专利名称：表面改性的氧化铟锡的制作方法
技术领域：
本发明涉及表面改性的氧化铟锡，其制备方法及其用途。
背景技术：
氧化铟锡可从DE 101 29 376获知。它们通过如下方法制备将铟盐的溶液与锡盐的溶液混合，将该溶液雾化并将雾化的溶液混合物热解。
发明内容
本发明提供表面改性的氧化铟锡，其特征在于BET比表面积0.1-299m2/gpH值2.5-9.5C含量0.1-15％。
本发明还提供表面改性的氧化铟锡的制备方法，其特征在于在混合的同时将该氧化物用表面改性剂喷雾，然后在50-400℃的温度下将该混合物热处理1-6小时。
本发明还提供根据本发明的表面改性的氧化铟锡的另一种制备方法，其特征在于将该氧化物用蒸气形式的表面改性剂处理，然后在50-800℃的温度下将该混合物热处理0.5-6小时。
所述热处理可以在保护性气体如氮气下进行。
所述表面改性可以在具有喷雾器的可加热的混合器和干燥器中连续或分批的进行。适合的装置可以是，例如犁铧混合器、多层干燥器、流化床或闪蒸干燥器。
从DE 101 29 376获知的氧化铟锡可以作为所述氧化物使用。
根据本发明可以使用具有以下物理化学特性参数的氧化铟锡通过TEM测定的1-200纳米的平均初级颗粒尺寸BET表面积(DIN 66131) 0.1-300m2/gXRD结构 立方体氧化铟、四方体氧化锡根据BJH方法 0.03ml-0.30ml/g(DIN 66134)的中孔粗孔(DIN 66133) 1.5-5.0ml/g堆积密度(DIN-ISO 787/XI) 50-2000g/l根据本发明使用的氧化铟锡可以掺杂有呈氧化物和/或金属元素形式的以下物质铝、钇、镁、钨、硅、钒、金、锰、钴、铁、铜、银、钯、钌、镍、铑、镉、铂、锑、锇、铈、铱、锆、钙、钛、锌、其中可以使用相应的盐作为起始物质。
根据本发明使用的氧化铟锡可以通过如下方法制备将铟盐溶液与锡盐溶液混合，任选添加至少一种掺杂组分的溶液，将这一溶液混合物雾化，将雾化的溶液混合物热解并将所获得的产品与废气分离。
可以使用无机化合物如氯化物、硝酸盐，以及有机金属前体如乙酸盐、醇盐作为盐。
溶液混合物还可以包含热解法制备的二氧化硅的分散体(可以任选地是疏水的)或硅溶胶。在此必须考虑到二氧化硅作为结晶体的核，因而二氧化硅的最大颗粒尺寸通过最终产品的最大颗粒尺寸来预先确定。
溶液可以任选地包含水、水溶性的有机溶剂如醇，例如乙醇、丙醇和/或丙酮。
溶液可以使用超声波雾化器、超声波喷雾器、双流体喷嘴或三流体喷嘴来进行雾化。
如果使用超声波雾化器或超声波喷雾器，可以将所获得的气溶胶与载运气体和/或提供给火焰的N2/O2气体混合。
如果使用双流体或三流体喷嘴，可以将气溶胶直接喷到火焰中。
还可以使用不与水混溶的有机溶剂如醚。
分离可以利用过滤器或旋风分离器进行。
可以在通过燃烧氢/空气和氧气产生的火焰中进行热解。可以使用甲烷、丁烷和丙烷代替氢。
热解也可以使用外加热炉进行。
也可以使用流化床反应器、旋转管或脉冲反应器。
具体实施例方式
实施例用于制备根据本发明使用的氧化铟锡的加工参数在下表中列出
所获得的产品的物理化学参数在下表中列出
根据本发明使用的产品显示立方体的氧化铟和四方体的氧化锡。
可以使用硅烷作为表面处理剂。此类硅烷可以是以下硅烷，其可以单独或混合在一起使用a)(RO)3Si(CnH2n+1)和(RO)3Si(CnH2n-1)型有机硅烷R＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基，n＝1-20b)R’x(RO)ySi(CnH2n+1)和R’x(RO)ySi(CnH2n-1)型的有机硅烷R＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R’＝环烷基n＝1-20x+y＝3x＝1.2y＝1.2c)X3Si(CnH2n+1)和X3Si(CnH2n-1)型有机卤代硅烷X＝Cl、Brn＝1-20d)X2(R’)Si(CnH2n+1)和X2(R’)Si(CnH2n-1)型有机卤代硅烷X＝Cl、BrR’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R’＝环烷基n＝1-20e)X(R’)2Si(CnH2n+1)和X(R’)2Si(CnH2n-1)型有机卤代硅烷X＝Cl、BrR’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基R’＝环烷基n＝1-20f)(RO)3Si(CH2)m-R’型有机硅烷R＝烷基，例如甲基、乙基、丙基
m＝0.1-20R’＝甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基)、-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH＝CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C＝CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3-SH-NR’R”R(R’＝烷基、芳基；R”＝H、烷基、芳基；R＝H、烷基、芳基、苄基、C2H4NR””R”，其中R””＝H、烷基和R”＝H、烷基)g)(R”)x(RO)ySi(CH2)m-R’型有机硅烷R”＝烷基x+y＝3＝环烷基 x＝1.2y＝1.2m＝0.1-20R’＝甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基)、-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH＝CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C＝CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基，和x＝1或2
