CN111093457A - 带有包含锚定的多金属氧酸盐的构件部分的家用器具、用于制造多金属氧酸盐的方法和用于制造该构件部分的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有包含聚合物和至少一种多金属氧酸盐的构件部分(12、18)的家用器具(1),其中,所述多金属氧酸盐锚定到含二氧化硅的基质上。此外,本发明还涉及一种用于制造锚定到含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐的过程,以及一种用于制造所述构件部分(12、18)的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有包含聚合物和多金属氧酸盐的构件部分的家用器具、一种用于制造其中使用的多金属氧酸盐的过程以及用于制造该构件部分的过程。
背景技术
家用器具可能会接触到灰尘、污垢、食物或湿气,或者可能被动物或在使用期间触摸。因此,与卫生有关的问题可能会由附着在家用器具上并增值的微生物引起。特别地,可能导致受污染且在卫生上令人反感的家用器具或至少具有变色的家用器具。在最坏的情况下,这甚至可能危害健康。因此建议定期清洁家用器具。然而,这种清洁的便利性和有效性可以由污染的种类和数量来确定。在某些情况下,生物膜可能形成或已经形成。由诸如微生物和营养物质等有机物质组成的生物膜会导致恶臭和/或可见的污染。
与家用器具内部所存储、加工或准备的食物接触的家用器具特别如此。另外,真空吸尘器也容易被微生物污染。
一般来说,已经以各种方式弄脏的物品都是在含水运行的家用器具中清洁的。食物残留会出现在洗碗机中,并且在洗衣机中待清洁的衣物中发生的污垢范围通常更大。所有含水运行的家用器具的共同之处在于,在潮湿和温暖的环境中,特别是在难以接近的地方,会产生并积聚污垢。这种污垢可能是诸如细菌或真菌等生物的良好营养培养基。
家用器具的一个普遍问题是,微生物倾向于在潮湿的环境中生长得更快、更容易,特别是在通风程度较低的地方,这些地方通常也较难解近。例如,冰箱中的冷凝水可能会促进微生物的生长。用于诸如水和牛奶等液体的容器,例如在咖啡机中,容易产生微生物。
因此,期望提供一种可以更卫生地操作并且可以采取措施避免生物膜形成的家用器具。
从现有技术中已知用于去除和/或防止生物膜的各种措施。提供了机器清洁程序,该程序在高温下在洗涤剂的帮助下、并且有时以提高的液位和/或以提高的滚筒转速、即以增加的机械能输入来去除积聚的污垢。还已知使用臭氧去除有机污垢。
先前还提出了使用通流原理借助于UV-C辐射器去除有机污垢的方法,该去除以通过破坏其遗传物质来杀死这些污垢中的微生物的方式进行。
在最公知的方法中,设想在家用器具的表面中使用抗微生物活性成分,例如银离子。然而,这些成分的缺点是它们逐渐从表面上被去除,从而被耗尽。此外,当Ag+或Cu+离子被用于带水运行的家用器具中时,例如在洗涤液体中以及与洗涤液体接触的材料的表面上时,也会产生对地下水和水路污染的有害影响。然而,如果这些活性成分不从家用器具的表面的载体材料中被洗掉,则它们的功效大多很小,以至于长期来看,微生物甚至生物膜都会形成在表面上,并对家用器具的卫生状况产生负面影响并产生臭味。
光催化方法是已知的,例如使用催化作用的化合物,特别是用于除臭、消毒和清洁的二氧化钛涂层。因此,催化剂需要经常借助于UV辐射来活化。这些化合物支持微生物的氧化修饰或破坏,使得它们在最好的情况下通过氧化被全部去除。然而,该方法通常工作不够充分,特别是附加地需要UV光用于氧化。
这些已知方法和措施的缺点是高能耗以及有时为了取得显著效果而花费较高的设备和/或操作成本。在某些方法中,使用了可能危害健康剂、例如臭氧或紫UV线辐射,从而需要额外的安全措施。
多金属氧酸盐在各个领域的应用是众所周知的,例如,在分析和临床化学、催化(包括光催化)、生物化学(抑制电子转移过程)、医学(抗肿瘤和抗病毒活性)和集成电路的制造中。
公开DE 10 2009 026 712 A1公开了一种家用器具,其具有至少一个构件,该构件的表面可能会受到有机污垢的影响,所述表面具有光催化剂,用于以活化电磁辐射照射所述光催化剂的光源与所述表面相关联,所述表面由初步形成的第一材料形成,光催化剂分散在所述第一材料中。具有二氧化钛及其改性物的材料作为光催化剂被极详细地公开。
公开EP 2 761 073 B1和US 2014/231363 A1公开了一种带水运行的家用器具,其具有用于接收待清洁物体的容器和至少一个含有催化活性物质的内表面,所述表面被设置在家用器具内,其中,催化活性物质是多金属氧酸盐。在家用器具的操作期间,内表面与待清洁的水接触。优选地,多金属氧酸盐是钨酸盐,并且更优选地,钨酸盐由钛改性。
公开DE 10 2013 205 302 A1和WO 2014/154432 A1公开了一种家用器具,所述家用器具在表面上包含至少一种催化作用物质,其中,所述催化作用物质是包含在家用器具的内表面和/或外表面中的多金属氧酸盐,如果该家用器具是具有用于接收待清洁物体的容器的带水运行的家用器具,则所述多金属氧酸盐至少包含在家用器具的外表面中。
公开EP 1 439 261 A2描述了一种多金属氧酸盐改性的织物或包含该多金属氧酸盐改性的织物的物品,该物品包括织物和至少一种广义多金属氧酸盐。此外,还公开了该织物用于从该织物中去除选自脂肪族氮化合物、含硫化合物、卤化化合物和脂肪族含氧化合物的污染物的用途。进一步公开了用于从气相或液相去除微生物的用途。
公开WO 2015/0787737 A1公开了一种带水运行的家用器具,其具有用于存储一定量的灰水的储水箱和用于处理存储在储水箱中的灰水的处理装置。所述带水运行的家用器具被配置用于确定存储在储水箱中的灰水的量,并且用于根据所确定的存储在储水箱中的灰水的量操作处理装置。
公开WO 2014/122225 A1公开了式(I)、(II)或(III)的杂多金属氧酸盐的用途
Aq+3PVqZ12-qO40 (I),
A6P2Z18O62 (II),或
A3PZ4O24 (III)
其中,Z选自Mo或W,
指数q=0、1、2或3,以及
A选自一种或两种以上阳离子,并且包含至少一种选自由季铵阳离子、季膦阳离子和叔锍阳离子组成的组中的阳离子,用于向基质的至少一部分或基质的表面或向涂层提供自清洁、剥离、消毒、自消毒、杀生物、抗微生物和/或除臭性能,或用于有机材料的分解和/或降解。在式(I)中,Z优选为Mo且q=2,并且在式(III)中,Z优选为W。
公开EP 2 765 136 A1公开了下式(I)、(II)或(III)的杂多金属氧酸盐
Aq+3PVqZl2-qO40 (I),
A6P2Z18O62 (II),或
A3PZ4O24 (III)
其中,Z选自Mo或W,
q是1、2或3,以及
A选自一种或两种以上阳离子,并且包含至少一种季铵阳离子,但条件是化合物[(n-C4H9)4N]3PMo12O40和[(n-C6H9)4N]3PMo12O40被免除。最优选的是杂多金属氧酸盐[(n-C4H9)4N]3PW4O24和[(n-C6H13)4N]3PW4O24。
然而,将多金属氧酸盐引入到聚合物中是困难的。如果使用涂层方法,例如包含涂层的构件部分,则大多数商业涂层系统与多金属氧酸盐反应,产生副作用。这导致多金属氧酸盐或涂层系统的降解。在引入这种多金属氧酸盐的情况下,涂层变得易碎并且可以容易地从聚合物载体、即聚合物基质上去除。如果使用本体方法,则由于处理聚合物需要苛刻的操作条件,大多数作为杀生物剂起作用的多金属氧酸盐都会降解。例如,在聚丙烯的注射成型期间,用于聚丙烯熔融的最低温度为180℃,并且压力高于大气压。实验表明,在这些条件下,80%的所使用的多金属氧酸盐会降解。此外,在构件部分的表面中的多金属氧酸盐的量通常太低而不能实现有效的抗微生物用途,因为能忍受两种方法并且在构件部分的表面中可用的多金属氧酸盐的百分比通常是不足的。
发明内容
鉴于这种情况,本发明的目的是提供一种具有改进的卫生状况的家用器具,因为可以以可靠的方式建立构件部分中的足够量的多金属氧酸盐。其中使用的多金属氧酸盐应优选不易降解。特别地,在家用器具的制造期间,特别是在包含这些多金属氧酸盐的构件部分的制造期间,降解也应更少。即,应改进多金属氧酸盐(POM)到含有聚合物的构件部分中的引入。
根据本发明,该目的通过根据本发明的一种家用器具、一种用于制造其中使用的多金属氧酸盐的过程以及一种用于制造构件部分的过程来实现。在其他方面公开了家用器具的优选实施例。家用器具的优选实施例对应于用于制造其中使用的多金属氧酸盐的过程的优选实施例,以及对应于用于制造构件部分的过程的优选实施例,反之亦然,即使本文中未明确说明。
因此,本发明涉及一种家用器具,优选地是一种带水运行的家用器具,其具有包含聚合物、优选热塑性聚合物和至少一种多金属氧酸盐的构件部分,其中,多金属氧酸盐锚定在含二氧化硅的基质上。
