54] b)在聚合物基质中固化陶瓷和/或碳纳米颗粒的所述混合物。
[0055] 固化可以在室温下,通过加热,通过UV固化,通过电子束固化,或者通过活性基团 (reactive radicals)的反应催化进行。
[0056] 根据另一个实施方式,提供了本发明的方法,在步骤a)之前包括步骤a'):
[0057] a')根据本发明所描述地化学官能化陶瓷和/或碳纳米颗粒。
[0058] 以下术语定义如下。
[0059] 本文所用的缩写具有它们在化学和生物学领域内的常规含义。
[0060] 除非另有说明,否则"烷基",其本身或作为另一个取代基的一部分,是指:直链 (即,无支链)或支链、或环烃基、或它们的组合,其可以是完全饱和的、单-或多不饱和的并 且可以包括二价和多价基团,具有指定的碳原子数(即,C1-Cltl是指1至10个碳)。饱和烃 基的实例包括,但不限于,诸如以下的基团:甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,叔丁基,异 丁基,仲丁基,环己基,(环己基)甲基,环丙基甲基,例如,正戊基,正己基,正庚基,正辛基 的同系物和异构体,等等。不饱和烷基是具有一个或多个双键或三键的基团。不饱和烷基的 实例包括,但不限于,乙烯基、2-丙烯基、巴豆基、2-异戊烯基、2-( 丁二烯基)、2, 4-戊二烯 基、3- (1,4-戊二烯基)、乙炔基、1-和3-丙炔基、3- 丁炔基、以及高级同系物和异构体。被 限制为烃基的烷基称为"同烷基(homoalkyl)"。烷基可选地被一个或多个卤素原子取代。
[0061] "亚烷基"本身或作为另一取代基的一部分是指衍生自烷基的二价基团,例如但不 限于,-CH2CH2CH2CH2-、-CH 2CH = CHCH2-、-CH2C Ξ CCH2-、_CH2CH2CH(CH2CH 2CH3)CH2-D 通常,烷 基(或亚烷基)将具有1至24个碳原子,其中在本发明中优选具有10个或更少碳原子的 那些基团。"低级烷基"或"低级亚烷基"是短链烷基或亚烷基,其通常具有8个或更少的碳 原子。
[0062] "炔基"是指这样的碳链,其含有至少一个碳-碳三键并且可以是直链或支链或它 们的组合。炔基的实例包括乙炔基、炔丙基、3-甲基-1-戊炔基(pentynyl)、2-庚炔基等。
[0063] "环烷基"是指单环-或双环饱和碳环,其每一个具有3至10个碳原子。环烷基的 "稠合类似物(fused analog)"是指稠合到芳基或杂芳基的单环,其中连接点位于非芳香族 部分上。环烷基和其稠合类似物的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、四氢 奈基、十氣奈基、印?两基,等等。
[0064] "烷氧基"是指具有指定数目的碳原子的直链或支链的烷氧基。Cp6烷氧基,例如, 包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基,等等。
[0065] 除非另有说明,否则"杂烷基"本身或与另一术语组合,是指,稳定的直链或支链, 或环烃基,或它们的组合,由至少一个碳原子和至少一个杂原子组成,所述杂原子选自由〇、 N、P、Si和S组成的组,并且其中氮、磷和硫原子可以可选地被氧化,并且氮杂原子可以可 选地被季铵化。一个或多个杂原子〇、N、P和S和Si可位于杂烷基的任何内部位置或位 于烷基连接到分子的其余部分的位置。实例包括,但不限于,-〇12-〇12-〇-〇13、-〇1 2-〇12-順- CH3、-CH2-CH2-N (CH3) -CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH 2-CH2、-S (0) -CH3、-CH2-CH2-S (0) 2-CH3、-CH = CH-O-CH3' -Si (CH3)3' -CH2-CH = N-OCH3' -CH = CH-N(CH3)-CH3' -O-CH3' -0,^ 可达两个或三个杂原子可以是连续的,诸如,例如,-CH2-NH-OCHjP -CH2-O-Si (CH3)3。