專利名稱：包含疏水化二氧化硅粒子的分散體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含疏水化二氧化硅粒子的含水分散體，及其制備和用途。本發(fā)明還 涉及包含疏水化二氧化硅粒子的配制物，及其制備和用途。
背景技術(shù)：
在分散體的制備中，重要的因素是-在加工期間填料和顏料良好的潤(rùn)濕。這樣能夠減少分散時(shí)間以及分散能的引 入；-通常，粘性非常低的分散體是所期望的；-在干燥之后，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)高度光亮；-分散體固相的沉淀趨勢(shì)應(yīng)為最小值，包括在長(zhǎng)期存儲(chǔ)、長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中以及 在極端氣候壓力下；-在分散體中不應(yīng)發(fā)生絮凝；這在現(xiàn)今習(xí)慣使用混色機(jī)械的情況下，在可再生色 彩的生產(chǎn)中具有特別的意義；-分散體應(yīng)當(dāng)與眾多的添加劑相容。為了考慮到這些因素，通常將分散劑加入到所述分散體中。為了此目的，已經(jīng)建 議了眾多的水溶性分散劑，例如，基于便宜的離子結(jié)構(gòu)的分散劑，例如多磷酸(Ullmarm' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第六版,Point 3. 2. 6. ,2002 ；Th. Staffel,Farbe & Lack 100，1994)和聚丙烯酸(TO-A-02/14415，TO-A-01/60925，J. Schroder, Farbe & Lack 91，1985，11 ；R. Hildred, Farbe & Lack，1990，857-859)或基于非離子脂肪醇乙氧基 化物或烷基酚乙氧基化物的兩性結(jié)構(gòu)，即具有定義的疏水和親水嵌段，或其陰離子改性的 衍生物。然而，迄今為止僅有少數(shù)高度填充、低粘性、穩(wěn)定的包含疏水化二氧化硅粒子的含 水分散體是已知的。高度填充的分散體是所期望的，因?yàn)檫@樣能夠降低運(yùn)輸費(fèi)用，并且當(dāng)它 們被引入到高度填充的涂布分散體中時(shí)，它們不會(huì)被具有高含水量的產(chǎn)品再次稀釋。DE-A-10316661公開(kāi)了一種高度填充、低粘性的分散體，其含有5_50重量％的疏 水化二氧化硅粒子，和通式R1-COO-(CH2-CH(Ph)-O)a-(CnH2l^R2x-O)b-R3的分散劑。然而，此 分散體在應(yīng)用中僅能產(chǎn)生中度的長(zhǎng)效涂層。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有高含量疏水化二氧化硅粒子的低粘度分散 體，其具有高穩(wěn)定性，并且在加工成含水配制物后，再次累積明顯的結(jié)構(gòu)粘度。本發(fā)明提供了一種含水分散體，其包含疏水化二氧化硅粒子，和一種或多種分散 添加劑，堿性組合物，并且其不含彩色顏料、非活性填料和粘合劑，其特征在于-所述疏水化二氧化硅粒子具有30-60，優(yōu)選35-55的甲醇潤(rùn)濕性，并且以0.1-50 重量％，優(yōu)選10-30重量％的含量存在于所述分散體中，
-基于所述分散體，水的含量是30-90重量％，優(yōu)選50-70重量％，-所述分散添加劑是至少一種具有8-18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷酸酯，基于 疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為3-25重量％，優(yōu)選6-20重量％并且更優(yōu)選9-16重
