CN1237187A - 复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种复合材料,其特征为基于玻璃纤维、矿物纤维或木制品衍生物的基质,和可与所述基质进行功能性接触的毫微复合材料,该复合材料是通过使用(b)一种或多种结构式为(Ⅰ)的硅烷对(a)无机胶体粒子进行表面改性而得到,Rx－Si－A4－x(Ⅰ)其中,基团A可以相同或不同的,代表羟基或除甲氧基外水解可除去的基团;基团R可以是相同或不同的并且是水解无法除去的基团,X为0、1、2或3,至少50mol%的硅烷中的x≥1;该改性是在形成溶胶－凝胶过程的条件下,以可水解基团为基础,加入低于化学剂量的水,形成毫微复合溶胶,如果需要,在与基质相互接触前,进一步进行水解和缩合,然后熟化。

Description

复合材料
本发明涉及一种复合材料，其特征为基于玻璃纤维、矿物纤维或衍生木质品的基质，其特征还为可与所述基质发生功能性接触的毫微复合材料(nanocomposite)，所述毫微复合材料可通过用一种或多种结构式为(Ⅰ)的硅烷b)对无机胶体粒子a)进行表面改性得到，
Rx-Si-A4-x    (Ⅰ)其中，基团A可以是相同或不同的，是羟基或除甲氧基外通过水解可除去的基团，基团R可以是相同的或不同的，是水解无法除去的基团，x为0、1、2或3，其中至少50mol％硅烷中的x≥1；在溶胶-凝胶方法的条件下，使用低于以存在的可水解基团为基础的化学计量的水，生成毫微复合溶胶，如果需要，在与基质接触前，使生成的毫微复合溶胶进一步水解并缩合，然后进行熟化。
所述基质可有不同的物理形状，毫微复合溶胶也可表现出不同的分布状态。例如，毫微复合溶胶可以连续覆盖或包衣的形式完全或部分覆盖基质，或所述复合材料以层状夹在多种基质之间。该种复合材料为纤维、麻线(twines)、纱和半成品，如布、针织品、镶边、及可热稳定浸渍的无纺布。
或者，在多种基质间，毫微复合溶胶可以非连续的甚至点状的部位与许多基质接触，也可与微粒、絮凝剂或基质类似物中的纤维状基质粘合。后一类型的复合材料的特殊实例是基于玻璃或矿物纤维的绝缘材料，和由木材制得的材料，如木质纤维板、刨花板、层压胶合板、胶合板和成型刨花板。为某种特殊目的，还可使用玻璃纤维和木材的混合物，如具有阻燃性能的粗纸板。
适宜的基质可为玻璃纤维；天然或合成的矿物纤维，如石棉、矿物棉、矿渣棉，及包括氧化陶瓷在内的陶瓷材料制成的纤维；由木材衍生出来的材料如纤维素、刨花、木粉、木片、纸张、特等纸板、木板、木质缘饰及薄木片等。
纤维状基质是指包括中空纤维和须状纤维在内的单根纤维或相应的纤维束、线、绳、纱，或半成品如布、针织品、镶边、纺织品、非纺织品、毡、网状物、板和织物等。这些物质的具体应用实例为玻璃棉、玻璃纤维织物和矿物棉，如矿渣棉、矿渣绒、石棉或玄武纤维。
以一种或多种硅烷(b)对无机胶体粒子(a)进行表面改性得到的本发明的毫微复合溶胶。如果需要，这种改性是在溶胶-凝胶过程的条件下和其它添加剂存在的条件下进行的。
溶胶-凝胶过程的详细介绍见：C.J.Brinker,G.W.Scherer：“溶胶-凝胶学-溶胶-凝胶过程的物理与化学”，Academic Press,Bosten,San Diego,New York,Sydney(1990)及专利DE1941191,DE3719339,DE4020316,DE4217432.