如本文所使用的术语“家用器具”是指旨在用于私人家庭应用的装置,还包括通信和数据处理装置,其适合于并旨在与用于私人家庭应用的装置进行交互。特别地,包括以下家庭应用:炉灶、烤箱、烘焙炉、微波炉、炉盘、抽油烟机、洗碗机、洗衣机、干衣机、冰箱、冷冻柜、真空吸尘器、咖啡机、开水器、植物油炊具、熨斗、吹风机、剃须刀、厨房机器和厨房装置、烧烤装置、蒸汽炊具、小型瞬时电热水器、用于厨房和浴室的加热和储存水的装置以及机器人应用,只要它们旨在用于私人家庭应用。
因此,术语“构件部分”将被广义地理解。根据所涉及的家用器具,其形状和组成可能会有很大差异。
家用器具优选是带水运行的家用器具。一般来说,带水运行的家用器具是在其操作期间使用水的家用器具。待清洁的物品特别可以是餐具或洗涤物。根据本发明,清洁也应理解为是指保鲜。因此,带水运行的家用器具也可以是干衣机。
在一个优选实施例中,带水运行的家用器具是洗碗机或衣物处理装置或煮咖啡机。
在另一个优选实施例中,带水运行的家用器具属于由洗衣机、洗衣机-干衣机和干衣机组成的组。
如本文所指的,术语“微生物”包括细菌、病毒、真菌和藻类。优选地,如本文所使用的,术语“微生物”是指细菌。
如本文所使用的,术语“生物膜”是指微生物的集合,其中,细胞在家用器具中或在家用器具上的构件部分的表面上彼此粘附。如本文所使用的,术语“生物膜的生长”或“生物膜生长”指的是附着在家用器具中或家用器具上的构件部分的表面上的微生物积聚。
在一个优选家用器具中,含二氧化硅的基质选自由二氧化硅矿物、铝硅酸盐矿物和玻璃组成的组。铝硅酸盐矿物优选是沸石。此外,玻璃优选地是空心玻璃微珠或玻璃纤维的形式。合适的空心玻璃微珠是例如3M公司的空心玻璃微珠iM16K。
本发明的家用器具优选地包含式(I)、(II)、(III)、(IV)和/或(V)的杂多金属氧酸盐作为至少一种多金属氧酸盐:
[An]m+[XMqZr-q-oZ’oOs]m- (I),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
r=11或12,
o=0或1,
s=37、38、39或40,
当r=11时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,
当r=12时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,以及
当r=12时,s=40,X=P且q为0、1、2或3时,M不是V;
[An]m+[XMqZt-q-oZ’oO24]m- (II),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
t=4或6,
o=0或1,
当t=6时,q=0、1、2、3或4,
当t=4时,q=0、1或2,以及
当t=4且X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[XpMqZ6-q-p-oZ’oOl9]m- (III),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
p=0或1,以及
q=0、1、2或3,
当p=0时,M不是V;
[An]m+[X2MqZl8-q-oZ’oO62]m- (IV),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16,以及
当X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[X5MqZ30-q-oZ’oO110]m- (V),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27;
并且其中,A选自一种或两种以上阳离子,并且包含至少一种选自由季铵阳离子、季膦阳离子和叔锍阳离子组成的组中的阳离子。
在一个优选实施例中,本发明涉及一种家用器具,其中,多金属氧酸盐是式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐,其中,Z=W。甚至更优选地,o=0。因此,更优选的多金属氧酸盐是下式(I’)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)的杂多金属氧酸盐:
[An]m+[XMqWr-qOs]m- (I’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
r=11或12,
s=37、38、39或40,
当r=11时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,
当r=12时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,以及
当r=12,s=40,X=P且q为0、1、2或3时,M不是V;
[An]m+[XMqWt-qO24]m- (II’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
t=4或6,
当t=6时,q=0、1、2、3或4,
当t=4时,q=0、1或2,以及
当t=4且X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[XpMqW6-q-pO19]m- (III’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
p=0或1,并且
q=0、1、2或3,以及
当p=0时,M不是V;
[An]m+[X2MqW18-qO62]m- (IV’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16,以及
当X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[X5MqW30-qO110]m- (V’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27。
在式(I’)中,r优选为12,s优选为40,q优选为0、1、2或3,从而产生式[An]m+(XMqW12- qO40)m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II’)中,当t=6时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XW6O24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II’)中,当t=4时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XW4O24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(III’)中,p和q优选为0,由此产生式[An]m+[W6O19]m-的多金属氧酸盐。
在式(IV’)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X2W18O62]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(V’)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X5W30O110]m-的杂多金属氧酸盐。
在另一优选实施例中,本发明涉及式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐的如本文所述的用途,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)中,Z=Mo。在o=0的情况下,本实施例涵盖下式(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)的杂多金属氧酸盐:
[An]m+[XMqMor-qOs]m- (I”),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co,Ni、Zn和Cr,
r=11或12,
s=37、38、39或40,
当r=11时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,
当r=12时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,以及
当r=12,s=40,X=P且q为0、1、2或3时,M不是V;
[An]m+[XMqMOt-q-oO24]m- (II”),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
t=4或6,
当t=6时,q=0、1、2、3或4,
当t=4时,q=0、1或2,以及
当t=4且X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[XpMqMo6-q-pO19]m- (III”),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
