本发明专利技术涉及一种粉末组合物，其包含ａ）碱金属钨青铜、ｂ）钨氧化物和ｃ）钨金属的颗粒，一种制备所述粉末组合物的方法，以及分散体形式的所述粉末组合物在隔热用聚合物材料或制品中的用途，或在选自塑料的激光熔接、涂料的ＮＩＲ固化、印刷油墨的干燥、油墨调色剂与基材的固着、塑料预制件的加热、塑料或纸张的激光标记的方法中提高近红外辐射的热输入量的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸热添加剂本申请涉及钨/钨氧化物系列的某些颗粒，一种制备它的方法，包含这些颗粒的组合物以及这些颗粒作为顶吸收剂和/或隔热添加剂的用途。包括特定钨酸盐在内的很多金属氧化物早就已知兼有导电性能和顶吸收性能。 现已发现特定材料与其他已知顶吸收剂相比呈现出明显更好的效果，但吸收相同量的能量。例如在掺入涂料中时，这些钨青铜在顶辐照时导致比根据其光谱吸收能力所预计更高的温度升高。在一个应用领域中，温度升高比对其他已知顶吸收剂测得的明显更高且几乎达到对炭黑观察到的温度。在另一应用领域，即纸张的激光标记中，惊人地证明本专利技术的钨青铜/低氧化物的有效性至少10倍于六硼化镧-一种众所周知的几乎无色的顶吸收剂。许多工业方法(如塑料的激光熔接和标记、涂料的NIR固化和干燥、印刷品的干燥、纸张的激光标记、粘合剂的固化和干燥、油墨调色剂与基材的固着、塑料预制件的加热等)要求通过顶辐射进行有效、快速和集中的局部热输入。顶辐射通过将合适的顶吸收剂放置在需要热量的地方而转化成热。炭黑对该类方法而言是众所周知的有效顶吸收剂。 但是炭黑具有一个大的缺点即它的强黑色。因此，炭黑不能用于着色(除了黑色或灰色外)、未着色、白色或透明体系。对于该类体系，“白色或无色炭黑”是主要的工业需求。因此，本专利技术所面临的问题之一是发现该类“无色和透明炭黑”。非常惊人的是，本专利技术的钨氧化物材料非常接近该目标-尽管它稍呈蓝色。由于其以惊人地高的效率将顶辐射转化成热，本专利技术的钨材料可以以低到其自身颜色对大多数应用而言可接受的浓度施用。对透明度而言也是如此含有该钨氧化物的材料(塑料、涂料)也仍保持高度透明。尽管这些物质用作红外辐射的吸收剂，但它们在通常对顶透明的材料中的存在可能导致部分或完全组阻断该辐射且因此提供隔热效果。钨氧化物粉末(例如WO2.72)例如可以由Osram Sylvania以细粉末(5-20微米) 市购。已知钨氧化物和钨酸盐为红外屏蔽材料。出版物EP 1 676 890和 US2007/0187653 (Sumitomo Metal Mining Company)公开了包含具有已还原氧的三氧化钨的红外屏蔽纳米颗粒分散体。一些钨酸盐的制备描述于 EP 1 676 890、US 2007/0187653、W007/092030 中。本专利技术涉及一种粉末组合物，其包含a)碱金属钨青铜，b) 二元钨氧化物(即基本由元素W和0构成的相)，和c)钨金属。本专利技术组分(a)的碱金属钨钨青铜通常符合下式W03_zMex,其中Me选自Mk Li且尤其是Na、K、Cs ；χ为0. 2-1 ；且ζ为0或为0_χ。本专利技术组合物中的二元钨氧化物在其总组成上通常符合式W03_y，其中y为0-1，例如0. 01-0. 55，优选0-0. 33，尤其是0-0. 1。该类二元钨氧化物的实例是广泛已知的，实例是wo3> WO2.92 (也已知为 Wf25O73)、WO2.83(即 W24O68)、WO2.8(即 W5O14)、WO2.72 (即 W18O49)、wo2.625 (即 W32084)、W02 相。在下面进一步描述的方法中常形成的最优选二元钨氧化物是三氧化物(对应于其中y = 0的上式)，呈其任何晶型(尤其是下面解释的单斜和三斜晶型)，或所述三氧化物与少量(例如至多20重量％ )低氧化物(其中y > 0)的组合。一些进一步优选的二元钨氧化物相包括单斜晶型的TO3, ΡΑ/η ；三斜晶型的W03，P-I ；单斜晶型的WO2.92，Ρ2,/ο ；正方晶型的WO2.8，P42m ；单斜晶型的TO2.72，P2/m ；正交晶型的WO2.625，P bam。本专利技术的典型组合物含有a)25_95重量份，尤其是40-94重量份式W03_zifex的碱金属钨青铜，其中Me选自Cs、 Na、K ;x 为 0. 2-1，尤其是 0. 