專利名稱：表面改性的氧化銦錫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面改性的氧化銦錫，其制備方法及其用途。
背景技術(shù)：
氧化銦錫可從DE 101 29 376獲知。它們通過如下方法制備將銦鹽的溶液與錫鹽的溶液混合，將該溶液霧化并將霧化的溶液混合物熱解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供表面改性的氧化銦錫，其特征在于BET比表面積0.1-299m2/gpH值2.5-9.5C含量0.1-15％。
本發(fā)明還提供表面改性的氧化銦錫的制備方法，其特征在于在混合的同時(shí)將該氧化物用表面改性劑噴霧，然后在50-400℃的溫度下將該混合物熱處理1-6小時(shí)。
本發(fā)明還提供根據(jù)本發(fā)明的表面改性的氧化銦錫的另一種制備方法，其特征在于將該氧化物用蒸氣形式的表面改性劑處理，然后在50-800℃的溫度下將該混合物熱處理0.5-6小時(shí)。
所述熱處理可以在保護(hù)性氣體如氮?dú)庀逻M(jìn)行。
所述表面改性可以在具有噴霧器的可加熱的混合器和干燥器中連續(xù)或分批的進(jìn)行。適合的裝置可以是，例如犁鏵混合器、多層干燥器、流化床或閃蒸干燥器。
從DE 101 29 376獲知的氧化銦錫可以作為所述氧化物使用。
根據(jù)本發(fā)明可以使用具有以下物理化學(xué)特性參數(shù)的氧化銦錫通過TEM測(cè)定的1-200納米的平均初級(jí)顆粒尺寸BET表面積(DIN 66131) 0.1-300m2/gXRD結(jié)構(gòu) 立方體氧化銦、四方體氧化錫根據(jù)BJH方法 0.03ml-0.30ml/g(DIN 66134)的中孔粗孔(DIN 66133) 1.5-5.0ml/g堆積密度(DIN-ISO 787/XI) 50-2000g/l根據(jù)本發(fā)明使用的氧化銦錫可以摻雜有呈氧化物和/或金屬元素形式的以下物質(zhì)鋁、釔、鎂、鎢、硅、釩、金、錳、鈷、鐵、銅、銀、鈀、釕、鎳、銠、鎘、鉑、銻、鋨、鈰、銥、鋯、鈣、鈦、鋅、其中可以使用相應(yīng)的鹽作為起始物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明使用的氧化銦錫可以通過如下方法制備將銦鹽溶液與錫鹽溶液混合，任選添加至少一種摻雜組分的溶液，將這一溶液混合物霧化，將霧化的溶液混合物熱解并將所獲得的產(chǎn)品與廢氣分離。
可以使用無機(jī)化合物如氯化物、硝酸鹽，以及有機(jī)金屬前體如乙酸鹽、醇鹽作為鹽。
溶液混合物還可以包含熱解法制備的二氧化硅的分散體(可以任選地是疏水的)或硅溶膠。在此必須考慮到二氧化硅作為結(jié)晶體的核，因而二氧化硅的最大顆粒尺寸通過最終產(chǎn)品的最大顆粒尺寸來預(yù)先確定。
溶液可以任選地包含水、水溶性的有機(jī)溶劑如醇，例如乙醇、丙醇和/或丙酮。
溶液可以使用超聲波霧化器、超聲波噴霧器、雙流體噴嘴或三流體噴嘴來進(jìn)行霧化。
如果使用超聲波霧化器或超聲波噴霧器，可以將所獲得的氣溶膠與載運(yùn)氣體和/或提供給火焰的N2/O2氣體混合。
如果使用雙流體或三流體噴嘴，可以將氣溶膠直接噴到火焰中。
還可以使用不與水混溶的有機(jī)溶劑如醚。
分離可以利用過濾器或旋風(fēng)分離器進(jìn)行。
可以在通過燃燒氫/空氣和氧氣產(chǎn)生的火焰中進(jìn)行熱解。可以使用甲烷、丁烷和丙烷代替氫。
熱解也可以使用外加熱爐進(jìn)行。
也可以使用流化床反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)管或脈沖反應(yīng)器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例用于制備根據(jù)本發(fā)明使用的氧化銦錫的加工參數(shù)在下表中列出