p=0或1,以及
q=0、1、2或3
当p=0时,M不是V;
[An]m+[X2MqMo18-qO62]m- (IV”),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16,以及
当X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[X5MqMo30-qO110]m- (V”),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27。
在式(I”)中,r优选为12,s优选为40,并且q优选为0、1、2或3,从而产生式[An]m+[XMqMo12-qO40]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II”)中,当t=6时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XMo6O24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II”)中,当t=4时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XMo4O24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(III”)中,p和q优选为0,由此产生式[An]m+[Mo6O19]m-的多金属氧酸盐。
在式(IV”)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X2Mo18O62]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(V”)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X5Mo30O110]m-的杂多金属氧酸盐。
在另一优选实施例中,本发明涉及式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐的如本文所述的用途,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)中,Z=W且Z’=Mo且o=1,因此涵盖了下式(I”’)、(II”’)、(III”’),(IV”’)和(V”’)的杂多金属氧酸盐:
[An]m+[XMqWr-q-1MoOs]m- (I”’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
r=11或12,
s=37、38、39或40,
当r=11时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,
当r=12时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,以及
当r=12,s=40,X=P且q为0、1、2或3时,M不是V;
[An]m+[XMqWt-q-1MoO24]m- (II”’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
t=4或6,
当t=6时,q=0、1、2、3或4,
当t=4时,q=0、1或2,以及
当t=4且X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[XpMqW5-q-pMoO19]m- (III”’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
p=0或1,以及
q=0、1、2或3;
[An]m+[X2MqW17-qMoO62]m- (IV”’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16,并且
当X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[X5MqW29-qMoO110]m- (V”’),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27;
在式(I”’)中,r优选为12,s优选为40,q优选为0、1、2或3,从而产生式[An]m+[XMqW11-qMoO40]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II”’)中,当t=6时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XW5MoO24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(II”’)中,当t=4时,q优选为0,由此产生式[An]m+[XW3MoO24]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(III”’)中,p和q优选为0,由此产生式[An]m+[W5MoO19]m-的多金属氧酸盐。
在式(IV”’)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X2W17MoO62]m-的杂多金属氧酸盐。
在式(V”’)中,q优选为0、1、2或3,且更优选为0,由此产生式[An]m+[X5W29MoO110]m-的杂多金属氧酸盐。
在家用器具的另一优选实施例中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中,X选自P、Si和Al。还优选在式(I’)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)中,X选自P、Si和Al。此外,优选在式(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)中,X选自P、Si和Al。此外,优选在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)中,X也选自P、Si和Al。
此外,在本发明中,优选在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中、在式(I’)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)的杂多金属氧酸盐中、在式(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)的杂多金属氧酸盐中以及在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)的杂多金属氧酸盐中,M选自Co、Ti和V。
在另一优选实施例中,本发明涉及一种家用器具,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中,X=P或Si且M=V。还优选在式(I’)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)中、在式(I”)、(II”),(III”)、(IV”)和(V”)中以及在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)中,X=P或Si且M=V。
在一个替代性的优选实施例中,本发明涉及一种家用器具,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中,X=P或Si且M=Ti。此外,优选在式(I’)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)、(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)以及在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)中,X=P或Si且M=Ti。
在另一替代性的优选实施例中,本发明涉及一种家用器具,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中,X=P或Si且M=Co。还优选在式(I′)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)中,X=P或Si且M=Co。此外,优选在式(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)以及在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)中,X=P或Si且M=Co。