量％，-所述堿性組合物包含或者由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成，其中 R是具有2-10個(gè)碳原子的烷基或羥基取代的烷基，其可以是取代或未取代的、線性或枝化 的、非環(huán)或環(huán)狀的，并且基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其以5-30重量％，優(yōu)選10-20重 量％并且最優(yōu)選12. 5-17. 5重量％的含量存在，-所述分散體進(jìn)一步包含一種或多種具有2-15個(gè)碳原子的多元醇，基于疏水化二 氧化硅粒子的含量，其含量為1-10重量％，優(yōu)選3-7重量％，-所述磷酸酯、堿性組合物和多元醇可溶于分散體的水相中，并且-所述分散體的pH為9-11。含水分散體應(yīng)當(dāng)被理解為基于分散體的液相，含有超過(guò)50重量％的水，通常超過(guò) 70重量％的水的分散體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，需要總結(jié)出關(guān)于本發(fā)明分散體中所使用的疏水化二氧化硅粒子的疏水 性的條件。當(dāng)二氧化硅粒子的疏水性太高或太低時(shí)，其對(duì)本發(fā)明分散體的穩(wěn)定性都具有不 利影響。疏水性的適宜測(cè)量指標(biāo)是甲醇潤(rùn)濕性。在甲醇潤(rùn)濕性的測(cè)量中，在透明離心管中稱量0. 2g(士0. 005g)疏水性二氧化硅 粒子。將8. Oml甲醇/水混合物加入到各個(gè)稱量的樣品中，所述混合物含有10、20、30、40、 50,60,70和80體積％之一的甲醇。將封閉的管振搖30秒，然后在ΖδΟΟπι Γ1下離心5分 鐘。讀出沉淀物體積，轉(zhuǎn)換成百分比并且相對(duì)于甲醇含量(體積％)繪制曲線圖。曲線的 拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)于甲醇潤(rùn)濕性。甲醇潤(rùn)濕性越高，二氧化硅粒子的疏水性越大。在本發(fā)明的分散體中，甲醇潤(rùn)濕性為30-60。滿足此條件的適宜的商購(gòu)可獲得的 疏水化二氧化硅粒子是，例如，AEROSIL R972, AEROSIL R974、AEROSIL R104、AER0SIL R106 和 AER0SIL R9200，全部來(lái)自 Evonik Degussa0疏水化二氧化硅粒子可以優(yōu)選通過(guò)疏水化氣相二氧化硅粒子而獲得。氣相粒子被 理解為通過(guò)火焰水解或火焰氧化制備的那些。氣相二氧化硅粒子描述在，例如，Ullmarm’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry，Vol. A23，635 頁(yè)，5th Edition 中。這些粒子通 常以聚集的初級(jí)粒子形式存在，并且在它們的表面上具有能夠與疏水化試劑反應(yīng)的活性位 點(diǎn)。本發(fā)明分散體所使用的疏水化二氧化硅粒子優(yōu)選具有50-300m2/g，更優(yōu)選70-200m2/g， 最優(yōu)選90-150m2/g的BET表面積。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)本發(fā)明分散體中的疏水化二氧化硅粒子具有200nm或更小的 平均粒徑(中值)時(shí)是有利的。特別優(yōu)選的范圍是100-200nm。本發(fā)明分散體的其它基本組分是至少一種含有8-18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷 酸酯。所述分散體優(yōu)選包含具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)線性C12-C14碳鏈的乙氧基化伯醇的單、二 和/或三取代的磷酸酯。此外，本發(fā)明的分散體包含一種堿性組合物，所述堿性組合物包含或者由一種或 多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成。堿性組合物優(yōu)選由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N 的胺組成。這些胺優(yōu)選是伯胺、仲胺或叔胺或者具有2-10個(gè)碳原子的氨基醇。適宜的化合物例如是單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N, N-二甲 基異丙醇胺、3-氨基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-吡咯烷酮、 N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮和哌啶。 