这里给出了一些本发明中所用的硅烷(b)的实例，它们的基团A可水解除去，基团R水解无法除去。
可水解除去的基团A优选为氢、卤素(F,Cl,Br和I，尤其是Cl和Br)、烷氧基(尤其是C2-4-烷氧基，如乙氧基、n-丙氧基、异丙氧基和丁氧基)、芳氧基(尤其是C6-10-芳氧基，如苯氧基)、烷芳氧基(如苄氧基)、酰氧基(尤其是C1-4-酰氧基，如乙酸基和丙酰氧基)和烷羰基(如乙酰基)。适宜的基团A同样可为氨基(如单-或双烷基-、-芳基-和带有上述烷基、芳基和芳烷基的芳烷氨基)、酰胺基(如苯甲酰胺基)和乙醛污或丙酮肟基。2或3个基团A可以一起形成能够络合Si原子的基团，如由乙二醇、甘油或邻苯二酚衍生出来的Si-多元醇。特别优选基团A为C2-4-烷氧基，尤其是乙氧基。甲氧基不适合用于本发明的，因为甲氧基的活性过高(形成毫微溶胶过程的时间太短)及所得到的毫微复合溶胶和/或复合材料的弹性不够。
如果需要，上述可水解的基团A可带有一个或多个常用的取代基，如卤原子或烷氧基。
无法水解除去的基团R优选自烷基(尤其是C1-4-烷基，如甲基，乙基，丙基和丁基)、链烯基(尤其是C2-4-链烯基，如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基和丁烯基)、炔基(尤其是C2-4-链烯基，如乙炔基和丙炔基)、芳基(乙炔是C6-10-芳基，如苯基和萘基)和相应的烷芳基、芳烷基。如果需要，这些基团也可带有一个或多个常用取代基，如卤素、烷氧基、羟基、氨基或环氧基。
上述烷基、链烯基和炔基包括相应的环烷基，如环丙基、环戊基和环己基。
乙烯基团R为取代或非取代C1-4-炕基，尤其是甲基和乙基，和取代或非取代C6-10-芳基，尤其是苯基。
式(Ⅰ)中的x为0,1,2，优选x为0或1。优选至少60mol％，更优选至少70mol％的结构式为(Ⅰ)的硅烷中的x=1。特殊情况下，也可优选至少80mol％或至少90mol％(如100mol％)的结构式为(Ⅰ)的硅烷中的x=1。
本发明中所用的复合材料可由纯净的甲基三乙氧基-硅烷(MTEOS)或由MTEOS与四乙氧基硅烷(TEOS)的混合物制得，如组分(b)。
通式为(Ⅰ)的硅烷实例为下列分子式的化合物：Si(OC2H5)4,Si(O-n-or iso-C3H7)4,Si(OC4H9)4,SiCl4,Si(OOCCH3)4,CH3-SiCl3,CH3-Si(OC2H5)3,C2H5-SiCl3,C2H5-Si(OC2H5)3,C3H7-Si(OC2H5)3,C6H5-Si-(OC2H5)3,C6H5-Si(OC2H5)3,(C2H5O)3-Si-C3H6-Cl,(CH3)2SiCl2,(CH3)2Si(OC2H5)2,(CH3)2Si(OH)2,(C6H5)2SiCl2,(C6H5)2Si(OC2H5)2,(C6H5)2Si(OC2H5)2,(iso-C3H7)3SiOH,CH2=CH-Si(OOCCH3)3,CH2=CH-SiCl3,CH2=CH-Si(OC2H5)3,HSiCl3,CH2=CH-Si(OC2H4OCH3)3,CH2=CH-CH2-Si(OC2H5)3,CH2=CH-CH2-Si(OOCCH3)3,CH2=C(CH3)COO-C3H7-Si-(OC2H5)3,CH2=C(CH3)-COO-C3H7-Si(OC2H5)3, n-C6H13-CH2-CH2-Si(OC2H5)3,n-C8H17-CH2-CH2-Si(OC2H5)3,
Figure A9719964400061
上述硅烷可由已知方法制得；见W.Noll,“Chemie und Technology derSilicone”[聚硅氧烷化学与技术]，Verlag Chemie Gmbh,Weinheim、Berstraβe,Germany(1968).
基于上述化合物(a)、(b)和(c),(b)的比例通常为20～95％重量，优选40～90％重量，更加优选70～90％重量，经缩合形成的聚硅氧烷的结构式为：RxSiO(2-0.5x)。
本发明所用的式(Ⅰ)硅烷可以全部或部分是预缩合物，如式(Ⅰ)硅烷的部分水解产物，可以是单独的水解产物也可以是与其它水解产物的混合物。所述低聚物可为直链或环型低分子量部分缩合，如其缩合度可为2～100，优选2～6。优选能够溶于反应介质的低聚物。
式(Ⅰ)硅烷中每摩尔可水解基团所需用于水解和缩合的水量为0.1～0.9mol，优选0.25～0.75mol.当每摩尔可水解基团加入0.35～0.45mol水时，效果较好。
无机胶体粒子(a)可为以下粒子的溶胶和毫微级分散的粉末：SiO2,TiO2,ZrO2,Al2O3,Y2O3,CeO2,SnO2,ZnO，氧化铁或炭粉(碳黑或石墨) 。优选SiO2。(粒子大小优选最大为300nm，尤其优选最大为100nm，更优选最大为50nm)。