在另一替代性的优选实施例中,本发明涉及一种家用器具,其中,在式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐中以及在式(I′)、(II’)、(III’)、(IV’)和(V’)中、在式(I”)、(II”)、(III”)、(IV”)和(V”)中和在式(I”’)、(II”’)、(III”’)、(IV”’)和(V”’)中,X=Al且M=Co、V或Ti。
赋予家用器具的表面抗微生物性能——其中,所述表面是家用器具中或家用器具上的构件基质的表面——以及减少、优选地抑制生物膜在家用器具中或家用器具上的基质的表面上的生长的特别优选的杂多金属氧酸盐如下:
基于式(I)的杂多金属氧酸盐:An[SiVW11O40]、An[SiV2W10O40]、An[SiV3W9O40]、An[SiV4W8O40]、An[SiVMo11O40]、An[SiV2Mo10O40]、An[SiV3Mo9O40]、An[SiV4Mo8O40]、An[PV6Mo6O40]、An([PV5Mo7O40]、An([PV8Mo4O40]、An[PCoW11O39]、An[AlVW11O40]、An[SiVW10MoO40];
基于式(II)的杂多金属氧酸盐:An[PW6O24]、An[PMo6O24]、An[SiW6O24]、An[SiMo6O24]、An[AlW6O24]、An[AlMo6O24]、An[SiW4O24]、An[SiMo4O24]、An[AlW4O24]、An[AlMo4O24];
基于式(III)的多金属氧酸盐:An[W6O19]和An[Mo6O19];
基于式(IV)的杂多金属氧酸盐:An[Si2W18O62]、An[Si2Mo18O62];
基于式(V)的杂多金属氧酸盐:An[P5W30O110]、An[Si5W30O110]、An[Al5W30O110]、An[P5Mo30O110],An[Si5Mo30O110]、An[Al5Mo30O110]。
除了催化活性主要与过渡金属相关联的事实之外,整个分子的改性还可以诱导改进活性氧类(ROS:Reactive Oxygen Species)的生成。此外,根据最终应用,这些改性可以根据需要为催化剂提供化学或物理性质,而不影响作为催化剂的最终性能。因此,杂多金属氧酸盐代表了足够成熟的有希望的化合物家族。它们的多功能性是由于它们的许多结构,使电子在团簇的表面上离域的能力以及引入杂阴离子、亲电子试剂和配体的能力的结果。
已显示本文所述的杂多金属氧酸盐具有可用于同时赋予家用器具中或家用器具上的构件部分的表面抗微生物性能并减少家用器具中或家用器具上的基质的表面上生物膜的生长的期望特性。如本文所述的杂多金属氧酸盐通常由赋予化合物抗微生物活性的阳离子部分[An]m+和杂多金属氧酸盐阴离子组成。杂多金属氧酸盐显示出灵活的氧化还原行为,这意味着它们可以被一个或多个电子可逆地还原。特别地,已经发现,当这些杂多金属氧酸盐被引入到家用器具的构件部分中时,具有活化分子氧和/或过氧化氢、优选分子氧的能力,这意味着电子从杂多金属氧酸盐转移到分子氧和/或过氧化氢、优选是分子氧,导致形成活性氧类(ROS),例如超氧阴离子(O2 -)和氧化的杂多金属氧酸盐物质。
由杂多金属氧酸盐诱导的分子氧和/或过氧化氢、优选分子氧的活化形成的活性氧类,减少了包含杂多金属氧酸盐的家用器具中或家用器具上的基质的表面上生物膜的生长。进而,这对于在长期时间尺度上维持家用器具中使用的基质的抗微生物活性是有用的,该抗微生物活性由包含在其中的至少一种杂多金属氧酸盐产生。
然后,氧化杂多金属氧酸盐物质的阳离子部分与微生物的带负电荷的细胞膜反应,从而杀死微生物,从而分别导致杂多金属氧酸盐和包含杂多金属氧酸盐的在家用器具中使用的构件部分的抗微生物活性。
因此,本文所述的杂多金属氧酸盐提供了协同效应。它们之所以具有抗微生物性能,是因为它们与微生物的细胞膜反应的能力,并且具有生成活性氧类(ROS)、特别是超氧阴离子(O2 -)的能力。这减少了在包含杂多金属氧酸盐的家用器具中或家用器具上的构件部分的表面上生物膜的生长,因此可以长期保持家用器具中使用的基质的抗微生物活性。由于杂多金属氧酸盐在含二氧化硅的基质上的锚定,杂多金属氧酸盐实际上稳定在构件部分中,使得可以长时间发挥抗微生物作用。
应理解,选择阳离子A使得在杂多金属氧酸盐中,式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的化合物的电荷为零。为了实现这一点,可以改变阳离子A的数目和/或电荷,和/或通过一种或两种以上其它阳离子和/或阴离子来平衡电荷。
通常,基于钼(Mo)或钨(W)的多金属氧酸盐在本领域中是众所周知的,特别是作为Keggin型杂多金属氧酸盐阴离子[XZ12O40]n-,其中,中心杂原子(X)可以是例如磷(P5+)、硅(Si4+)、锗(Ge4+)、铝(Al3+)、硼(B3+)等。此外,在基于钼或钨的Keggin型多金属氧酸盐中,某一数目(1个或更多个)的钼或钨原子可以用钛原子(例如Ti4+)、钒原子(例如V5+)、镍原子(例如Ni2+)、铁原子(例如Fe3+)、钴原子(例如Co2+或Co3+)、锌原子(Zn2+)、铬原子(例如Cr2+或Cr3+)、锰原子(例如Mn2+)等替换。
多金属氧酸盐阴离子的另一个示例是Wells-Dawson类[X2Z18O62]n-。该杂多金属氧酸盐阴离子包含两个杂原子(X),其可以例如为磷(P5+)、硅(Si4+)、锗(Ge4+)、铝(Al3+)、硼(B3 +)和18个钼或钨原子(Z)。此外,在基于钨的Wells-Dawson型多金属氧酸盐中,一个或两个以上钨原子可以例如由钒原子(例如V5+)替换。
其它众所周知的结构是Ventrollo结构[XZ4O24]n和Anderson结构[XZ6O24]n-,其中,Z为钨(W6+)或钼(Mo6+),X为杂原子,如磷(P5+)。
式[Z6O19]n-的结构称为Lindquist结构,其中,Z为钨(W6+)或钼(Mo6+)。
通常,这些杂多金属氧酸盐阴离子在本领域中是众所周知的,并且已知阴离子的负电荷通常由像Li+、Na+、K+或NH4 +之类的阳离子平衡,从而提供了产生的盐在水中的溶解度。
应理解,在这些物质中,选择阳离子A使得在杂多金属氧酸盐中电荷为零。为了实现这一点,可以改变阳离子A的数目和/或电荷,和/或通过一种或两种以上其它阳离子、例如选自铵离子(NH4 +)、碱金属离子(例如Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+)和碱土金属离子(例如Be2+、Mg2 +、Ca2+、Sr2+、Ba2+)的阳离子来平衡电荷。
此外,杂多金属氧酸盐阴离子可能包含中性配体,例如H2O,从而产生例如An[AlMn(H2O)W11O30]的结构。
在本发明的一个优选实施例中,在杂多金属氧酸盐中,季铵阳离子为式(VI)的,季膦阳离子为式(VII)的,叔锍阳离子为式(VIII)的:
R1R2R3R4N+ (VI)
R1R2R3R4P+ (VII)
R1R2R3S+ (VIII)
其中,残基R1、R2、R3和R4独立地选自由C1至C80烃和聚合物组成的组,并且可选地,残基R1、R2、R3和(如果存在的话)R4中的至少两个是环的一部分或与氮、磷或硫原子一起形成环。
这些阳离子具有抗微生物性能,有助于整个杂多金属氧酸盐物质的抗微生物性能,并有助于其减少在家用器具中或家用器具上的基质的表面上生物膜生长的能力。
式(VI)的季铵阳离子、式(VII)的季膦阳离子或式(VIII)的叔锍阳离子的存在也使本文所述的杂多金属氧酸盐难溶于水甚至不溶于水。优选地,用于本发明的杂多金属氧酸盐在20℃条件下在水中的溶解度低于10mg/l、优选地低于1mg/ml、在水中的溶解度更优选地低于0.1mg/ml、在水中的溶解度特别地低于0.01mg/ml。
对于水性液体的较低的溶解度或甚至不溶性也有助于如本文所述的杂多金属氧酸盐的长期功效,这涉及减少在家用器具中或家用器具上的构件部分的表面上生物膜生长和抗微生物活性,因为它们在暴露在水或湿气中时不会随着时间的推移从家用器具中使用的构件部分中被洗掉。
C1至C80烃包括支链或直链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的烷基、芳基或杂芳基。因此,这些残基也可以是蜡或蜡状物。
这些C1至C80烃的示例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十碳烷基、C21烷基、C22烷基、C23烷基、C24烷基、C25烷基、C26烷基、C27烷基、C28烷基、C29烷基、C30烷基、C31烷基、C32烷基、C33烷基、C34烷基、C35烷基、C36烷基、C37烷基、C39烷基、C40烷基、C41烷基、C42烷基、C43烷基、C44烷基、C45烷基、C46烷基、C47烷基、C48烷基、C49烷基、C50烷基、C51烷基、C52烷基、C53烷基、C54烷基、C55烷基、C56烷基、C57烷基、C58烷基、C59烷基、C60烷基、C61烷基、C62烷基、C63烷基、C64烷基、C65烷基、C66烷基、C67烷基、C68烷基、C69烷基、C70烷基、C71烷基、C72烷基、C73烷基、C74烷基、C75烷基、C75烷基、C76烷基、C77烷基、C78烷基、C79烷基和C80烷基残基。这些C1至C80烃优选是直链的。