所獲得的產(chǎn)品的物理化學(xué)參數(shù)在下表中列出

根據(jù)本發(fā)明使用的產(chǎn)品顯示立方體的氧化銦和四方體的氧化錫。
可以使用硅烷作為表面處理劑。此類硅烷可以是以下硅烷，其可以單獨(dú)或混合在一起使用a)(RO)3Si(CnH2n+1)和(RO)3Si(CnH2n-1)型有機(jī)硅烷R＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基，n＝1-20b)R’x(RO)ySi(CnH2n+1)和R’x(RO)ySi(CnH2n-1)型的有機(jī)硅烷R＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R’＝環(huán)烷基n＝1-20x+y＝3x＝1.2y＝1.2c)X3Si(CnH2n+1)和X3Si(CnH2n-1)型有機(jī)鹵代硅烷X＝Cl、Brn＝1-20d)X2(R’)Si(CnH2n+1)和X2(R’)Si(CnH2n-1)型有機(jī)鹵代硅烷X＝Cl、BrR’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R’＝環(huán)烷基n＝1-20e)X(R’)2Si(CnH2n+1)和X(R’)2Si(CnH2n-1)型有機(jī)鹵代硅烷X＝Cl、BrR’＝烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R’＝環(huán)烷基n＝1-20f)(RO)3Si(CH2)m-R’型有機(jī)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、芐基、C2H4NR””R”，其中R””＝H、烷基和R”＝H、烷基)g)(R”)x(RO)ySi(CH2)m-R’型有機(jī)硅烷R”＝烷基x+y＝3＝環(huán)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、芐基、C2H4NR””R”，其中R””＝H、烷基和R”＝H、烷基)h)X3Si(CH2)m-R’型有機(jī)鹵代硅烷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’型有機(jī)鹵代硅烷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’型有機(jī)鹵代硅烷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型環(huán)狀聚硅氧烷，其中D3、D4和D5是指具有3、4或5個(gè)-O-Si(CH3)2-型單元的環(huán)狀聚硅氧烷，
例如八甲基環(huán)四硅氧烷＝D4 (m)以下類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可以優(yōu)選使用以下物質(zhì)作為表面改性劑辛基三甲氧基硅烷、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、縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、縮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。
尤其優(yōu)選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。
根據(jù)本發(fā)明的表面改性的氧化銦錫可以用于制備涂布體系，例如，突出表現(xiàn)在IR保護(hù)的那些涂布體系。
根據(jù)本發(fā)明的表面改性的氧化銦錫突出表現(xiàn)在顯著的透明性。
實(shí)施例對(duì)于表面改性的目的來說，將氧化物放入混合器中，并首先任選地用水，然后用表面改性劑噴霧，同時(shí)經(jīng)歷充分混合。在完成噴霧后，可以再繼續(xù)混合15-30分鐘，然后將該混合物在50-400℃下調(diào)理1-4小時(shí)。
可以用酸，例如鹽酸將所使用的水酸化以獲得1-7的pH值。所使用的硅烷化劑可以溶于溶劑，如乙醇中。使用氧化銦錫(VP AdNanoITO R 50)以制備該實(shí)施例。所使用的氧化物(UB PH 13195)的物理化學(xué)數(shù)據(jù)可以從表1中獲得。表面改性的氧化物的方法和數(shù)據(jù)的具體情況在表2和3中列出。
表1

表2表面改性氧化物的制備

*SMA＝表面改性劑**用0.01NHCl代替H2O表面改性劑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學(xué)數(shù)據(jù)

權(quán)利要求
1.表面改性的氧化銦錫，其特征在于，BET比表面積0.1-299m2/gpH值2.5-9.5C含量0.1-15％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的表面改性的氧化銦錫的制備方法，其特征在于在混合的同時(shí)將所述氧化物用表面改性劑噴霧，然后在50-400℃的溫度下將該混合物熱處理1-6小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的表面改性的氧化銦錫的制備方法，其特征在于在混合的同時(shí)將所述氧化物用蒸氣形式的表面改性劑進(jìn)行處理，然后在50-800℃的溫度下將所述混合物熱處理0.5-6小時(shí)。
4.表面改性的氧化銦錫在制備涂布體系中的用途。
全文摘要
表面改性的氧化銦錫，其通過如下方法制備將該氧化物與呈液體或蒸氣形式的表面改性劑混合并熱處理該混合物。所述表面改性的氧化銦錫可以用來制備涂布體系。
文檔編號(hào)C09C1/00GK101068889SQ200580041150
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者J·邁爾, G·米夏埃爾 申請(qǐng)人:德古薩有限責(zé)任公司