部分的加熱或真空化使這些材料揮發(fā))。例如，易變的活性有機(jī)材料可以用于提高抗微生物抗性，提高導(dǎo)電性或防污性質(zhì)，充當(dāng)抗氧化劑，和/或提供光穩(wěn)定或提高UV光穩(wěn)定性?？梢圆捎梅且鬃冇袡C(jī)部分以以其它活性成分提供用于另外修飾的功能。
[0029]在期望抗微生物保護(hù)的實(shí)施例中，可以通過與上述并入本文的參考文獻(xiàn)中的相同的一種或多種方法，通過在已經(jīng)形成AlP之后將期望的活性材料與AlP結(jié)合，或通過在合成AlP的同時(shí)結(jié)合期望的活性材料形成該AlP材料，從而因此形成AlP配合物，該AlP配合物包括含于該AlP材料中的活性材料。在活性材料為Ag的實(shí)施例中，得到的AlP材料或形成的配合物在固化膜中具有約5至1，000 ppm的受控釋放的Ag，這足以在膜的表面上提供期望水平的保護(hù)或抗微生物保護(hù)。
[0030]對于要求一種或多種這些另外的性能特征的最終應(yīng)用，理想的是底層AIP芯層的某些部分保持暴露并且不被所述殼體覆蓋從而使所述AlP芯層以上文公開的方式起作用，從而期望地釋放一種或多種其成分，和/或提供水分吸附。因此，在AlP芯層被改造成在制劑中提供多種功能(作為殼體的芯層和作為成分釋放的載體)的這些應(yīng)用中，所述殼體對AlP芯層的覆蓋程度代表用于作為代替品或增充劑提供期望水平的顏料性能的量和用于提供受控釋放的AlP成分含量的量之間的折中方案。因此，應(yīng)該理解，這些殼體覆蓋量可以根據(jù)這些因素而變化:如特定的最終應(yīng)用，包含在AlP芯層中的活性組分的類型，用于形成所述殼體的材料類型等等。
[0031]結(jié)合下面的特定實(shí)施例，將更好地理解在此公開的復(fù)合材料及制備該復(fù)合材料的方法。
[0032]實(shí)施例-復(fù)合材料的制劑
通過以下方式制備一種示例性復(fù)合材料:將鋁源與磷酸源在水性體系中結(jié)合(以形成包含帶POH側(cè)基的AlP顆粒的漿料)，并向漿料中加入T12 (從而使得POH基團(tuán)可以與T12的氧化鋁表面處理劑反應(yīng))，以在AlP顆粒上面形成殼體，從而制備所述示例性復(fù)合材料。在一實(shí)施例中，鋁源為氫氧化鋁(ATH)，磷酸源為正磷酸。
[0033]ATH和T12的分散系 ATH分散在包括高速分配器和考爾斯葉片的容器中的去離子水中。在實(shí)施例中，顆粒尺寸小于約5微米的ATH是理想的。該高速分配器用于達(dá)到7.5+亥格曼規(guī)值，其取決于固體含量和總批量尺寸在約90至120分鐘發(fā)生。根據(jù)ASTMD-2369確定的ATH分散系的平均固體含量為約25%至30%。通過使T12與去離子水結(jié)合并且利用高速分配器和考爾斯葉片直到在約90至120分鐘內(nèi)達(dá)到7.5+Hegman值，形成1102的分散系。根據(jù)ASTM D-2369確定的打02分散系的實(shí)體含量為約55%至65%。
[0034]AlP的合成
在固體堿上，將I摩爾上述制備的ATH溶液與一定量去離子水一起加入反應(yīng)器中。該反應(yīng)器包括機(jī)械攪拌器、加熱套、溫度控制器、熱電偶、冷凝器，以及另外的漏斗，該漏斗在固定堿上包含I摩爾正磷酸(ATH與酸的摩爾比設(shè)定為約1:1)。ATH和水溶液最初以約700至1，000 RPM攪拌，或以在反應(yīng)器中不發(fā)生溶液飛濺的方式攪拌。初始反應(yīng)溫度設(shè)定為約42°C，并在此溫度下開始加入正磷酸。酸的添加時(shí)間在約19至21分鐘之間。酸完全加入后，將攪拌速度增加到最大點(diǎn)，并且將反應(yīng)溫度升高至約92°C。在這種條件下，繼續(xù)反應(yīng)另外3小時(shí)，形成AlP顆粒。在每小時(shí)監(jiān)測pH。通常，pH在約3小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定。一般地，在此時(shí)間內(nèi)達(dá)到的PH (初始/穩(wěn)定的pH)為約3至3.8。在這個(gè)階段的批量的AlP顆粒固體含量為約20.26%。批量的AlP顆粒包括側(cè)掛的POH基團(tuán)。
[0035]芯層-殼體結(jié)構(gòu)的合成