类似 地,术语"杂亚烷基"本身或作为另一取代基的一部分是指衍生自杂烷基的二价基团,例如 但不限于,-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH 2-S-CH2-CH2-NH-CH2-。对于杂亚烷基,杂原子也可占据 任一个或两个链末端(例如,亚烷基氧代(alkyleneoxo),亚烷基二氧代,亚烷基氨基,亚烷 基二氨基,等等)。另外,对于亚烷基和杂亚烷基连接基团,连接基团的无取向由其中书写连 接基团的化学式的方向所暗示。例如,化学式-C (0) 0R' -代表-C (0) 0R' -和-R' OC (0)-两 者。如上所述,如本文所用的杂烷基包括通过杂原子连接于分子的其余部分的那些基团,例 如-C (0) R'、-C (0) NR'、-NR' R"、-OR'、-SR'、和 / 或-S02R'。在列举了"杂烷基",接着列举 特定的杂烷基,诸如-NR' R"等的情况下,可以理解,术语杂烷基和-NR' R"不是多余的或 相互排他性的。相反,列举特定的杂烷基以增加清晰度。因此,在本文中术语"杂烷基"不 应被解释为排除特定的杂烷基,如-NR' R"等。
[0066] "环烷氧基"是指如上定义的键合至氧原子的环烷基,诸如环丙氧基。
[0067] "氟烷氧基"是指如上定义的烷氧基,其中一个或多个氢原子已被氟原子替换。
[0068] "芳基"是指含有仅碳原子的单-或双环芳环。芳基的"稠合类似物"是指稠合至 单环环烷基或单环杂环基的芳基基团,其中连接点位于芳香族部分上。芳基和其稠合类似 物的实例包括苯基、萘基、茚满基、茚基、四氢萘基、2, 3-二氢苯并呋喃基、二氢苯并吡喃基、 1,4_ 苯并二噁烧(benzodioxanyl),等等。
[0069] "杂芳基"是指含有至少一个选自N、0和S的杂原子的单环-或双环芳环,其中每 个环含有5至6个原子。杂芳基的"稠合类似物"是指稠合至单环环烷基或单环杂环基的杂 芳基基团,其中连接点位于芳香族部分上。杂芳基的实例包括吡咯基、异噁唑基、异噻唑基、 吡唑基、吡啶基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、呋喃基、三 嗪基、噻吩基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、 苯并苯硫基(benzothiophenyl)、呋喃(2,3_b) P比啶基、喹啉基、Π 引噪基、异喹啉基,等等。
[0070] 在定义中所提及的所述芳基基团和所述杂芳基基团是未取代的或由至少一个取 代基取代,所述取代基选自由取代基α组成的组。
[0071] 所述取代基α选自由以下组成的组:卤原子,具有1至4个碳原子的烷基,具有 1至4个碳原子的烷氧基,具有1至4个碳原子的卤代烷基,具有1至4个碳原子的卤代 烷氧基,氰基,具有2至6个碳原子的炔基,具有1至5个碳原子的烷酰基,具有3至7个 环原子的环烷基,杂芳基,芳基,具有7至10个碳原子的芳烷氧基(aralkoxy),芳基羰基, 两个相邻的-X基团可选地连接在一起以形成具有3或4个碳原子的亚烷基或亚烯基链, 氨基羰基,具有2至5个碳原子的链烯基,具有1至4个碳原子的烷硫基,氨基亚磺酰基 (aminosulfinyl),氨基磺酰基,羟基,具有1至4个碳原子的轻烷基,硝基,氨基,羧基,具 有2至5个碳原子的烷氧基羰基,具有1至4个碳原子的烷氧基烷基,具有1至4个碳原 子的烷基磺酰基,具有1至4个碳原子的链烧酰基氨基(alkanoylamino),具有1至6个碳 原子的链烷酰基(烷基)氨基,在链烷酰基和烷基部分两者中具有1至6个碳原子的链烷 酰基氨基烷基(alkanoylaminoalkyl),在链烧酰基和每个烷基部分中均具有1至6个碳原 子的链烷酰基(烷基)氨基烷基,具有1至4个碳原子的烷基磺酰基氨基,具有1至6个 碳原子的单-或二-烷基氨基羰基,具有1至6个碳原子的单-或二-烷基氨基亚磺酰基 (alkylaminosulfinyl),具有1至6个碳原子的单-或二烷基氨基磺酰基,具有1至4个碳 原子的氨基烷基,具有1至6个碳原子的单-或二-烷基氨基,在每个烷基部分中具有1至 6个碳原子的单-或二-烷基氨基烷基,具有7至10个碳原子的芳烷基,在烷基部分中具有 1至4个碳原子的杂芳烷基,在烷氧基部分中具有1至4个碳原子的杂芳烷氧基以及具有1 至4个碳原子的烷基磺酰基氨基;