特別優(yōu)選的是包含N，N-二甲基乙醇胺(Me2N(CH2)2OH)的本發(fā)明的分散體。本發(fā)明分散體的其它基本組分是含有2-15個(gè)碳原子的多元醇。所述多元醇優(yōu)選 選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、三丙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二 醇、甘油、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丁基醚、二丙二醇單乙基醚、乙炔基 二醇例如2，4，7，9-四甲基癸-5-炔-4，7-二醇、或乙炔基二醇的衍生物。本發(fā)明分散體可以優(yōu)選包含三丙二醇、2，4，7，9-四甲基癸-5-炔-4，7-二醇或二 者的混合物。本發(fā)明的含水分散體可以進(jìn)一步包含N-甲基-2-吡咯烷酮。N-甲基-2-吡咯烷 酮的含量基于疏水化二氧化硅粒子的含量?jī)?yōu)選為1-20重量％。此外，包含N，N- 二甲基乙醇胺和1-甲基-2-吡咯烷酮的含水分散體是有利的。本發(fā)明的分散體可以進(jìn)一步包含一種或多種優(yōu)選的不含硅樹(shù)脂的消泡劑。基于疏 水化二氧化硅粒子的含量，其含量?jī)?yōu)選為0. 5-5重量％并且更優(yōu)選為1-3重量％。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特別有利的本發(fā)明的分散體是如下的分散體，其-具有9-11的pH，并且-含有基于所述分散體10-30重量％的疏水化二氧化硅粒子，·具有40-50的甲醇潤(rùn)濕性，·具有 90-150m2/g 的 BET 表面積，-基于疏水化二氧化硅粒子含量，9-16重量％的具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)線性C12-C14 碳鏈的乙氧基化伯醇的單、二和/或三取代的磷酸酯，-基于疏水化二氧化硅粒子含量，5-20重量％的N，N-二甲基乙醇胺，-基于疏水化二氧化硅粒子含量，10-20重量％的1-甲基-2-吡咯烷酮，-基于疏水化二氧化硅粒子含量，3-7重量％的三丙二醇，和0.5-1. 5重量％的2， 4,7,9- 0 甲基癸-5-炔-4，7- 二醇，-基于疏水化二氧化硅粒子含量，1-3重量％的一種或多種消泡劑，-和基于所述分散體，40-70重量％的水。用于制備本發(fā)明含水分散體的適宜分散設(shè)備是能夠用含水相使疏水化粉末相強(qiáng) 烈潤(rùn)濕的任意設(shè)備。在涂布工業(yè)中，通常的作法是使用溶解器實(shí)現(xiàn)該目的，所述溶解器相對(duì) 簡(jiǎn)單的構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)維護(hù)費(fèi)用低并且易于清潔的生產(chǎn)方式。然而，根據(jù)所需粘性或者所要 獲得的疏水氣相二氧化硅含水分散體的填充水平，強(qiáng)烈分散或者后研磨是需要的。所述后 研磨可以在例如攪拌球磨中進(jìn)行。但是，在許多情況下，借助于轉(zhuǎn)子/定子機(jī)械的強(qiáng)烈剪切 就是足夠的。潤(rùn)濕和分散方式適宜組合是來(lái)自Ystral的轉(zhuǎn)子/定子機(jī)，其能夠使粉末吸入， 并且在關(guān)閉粉末吸入口之后通過(guò)強(qiáng)烈的剪切進(jìn)行分散。特別是在轉(zhuǎn)子/定子機(jī)的情況下，其中空氣可以被吸入并且由此能夠形成泡沫， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)僅充入一部分所需的水并且引入一部分疏水化二氧化硅是有利的。從特定 量的疏水化二氧化硅，基于所要引入的疏水化二氧化硅總量大約25重量％，其消泡效果是 可被檢測(cè)到的。那時(shí)再加入所需含量的水和疏水化二氧化硅以及分散體的其它組分。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種配制物，其包含疏水化二氧化硅粒子，一種或多種粘合 劑，一種或多種分散添加劑以及堿性組合物，其中-所述疏水化二氧化硅粒子具有30-60，優(yōu)選35-55的甲醇潤(rùn)濕性，并且在所述配 制物中以0. 05-5重量％的含量存在，-所述分散添加劑是至少一種具有8-18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷酸酯，基于 疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為3-25重量％，優(yōu)選6-20重量％，更優(yōu)選為9-16重
