选7.5
‑
60％重量并且最优选10
‑
40％重量，由该吸湿性化合物的干重并且基于该无机矿物或类矿物材料和该吸湿性化合物的总干重来计算。10.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中该无机矿物或类矿物材料具有的中值粒子尺寸d
50
为1.0μm
‑
100μm，更优选为2.0μm
‑
80μm并且最优选为3.0μm
‑
40μm和/或比表面积为20
‑
200m2/g，更优选25
‑
180m2/g并且最优选30
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：