由粉末团聚体制造纳米粒，特别是纳米粒复合材料制造技术

本发明专利技术涉及制造颗粒状复合材料的方法，其中，以干燥状态、特别是以粉末形式提供的固体无机或有机基颗粒团聚体或颗粒聚集体首先在气相中或在气态载体介质中和在有机基基质颗粒存在的情况下通过施加能量而被粉碎，随后，产生的粉碎颗粒被分散到所述有机基基质颗粒中，特别是嵌入其中和／或附聚到其上。以所述方式制得的复合材料可用于许多不同的应用，并特别适用于各种塑料、涂层物料、涂料和漆，特别是粉末漆，在用于相应的产物或类似物中时用于改变性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由粉末团聚体制造纳米粒，特别是纳米粒复合材料本专利技术涉及由粉末团聚体或粉末聚集体制造纳米粒，特别是纳米粒 复合材料。本专利技术特别是涉及制造优选为颗粒状的复合材料，特别是一般由无 机和有机组分构成的颗粒状复合材料的方法，以及涉及由此制造的复合 材术牛和它们的应用。其中连续相由有机聚合物或另一种可熔的有机化合物组成，而分散 在所述有机相中的非连续相 一般由无机或有机颗粒组成的复合材料的 制造是在技术上未在所有方面都得到解决的问题。由于介观颗粒的大表面积，这些颗粒会通过静电力和/或范德华力彼 此粘附在一起，形成团聚体和聚集体。这些团聚体和聚集体只能通过相 对较高的能量输入才能被再彼此分离。在这种情况下采用了例如超声、 研磨体辅助技术、轧制机或各种挤出机等方法。但是，在很多情况下， 能量从分散装置向团聚体或聚集体的转移受到引入的能量被基质颗粒 部分吸收和转化成热的限制。特别是在高粘度的液体和炫体中，这给制 造几乎不含或不含团聚体和/或聚集体的均匀颗粒复合材料造成了很大 困难。现有技术已知的是，例如，其中有机改性的颗粒(例如有机页硅酸盐) 被利用例如化学改性等分散到例如聚烯烃或聚酰胺中的方法。在这种情其它情况下颗粒的合一成:v、由于它们的表面化学性'质和表^电荷而能使其很容易地分散在聚合物熔体中的方式进行。在更进一 步的其它情况 下，颗粒是就地产生的(例如通过例如无机颗粒在有机介质中的化学沉淀)。现有技术中还已知能将微米尺寸或毫米尺寸的颗粒分散到聚合物 中的方法，其中例如通过沖击能实现团聚体的破裂和分散。US 5,474,803A记述了采用这种方法由两种或两种以上材料制造聚 合物复合材料，其中粒径较大且软化点较低的第一组分被软化点较高的 第二组分表面改性。US 6,403,219Bl记迷了通过载体材料表面上的针状颗粒生长反应制5造聚合物复合材料。US 6,090,440A记述了通过沖击力的作用和随后壳颗粒的化学反应制造复合材料。上面引用的所有文献的共同之处是在制造复合材料过程中用于对 载体进行改性的材料都是由聚合物构成的或者必须通过化学反应构造 而成。本专利技术的目的在于提供一种制造或生产优选地为颗粒状的复合材 料的有效操作方法。同时此方法更特别是使得可以将非连续的有机或无 机基相毫无问题地分散在特别是由至少一种有机聚合物和/或低聚物构 成或由另 一种可熔的有机化合物构成的连续相中，并有利地能至少大部 分消除或至少减弱现有技术的上述问题。为实现上述目的，本专利技术提出了一种如权利要求l所要求的方法； 此外，方法从属权利要求中给出了优选的实施方案。本专利技术的进一步的 主题为如权利要求21 -23中所限定的可由本专利技术的方法获得的复合材料， 以及如权利要求24-26中所要求的该复合材料的应用。最后，本专利技术的主 题还涉及如权利要求27所要求的粉碎颗粒团聚体或聚集体以及制造稳 定的纳米粒的方法。因此，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种制造颗粒状复合材 料的方法，其中，首先，以干燥状态、特别是以粉末形式存在的固体无 机或有机基颗粒团聚体或颗粒聚集体在气相中(即在气态载体介质或反应介质中)和在有机基基质颗粒存在的情况下利用能量输入而被粉碎，然 后产生的粉碎颗粒被就地分散到所述有机基基质颗粒中，特别是附聚到 其上和/或埋入其中。