[发明专利]具有高盐稳定性的含金属氧化物的分散体

说明书

本发明涉及一种水性分散体，其包含亲水性金属氧化物粉末，所述亲水性金属氧化物粉末含有金属氧化物以及所述金属氧化物的表面改性，其特征在于：a)所述金属氧化物选自Al₂O₃、CeO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Sb₂O₃、SiO₂、TiO₂,WO₃、ZrO₂及其混合氧化物，以及b)所述表面改性b1)包含硅原子和铝原子，b2)所述硅原子至少部分通过碳原子键合到烃基上，以及b3)表面改性的M/Si摩尔比为1:2–1:20。

本发明涉及具有高盐稳定性的含金属氧化物的分散体及其制备和用途。

提高二氧化硅水性分散体的稳定性是一项研究课题。通常尝试通过提供具有适当表面改性的二氧化硅颗粒来防止分散体沉淀和再团聚。

因此，例如，US2004241101公开了一种含有用聚乙二醇表面改性的二氧化硅颗粒的稳定的药物分散体。所述颗粒例如可以通过使氨稳定的胶体二氧化硅与聚乙氧基化三烷氧基硅烷反应而得到。

US2002172827特别涉及可再分散的纳米二氧化硅颗粒的制备。这涉及用氧化铝涂覆带负电的硅溶胶。然后加入十二烷基苯磺酸钠作为表面改性剂。

WO2004035474要求保护一种通过将硅烷化胶体二氧化硅颗粒与有机粘合剂混合制备稳定水性分散体的方法。硅烷化试剂例如为缩水甘油基环氧基硅烷。有机粘合剂可以是聚乙二醇。

在Part.Syst.Charact.2014,31,94–100中胶体二氧化硅颗粒用2-(甲氧基(聚乙烯氧基)丙基)三甲氧基硅烷进行表面改性以提高盐稳定性。Clean Technology,www.ct-si.org,ISBN 978-1-4398-3419-0(2010)25-28中也提到了盐稳定性。

WO03/106339描述了一种具有150-400m²/g的BET表面积、140-350m²/g的CTAB表面积和0.2-5重量％的Al₂O₃含量的沉淀二氧化硅。这种二氧化硅可以用多种硅烷改性并得到既亲水又疏水的产物。硅烷与沉淀二氧化硅的比例也可以在很宽的范围内变化，即每100份沉淀二氧化硅对应0.5-50份硅烷。反应可以在沉淀二氧化硅的分散体中进行，随后进行干燥和热处理。该专利没有列举这方面的条件，也没有进一步说明分散体的性质。

WO02/22745公开了一种钢的底漆涂覆方法，其中使用了包含0.05-2.0重量％氧化铝的氧化铝-二氧化硅水溶胶。

氧化铝-二氧化硅溶胶可以含有具有烷氧基硅烷基团的硅烷偶联剂和具有官能团如氨基、环氧或异氰酸酯基团的有机基团。

WO2010/042672公开了一种用于热塑性和热固性基材的涂料组合物，其包含pH小于7.5的水性分散体。所述组合物包含中值粒径为40nm或更小的表面改性的二氧化硅纳米颗粒、烷氧基硅烷低聚物和硅烷偶联剂。合适的表面改性剂是那些含有能与二氧化硅表面上的硅烷醇基团反应的基团并含有亲水基团例如酸基、铵基、聚氧乙烯基或羟基的表面改性剂。

但是已经发现，对于许多应用来说，所实现的盐稳定性是不够的。因此，本发明的一个目的是提供具有改善的盐稳定性的分散体。本发明的另一个目的是提供一种制备这种分散体的方法。

本发明提供了一种包括亲水性金属氧化物粉末的水性分散体，所述亲水性金属氧化物粉末包含金属氧化物以及所述金属氧化物的表面改性，其中：