4-0. 7 ；且 ζ 为 0 或 0-χ,b) 4-60重量份，尤其是5-60重量份二元钨氧化物，和c) 1-15重量份，尤其是1-10重量份钨金属。本专利技术的颗粒组合物可以包含各自为单独颗粒的组分a-c或优选大部分颗粒或所有颗粒含有这些组分中的每一种。各自通常呈结晶形式(正如在本专利技术实施例中表征的)的组分a-c总共通常占本专利技术粉末材料的大部分，常常为总粉末组合物的约95-100重量％ ；若有的话，其余部分通常为其他钨化合物和/或包括无定形材料、有机聚合物在内的碱性化合物和/或水。(初级)颗粒通常是粒度范围为I-SOOnm的纳米颗粒，例如90重量％ 的颗粒在上述范围内，尤其是在5-300nm的直径范围内；通常可以通过众所周知的技术将聚集体(若例如在分散体中形成的话)转化成初级颗粒，例如其分散体。优选的粉末是其中至少80重量％的颗粒具有的最小和最大直径在5-300nm范围内的那些。嵌入其基体中的颗粒能够吸收相关的顶辐射(尤其是NIR，例如在800-2500nm范围内)。形状可以自由选择，例如选自球、片和纳米棒。优选的一类粉末含有青铜(a)作为主要组分，其占总颗粒混合物的至少50重量％，尤其是至少70重量％。该类粉末可以含有较低量的组分(b)，例如基于100重量份总颗粒混合物包含a) 70-98重量份，尤其是80-96重量份式W03_zifex的碱金属钨青铜，其中Me选自Cs、 Na、K ;x 为 0. 2-1 ；且 ζ 为 0 或 0-χ,b) 1-15重量份，尤其是2-10重量份二元钨氧化物，和c) 1-15重量份，尤其是2-10重量份钨金属。组分(a)最优选基本由一种或多种立方、六方和/或正方结晶相，尤其是空间群 Pm3m、Fd3m、P6322、P63/mcm、P4/mbm 构成。本专利技术进一步涉及一种制备尤其如上所定义的碱金属钨青铜或碱金属钨青铜组合物的方法，该方法包括使合适的钨离析物和合适的碱金属盐的混合物与还原性气体在 2500K或更高的温度下接触。碱金属(alkali)通常应理解为包括铯、铷、钾、钠、锂；优选Cs、Rb, K、Na，尤其是 Cs、K、Na。这些元素通常以可以与钨前体自由混合并且在低温(例如低于IOO(TC)下开始分解的盐形式引入本专利技术组合物中。这些盐可以包括乙酸盐、甲酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐、亚硝酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硫酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐、氢氧化物、丙酸盐、丙酮酸盐、 草酸盐、富马酸盐、乳酸盐、甲醇盐、烷醇盐、氧化物等。优选碳酸盐或碳酸氢盐(如Na2C03、 K2CO3、Cs2CO3、NaHCO3、KHCO3、CsHCO3)、乙酸盐(尤其是 Na、K 或 Cs 的乙酸盐如 Na0Ac、K0Ac、 CsOAc，其中Ac表示CO-CH3)和柠檬酸盐(尤其是柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铯，如柠檬酸三钾一水合物=K3C6H5O7 · H2O)。该类组合物可以以水合或无水形式使用。该方法的一个益处是由碱金属掺杂剂的阴离子形成的分解产物是挥发性的(例如C02、CO、CHX、NOx, H2O, Cl2 等)并且因此不会反应而在最终材料中产生副产物。优选方法包使钨酸铵和碱金属前体化合物的混合物与氢气在2500K或更高的温度下接触。钨离析物通常可以自由选自在等离子体条件下呈反应性的钨材料，例如钨酸盐、 钨氧化物、钨金属。优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．粉末组合物，其包含：ａ）碱金属钨青铜，ｂ）二元钨氧化物，和ｃ）钨金属。
【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：M·马马克，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE
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