本发明专利技术涉及一种制备改性ＺｎＯ颗粒的方法，其中将锌盐和碱在极性溶剂中混合并且在沉淀出沉淀产物之后任选除去极性溶剂，得到残留物，其中将该残留物吸收在非极性溶剂中，加入表面活性物质，任选加入其他效应物质，然后将改性ＺｎＯ颗粒与其他副产物分离。本发明专利技术还涉及包含改性ＺｎＯ颗粒的材料如塑料、涂料或油漆。本发明专利技术还涉及一种将改性ＺｎＯ颗粒掺入材料中的方法，其中将改性ＺｎＯ颗粒以分散体或悬浮液形式掺入材料中，还涉及改性ＺｎＯ颗粒在保护材料免受光、热、氧或自由基影响，作为催化剂，用于半导体膜或化妆品应用中的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性氧化锌颗粒本专利技术涉及制备改性氧化锌颗粒的方法。本专利技术进一步涉及选定的改性氧化锌 颗粒。本专利技术同样提供了由这些方法制备的改性氧化锌颗粒尤其在塑料修饰(finishing) 中、在催化剂中或作为半导体膜的用途。本专利技术的其他主题为包含已经通过该方法生产的 改性氧化锌颗粒的材料以及将改性氧化锌掺入这些材料中的方法。本专利技术的其他实施方案可参见权利要求书、说明书和实施例。不言而喻，本专利技术主 题的上文所述以及下文仍将解释的特征不仅可以用于在每种情况下具体描述的组合中，而 且可以用于其他组合中而不背离本专利技术范围。其中所有特征都具有优选或非常优选的含义 的本专利技术实施方案分别是优选或非常优选的。通过所谓的干法和湿法制备氧化锌(“ZnO”)是已知的。干法包括金属锌的燃烧。借助干法得到的氧化锌的常常聚集的颗粒的特征在于微 米范围及以上的宽尺寸分布。细碎的氧化锌主要通过沉淀法由湿化学手段制备。在水溶液中沉淀通常产生含氢 氧化物和/或碳酸盐的材料，将这些材料热转化成氧化锌。此时，热后处理对细碎性质具有 负面影响，因为颗粒经历烧结过程，这些过程导致形成微米尺度的聚集体，后者仅可通过研 磨不完全地缩小成初级颗粒。DE 199 07 704 Al描述了一种经由沉淀反应制备的纳米尺度氧化锌。此时纳米尺 度氧化锌由乙酸锌溶液起始经由碱性沉淀制备。离心分离的氧化锌可以通过加入二氯甲烷 再分散而得到溶胶。由于缺少表面改性，以此方式制备的氧化锌分散体不具有足够的长期 稳定性。US 2005/0260122 Al描述了一种通过首先引入pH > 7的碱性醇溶液或悬浮液并 加入金属盐的醇溶液而制备纳米颗粒状氧化物颗粒(Al、Ti、Fe、Cu、&氧化物及其他，包括 ZnO)的方法，其中将金属盐溶液加入碱性溶液中并在整个反应过程中维持pH > 7。shuoffO 2004/052327 A2描述了一种表面改性的纳米尺度氧化锌，其中表面改性 为用通式 HOOC-R1- (CH2)n-R2-CH3 的有机酸涂敷，其中队=CH2- (O-CH2-CH2)m，其中 m = 0_11， η = 0-30，其中当 m = 0 时，η 大于 11，以及 R2 = CH2、CHCH3、C(CH3)2、亚苯基、0、S。根据 WO 2004/052327A2，这些表面改性氧化锌在液体介质中形成稳定分散体。表面改性的纳米尺度 氧化锌的制备按照WO 2004/052327A2的实施例1由ZnCl2起始通过加入在甲醇中的NaOH 进行。将所得NaCl和ZnO沉淀回收并与异硬脂酸在THF中混合。NaCl作为不溶性沉淀残 留，而表面改性氧化锌转化成溶液并分离出来。JP 04-357114描述了通过将Si盐在醇溶液中或在醇和水的混合物中在彡60°C的 温度和彡9的pH下水解而制备粒度小于50nm的纳米尺度ZnO的方法。若反应温度彡60°C 或PH彡9，则形成ZnO水溶胶。必要的话，可以在有机溶剂中进行表面改性。JP 11-2795M描述了一种通过将Si盐的乙醇溶液与碱的乙醇溶液在PH彡8下混 合而制备粒度为l-20nm的纳米颗粒状ZnO颗粒分散体的方法。必要的话，可以随后将可溶 于乙醇中的疏水化合物与极性化合物(例如油酸、硬脂酸)合并。WO 00/50503 Al描述了包含小于15nm的ZnO颗粒的纳米尺度氧化锌凝胶，其通6过Si化合物在醇中(或在醇/水混合物中)的碱性水解而制备。合适的话与适当表面改 性剂一起进行水解。该方法的特征在于在水解过程中出现的沉淀直到ZnO完全絮凝出来才 熟化，然后将其压实而得到凝胶并与上清液相(副产物)分离。在现有技术的上述方法中，ZnO颗粒的制备在不对分散或再分散的颗粒进行稳定 的情况下部分地进行。然而，在某些情况下，颗粒的稳定化通过表面改性实现。