优选的是C1至C60烃,包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十碳烷基、C21烷基、C22烷基、C23烷基、C24烷基、C25烷基、C26烷基、C27烷基、C28烷基、C29烷基、C30烷基、C31烷基、C32烷基、C33烷基、C34烷基、C35烷基、C36烷基、C37烷基、C39烷基、C40烷基、C41烷基、C42烷基、C43烷基、C44烷基、C45烷基、C46烷基、C47烷基、C48烷基、C49烷基、C50烷基、C51烷基、C52烷基、C53烷基、C54烷基、C55烷基、C56烷基、C57烷基、C58烷基、C59烷基和C60烷基残基。这些C1至C60烃优选是直链的。
更优选的是C1至C40烃,包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十碳烷基、C21烷基、C22烷基、C23烷基、C24烷基、C25烷基、C26烷基、C27烷基、C28烷基、C29烷基、C30烷基、C31烷基、C32烷基、C33烷基、C34烷基、C35烷基、C36烷基、C37烷基、C39烷基和C40烷基残基。这些C1至C40烃优选是直链的。
更优选的是C1至C30烃,包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十碳烷基、C21烷基、C22烷基、C23烷基、C24烷基、C25烷基、C26烷基、C27烷基、C28烷基、C29烷基和C30烷基残基。这些C1至C30烃优选是直链的。
更优选的是C2至C25烃,包括乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、C21烷基、C22烷基、C23烷基、C24烷基和C25烷基残基。这些C2至C25优选是直链的。
特别优选的是C4至C20烃,包括丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基残基。这些C4至C20烃优选是直链的。
一般来说,更优选地,R1、R2、R3和(如果存在的话)R4中的至少一个是具有至少四个碳的烃,例如丁基、戊基、己基等,并且甚至更优选至少五个碳原子。更优选地的是,R1、R2、R3和(如果存在的话)R4中的至少两个是具有至少4个碳的烃,例如丁基、戊基、己基等。
合适的聚合物包括例如包含阳离子侧链的聚合物,例如含膦阳离子聚(苯乙烯)聚合物、包含氢氧化季铵或氢氧化季膦官能团的羟基交换膜,如例如在EP 0 580 078 A1中所述的聚(乙烯胺)衍生物、如例如在WO 94/10214中所述的聚合膦离聚物、聚(烷基和芳基)对苯氧基-苯磺酸盐(poly(alkyl-and aryl)p-phenoxy-phenylsulfonium salts)、聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基-二甲基铵)和聚(二烯丙基二甲基铵)。
与氮、磷或硫原子一起形成的环可以例如是三、四、五、六或七元环,其可以是饱和或不饱和的,并且可以含有一个或两个以上其它杂原子,例如氧、氮、磷或硫原子。如果该环是不饱和的且如果双键存在于铵、膦或锍阳离子的氮、磷或硫原子上,则R1、R2、R3或R4中的一个可以不存在。合适的环的示例包括吖丙啶鎓(aziridinium)、硫杂丙环鎓(thiiranium)、氮杂环丁烷鎓(azetidinium)、硫环丁烯鎓(thietium)、吡咯烷鎓(pyrrolidinium)、四氢噻吩鎓(tetrathydrothiophenium)、吡咯鎓(pyrrolium)、噻吩鎓(thiophenium)、哌啶鎓(piperidinium)、四氢噻喃鎓(tetrahydrothiopyranium)、吡啶鎓(pyridinium)、硫代吡喃鎓(thiopyrylium)、六亚甲基亚胺鎓(hexamethyleniminium)、六亚甲基锍(hexamethylensulfidium)、氮杂鎓(azatropilidenium)、硫代环庚三烯(thiotropilidenium)、吡唑鎓(pyrazolium)、咪唑鎓(imidazolium)、苯并咪唑鎓(benzimidazolium)、咪唑啉鎓(imidazolinium)、吲哚鎓(indolium)、喹啉鎓(chinolinium)、异喹啉鎓(isochinolinium)、嘌呤鎓(purinium)、嘧啶鎓(pyrimidinium)、噁唑鎓(oxazolium)、噻唑鎓(thiazolium)、噻嗪鎓(thiazinium)、三嗪(triazines)、噻唑(thiazoles)、噻唑啉(thiazolines)、哌啶(piperidines)、噁唑烷(oxazolidines)、噁唑烷酮(oxazolidones)、鸟嘌呤衍生物(guanine derivatives)、胞嘧啶衍生物(cytosinederivatives)、腺嘌呤衍生物(adenine derivatives)、胸腺嘧啶衍生物(thyminederivatives)、环状氨基酸和肽衍生物(cyclic amino-acid and peptide derivatives)、环状双胍衍生物(cyclic biguanide derivatives)、环状胍衍生物(cyclic guanidinederivatives),以及这些环体系的磷类似物。
所述环可以由一个或两个以上烃残基、特别是C1至C12烷基或芳基(特别是苯基)、优选C1至C6烷基残基取代。合适的含环阳离子为例如1-丁基-3-甲基咪唑鎓(1-butyl-3-methylimidazolium)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓(1-butyl-2,3-dimetylimidazolium)、1-甲基-3-辛基咪唑鎓(1-methyl-3-octylimidazolium)、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓(1-hexadecyl-3-methylimidazolium)、1,3-二癸基-3-甲基咪唑鎓(1,3-didecyl-3-methylimidazolium)和1-苄基-3-甲基咪唑鎓(1-benzyl-3-methylimidazolium)。
优选的季铵阳离子是阳离子四甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵、四戊基铵、四己基铵、四庚基铵、四辛基铵、四壬基铵、四癸基铵、四(十一烷基)铵、四(十二烷基)铵、四(十三烷基)铵、四(十四烷基)铵、四(十五烷基)铵、甲基三丁基铵、甲基三戊基铵、甲基三己基铵、甲基三庚基铵、甲基三辛基铵、甲基三壬基铵、甲基三癸基铵、甲基三(十一烷基)铵、甲基三(十二烷基)铵阳离子、甲基三(十三烷基)铵、甲基三(十四烷基)铵、三丁基己基铵、三丁基庚基铵、三丁基辛基胺、三丁基壬基胺、三丁基癸基胺、三丁基十一烷基铵、三丁基十二烷基铵、三丁基十三烷基铵、三丁基十四烷基铵、三丁基十五烷基铵、三丁基十六烷基铵、三己基十四烷基铵和三己基十六烷基铵、特别是四丁基铵阳离子、四己基铵阳离子、甲基三辛基铵阳离子、三丁基十四烷基铵阳离子。
优选的季膦阳离子是阳离子四丙基膦、四丁基膦、四戊基膦、四己基膦、四庚基膦、四辛基膦、四壬基膦、四癸基膦、四(十一烷基)膦、四(十二烷基)膦、四(十三烷基)膦、四(十四烷基)膦、甲基三辛基膦、三丁基十四烷基膦、三丁基十二烷基膦、三己基十四烷基膦、三己基十六烷基膦、四己基膦、甲基三丁基膦、甲基三戊基膦,甲基三己基膦、甲基三庚基膦、甲基三辛基膦、甲基三壬基膦、甲基三癸基膦、三丁基戊基膦阳离子、三丁基己基膦、三丁基庚基膦、三丁基辛基膦、三丁基壬基膦、三丁基癸基膦、三丁基十一烷基膦、三丁基十二烷基膦、三丁基十三烷基膦、三丁基十四烷基膦、三丁基十五烷基膦、三丁基十六烷基膦、三己基庚基膦、三己基辛基膦、三己基壬基膦、三己基癸基膦、三己基十一烷基膦、三己基十二烷基膦、三己基十三烷基膦、三己基十四烷基膦、三己基十五烷基膦和三己基十六烷基膦。
优选的叔锍阳离子是例如三丁基锍阳离子、三戊基锍阳离子、三己基锍阳离子、三庚基锍阳离子、三辛基锍阳离子、甲基二辛基锍阳离子和二丁基十四烷基锍阳离子、特别是三丁基锍阳离子和三己基锍阳离子。
其它合适的铵、膦和锍阳离子及其制备在本领域中是已知的。
在本发明的一个优选实施例中,在杂多金属氧酸盐中,A包含至少一种选自由季铵阳离子和季膦阳离子组成的组中的阳离子。