量％，-所述堿性組合物包含或由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成，其中R 是具有2-10個(gè)碳原子的烷基或羥基取代的烷基，其可以是取代或未取代的、線性或枝化 的、非環(huán)或環(huán)狀的，并且基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其以5-30重量％，優(yōu)選10-20重 量％，最優(yōu)選12. 5-17. 5重量％的含量存在，-所述分散體進(jìn)一步包含一種或多種具有2-15個(gè)碳原子的多元醇，基于疏水化二 氧化硅粒子的含量，其含量為1-10重量％，優(yōu)選3-7重量％，并且-所述配制物的pH小于9，優(yōu)選為8-8.9。適宜的粘合劑可以是油漆和涂層技術(shù)中常見(jiàn)的樹(shù)脂，如“Lackharze，Chemie, Eigenschaften und Anwendungen[Coating resins， chemistry, properties and applications]，Eds，D. Stoye，W. Freitag，Hanser Verlag 編輯，Munich，Vienna, 1996，，中 所述。其實(shí)例包括任選地帶有其它官能團(tuán)的(甲基)丙烯酸及其酯與其它烯鍵式不飽和 化合物如苯乙烯的聚合物和共聚物、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多 元醇和環(huán)氧樹(shù)脂，以及這些聚合物的任意混合物，還有通過(guò)縮聚反應(yīng)制備的脂肪酸改性的 “醇酸樹(shù)脂”，如Ullmann, 3rdEdition, 11卷，334頁(yè)ff中所描述。另外，所使用的聚合物組分可以是帶有羥基基團(tuán)的有機(jī)化合物，例如，聚丙烯酸 酯_，聚酯_，聚己內(nèi)酯_，聚醚_，聚碳酸酯_和聚氨酯多元醇，以及羥基官能化的環(huán)氧樹(shù)脂， 和這些聚合物的任意混合物。尤其是，使用含水或含溶劑或不含溶劑的聚丙烯酸酯-和聚 酯多元醇以及它們的任意混合物。聚丙烯酸酯多元醇是單體(其中一些具有羥基)與其它烯鍵式不飽和單體的共聚 物，所述其它烯鍵式不飽和單體例如是(甲基)丙烯酸的酯、苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯 基甲苯、乙烯基酯、單和二烷基馬來(lái)酸酯和富馬酸酯、α-烯烴以及其它不飽和的低聚物和 聚合物。本發(fā)明的配制物可以進(jìn)一步包含彩色顏料和/或非活性填料。所述彩色顏料可以具有有機(jī)或無(wú)機(jī)屬性。其實(shí)例包括硫酸鋇、氧化鉛、硅酸鉛、氧 化鐵、酞菁復(fù)合物、二氧化鈦、氧化鋅和硫化鋅。本發(fā)明的配制物可以進(jìn)一步包含非活性填料，非活性填料被理解為本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知的填料并且其對(duì)所述配制物流變性質(zhì)的影響僅是微不足道的。其實(shí)例包括碳酸鈣、 硅藻土、云母、高嶺土、白堊、石英和滑石。彩色顏料和/或非活性填料通常基于配制物中總固體含量以10-70重量％，優(yōu)選 30-50重量％的總含量存在。配制物中的總固體含量是由疏水化二氧化硅粒子、粘合劑以及任意的彩色顏料和非活性填料構(gòu)成的，其基于所述配制物優(yōu)選為40-60重量％。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種制備所述配制物的方法，其中使用本發(fā)明的含水分散體。本發(fā)明進(jìn)一步提供了本發(fā)明含水分散體或本發(fā)明配制物作為汽車(chē)工業(yè)中水性表 面涂料的添加劑，作為罐頭涂層和卷材涂料工藝中的涂層組分，作為水基UV-固化配制物 中的添加劑，例如用于木材保護(hù)，以及作為涂層保護(hù)膜組分的用途。
