[发明专利]层状吸着剂结构

说明书

本发明描述了一种成型吸着剂，该成型吸着剂包含多层含有吸着剂材料颗粒的光聚合树脂。该成型吸着剂可用作吸气剂，以用于吸除密封封装件中的一种或多种污染物。

本发明涉及成型吸着剂，并且具体地讲，涉及成型吸气剂。

吸气剂是吸附剂组合物，通常用于形成电气或电子装置的一部分或外壳的密封外壳内，以从封装件内的大气中去除不需要的物质。

吸气剂组合物是已知的。例如，US6428612公开了包含粒状沸石的吸氢剂，这些粒状沸石的钠离子的一部分被活化金属诸如银交换。吸气剂以柔性透氢不透湿的片材与吸湿剂结合提供。US5888925描述了包含有效量的铂族金属的氧化物、干燥剂和透气粘结剂的吸气剂，该吸气剂优选地在含氧环境中于约150摄氏度至约205摄氏度下组合之后固化。US4559471描述了吸气剂辅助装置用于在抽空设备中分解烃的用途，其中吸气剂辅助装置包括填充有铑、铜、铂、钯以及它们的氧化物中的一种或多种的无机多孔载体。US6200494描述了吸气剂材料的组合，这些吸气剂材料包含过渡金属的氧化物、金属钯和吸湿材料的混合物。吸气剂用于湿气也是已知的。WO02/43098描述了在密封封装件中使用的吸气剂，该吸气剂呈多孔主体的形式，该多孔主体由以下物质形成：具有低于10的二氧化硅与氧化铝摩尔比的FAU沸石的颗粒和具有至少20的二氧化硅与氧化铝摩尔比的高二氧化硅与氧化铝摩尔比的沸石的颗粒，用无机粘结剂结合在一起。WO2015/015221公开了适用于吸除氢气和湿气的吸气剂组合物，该吸气剂组合物包含碱土金属氧化物或其前体，以及过渡金属氧化物或其前体，其中所述过渡金属选自铜、镍和钴。

虽然现有技术的吸气剂组合物可用于许多应用中，但通过使用常规方法可实现的有限形状对它们进行了限制。

增材层制造(ALM)，也称为三维(3D)打印，是提供产生新形状的能力的演进技术。WO2012/032325公开了使用增材层方法制备催化剂的方法，该方法包括：(i)形成粉末状催化剂或催化剂载体材料层，(ii)根据预先确定的图案将粉末粘结或熔合在所述层中，(iii)一层接一层地重复(i)和(ii)以形成成型单元，以及(iv)任选地将催化材料施加到所述成型单元。然而，使用基于粉末的方法制造的成型吸附剂的强度不足以制备吸气剂。

申请人已发现，光聚合增材层制造令人惊讶地提供了制备新吸着剂的方法，该新吸着剂的形状不由常规成型技术决定。

因此，本发明提供了成型吸着剂，该成型吸着剂包含多层含有吸着剂材料颗粒的光聚合树脂。

本发明还提供了用于制造成型吸着剂的方法，该方法包括以下步骤：(i)将吸着剂材料与光致聚合物组合以形成吸着剂混合物，以及(ii)使用光聚合形成成型吸着剂，该成型吸着剂包含多层含有吸着剂材料颗粒的光聚合树脂。

本发明还提供了成型吸着剂作为吸气剂的用途，该成型吸着剂包含多层含有吸着剂材料颗粒的光聚合树脂。

术语“吸着剂”包括吸附剂和吸收剂。

吸着剂材料可以是任何吸附剂材料或吸收剂材料，即用作吸着剂以去除物质的任何材料。吸着剂可包括氧化铝、二氧化硅、碳、这些中的两种或更多种的混合物或任何其他合适的吸着剂材料。吸着剂材料可包括分子筛。分子筛可以是沸石材料，诸如沸石X、沸石Y、ZSM-5、沸石13X、CBV500、3A沸石或含有磷酸盐的分子筛(诸如磷酸铝(ALPO)或硅铝磷酸铝(SAPO))或任何其他分子筛材料。分子筛至少部分地通过物理捕集不需要的物质并因此将其从环境中去除而起作用。另选地或除此之外，吸着剂材料可包括反应性吸着剂，即与不需要的物质发生化学反应的吸着剂材料。反应性吸着剂材料可包括一种或多种过渡金属化合物、稀土金属化合物、碱金属化合物或碱土金属化合物。可存在这些化合物中的一种或多种。合适的过渡金属化合物包括铜、锌、钴、镍、铁、铂和钯的化合物。金属氧化物和/或金属氢氧化物最适用于本发明。

成型吸着剂可包括一种或多种分子筛吸着剂材料和一种或多种反应性吸着剂材料两者。