一旦達(dá)到初始pH值，將一定量的上述制備的1102溶液加入到反應(yīng)器中，并繼續(xù)攪拌另外的90分鐘。pH在這90分鐘時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定，并且穩(wěn)定在約3.5至4.6的范圍。在此期間，來自AlP顆粒的POH側(cè)基與1102上的氧化鋁表面處理劑反應(yīng)，導(dǎo)致T1 2被強(qiáng)烈地附著在AlP顆粒的外表面，由此形成圍繞每個(gè)AlP顆?；蛐緦拥腡12殼體。在此階段，批量的固體含量為大約22.196%。
[0036]與咪唑反應(yīng)
將一定量的咪唑加入反應(yīng)器中。使用的咪唑量取決于上述結(jié)合的總實(shí)體，即，ATH，正磷酸和Ti02。取決于將1102溶液加入AlP后達(dá)到的pH，在該體系中使用的咪唑的量可以在約0.2325%至2%之間變化，以使最終產(chǎn)物pH達(dá)到5+。咪唑用于與任何殘余的POH基團(tuán)反應(yīng)以提高pH，并改善濕氣粘附以使得到的AlP復(fù)合材料易于分散至涂料制劑中。
[0037]過濾、洗滌、干燥
使用Buckner漏斗過濾最終產(chǎn)物，用去離子水洗滌經(jīng)過濾的產(chǎn)物。去離子水的量為批量的總固體的重量約3.6倍。在26 in.,Hg真空下以110°C干燥經(jīng)洗滌的產(chǎn)物約24小時(shí)。將最終產(chǎn)品儲存在金屬容器中，并且該最終產(chǎn)物由在此公開的AlP復(fù)合材料組成，并且d50顆粒直徑為約10微米。
[0038]為了完全地或局部地代替用于化學(xué)或涂料制劑中的常規(guī)顏料的量，在此公開的AlP復(fù)合材料被具體地改造成提供大于芯層并且相對接近殼體材料例如T12的高折射率，并且以低于常規(guī)實(shí)心1102的成本提供這些特征。因此，在此公開的AlP復(fù)合材料的使用用于以降低的價(jià)格提供期望水平的亮度，其中價(jià)格的下降取決于用于代替常規(guī)實(shí)心打02的AlP復(fù)合物的量。
[0039]在某些最終用途中，在此討論的AlP復(fù)合材料可以用于代替多達(dá)約100%常規(guī)顏料。在實(shí)施例中，在此公開的AlP復(fù)合材料可以與常規(guī)顏料聯(lián)合使用以抵消使用的這些其它常規(guī)顏料的量以及因此抵消成本，并且該AlP復(fù)合材料的重量可以占制劑中使用的總顏料的重量至少約5%，占使用的總顏料的重量在約10%至80%范圍，并且占化學(xué)或涂料制劑中使用的總顏料的重量約20%至60%的范圍。
[0040]例如，常規(guī)實(shí)心T12與在此公開的AlP復(fù)合材料(包含15% T1 2作為復(fù)合物的殼體組分)的50/50共混物使涂料組合物具有堪比含有100%常規(guī)實(shí)心1102的涂料組合物的對比度、白度和不透明度。例子50/50共混物使總1102的量降低35%，從而相關(guān)地節(jié)省原料價(jià)格。
[0041]在此公開的AlP復(fù)合材料可以與溶劑和水基涂料體系聯(lián)合使用，例如，包括溶劑和/或水基粘結(jié)聚合物，以使期望水平的常規(guī)顏料降低。這些粘結(jié)聚合物的例子包括聚氨酯、聚酯、溶劑型環(huán)氧樹脂、無溶劑環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧樹脂、環(huán)氧共聚物、丙烯酸類、丙烯酸共聚物、硅氧烷、硅氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚硅氧烷共聚物、醇酸樹脂及其組合。
[0042]此外，在此公開的AlP復(fù)合材料可用于除了作為顏料之外的目的，例如，除了上述公開的另外的用途(例如，提供防腐蝕和/或抗微生物抗性)之外，其可以用作涂料組合物中的壓延機(jī)。此外，AlP芯層的側(cè)掛活性POH基團(tuán)可以用于附著能向所述復(fù)合物提供某些其它期望的性質(zhì)的其它元素、成分、化合物、無機(jī)或有機(jī)部分(加入顏料中或代替顏料)。
[0043]上文公開的AlP復(fù)合材料提供新型顏料代替品和/或顏料增效劑，該新型顏料代替品和/或顏料增效劑可以提供另外的性質(zhì)。當(dāng)用有限量的實(shí)施例描述這種AlP復(fù)合材料時(shí)，一個(gè)實(shí)施例的特定特征不應(yīng)該歸入在此公開的AlP復(fù)合材料的其它實(shí)施例中。單個(gè)實(shí)施例不代表在此公開的AlP復(fù)合材料的所有方面。在此公開的AlP復(fù)合材料存