在制备改性 ZnO颗粒的现有技术中所提出的方法通常包括大量分离和提纯步骤。需要改进使用简化方 法制备的ZnO颗粒的长期稳定性，尤其是在分散体或悬浮液中的长期稳定性。此外，在使用官能添加剂，例如UV吸收剂修饰无生命有机材料，尤其是塑料的情 况下，常常出现的问题是官能添加剂随着时间流逝而离开聚合物基体，例如通过迁移至聚 合物表面(迁移)。此外，因此需要提高官能添加剂在无生命有机聚合物中的稳定性(使用 寿命)。因此，本专利技术的目的是提供制备改性ZnO颗粒的方法，其基于简单和可控的制备 且就此而言仅需最少的可能分离和提纯步骤。本专利技术的另一目的是寻找能有效获得稳定性 提高的迁移稳定性官能添加剂的其他改进制备方法。由本专利技术的公开内容显而易见的是，这些和其他目的通过下面描述的本专利技术方法 的各种实施方案实现。令人惊讶地发现这些目的由一种制备改性ZnO颗粒的方法实现，其中将锌盐和碱 在极性溶剂中混合并且合适的话在沉淀出沉淀产物之后除去极性溶剂，得到残留物，其中 该方法包括下列步骤a.将该残留物溶于非极性溶剂中，b.加入表面活性物质，c.任选加入其他效应物质，以及然后d.将改性ZnO颗粒与其他副产物分离。在本专利技术范围内，Ca-Cb形式的表述指具有一定碳原子数的化合物或取代基。碳原 子数可以选自a至b的整个范围，包括a和b，a至少为1且b总是大于a。化合物或取代 基进一步由Ca-Cb-V形式的措辞描述。此处，V为化合物类别或取代基类别，例如烷基化合 物或烷基取代基。卤素为氟、氯、溴或碘，优选氟、氯或溴，特别优选氯。具体而言，描述各种取代基的集合性术语具有下列含义C1-C20烷基具有至多20个碳原子的直链或支化烃基，例如C1-Cltl烷基或C11-C2tl烷 基，优选C1-Cltl烷基，例如C1-C3烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基，或C4-C6烷基，正丁基、仲 丁基、叔丁基、1，1- 二甲基乙基、戊基、2-甲基丁基、1，1- 二甲基丙基、1，2- 二甲基丙基、2， 2- 二甲基丙基、1-乙基丙基、己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1，1- 二甲基丁基、1，2_ 二甲 基丁基、1，3-二甲基丁基、2，2-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基、2-乙基丁 基、1，1，2-三甲基丙基、1，2，2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基， 或C7-Cltl烷基，如庚基、辛基、2-乙基己基、2，4，4_三甲基戊基、1，1，3，3_四甲基丁基、壬基 或癸基，及其异构体。C1-C21烷基羰基氢原子或经由羰基(-C0-)连接的具有1-20个碳原子的直链或 支化烷基(如上所述)，优选C1-C13烷基羰基，例如甲酰基，乙酰基，正-或异丙酰基，正-、异_、仲-或叔丁酰基，正_、异_、仲-或叔戊酰基，正-或异壬酰基，正十二烷酰基。芳基包含6-14个碳环成员的单核至三核芳族环体系，例如苯基、萘基或蒽基，优 选单核至双核，特别优选单核芳族环体系。芳氧基为经由氧原子(-0-)连接的单核至三核芳族环体系(如上所述)，优选单核 至双核，特别优选单核芳族环体系。芳烷基为经由C1-C2tl亚烷基连接的单核至三核芳族环体系(如上所述)，优选单核 至双核，特别优选单核芳族环体系。C1-C20亚烷基具有1-20个碳原子的直链或支化烃基，例如C1-Cltl亚烷基或C11-C2tl 亚烷基，优选C1-Cltl本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备改性ＺｎＯ颗粒的方法，其中将锌盐和碱在极性溶剂中混合并且合适的话在沉淀出沉淀产物之后除去极性溶剂，得到残留物，其中所述方法包括如下步骤：ａ．将所述残留物溶于非极性溶剂中，ｂ．加入表面活性物质，ｃ．任选加入其他效应物质，以及然后ｄ．将改性ＺｎＯ颗粒与其他副产物分离。
【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：A·卡尔波夫，
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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