特别优选的杂多金属氧酸盐是例如:
基于式(I)的杂多金属氧酸盐:[(CH3(CH2)3)4N]5[SiVW11O40]、[(CH3(CH2)3)4N]6[SiV2W10O40]、[(CH3(CH2)3)3P(Cl4H29)]5[SiVW11O40]、[(CH3(CH2)3)3P(Cl4H29)]6[SiV2Wl0O40]、[(CH3(CH2)3)3P(Cl4H29)]7[SiV3W9O40]、[(CH3(CH2)3)3P(Cl4H29)]8[SiV4W8O40]、[(CH3(CH2)3)3P(Cl4H29)]8[SiV4Mo8O40]、[(CH3(CH2)7)4N]5[SiVMo11O40]、[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]6[SiV2Mo10O40]、[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]7[SiV3Mo9O40]、[(CH3(CH2)3)4N]11[PV8Mo4O40]、[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]5[PCOW11O39]、[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]6[AlVW11O40]、[(CH3(CH2)3)4N]5[SiVW10MoO40]、[(CH3(CH2)3)3P(C14H29)]9[PV6Mo6O40]、[(CH3(CH2)3)3P(C14H29)]8[PV5Mo7O40];
基于式(II)的杂多金属氧酸盐:[(CH3(CH2)3)4N]7[PW6O24]、[(CH3(CH2)7)4N]7[PMo6O24]、[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]8[SiW6O24]、[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]8[SiMo6O24]、[(CH3(CH2)3)4N]9[AlW6O24]、[(CH3(CH2)3)4N]9[AlMo6O24]、[(CH3(CH2)5)4N]20[SiW4O24]、[(CH3(CH2)7)4N]20[SiMo4O24]、[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]21[AlW4O24]、[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]21[AlMo4O24];
基于式(III)的杂多金属氧酸盐:[(CH3(CH2)3)4N]2[W6O19]和[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]2[M6O19];
基于式(IV)的杂多金属氧酸盐:[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]8[Si2W18O62]、[(CH3(CH2)3)3P((CH2)13CH3)]8[Si2Mo18O62];
基于式(V)的杂多金属氧酸盐:[(CH3(CH2)3)4N]15[P5W30O110]、[(CH3(CH2)7)3N(CH3)]20[Si5W30O110]、[(CH3(CH2)5)4N]15[P5MO30O110]、[(CH3(CH2)5)4N]20[Si5Mo30O110]。
一种家用器具是优选的,其中,A选自一种或两种以上选自由(XR1R2R3R4)+阳离子组成的组中的阳离子,其中,基团R1、R2、R3和R4中的至少一个是可以包含选自O、S、N或P中的至少一个杂原子的取代或非取代的烷基、烷氧基烷基(alkyloxoalkyl)或环烷基。
优选地,基团R1、R2、R3和R4中的至少一个具有至少五个碳原子、甚至更优选地至少八个碳原子。优选地,X选自氮或磷。
特别优选的阳离子是甲基三辛基铵和三丁基十四烷基膦阳离子。
在本文所述的杂多金属氧酸盐中,“杂原子”是磷、硅、锗、铝或硼。如果不包括磷、硅、锗、铝或硼,则术语“多金属氧酸盐”适用于该物质的名称。
然而,由于通常存在杂原子,因此本文所使用的术语“多金属氧酸盐”通常与术语“杂多金属氧酸盐”同义使用。
本文所述的所有杂多金属氧酸盐都具有钼或钨氧化物亚基,其可以用钛、钒、锰、铁、钴、镍或铬氧化物亚基部分地替换。
如本文所述的式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)及其子式的杂多金属氧酸盐可以根据已知的方法制备。
构件部分包含聚合物。即它可以包含一种或两种以上聚合物。在本发明的家用器具的一个优选实施例中,构件部分包括热塑性塑料、弹性体、热塑性弹性体、硬质塑料或它们的混合物。
如本文所用,术语“热塑性塑料”是指在特定温度以上变得易弯曲或可模塑且在冷却时固化的聚合物。热塑性聚合物的示例包括但不限于聚丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰胺——如尼龙、聚乙酸、聚苯并咪唑、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酯和聚四氟乙烯(例如特氟隆)。
如本文所使用的,术语“弹性体”是指具有粘弹性(同时具有粘性和弹性)的聚合物。弹性体的示例包括但不限于不饱和橡胶,如天然聚异戊二烯(天然橡胶)、合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、(氢化)丁腈橡胶、饱和橡胶——如乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚丙烯酸橡胶、硅树脂、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、氟弹性体和全氟弹性体以及乙烯-醋酸乙烯酯。
如本文所使用的,术语“热塑性弹性体”是指由具有热塑性和弹性体性质的材料组成的一类共聚物或聚合物的物理混合物。热塑性弹性体的示例包括但不限于苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃共混物、弹性体合金、热塑性聚氨酯、热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。
如本文所使用的,术语“硬质塑料”是指在固化之后不再可弯曲的聚合物。硬质塑料的示例包括但不限于氨基塑料、酚醛塑料、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和酚醛树脂。
在本发明的一个更优选实施例中,家用器具的构件部分包括选自由聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、其它聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯、聚氧烯烃类、聚苯醚、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚偏二氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、天然的和合成的聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、四氟乙烯、硅树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂和脲或胺基树脂或其混合物组成的组中的聚合物。
更优选地,所述聚合物至少是选自由聚丙烯、聚乙烯和苯乙烯共聚物组成的组中的热塑性聚合物。甚至更优选地,热塑性聚合物是聚丙烯。
在本发明的家用器具的构件部分中,优选的是,多金属氧酸盐被包含在厚度为0.01至0.5mm的表面层中。此外,优选的是,基于表面层的重量,所述表面层的多金属氧酸盐含量在1至50wt%的范围内。在本发明中,多金属氧酸盐锚定在含二氧化硅的基质上。然而,关于上述多金属氧酸盐的含量,通常将未锚定的多金属氧酸盐作为参考。
例如,聚丙烯表面的活化可以通过使用等离子体来完成。在氧化性气氛中使用等离子体,可以将聚丙烯的甲基基团转变为氧化基团(酮、醛、羧酸等),然后容易用作锚定点。
在家用器具的一个优选实施例中,可通过以下方法获得锚定到含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐:
(a)使多金属氧酸盐与烷氧基或氯硅烷反应以形成烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;
(b)用水性液体水解在步骤(a)中获得的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;以及
