[发明专利]复合无机颗粒以及制备和使用它们的方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合无机颗粒(composite inorganic particles)，包含复合无机颗粒的组合物，制备复合无机颗粒的方法和使用复合无机颗粒的方法。

背景技术

在各种应用中，非常需要包含金属磷酸盐的金属氧化物颗粒。例如，出于各种目的，可以将具有金属磷酸盐材料的涂料施加到各种基底，例如在升高的温度抵御苛刻化学环境的耐腐蚀性，作为纤维涂层以提供高温复合材料的韧化，作为用于植入体的生物活性表面的涂层，和通常用于基底的改性以获得想要的电、化学、热和机械性能。

本领域中不断致力于开发具有最佳性能的颗粒，例如包含金属磷酸盐的金属氧化物颗粒，从而所述颗粒可以用于各种应用。

本领域中对于在分散体或悬浮液中稳定的包含金属磷酸盐的金属氧化物颗粒存在需求。而且，本领域中对于尺寸相对小和/或均匀的包含金属磷酸盐的金属氧化物颗粒存在需求。

发明内容

本发明通过发现包含金属磷酸盐的新型复合无机颗粒解决了以上讨论的一些困难和问题。所述复合无机颗粒具有使得它们能够长时间保持悬浮的粒度和粒度分布。而且，所述复合无机颗粒具有提供均匀分布在所述颗粒表面上的所希望量的可用金属磷酸盐的组成和结构。所述新型复合无机颗粒典型地是多孔或无孔的金属氧化物颗粒，并且可以用作抗腐蚀剂、填料、硬化剂、表面改性剂等。所述新型复合无机颗粒特别适合用于抗腐蚀涂料、漆、生物活性表面涂料、防护涂料、用于牙科植入物的填料、用于陶瓷的填料、用于玻璃的掺杂剂等。

在一个示例性实施方案中，本发明的复合无机颗粒的粉末包含金属磷酸盐和金属氧化物，其中所述颗粒具有金属氧化物芯和在所述金属氧化物芯上的金属磷酸盐的涂层。

在另一示例性实施方案中，本发明的复合无机颗粒的粉末包含金属氧化物和金属磷酸盐颗粒，所述颗粒具有使中值粒度(median particle size)小于约50μm的粒度分布。平均粒度(mean particle size)可以为约40μm或更小，约30μm或更小，或约20μm或更小。所述中值粒度可以为约0.001μm到约50μm，约0.001μm到约40μm，或约0.001μm到约30μm。

在一个甚至进一步的示例性实施方案中，本发明的复合无机颗粒的粉末包含金属磷酸盐和金属氧化物，其中在与液体混合后，形成保持稳定至少六个月的分散体。在一个替代性实施方案中，所述分散体保持稳定至少约一年。

在一个示例性实施方案中，本发明的复合无机颗粒的分散体包含金属磷酸盐和金属氧化物，其中所述颗粒具有金属氧化物芯和在所述金属氧化物芯上的金属磷酸盐的涂层。

在一个进一步的示例性实施方案中，本发明的复合无机颗粒的分散体包含金属磷酸盐和金属氧化物，其中所述分散体保持稳定至少六个月。在一个替代性实施方案中，所述分散体保持稳定至少约一年。

本发明还涉及制备复合无机颗粒的方法。在根据本发明的另一示例性实施方案中，制备复合无机颗粒的方法包括提供金属氧化物颗粒，在所述金属氧化物颗粒上形成金属磷酸盐的涂层。

在根据本发明的另一示例性实施方案中，制备复合无机颗粒的方法包括提供金属氧化物颗粒，在所述金属氧化物颗粒上形成金属磷酸盐的涂层。所述复合无机颗粒可以具有使中值粒度小于约50μm的粒度分布。

在根据本发明的一个示例性实施方案中，制备复合无机颗粒的方法包括提供金属氧化物颗粒，在所述金属氧化物颗粒上形成金属磷酸盐的涂层。所述分散体可以保持稳定至少六个月，甚至高达大于一年。

本发明进一步涉及使用复合无机颗粒的方法。在使用复合无机颗粒的一个示例性方法中，所述方法包括提供包含金属磷酸盐和金属氧化物的复合无机颗粒的粉末；将所述粉末与液体混合以形成分散体；和将所述分散体施加到基底，其中所述颗粒具有金属氧化物芯和在所述金属氧化物芯上的金属磷酸盐的涂层。

在使用复合无机颗粒的另一个示例性方法中，所述方法包括提供液体和复合无机颗粒的分散体，其包含金属磷酸盐和金属氧化物；和将所述分散体施加到基底，其中所述颗粒具有金属氧化物芯和在所述金属氧化物芯上的金属磷酸盐的涂层。

本发明的这些和其它特征和优点在阅读公开的实施方案的以下详细说明和后附的权利要求后将变得更加明显。

具体实施方式