包含聚异丁烯基的分散体及其用途的制作方法

文档序号:3640821阅读:339来源:国知局

专利名称::包含聚异丁烯基的分散体及其用途的制作方法包含聚异丁烯基的分散体及其用途本申请要求2007年1月31日提交的临时申请60/898,555的权益。在此引入该申请的公开内容作为参考。相关申请的交叉参考本发明的主题涉及下列美国专利申请11/583,439、11/524,471和与本申请在相同日提交并且题为"具有独特光学性能的疏水金属和金属氧化物粒子"的申请。在此引入这些专利申请的公开内容作为参考。
技术领域
合物来分散各种粒子和纳米粒^。p旧s^T与"胺或醇的反应产物用于金属加工工业以制备油包水乳液,该乳液可用作切割流体和用于油工业在汽车添加剂中作为清洁剂以分散碳沉积物。
背景技术
:在本领域中各种分散剂和表面处理剂是已知的,例如公开在US2003/0032679、US2004/0209782、WO87/05924和US5,266,081这些分散剂一般使用较高含量的这些i剂,以便获得稳定性,并且作为结果,流变学性能经常受到不利影响。在本领域需要不具有这些问题的金属氧化物的納米粒子和/或微米粒子的粒子和/或具有金属氧化物表面的粒子的稳定分散体,以及制备这些分散体的方法。
发明内容本发明一方面涉及一种组合物,该组合物包含粒子在至少一种有机液体中的分散体。该组合物包含a)基于分散体的总重量,约0.1wt%-约25wt。/。的至少一种分散剂,其包含以下结构式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中X具有1-1000的值;或该分子的反应产物,如具有以下结构式的那些:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>0b)基于分散体的总重量,约1wt。/o-约90wt。/。的包含选自下列粒子的至少—员的粒子金属氧化物粒子、具有金属或金属氧化物表面的粒子及其混合物(例如粒度为约1nm-约2000nm的粒子);和c)基于分散体的总重量,约10wt%-约90wt。/。的至少一种选自下列化合物的有机液体芳族或脂族烃、酮、酯、羧酸、醇、胺、酰胺、醚等。本发明的分散体可以通过诸如球磨、搅拌珠磨、均化器、辊磨和超声波浴的任何合适的方法制备。虽然本发明的分散剂可以用于分散宽泛范围的粒子,但是金属氧化物的纳米粒子,特别是锌、锆、铈、钛、铝、铟和锡的氧化物的納米粒子及其混合物是具有重要商业应用的示例性納米粒子。納米氧化锆、氧化铈和氧化铝可用于抗划伤涂料和传热流体。另外,已采用氧化铝薄层钝化的铝金属纳米粒子可用于发展能量材料。氧化铟锡(ITO)纳米粒子可用于透明导电涂层、热管理层和静电荷耗散。氧化锌和氧化钛可用于紫外阻挡应用,包括遮光剂、纺织品和涂料。金属氧化物粒子、纳米粒子和/或具有金属氧化物表面的納米粒子的其它应用包括例如磁性材料、多相催化剂、调色剂组合物和陶瓷。为了易于使用分散体母料或在完全配制的组合物中提供纳米粒子和/或微米粒子,希望粒子分散在各种液体和聚合物基体中。分散体的质量应该与其预期用途相当。例如,在诸如某些油墨和涂料的许多应用中不希望存在颜色。另外,分散体一般是稳定的,因此不必在即将使用前制备,但可以在制备后储存。根据配制的组合物的应用,本发明组合物可以包含约0.5wt%-约90wt。/Q的配制的组合物的成分。可以将本发明的组合物加入到宽范围的聚合物基体中。这非常容易通过将本发明的组合物加入到聚合物在有机溶剂中的溶液或分散体中而实现。合适的聚合物的实例包含下列聚合物的至少一种聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚环氣化合物、聚醇酸树脂及其它可用于涂料、油墨和粘合剂的聚合物。所提供的下列实施例举例说明本发明的某些方面,并且不限制本文所附的权利要求的范围。实施例〖0012]使用下列材料进行以下实施例。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通过将包含1.0mm氧化锆珠研磨介质的样品放置在65°C的超声波浴中6小时制备实施例1。溶剂为矿物精油。以类似方式但使用0.1mm氧化锆珠制备实施例2。溶剂为高沸点(140-180。C)石油醚。在实施例1和2中制备的分散体具有较小的粒度,并且在几天后仅显示较小的沉降。表1ZnO納米粒子在含PIBSA有机溶剂中的分散体<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>組成以wt。