(c)使在步骤(b)中获得的水解的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐与含二氧化硅的基质反应。
优选地,多金属氧酸盐在步骤(a)中与式Si(OR1)2R2 2的硅烷反应,其中,R1是烷基且R2是OR1或Cl。R1优选是具有多达五个碳原子的烷基链,例如甲基或乙基。
此外,本发明还涉及一种用于制造锚定在含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐的过程,所述过程包括以下步骤:
(a)使多金属氧酸盐与烷氧基或氯硅烷反应以形成烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;
(b)用水性液体水解在步骤(a)中获得的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;以及
(c)使在步骤(b)中获得的水解的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐与含二氧化硅的基质反应。
在一种优选的过程中,多金属氧酸盐在步骤(a)中与式Si(OR1)2R2 2的硅烷反应,其中,R1是烷基,R2是OR1或Cl。R1优选是具有多达五个碳原子的烷基链,例如甲基或乙基。
此外,本发明还涉及一种用于制造家用器具的包含热塑性聚合物和多金属氧酸盐的构件部分的过程,其中,所述过程包括以下步骤:
(i)将至少一种热塑性聚合物与锚定到多金属氧酸盐的含二氧化硅的基质混合;以及
(ii)注射成型在步骤(i)中获得的混合物以形成所述构件。
此外,本发明还涉及一种用于制造家用器具的包含热塑性聚合物和多金属氧酸盐的构件部分的替代性过程,其中,所述过程包括以下步骤:
(j)将至少一种热塑性聚合物与含二氧化硅的基质混合;
(jj)注射成型在步骤(j)中获得的混合物;
(jjj)使在步骤(jj)中获得的成型产品与多金属氧酸盐接触;
(jjjj)在含二氧化硅的基质与多金属氧酸盐之间进行接枝反应以形成所述构件。
因此,对于本发明的家用器具的构件部分的制造,存在用于将锚定的多金属氧酸盐引入的多种可能性。当使用热塑性聚合物作为聚合物时,特别如此。
将通常使用的杂多金属氧酸盐引入到聚合物本体中可以例如通过将锚定的杂多金属氧酸盐与聚合物混合以便获得杂多金属氧酸盐和聚合物的分散体或化合物来实现。然后,所述分散体或化合物可以例如经历注射成型或挤出以形成期望的构件部分。
然而,在进行聚合之前,锚定的杂多金属氧酸盐可以与单体混合。在聚合之后,所得的聚合物可以例如经历复合工艺、无压加工技术(例如浇铸、浸涂、涂层、发泡)或压缩成型、轧制和压延、挤出、吹塑或注射成型工艺或拉制、热成型或印刷以形成期望的构件部分。
在本发明的家用器具中,锚定的多金属氧酸盐可以与聚合有机或无机粘合剂一起用于构件部分,例如储液器中。优选地,可选的粘合剂选自丙烯酸酯基粘合剂、聚氨酯基粘合剂和硅树脂基粘合剂。
合适的丙烯酸酯基粘合剂是例如来自公司的2K-Acryllack、来自Worlée Chemie公司的WorléeCryl A1220、来自Covestro公司的A145、水可还原的羟基官能团的聚丙烯酸酯分散体和来自Covestro公司的A265BA。合适的聚氨酯(PUR)基粘合剂是例如来自ATCOAT公司的ATCOAT Atrepur 340。合适的硅树脂基粘合剂是例如来自Evonik公司的EF、来自Dow Corning公司的2577 LowVoc或来自Bluesil公司的Bluesil RES 991。
在根据本发明的家用器具的制造中,例如可以通过将对应的聚合物本体浸涂到含有粘合剂和锚定的多金属氧酸盐的液体中来获得期望的构件部分。
此外,还可以制造箔,其中,锚定的多金属氧酸盐与合适的载体材料和粘合剂结合,使得可能仅需要相对少量的多金属氧酸盐以覆盖大的表面积。这样的箔可以例如通过胶合或熔融接合来施加。此外,可以将这样的箔直接放置在注射模具中,从而直接用于制造构件部分。
本发明具有几个优点。在家用器具中,由于其抗微生物性能而用于构件部分的多金属氧酸盐可以以改进的方式引入到家用器具中。需要较少的多金属氧酸盐来获得具有相同抗微生物效率的构件部分。此外,可以避免在多金属氧酸盐降解时发生的其它不利副作用,例如不想要的颜色变化。可以减少制造过程的操作成本,因为需要较少的多金属氧酸盐以用于制造具有相同杀生物效果的构件部分。在本发明的实施例中,甚至可能避免多金属氧酸盐的任何热降解或化学降解。此外,与已知过程和家用器具相比,更多和有时甚至所有具有抗微生物性能的活性位点都将可用。
此外,本发明还具有以下优点:可以以简单且成本有效的方式获得具有改进的卫生状况的家用器具。特别地,在带水运行的家用器具的情况下,这是有利的,该家用器具对特别是涉及微生物的污垢的敏感性明显降低。
使用本文所述的锚定的多金属氧酸盐的特别优点在于:锚定的多金属氧酸盐能够在没有附加的活化或能量输入的情况下作为催化系统起作用数年。因此,可以容易且持续地产生对家用器具的内部进行消毒的氧自由基。为了将多金属氧酸盐保持在构件部分的表面上并防止由于与周围介质的接触而溶解到周围的液体或气体介质或任何其它消耗中,优选使用本文所述的优选的特定阳离子。如本文所述,具有长链的有机离子是特别合适的。其特别优选的示例是甲基三辛基铵(methyltrioctylyammonium)和三丁基十四烷基膦(tributyltetradecylphosphonium)阳离子。
附图说明
在下文中,将通过参考实施例和图1至3更详细地描述本发明。
图1是作为非限制性示例的被配置为洗衣机的根据本发明的家用器具的一个实施例的相关部件的示意图。
图2是多金属氧酸盐的原子模型的表示,该多金属氧酸盐已配备有含硅的连接体,以便于随后将多金属氧酸盐锚定在含二氧化硅的基质上。
图3借助于原子模型示出了用于制造已经被接枝、即锚定在平坦的含二氧化硅的基质、例如玻璃片上的多金属氧酸盐的过程的不同步骤。
具体实施方式
示例
这些示例说明了用于制造包含聚丙烯作为聚合物和至少一种多金属氧酸盐K8[α-SiW11O39]的家用器具的构件部分的过程。所使用的由聚丙烯制成的聚合体没有特定的形状,并且使用无机阳离子,但是这足以用于说明目的。
通过硅可锚定的基团官能化的多金属氧酸盐(POM)的制备。
K8[α-SiW11O39]13H2O的合成
11[WO4]2-+[SiO3]2-+16H+->[α-SiW11O39]8-+8H2O
溶液A:将偏硅酸钠(11g,50mmol)溶解在100ml水中。
溶液B:将钨酸钠(182g,0.55mol)溶解在装有磁力搅拌棒的单独的1L烧杯中的300ml沸水中。
然后向溶液B中缓慢添加165ml 4M HCl超过10分钟,并剧烈搅拌。然后,将溶液A倒入钨酸盐溶液中,并通过添加4M HCl溶液(50mL)将pH快速调整至5至6之间。将所得溶液煮沸1小时,然后冷却至室温。通过添加少量的4M HCl来维持pH值100分钟。然后向溶液中添加固体氯化钾(150g),并轻轻搅拌。一段时间之后,通过烧结玻璃漏斗过滤来收集白色固体。用2×50mL冷水洗涤,最后在空气中干燥。
K8[α-SiW11O39]的官能化
在剧烈搅拌下向K8[α-SiW11O39](1.25×10-3mol)在100ml H2O中的溶液逐滴添加4.76mol(Si(OR1)2R2 2,1R=烷基链,例如乙基;R2=O1R或Cl)。留置反应混合物直到形成的乳液消失。使用1M HCl将pH调整至1。将反应混合物搅拌整夜或直到溶液变为无色。在真空中除去溶剂,得到白色固体。所获得的官能化的K8[α-SiW11O39]可以由图2的原子模型来表示,其中,多金属氧酸盐已经被提供有含硅连接体,以便于多金属氧酸盐稍后在含二氧化硅的基质上的锚定。
示例1
锚定到添加有10wt%的Pyrosil(二氧化硅)的聚丙烯(PP)
将官能化的POM和带添加的PP的样品(重量比为10:1)在湿甲苯中的悬浮液在100℃条件下搅拌整夜。之后,将PP样品用甲苯、二甲基氯和二乙醚连续洗涤,并用XPS表征。
示例2
锚定到添加有10wt%的空心玻璃微珠IM 16K和玻璃纤维的聚丙烯(PP)
在实验室标准温度(约24℃)条件下,将官能化的POM和带添加的PP的样品(重量比为10:1)在湿己烷、异丙醇或乙醇中的悬浮液中留置5分钟而不搅拌。之后,将PP样品用与所使用的、即己烷或异丙醇或乙醇相同的溶剂洗涤,以去除尚未锚定的分子,然后干燥并用XPS表征。
因此,在示例1和2中,使用了聚丙烯基聚合物本体,其中,聚丙烯存在于与含二氧化硅的基质的混合物中,但是所述含二氧化硅的基质在两个示例中是不同的。然后,通过使聚合物本体与湿的、即含水的官能化的POM的悬浮液接触,来实现多金属氧酸盐的锚定。
图1是作为非限制性示例的被配置为洗衣机的根据本发明的家用器具的一个实施例的相关部件的示意图。