實(shí)施例實(shí)施例1(根據(jù)本發(fā)明)在攪拌下將6. 36kg 來(lái)自 Cognis 的 Hydropalat: 7003、1. 27kg 二甲基乙醇胺
(DMEA) ,0. 19kg來(lái)自 Byk Chemie 的 BYK 011、0. 19kg 來(lái)自 Air Products 的 Surfynol 104、 1. 91kg 1-甲基-2-吡咯烷酮和0. 63kg三丙二醇加入到21. 19kg水中。接著通過(guò)借助于Conti TDS 3轉(zhuǎn)子-定子機(jī)的吸力開(kāi)始吸入疏水化二氧化硅粒子 從而進(jìn)行混合。大約30分鐘以后，已經(jīng)吸入了 12. 80kg來(lái)自Evonik Degussa的Aerosil R972。現(xiàn)在，繼續(xù)剪切30分鐘，然后用16. 15kg軟化水稀釋。獲得了疏水化二氧化硅粒子含量為21重量％的分散體。分散體的pH是10。通過(guò) 加入鹽酸(IM)將其值調(diào)低至4。該分散體為Dl。實(shí)施例2 (根據(jù)本發(fā)明)初始時(shí)，向夾套分散容器中加入312. 5g軟化水、100. Og Hydropalat 7003,6. Og DMEA、3.0g BYK 011、3.0g Surfynol 104E、30. Og 甲基 _2_ 吡咯烷酮和 10. Og 三丙二 醇，借助于來(lái)自VMA-Getzmann GmbH的Dispermat 實(shí)驗(yàn)室溶解器(齒盤(pán)直徑70mm)在每分 鐘200轉(zhuǎn)下將其混合。然后分批加入Aerosil R972，在每分鐘2400轉(zhuǎn)下分散。在加入大 約80gAerosil R972之后，交替加入另外的Aerosil R972和另外的水(總共339. 5g的 水)。在加入了 170g Aerosil R972時(shí)，已經(jīng)加完了全部量的水。然后交替向分散體中引入 另外30g Aerosil R972和6g DMEA。總共有200g的Aerosil R972被引入(占分散體的 20%)。接著，用溶解器在每分鐘2400轉(zhuǎn)下繼續(xù)分散15分鐘。為了獲得良好的Aerosil分 散體，借助于Ultra Turrax (裝有S50N-G45G分散工具的來(lái)自Ika-Werke的Ultra-Turrax T50型轉(zhuǎn)子/定子分散單元)在每分鐘7000轉(zhuǎn)下進(jìn)行30分鐘最終的分散。在此過(guò)程中，用 水將夾套分散容器冷卻，從而使溫度為大約30°C。所述分散體的pH為10. 2，粘度在IOs"1時(shí)為82mPas，在100s"1時(shí)為72mPas (實(shí)施 例中報(bào)道的所有粘度值是基于23°C的溫度)。實(shí)施例3 (根據(jù)本發(fā)明)初始時(shí)，向夾套分散容器中加入312. 5g軟化水、100. Og Hydropalat 7003,6. Og DMEA,3. Og BYK 011、3.0g Surfynol 104E、30. Og 甲基 _2_ 吡咯烷酮和 10. Og 三丙二 醇，借助于來(lái)自VMA-Getzmann GmbH的Dispermat 實(shí)驗(yàn)室溶解器(齒盤(pán)直徑70mm)在每分 鐘200轉(zhuǎn)下將其混合。然后分批加入Aerosil R974，在每分鐘2400轉(zhuǎn)下分散。在加入大 約70gAerosil R974之后，交替加入另外的Aerosil R974和其它的水(總共339. 5g的 水)。在加入了 170g Aerosil R974時(shí)，已經(jīng)加完了全部量的水。然后交替向分散體中引 入另外30g Aerosil R974和6g DMEA。接著，用溶解器在每分鐘2400轉(zhuǎn)下繼續(xù)分散15分鐘。為了獲得良好的Aerosil分散體，借助于Ultra Turrax (裝有S50N-G45G分散工具的 來(lái)自Ika-Werke的Ultra_TurraxT50型轉(zhuǎn)子/定子分散單元)在每分鐘7000轉(zhuǎn)下進(jìn)行30 分鐘最終的分散。在此過(guò)程中，用水將夾套分散容器冷卻，從而使溫度為大約30°C。所述分散體的pH為10. 1，粘度在IOs4時(shí)為1036mPas，在100s<時(shí)為390mPas。實(shí)施例4(對(duì)比例)初始時(shí)，向夾套分散容器中加入312. 5g軟化水、100. Og Hydropalat 7003,6. Og