-SH-NR’R”R(R’＝烷基、芳基；R”＝H、烷基、芳基；R＝H、烷基、芳基、苄基、C2H4NR””R”，其中R””＝H、烷基和R”＝H、烷基)h)X3Si(CH2)m-R’型有机卤代硅烷X＝Cl、Brm＝0.1-20R’＝甲基、芳基(例如-C6H5，取代的苯基)、-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH＝CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C＝CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基，和x＝1或2-SHi)(R)X2Si(CH2)m-R’型有机卤代硅烷X＝Cl、BrR＝烷基，例如甲基、乙基、丙基m＝0.1-20R’＝甲基、芳基(例如-C6H5，取代的苯基)、-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH＝CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C＝CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5
-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基-Sx-(CH2)3Si(OR)3，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基，和x＝1或2-SHj)(R)2XSi(CH2)m-R’型有机卤代硅烷X＝Cl、BrR＝烷基m＝0.1-20R’＝甲基、芳基(例如-C6H5，取代的苯基)、-C4F9、-OCF2-CHF-CF3、-C6F13、-O-CF2-CHF2-NH2、-N3、-SCN、-CH＝CH2、-NH-CH2-CH2-NH2、-N-(CH2-CH2-NH2)2-OOC(CH3)C＝CH2-OCH2-CH(O)CH2-NH-CO-N-CO-(CH2)5-NH-COO-CH3、-NH-COO-CH2-CH3、-NH-(CH2)3Si(OR)3-Sx-(CH2)3Si(OR)3，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基，和x＝1或2-SHk)R’R2Si-N(H)-SiR2R’型硅氮烷R＝烷基、乙烯基、芳基R’＝烷基、乙烯基、芳基l)D3、D4、D5型环状聚硅氧烷，其中D3、D4和D5是指具有3、4或5个-O-Si(CH3)2-型单元的环状聚硅氧烷，
例如八甲基环四硅氧烷＝D4 (m)以下类型的聚硅氧烷或硅油 m＝0、1、2、3、...∞n＝0、1、2、3、...∞u＝0、1、2、3、...∞Y＝CH3、H、CnH2n+1，n＝1-20Y＝Si(CH3)3、Si(CH3)2H、Si(CH3)2OH、Si(CH3)2(OCH3)、Si(CH3)2(CnH2n+1)，n＝1-20R＝烷基，例如CnH2n+1，其中n是1-20；芳基，例如苯基和取代的苯基；(CH2)n-NH2；HR’＝烷基，例如CnH2n+1，其中n是1-20；芳基，例如苯基和取代的苯基；(CH2)n-NH2；H
R”＝烷基，例如CnH2n+1，其中n是1-20；芳基，例如苯基和取代的苯基；(CH2)n-NH2；HR＝烷基，例如CnH2n+1，其中n是1-20；芳基，例如苯基和取代的苯基；(CH2)n-NH2；H可以优选使用以下物质作为表面改性剂辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、二甲基聚硅氧烷、缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、九氟代己基三甲氧基硅烷、十三氟代辛基三甲氧基硅烷、十三氟代辛基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷。
尤其优选可以使用辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷和二甲基聚硅氧烷。
根据本发明的表面改性的氧化铟锡可以用于制备涂布体系，例如，突出表现在IR保护的那些涂布体系。
根据本发明的表面改性的氧化铟锡突出表现在显著的透明性。
实施例对于表面改性的目的来说，将氧化物放入混合器中，并首先任选地用水，然后用表面改性剂喷雾，同时经历充分混合。在完成喷雾后，可以再继续混合15-30分钟，然后将该混合物在50-400℃下调理1-4小时。
可以用酸，例如盐酸将所使用的水酸化以获得1-7的pH值。所使用的硅烷化剂可以溶于溶剂，如乙醇中。使用氧化铟锡(VP AdNanoITO R 50)以制备该实施例。所使用的氧化物(UB PH 13195)的物理化学数据可以从表1中获得。表面改性的氧化物的方法和数据的具体情况在表2和3中列出。
表1
表2表面改性氧化物的制备
*SMA＝表面改性剂**用0.01NHCl代替H2O表面改性剂A＝辛基三甲氧基硅烷B＝3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷C＝六甲基二硅氮烷D＝十六烷基三甲氧基硅烷表3表面改性的氧化物的物理化学数据
权利要求
1.表面改性的氧化铟锡，其特征在于，BET比表面积0.1-299m2/gpH值2.5-9.5C含量0.1-15％。
2.根据权利要求1的表面改性的氧化铟锡的制备方法，其特征在于在混合的同时将所述氧化物用表面改性剂喷雾，然后在50-400℃的温度下将该混合物热处理1-6小时。
3.根据权利要求1的表面改性的氧化铟锡的制备方法，其特征在于在混合的同时将所述氧化物用蒸气形式的表面改性剂进行处理，然后在50-800℃的温度下将所述混合物热处理0.5-6小时。
4.表面改性的氧化铟锡在制备涂布体系中的用途。
全文摘要
表面改性的氧化铟锡，其通过如下方法制备将该氧化物与呈液体或蒸气形式的表面改性剂混合并热处理该混合物。所述表面改性的氧化铟锡可以用来制备涂布体系。
文档编号C09C1/00GK101068889SQ200580041150
公开日2007年11月7日 申请日期2005年10月29日 优先权日2004年11月30日
发明者J·迈尔, G·米夏埃尔 申请人:德古萨有限责任公司