含硅物质的制备方法以及由此制备的物质技术

本发明专利技术的主导思想在于不仅在分散剂中交联固态分散相，而且使用该固态分散相作为超级基质，以嵌入大颗粒，最终使分散剂化学凝固，但是要添加如此过剩的凝固剂，使预产物与后来添加的分散剂一起转变成所需的材料。 为此，调配由填料大颗粒和溶胶氧化物（交联物质）和用来促进超基质形成的缓冲剂组成的基体并处理。此外，该基体是具染色性的，所以能获得较大的性质改变。这种改变是通过将变性混合物加入到基体中实现的。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无机材料以及基于填料，溶胶氧化物，聚硅酸盐和染色剂(需要时)的组成。许多材料在胶体化学尤其是溶胶凝胶技术中是已知的。由该材料可解决完全特殊的问题。中心问题是可由液态组份生产固态的本身交联的材料。在通常的分散剂，如溶胶中分散相是可以相对自由移动的，而在凝胶中则不行，因为颗粒彼此网状地相互结合，因而很难相互移动。溶胶凝胶法的要点是游离分散相和交联分散相之间的转变。一般，溶胶转变成凝胶材料是不可逆的，分散的固态成份呈网状或蜂巢状分散在分散剂中，通常是水中，为了获得固态交联的材料，可加热分散剂。难点是除去分散剂，最终将凝胶转变成所述材料。但是人们很希望无须这么做，就是将分散剂尽可能地包含在材料中。有利的是这应该没有附加的工艺步骤即可实现，完全无须使用能耗极大的步骤如燃烧，煅烧等等。本文提出的无机改性氧化物(专利技术者简称为AMOXIDE)的制造方法用来在低温如室温下制备坚硬、交联、分层、透明的或结晶发光的多组份半成品或材料，这进一步有益地丰富了本领域的现有技术。权利要求限定的本专利技术在于如何获得可进一步加工成材料的半成品。人们能由此得到有多种用途的无机材料，可以大批量地生产该材料。本专利技术的主导思想是，不仅在分散剂中交联固态分散相，而且使用固态分散相作为超级基质(Ubermatrix)，以嵌入大颗粒，最终分散剂化学凝固在该材料中。但是添加如此过剩的凝固剂，使粗产物可与后来添加的分散剂一起转变成所需的材料。结果得到可贮存但总是仍旧能反应的中间产物，它与分散剂(通常是水)混合，反应完成后得到最终产物。为此，由填料状的大颗粒和溶胶氧化物，聚硅酸盐(交联物质)和用来形成超级基质的缓冲剂配制基质主体并处理。此外，该基质主体是具染色性的，所以能获得较大的性质改变。这种改变是通过将变性混合物加入到基体中实现的。按下述两个工艺步骤将针对所要求的目的而改性的基体转变成所要求的半成品。水化和均衡工艺步骤及随后的凝固和稳定工艺步骤。在随后的一段时间内，使仍具反应性的半成品反应成最终的材料，方法是向半成品中加入分散剂，发生最终反应。反应是低温(150℃以下，绝大多数情况下甚至在100℃以下)下进行。下面将借助于第一个定性基本实例更详细地讨论其原理，然后借助于一个定量基本实例使其原理可重复实现，接着按上述分类讨论适于制造这种材料的物质，最后介绍几个由实验得出的实例。定性基本实例组份A(填料部分)包括填料如玻璃砂(碎玻璃)，在某些情况下与韧性纤维(碳纤维，Kevlar，石棉，玻璃纤维等)混合。根据所要制备的材料，这些颗粒可大可小，该颗粒应明显地(多倍地)超过对于基质所使用的分散剂的胶体粒子限度。组份B(反应部分)包括一种单一或与溶胶氧化物如硅溶胶，铝溶胶，钛溶胶，锆溶胶等混合的酸，其中溶胶的氧化物含量应尽可能高。为了形成反应产物，加入固态酸如硼酸。浓的原磷酸用作酸性反应介质，并将部分未溶胶化的氧化物如硅氧化物(热解的硅酸、气相二氧化硅)加入到硅溶胶中，以提高溶胶氧化物含量。此外，溶胶化(Aufsolierung)起凝胶抑制剂作用(为了更好地贮存)。在所有情况下，均可向组份B中加入染料或颜料(组份B′)，尤其是包括两种组份的染料或颜料，一种组分在这里加入，另一种组份在组份V中加入。组份C(缓冲剂部分)溶胶氧化物与聚硅酸盐例如以1∶1比率组成的混合物，与作为解聚剂的1%金属氧化物(Al，Ti，Zr等)混合。这里也试图进行一种溶胶化(Aufsolierung)。聚硅酸盐是一种起强碱作用的组份。为了进一步改性最终产物，将填料(组份A)，反应部分(组份B)和缓冲剂部分(组份C)形成基质主体(ABC)。