对于本专利技术，术语"气相"是指固体(即以固体聚集态存在的)颗粒 团聚体或聚集体被转移到优选为惰性的气态载体介质或反应介质中(例 如空气、富氮空气、氮气等)(如下所述，呈例如流动床或流化床形式的)， 特别是通过将所述固体颗粒团聚体或颗粒聚集体"雾化"或"喷嘴喷入"， 之后它们如上所述-在所述气态载体介质("气相")中利用能量输入而被粉 碎，接着产生的粉碎颗粒被就地分散到同样存在且同为固体(即，也以固 体聚集态存在)的有机基基质颗粒中，结果总的说来是在固相中进行分 散；因此，在本专利技术的范围内术语"气相"并不是指所述颗粒团聚体或 聚集体或所述基质颗粒(实际二者都以固体聚集态存在)的聚集态，而是指在其中进行上述操作(即，粉碎和分散)的载体介质。因此，在本专利技术的方法的范围内，用作起始材料的所述无机或有机 基颗粒团聚体或颗粒聚集体被解团聚或解聚集，形成更小的稳定纳米粒 或納米粉，随后-在发生再团聚或再聚集之前-被就地分散到同样存在的 有机基基质颗粒中，此时既发生附聚又发生埋入。因此本专利技术的方法既包括嵌入操作又包括涂覆操作粉碎的无机或 有机基颗粒被通过引入的能量附聚到基质颗粒表面并被埋入其中。随后 进一 步的能量输入产生进一 步的变形，以致待埋入的颗粒纟皮基质颗粒有 时完全包围并被埋入其中。而且，由于所述能量输入，所述有机基基质颗粒以及生成的复合材料也发生变形，特别是塑性变形；特別地，不规则成形的颗粒由于塑性变形而被弄圆，这对于随后在相应最终产物中的 应用来说是一个优点。因此，在本专利技术的范围内，已经首次成功地在固相中的干分散或固 体分散操作范围内，将无机或有机基纳米粒均匀地和/或以极细的分散度 埋入了有机基基质颗粒中。原则上本专利技术的方法可以在任意压力下进行。根据本专利技术，优选在 大气压或环境压力下操作。不过，原则上本专利技术并不排除在减压("真空" 或"负压")或高压("超压")下操作。一般而言，应当选择能量输入以使初始的颗粒团聚体或聚集体就其尺寸而言被粉碎或解团聚或解聚集缩小至少10倍，优选地至少50倍，优 选地至少100倍，更优选地至少1000倍。 一般而言，能量输入通过引入 冲击力和/或剪切力、优选地冲击力和剪切力而实现。在工艺时间内的总能量输入可以在很宽范围内变化。 一般而言，在工艺时间内的总能量输入为i o-1 o6kj,特别是i o2-1 o6kJ,优选地i oM o5kJ 。 优选地本专利技术的方法在流动床中进行或以流化床法进行。如上所 述，在这种情况下在固相中进行干分散，特别是粉末分散操作("固相分 散操作"或"粉末分散操作")。在这种情况下，可以说，所述气相或气态 载体介质采取流动床或流化床的形式。因此才艮据此具体实施方案，本发 明的主题是一种制造颗粒状复合材料的方法，其中，首先，以干燥状态、 特别是以粉末形式存在的固体无机或有机基颗粒团聚体或颗粒聚集体 在流动床或流化床中和在有机基基质颗粒存在的情况下利用能量输入 而被粉碎，然后产生的粉碎颗粒被就地分散到所迷有机基基质颗粒中，。有利地，本专利技术的方法可以在定子/转子型设备中进行。适合本专利技术的设备有，例如，位于德国Frechen的Nara Machinery Co. Ltd.欧洲分部 生产的"Hybridizer"或"NHS"。附图显示了穿过本专利技术可用的定子/转子型设备的剖面示意图。根据 图中所示，设备1不仅具有定子2和转子3，还具有至少一个冲击板4，优 选地多个沖击板4，以在团聚体或聚集体撞击在所述沖击板4之上时将其 粉碎。为了向设备中引入团聚体或聚集体，通常配备有入口5，特别是 粉末入口。为了回收在方法过程中从转子室3中跑出的颗粒，通常设置 一再循环管线6。此外，设备1可具有重壁外壳7，它的装备使得可进行 冷却和/或加热。最后，设备l通常还具有能关闭的出口8以去除或取出所 制造的产物。设备1内腔中在图中以虚线表示的线举例显示了单个颗粒 在其沖击的情况下在设本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造颗粒状复合材料的方法，其中，首先，使以干燥状态、特别是以粉末形式存在的固体无机或有机基颗粒团聚体或颗粒聚集体在气相中或在气态载体介质中和在有机基基质颗粒存在的情况下利用能量输入而被粉碎，随后将产生的粉碎颗粒分散到所述有机基基质颗粒中，特别是附聚到其上和／或埋入其中。

【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：T劳纳格，T萨威托夫斯基，B格特詹，U诺尔特，
申请(专利权)人：比克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]