[0072] "杂环基"是指含有至少一个选自N、S和0的杂原子的单-或双环饱和环,每个 所述环具有3至10个原子,其中连接点可以是碳或氮。杂环基的"稠合类似物"是指稠合 至芳基或杂芳基的单环杂环,其中连接点位于非芳香族部分上。"杂环基"和其稠合类似物 的实例包括吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、咪唑烷基、2, 3-二氢呋喃(2, 3-b)吡啶基、苯并噁嗪 基、四氢氢化喹啉基(tetrahydrohydroquinolinyl)、四氢异喹啉基、二氢吲噪基,等等。该 术语也包括不是芳香族的部分不饱和的单环,如通过氮连接的2-或4-吡啶酮或N-取代 的-(1H,3H)-嘧啶-2, 4-二酮(N-取代的尿嘧啶)。
[0073] 除非另有说明,否则"卤代"或"卤素"本身或作为另一种取代基的一部分,是指, 氟、氯、溴、或碘原子。此外,术语如"卤代烷基",是指包括单卤代烷基和多卤代烷基。例如, 术语"卤代(C1-C4)烷基"是指包括,但不限于,三氟甲基、2, 2, 2-三氟乙基、4-氯丁基、3-溴 丙基j等等。
[0074] "碳纳米颗粒"旨在是指,纳米管,如单壁纳米管和多壁纳米管,以及其他碳纳米结 构,如富勒稀和石墨稀纳米颗粒。
[0075] 其主题的特征和优点将根据选择的实施方式的以下详细描述而变得更显而易见, 如附图中所表明的。将认识到,所公开和要求保护的主题能够在各个方面进行修改,所有均 不背离权利要求的范围。因此,附图和描述在性质上应被视为说明性的,而不是限制性的并 在权利要求书中阐明了主题的全部范围。
【附图说明】
[0076] 根据下面的详细描述并且结合所附附图,本公开内容的另外的特征和优点将变得 显而易见,在附图中:
[0077] 图IA至IF示出了在未涂覆表面(A,C,和E)、涂覆有竞争产品(B)或在涂覆有根 据本发明的涂料组合物的表面(D,F)上的温度测量。
【具体实施方式】
[0078] 在实施方式中,公开了具有化学官能化表面并且具有尺寸为约8nm至约120nm的 陶瓷和/或碳纳米颗粒。
[0079] 根据一个实施方式,陶瓷纳米颗粒可以是由选自如下的材料制成的纳米颗粒:氧 化铝(Al2O3)、二氧化娃(SiO2)、氧化错(ZrO2)、氧化钛(TiO 2)、氧化锌(ZnO)、氧化铺(IV) (CeO2)、氧化铍(BeO)、碳酸钙(CaCO3)、磷酸钙[Ca3 (PO4)2]、碳化物、硼化物、氮化物、和硅化 物或其他类似或等价的纳米颗粒。此外,还包括碳、富勒稀和石墨稀纳米颗粒。
[0080] 合适的碳化物的实例包括但不限于:碳化钙(CaC2)、碳化硼(B4C)、碳化硅(SiC)、 碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)、碳化铁(Fe3C)、碳化锆(ZrC)、碳化铪(HfC)、碳化钒(VC)、碳化 铌(NbC)、碳化钽(TaCx,其中X为0. 4至1)、碳化铬、和碳化钼(Mo2C)。碳化铬可以是例如 Cr3C2、Cr7C3、和Cr23C 6,并且在本发明中必须避免使用六价铬[Cr (VI) h
[0081] 合适的硼化物的实例包括但不限于:三硼化硅(SiB3)、六硼化硅(SiB 6)、二硼化钛 (TiB2)、二硼化锆(ZrB2)、和二硼化铪(HfB2)。
[0082] 合适的氮化物的实例包括但不限于氮化钛(TiN)、氮化硅(Si3N4)和氮化硼(BN)。
[0083] 根据本发明的另一个实施方式,化学官能化表面包括(a)羟基,(b)羧基,(c)胺 基,(d) C1-C3tl-烷基,直链或支链的,未取代的或者被1-3个卤素、或Na取代的和未取代的或 者由选自以下的一个基
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