DMEA、3.0g BYK 011、3.0g Surfynol 104E、30. Og 甲基 _2_ 吡咯烷酮和 10. Og 三丙二 醇，借助于來(lái)自VMA-Getzmann GmbH的Dispermat_ 實(shí)驗(yàn)室溶解器(齒盤(pán)直徑70mm)在每分 鐘200轉(zhuǎn)下將其混合。然后分批加入AerOsil R202，在每分鐘2400轉(zhuǎn)下分散。粉末的潤(rùn) 濕非常差，并且分散得也非常差。在僅加入44g(9重量％)之后，所述分散體變得非常粘稠 并且不能引入其它的Aerosi 1 R202。實(shí)施例5 (對(duì)比例)初始時(shí)，向夾套分散容器中加入312. 5g軟化水、6. Og DMEA、3. 0gBYK 011、3. Og Surfynol 104E、30. Og 1-甲基_2_吡咯烷酮和10. Og三丙二醇，借助于來(lái)自VMA-Getzmann GmbH的Dispermat 實(shí)驗(yàn)室溶解器(齒盤(pán)直徑70mm)在每分鐘200轉(zhuǎn)下將其混合。然后分 批加入Aerosil R972，在每分鐘2400轉(zhuǎn)下分散。粉末的潤(rùn)濕非常差，并且分散得也非常 差。在僅加入40g(10重量％ )之后，所述分散體就變得非常粘稠。即使加入另外的水(104g)，也不能帶來(lái)任何明顯的改善；僅能再分散入另外的6g Aerosil R972。另外加入2. 8g DMEA也未帶來(lái)任何改善。實(shí)施例6 (對(duì)比例)初始時(shí)，向夾套分散容器中加入312. 5g軟化水、100. Og Hydropalat 7003,6. Og DMEA、3.0g BYK 011、3.0g Surfynol 104E 禾Π 30. Og 1_ 甲基 _2_ 吡咯燒酮，借助于來(lái) 自VMA-Getzmann GmbH的Dispermat 實(shí)驗(yàn)室溶解器(齒盤(pán)直徑70mm)在每分鐘200轉(zhuǎn) 下將其混合。然后分批加入Aerosil R972，在每分鐘2400轉(zhuǎn)下分散。在加入大約80g Aerosil R972之后，交替加入另外的Aerosil R972和另外的水(總共339. 5g的水)。在 加入了 160gAerOsil R972時(shí)，已經(jīng)加完了全部量的水。然后交替向分散體中引入另外40g Aerosil R972 和 6g DMEA0 總共有 200g 的 Aerosil R972 被加入(占分散體的 20% ) 接著，用溶解器在每分鐘2400轉(zhuǎn)下繼續(xù)分散15分鐘。為了獲得良好的Aerosil分 散體，借助于Ultra Turrax (裝有S50N-G45G分散工具的來(lái)自Ika-Werke的Ultra-Turrax T50型轉(zhuǎn)子/定子分散單元)在每分鐘7000轉(zhuǎn)下進(jìn)行30分鐘最終的分散。在此過(guò)程中，用 水將夾套分散容器冷卻，從而使溫度為大約30°C。所述分散體的pH為10. 1，粘度在IOiT1 時(shí)為 69mPas，在 IOOs-1 時(shí)為 57mPas。即使通過(guò)超聲處理，所述分散體也難于脫氣并且因此其在油漆和涂層領(lǐng)域中的應(yīng) 用適應(yīng)性受到限制。實(shí)施例7 (對(duì)比例)通過(guò)設(shè)置在大約2500rpm下的溶解器將IOOg Aerosil R972分批引入到192. 5g 軟化水，88g分散劑C18H37-COO-(C2H4O)iqqH和來(lái)自EP-1-1026178實(shí)施例1的含氧化胺的馬來(lái) 酸酐共聚物的混合物，混合含量為85 15，以40%水溶液的形式，以及7. 5g Tego Foamex 810, Degussa AG中。使用總共1. 79g90%的2_氨基_2_甲基丙醇溶液將pH保持在10。在已經(jīng)加入了剩余的110. 21g軟化水之后，將混合物在3000rpm下再勻化15分鐘。接 著，借助于Ultra Turrax在7000rpm下作用30分鐘產(chǎn)生目前的分散體。d50(v)為 I93Mi ；粘度在 IOs4 時(shí)為 310mPas，在 IOOs4 時(shí)為 275mPas。