添加到该基体中的一种变性混合物的制备方法如下组分V(变性部分)由一种或多种以下提出的预混合物制备。该混合物包含金属盐形式的染色剂，如铝盐，铁盐，铜盐，铬盐等。这些物质或者通过加入基体中的变性混合物加入，或者通过组份B加入。预混料V1如用作溶胶氧化物的物质如硅酸钾、三硅酸钾和如Al、Si、Ti、Zr与硼酸的金属氧化物。也包括氢氧化物，特别是氢氧化锆，氢氧化钙或水泥(与硼酸)。预混料V2将另一种溶胶氧化物与磷酸和硼酸的混合物混合，溶胶氧化物如锆、铝、钛、硅的溶胶氧化物(或者确切地说，将两种或三种这种氧化物(变性)分开混合的混合物)。变性混合物将两种预混料V1和V2混合制备组份V和(必要时，还可加入一种固态酸如硼酸)加入氢氧化物如锆氢氧化物，钙氢氧化物等，本专利技术中如氢氧化锆，并且充分地混合，很好地均化。得到无色、淡色或有色混合物，为了达到上述目的，向基体中加入该混合物。制备改性混合物视填料而定。下文将3种组份A，B，C相互混合成一种基体，并用组份V改性基体的形成用组份B或B′完全润湿组份A，以得到湿砂子状的稠度(在添加时，为了得到着色组份B′，应注意停留时间，使之产生着色或者说化学反应。在B中没有酸添加物，就不会产生着色反应)。在必要的停留时间之后，保持得到的湿砂稠度，加入组份C。将组份C倒入“湿砂”中并充分地混合。为了避免形成结块，可使混合物通过筛子。类似地，保持湿粉末的稠度，但使之倾向于胶凝，形成超基质，而且是松散的，应尽可能快地进一步处理。基体的改性将所得到的基体(湿的、松散的)与改性混合物混合，形成几乎干燥的粉末。在改性混合物中，各组份已由分散剂粘接。为了粉碎可能有的结块使混合物均匀。首先使所得到的粉末过筛。使所得到的混合物静置约1～5小时/n。随着分散剂的粘接(水合时间，水化)，粉末越来越干燥。所得到的干燥粉末状混合物(具有各种颗粒大小)还不能贮存，应该在可利用的一段时间内继续处理。还必须继续促进并最终完成分散剂的进入。水化和均衡用水化剂(原始物质)如硅酸盐“涂沫”(水化)改性的基体。充分地混合混合物，这时该混合物可感受到较热。在混合时继续浇入聚硅酸盐和溶胶氧化物(均衡)。继续进行混合直到得到干粉末。在浇入溶胶氧化物和聚硅酸盐时热度增加。硅酸盐(可能)起水结合剂(水化)作用。在该操作过程之后形成干燥的粉末，便还不是能贮存的粉末。凝固和稳定作用本专利技术的目的是制备一种具有反应性且稳定的产物。下一步进入稳定阶段。继续处理如此制备的粉末。这时干燥的粉末包含过剩的结合水，继续添加硅酸盐使之水化。在混合硅酸盐时再一次产生热，粉末的润湿增加，变得粘糊糊的。在再一次转变成干粉末状的稠度之前，添加氢氧化的(凝固的，尽可能催化的)物质如Ca，Al，Mg，Zr等的氢氧化物，并且用力搅拌直到得到相同的颗粒。由此得到带有剩余水化剂的稳定的反应性最终产物，它在以后的一个步骤中，可通过添加分散剂而转变成相应的材料。如果想得到该材料，当然也可以在这里进行最后的步骤。但是这里的意义在于，可加水搅拌该半成品颗粒，可以任何方式使用，然后在室温下将其硬化成层或块或压延板。定量的基本实例组份A300g玻璃砂(碎玻璃)，在某些情况下带有韧性纤维(碳纤维、Kevlar、石棉、玻璃纤维等)。组份B将25g的混合物，与5g浓的原磷酸与硼酸(比率为100∶30g)混合。为了缓冲加入硼酸，部分起加速溶胶凝作用。也可以使用其它缓冲剂如氧化铝、氧化锆(Degussa)或者其它氧化物。不添加硼酸，胶凝就会滞后。组份C25g溶胶氧化物(此处，硅溶胶40%，硅溶胶50%时混合物会沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于溶胶氧化物、聚硅酸盐和填料的固态无机材料或半成品的制备方法，其中除了包括在分散剂中交联固态分散相之外，还使用固态分散相作为超级基质，以便将大颗料以填料形式嵌入，使低于化学计量的化散剂凝固，由此，该产物是具有反应性但可贮存的，可以通过进一步添加分散剂使之完全反应，得到固态无机材料。

【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：维克托阿历山大米勒斯，
申请(专利权)人：维克托阿历山大米勒斯，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]