/o表示通过将ZnO和分散剂与仅足够的溶剂混合得到高固含量(70-75%)糊剂来制备实施例3-5的分散体。在三辊磨机上处理该糊剂5次,辊隙设定为5密耳,辊速为100rpm。研磨后,用剩余的溶剂稀释糊剂,产生表2中所示的组成。稀释的分散体具有较小的粒度,并且在几天后仅显示较小的沉降。表2ZnO纳米粒子在含P旧SA有机溶剂中的分散体<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>组成以Wt。/o表示实施例6-8通过回流实施例6-8中所示的组分4小时并随后在大气压下除去溶剂制备P旧SA与Ancamine1637曼尼希石威或4-氨基水杨酸的反应产物。不进一步純化而使用该反应产物。表3PIBSA与胺的反应产物<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4举例说明使用表3的反应产物作为氧化铝、氧化锆和氧化铈纳米粒子的分散剂。实施例9-16通过将样品放置在65。C的超声波浴中2小时制备实施例9-16。采用PIBSA反应产物制备的实施例9-13中的分散体是低粘度流体,该流体在几天内不显示沉降。实施例14显示纯Ancamine1637产生糊剂。比较实施例10和15显示,分散剂含量从4.8下降到2.4引起粘度升高。实施例16显示标准市售分散剂不能将纳米氧化铝分散入甲苯中。表4PIBSA反应产物的评价<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>组成以Wt。/o表示实施例17-20表5比较了分散剂产生纳米氧化铝在环氧固化剂PACM(双_4-氨基环己基甲烷)中的低粘度分散体的效力。来自实施例6和Ancamine1637的反应产物均给出比市售分散剂Disperbyk163和不含^散剂的对照样品更低的粘度表5Ai2〇3纳米粒子在环氧固化剂中的分散体<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>组成以wty。表示实施例21-25通过将包含0.05mm氧化锆珠研磨介质的样品放置在65。C的超声波浴中6小时制备实施例21-25。溶剂为矿物精油。评价纯的和在各种胺存在学的P旧SA。以类似方式但使用0.1mm氧化锆珠制备实施例2。溶剂为高沸点(140-180。C)石油醚。在实施例21-25中制备的分散体具有较小的粒度,并且在几周后仅显示较小的沉降。表6P旧SA与胺组合<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>已经参考特定方面或实施方案描迷了本发明,但其它实施方案对本领域技术人员是显而易见的,并且包括在权利要求的范围内。权利要求1.一种分散体,包含纳米粒子或粒子和至少一种PIBSA或PIBSA反应产物。2.权利要求1的分散体,其中所述P旧SA包含选自下列化合物的至少一贝3.—种组合物,包含权利要求1的分散体和至少一种选自下列的基体聚合物成员聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙彿、聚环氧化合物和聚醇酸树脂。4.通过将权利要求3的组合物施涂在基材上而获得的涂层或膜。5.权利要求2的分散体,其中X具有1-1000的值。6.权利要求1的分散体,进一步包含至少一种选自下列化合物的有机液体芳族或脂族烃、酮、酯、羧酸、醇、胺、酰胺和醚。7.权利要求1的分散体,其中所述粒度为约1nm-约2000nm。8.权利要求l的分散体,其中所述粒子包含选自锌、锆、铈、钛、铝、铟和锡的至少一员的金属氧化物。9.权利要求1的分散体,进一步包含选自甲苯、二甲苯、矿物精油、己烷和笨氧基异丙醇的至少一员。10.权利要求2的分散体,其中所述纳米粒子包含氧化锌,并且所述分散体进一步包含至少一种有机液体。11.权利要求2的分散体,进一步包含至少一种胺。12.权利要求2的分散体,进一步包含至少一种环氧固化剂。全文摘要本发明公开了包含聚异丁烯基的分散体及其用途。公开了PIBSA作为金属氧化物纳米粒子在宽范围液体中的分散剂。这种液体的实例包含选自甲苯、二甲苯、矿物精油、己烷和苯氧基异丙醇的至少一员。文档编号C08K5/3415GK101235176SQ200810009269公开日2008年8月6日申请日期2008年1月31日优先权日2007年1月31日发明者F·V·迪斯特法诺申请人:气体产品与化学公司
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