表1顯示了實(shí)施例1至7分散體的組成和性質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例1至3產(chǎn)生了具有低粘度的分散體，該粘度即使在長(zhǎng)期存儲(chǔ)的過(guò)程 中也不會(huì)明顯地增加。表2重復(fù)了剛好在分散體制備之后，在存儲(chǔ)1個(gè)月之后以及在存儲(chǔ) 6個(gè)月之后實(shí)施例1中所制備的分散體的粘度值(mPas)對(duì)剪切速率(s—1)的函數(shù)。疏水化二氧化硅粒子的平均粒徑d5CI(中值)表現(xiàn)類似。在剛好制備之后其為 156nm，在存儲(chǔ)1個(gè)月之后為174nm并且在存儲(chǔ)6個(gè)月之后為194nm。

圖1顯示了粘度(mPas)對(duì)pH的函數(shù)。在9至11的范圍內(nèi)，所述分散體顯示出特 別低的粘度。在小于9的pH值下，粘度再次上升。此結(jié)構(gòu)粘度實(shí)現(xiàn)例如還包含填料和/或 彩色顏料的分散體穩(wěn)定性增加，因?yàn)樗鼧O大降低了它們的沉淀。
權(quán)利要求
含水分散體，其包含疏水化二氧化硅粒子和一種或多種分散添加劑、堿性組合物，并且其不含有彩色顏料、非活性填料和粘合劑，其特征在于 所述疏水化二氧化硅粒子具有30 60的甲醇潤(rùn)濕性，并且以0.1 50重量％的含量存在于所述分散體中， 基于所述分散體，水的含量是30 90重量％， 所述分散添加劑是至少一種具有8 18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷酸酯，基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為3 25重量％， 所述堿性組合物包含或者由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成，其中R是具有2 10個(gè)碳原子的烷基或羥基取代的烷基，并且基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其以5 30重量％的含量存在， 所述分散體進(jìn)一步包含一種或多種具有2 15個(gè)碳原子的多元醇，基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為1 10重量％， 所述磷酸酯、堿性組合物和多元醇可溶于分散體的水相中，并且 所述分散體的pH為9 11。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的含水分散體，其特征在于所述甲醇潤(rùn)濕性為35-55。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的含水分散體，其特征在于所述疏水化二氧化硅粒子來(lái)源于氣 相方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的含水分散體，其特征在于所述疏水化二氧化硅粒子的平均粒 徑(中值)為200nm或更小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的含水分散體，其特征在于所述磷酸酯是具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè) 線性C12-C14碳鏈的乙氧基化伯醇的單、二和/或三取代的磷酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的含水分散體，其特征在于它包含N，N-二甲基乙醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的含水分散體，其特征在于它包含三丙二醇，2，4，7，9-四甲基 癸-5-炔-4，7- 二醇，或二者的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的含水分散體，其特征在于它包含N-甲基-2-吡咯烷酮。