本实施例的洗衣机1具有外桶2,滚筒3可旋转地安装在所述外桶2中并且可以由驱动电机15驱动。出于人体工程学的原因,滚筒3的旋转轴线4以小角度向上偏离水平面定向,以便更容易接近和检查滚筒3的内部。通过这种布置,与在滚筒套的内表面处特别形成的洗涤物搅拌器5和用于洗涤液体7的舀取装置6配合,可以实现洗涤液体7通过洗涤物8的流动的增强。
洗衣机1还具有给水系统,所述给水系统包括用于家庭供水9的水连接固定部件、电控阀10和延伸到外桶2并经由洗涤剂分配器盒12供给的给水管11,供给的液体能够将洗涤剂部分从所述洗涤剂分配器盒12输送到外桶2。
加热装置14也设置在外桶2中。阀10和加热装置14可以由程序控制系统13根据程序执行计划来控制,所述程序执行计划可以链接到时间程序和/或链接到洗衣机1内的参数(诸如液位、液体温度、滚筒3的旋转速度等)的特定测量值的达成。16表示用于外桶2中的液体、特别是洗涤液体7的泵。
储水器18可以储存已经用于漂洗洗涤物8的灰水。所述灰水可以用于稍后的洗涤循环。为此,储水器18经由管线(“用于漂洗液体的给水管”)19连接到阀10,所述阀还调节新鲜水供给。也可以由程序控制系统13控制的循环元件20和进气元件21设在储水器18中。通过这些措施,可以在储水器18中在内表面17处进行特别高效的氧化反应。
在作为根据本发明的家用器具的示例性实施例的特定洗衣机1中,包含聚合物和至少一种锚定在含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐的构件部分是洗涤剂分配器盒12和储水器18。锚定的多金属氧酸盐特别存在于相应的内表面17中。
图2是多金属氧酸盐的原子模型的示意图,所述多金属氧酸盐已经通过使多金属氧酸盐与式Si(OR)4的硅烷反应而被提供了含硅连接体,其中,R是烷基,以便于多金属氧酸盐稍后锚定在含二氧化硅的基质上。
图3借助于原子模型示出了用于制造已经被接枝、即锚定在平坦的含二氧化硅的基质、例如玻璃片上的多金属氧酸盐的过程的不同步骤。TEOS的含义是正硅酸四乙酯。
附图标记列表
1 家用器具、带水运行的家用器具、洗衣机
2 (外)桶
3 洗涤物的滚筒
4 滚筒的旋转轴线
5 洗涤物搅拌器
6 舀取装置
7 洗涤液体
8 洗涤物
9 家庭供水
10 阀
11 给水管
12 洗涤剂分配器盒、构件部分
13 程序控制系统
14 加热装置
15 驱动电机
16 泵
17 含多金属氧酸盐的内表面
18 储水器、构件部分
19 用于漂洗水的给水管
20 循环元件
21 进气元件
Claims (15)
1.一种家用器具(1),其具有包含聚合物和至少一种多金属氧酸盐的构件部分(12、18),其特征在于,所述多金属氧酸盐锚定在含二氧化硅的基质上。
2.根据权利要求1所述的家用器具(1),其中,所述含二氧化硅的基质选自由二氧化硅矿物、铝硅酸盐矿物和玻璃组成的组。
3.根据权利要求2所述的家用器具(1),其中,所述铝硅酸盐矿物是沸石。
4.根据权利要求2所述的家用器具(1),其中,所述玻璃是空心玻璃微珠或玻璃纤维的形式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的家用器具(1),其中,所述至少一种多金属氧酸盐是式(I)、(II)、(III)、(IV)和/或(V)的杂多金属氧酸盐:
[An]m+[XMqZr-q-oZ’oOs]m- (I),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
r=11或12,
o=0或1,
s=37、38、39或40,
当r=11时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8或9,
当r=12时,q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
[An]m+[XMqZt-q-oZ’oO24]m- (II),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
t=4或6,
o=0或1,
当t=6时,q=0、1、2、3或4,
当t=4时,q=0、1或2,以及
当t=4且X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[XpMqZ6-q-p-oZ’oO19]m- (III),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
p=0或1,以及
q=0、1、2或3;
[An]m+[X2MqZ18-q-oZ’oO62]m- (IV),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16,以及
当X=P时,q为1、2或3;
[An]m+[X5MqZ30-q-oZ’oO110]m- (V),
其中,
m-是杂多金属氧酸盐阴离子的负电荷,
m+是阳离子A的正电荷,
|m-|=|m+|,
n是提供正电荷m+所需的阳离子A的数目,
Z和Z’独立地选自W和Mo,
X选自P、Si、Ge、Al和B,
M选自Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn和Cr,
o=0或1,
q=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27;
并且其中,A选自一种或两种以上阳离子,并且包含至少一种选自由季铵阳离子、季膦阳离子和叔锍阳离子组成的组的阳离子。
6.根据权利要求5所述的家用器具(1),其中,所述多金属氧酸盐是式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的杂多金属氧酸盐,其中,Z=W。
7.根据权利要求5或6所述的家用器具(1),其中,A选自由(XR1R2R3R4)+阳离子组成的组,其中,基团R1、R2、R3和R4中的至少一个是能够包含选自O、S、N或P中的至少一个杂原子的取代或非取代的烷基、烷基氧代烷基或环烷基。
8.根据权利要求7所述的家用器具(1),其中,基团R1、R2、R3和R4中的至少一个具有至少五个碳原子、更优选地至少八个碳原子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的家用器具(1),其中,所述聚合物至少是选自由聚丙烯、聚乙烯和苯乙烯共聚物组成的组的热塑性聚合物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的家用器具(1),其中,所述多金属氧酸盐被包含在厚度为0.01至0.5mm的表面层(17)中。
11.根据权利要求10所述的家用器具(1),其中,基于所述表面层(17)的重量,所述表面层(17)的多金属氧酸盐含量在1至50wt%的范围内。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的家用器具(1),其中,能够通过以下步骤获得锚定到含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐:
(a)使多金属氧酸盐与烷氧基或氯硅烷反应以形成烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;
(b)用水性液体水解在步骤(a)中获得的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;以及
(c)使在步骤(b)中获得的水解的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐与含二氧化硅的基质反应。
13.一种用于制造锚定到含二氧化硅的基质上的多金属氧酸盐的过程,包括以下步骤
(a)使多金属氧酸盐与烷氧基或氯硅烷反应以形成烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;
(b)用水性液体水解在步骤(a)中获得的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐;以及
(c)使在步骤(b)中获得的水解的烷氧基硅烷锚定的多金属氧酸盐与含二氧化硅的基质反应。
14.一种用于制造家用器具(1)的包含聚合物和至少一种多金属氧酸盐的构件部分(12、18)的过程,其中,所述过程包括以下步骤:
(i)将至少一种热塑性聚合物与锚定到多金属氧酸盐的含二氧化硅的基质混合;和
(ii)注射成型在步骤(a)中获得的混合物以形成所述构件。
15.一种用于制造家用器具(1)的包含聚合物和至少一种多金属氧酸盐的构件部分(12、18)的过程,其中,所述过程包括以下步骤:
(j)将至少一种热塑性聚合物与含二氧化硅的基质混合;
(jj)注射成型在步骤(j)中获得的混合物;
(jjj)使在步骤(jj)中获得的成型产品与多金属氧酸盐接触;
(jjjj)在含二氧化硅的基质与多金属氧酸盐之间进行接枝反应以形成所述构件。
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