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的含水分散體，其特征在于它還包含一種或多種消泡劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的含水分散體，其特征在于 -具有9-11的pH，并且-基于所述分散體，含有10-30重量％的疏水化二氧化硅粒子， 甲醇潤(rùn)濕性為40-50， BET 表面積為 90-150m2/g，_基于疏水化二氧化硅粒子的含量，9-16重量％的具有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)線性C12-C1JI 鏈的乙氧基化伯醇的單、二和/或三取代的磷酸酯，-基于疏水化二氧化硅粒子的含量，5-20重量％的N，N- 二甲基乙醇胺， -基于疏水化二氧化硅粒子的含量，10-20重量％的1-甲基-2-吡咯烷酮， -基于疏水化二氧化硅粒子的含量，3-7重量％的三丙二醇，和0. 5-1. 5重量％的2，4， 7，9-四甲基癸-5-炔-4，7- 二醇，-基于疏水化二氧化硅粒子的含量，1-3重量％的一種或多種消泡劑， -和基于所述分散體，40-70重量％的水。
11.包含疏水化二氧化硅粒子、一種或多種粘合劑、一種或多種分散添加劑和堿性組合 物的配制物，其特征在于-所述疏水化二氧化硅粒子具有30-60的甲醇潤(rùn)濕性，并且在所述配制物中以0. 05-5重量％的含量存在，-所述分散添加劑是至少一種具有8-18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷酸酯，基于疏水化 二氧化硅粒子的含量，其含量為3-25重量％，-所述堿性組合物包含或由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成，其中R是具有 2-10個(gè)碳原子的烷基或羥基取代的烷基，基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其以5-30重 量％的含量存在，-所述分散體進(jìn)一步包含一種或多種具有2-15個(gè)碳原子的多元醇，基于疏水化二氧化 硅粒子的含量，其含量為1-10重量％，并且 -所述配制物的PH小于9。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的配制物，其特征在于進(jìn)一步包含彩色顏料和/或非活性填料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12的配制物的制備方法，其特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求1至 10的含水分散體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至10的含水分散體或根據(jù)權(quán)利要求11和12的配制物的用途，其 作為汽車(chē)工業(yè)中水性表面涂料的添加劑，作為罐頭涂層和卷材涂料工藝中的涂層組分，作 為水基UV-固化配制物中的添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及含水分散體，其包含疏水化二氧化硅粒子和一種或多種分散添加劑、堿性組合物，并且其不含有彩色顏料、非活性填料和粘合劑，其中所述疏水化二氧化硅粒子具有30-60的甲醇潤(rùn)濕性，并且以0.1-50重量％的含量存在于所述分散體中，基于所述分散體，水的含量是30-90重量％，所述分散添加劑是至少一種具有8-18個(gè)碳原子的乙氧基化醇的磷酸酯，基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為3-25重量％，所述堿性組合物包含或者由一種或多種通式RNH2、R2NH和R3N的胺組成，其中R是具有2-10個(gè)碳原子的烷基或羥基取代的烷基，并且基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其以5-30重量％的含量存在，所述分散體進(jìn)一步包含一種或多種具有2-15個(gè)碳原子的多元醇，基于疏水化二氧化硅粒子的含量，其含量為1-10重量％，所述分散體的pH為9-11。
文檔編號(hào)B01F17/14GK101981135SQ200980111598
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者G·佩萊, S·賴茨, U·迪納, W·洛茨 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司