以(a)、(b)和(c)的总量为基础，(a)的加入比例通常为总重量的5～60％，优选为总重量的10～40％，更优选为总重量的10～20％。
为制备毫微复合溶胶，可加入最多为总重量的20％，优选最多总重量的10％，更加优选最多为总重量的5％的其它添加剂作为选择性组分(c)；如熟化催化剂，包括金属盐和金属醇盐(如烷氧基铝、烷氧基钛、烷氧基锆)、有机粘合剂，包括聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、聚氧乙烯和阿拉伯树胶、颜料、染料、阻燃剂、形成玻璃元素的化合物(如硼酸、硼酸酯、甲醇钠、醋酸钾、仲-丁氧铝)，防腐剂和涂料助剂。本发明不优选用粘合剂。
本发明的水解和缩合过程在含有酸缩合催化剂(如盐酸)的溶胶-凝胶体系中进行，该体系的pH值优选1～2，直到有粘胶出现。
优选除了用烷氧基水解所产生的溶剂外，不格外添加溶剂。但如果需要，也可加入醇类溶剂如乙醇，或其它极性、非惰性或惰性溶剂，如四氢呋喃、二噁烷、二甲基甲酰胺或丁基乙二醇。
为得到适宜的溶胶粒子外形和溶胶粘度，需使所得到的毫微复合溶胶经历一个特殊的后反应步骤，即将反应混合物在几小时到几天的时间加热到40～120℃。优选在室温下储存一天或在几小时内从60℃加热到80℃。由此所得到的溶胶的优选粘度为5～500mPas，更优选10～50mPas。当然，溶胶的粘度可以通过加入溶剂或去掉反应的副产物(如乙醇)来调节，使其粘度值适于特殊的应用。后反应步骤也会伴随着溶剂的减少。
复合材料中的毫微复合物的重量比例为0.1～80％，优选重量比例为1～40％，更优选1～20％。
至少在(b)的初步水解后和最后熟化前的任一阶段，基质与毫微复合物或毫微复合溶胶结合。毫微复合溶胶在与基质接触前需加水活化。
溶胶与基质的接触可以本领域内普通技术人员所熟知的方法进行。这些方法对于本发明的具体情况也适用，如基质与毫微复合溶胶简单的混合、基质浸入毫微复合溶胶、或用毫微复合溶胶喷雾或喷淋、刮涂或转涂、灌注、展涂、刷涂。为提高基质与毫微复合溶胶之间的附着性，在许多情况下，最好在基质与毫微复合溶胶或其前体物接触前，对基质的表面进行常规的表面预处理。如电晕放电、脱脂、上底漆，所述底漆包括氨基硅烷、环氧硅烷、由淀粉或硅氧烷制得的胶料、络合剂、表面活性剂等。
最后熟化前，需在室温或稍高温度下(最高到约50℃)干燥。
实际熟化或预熟化过程可在室温下进行，但优选在高于50℃下进行，更优选高于100℃，尤其在150℃或更高的温度下进行。熟化的最高温度尤其取决于基质的熔点和/或基质的耐热性，其温度范围一般为250～300℃。但矿物类基质所需要的熟化温度较高，为400～500℃或更高。相应的熟化时间一般为几分钟到几小时，如2～30分钟。
除通常的加热熟化法(如在循环空气恒温箱)外，也可使用其它熟化方法，如使用红外光束或激光光束熟化。如果需要，可将制得的复合材料在熟化前先使其成型。
本发明还涉及将上述毫微复合溶胶用于涂覆和/或固结上述基质的方法。这里所说的“固结”包括任何可使基质固结和/或压紧的适宜方法，因此包括如使基质浸渍、包埋在毫微复合溶胶中，或基质、片状基质用毫微复合溶胶硬化或粘合。本文所用的术语“包衣”是指用毫微复合溶胶对基质部分或全部包胶，这种方式可得到的具有某些特殊性质的基质或片状基质，如抗氧化性、阻燃性、疏水或疏油性；坚硬、不渗透性或绝缘、绝热性。
下面的实施例进一步解释了本发明。实施例中所用的硅溶胶是由BAYER(“Levasil300/30”)法制得的液态硅溶胶，固含量为30％(重量)，粒子大小为7～10nm。以下的缩写将在实施例中继续使用：
MTEOS=甲基三乙氧基硅烷
TEOS=四乙氧基硅烷
PTEOS=苯基三乙氧基硅烷
实施例1
65mol％的MTEOS、15mol％的PTEOS和20mol％的TEOS(或者，二者任选其一，80mol％的MTEOS和20mol％的TEOS)的混合物与硅溶胶一起强烈搅拌，用HCl作为催化剂，再经硅烷的水解和缩合反应制得毫微复合溶胶。硅溶胶所带入的水量为每摩尔可水解基团0.8摩尔水。溶胶生成后约5分钟，加入上述硅烷混合物，以使最终混合物的总水含量达到每摩尔烷氧基团0.4摩尔水。硅溶胶的含量达到总固含量的14％(重量)。
在室温下进行后反应步骤12小时后，在上述混合物中加入水，使溶胶中的总水含量达到每摩尔烷氧基团0.5摩尔水。5分钟后，该混合物可用于下一步实验。
将待用混合物通过雾化环喷在浸湿的玻璃棉上，然后在20℃的循环空气恒温箱中熟化5～10分钟，得到一种弹性绝缘材料，与用酚醛树脂粘合的玻璃棉相比，这种绝缘材料具有更高的阻燃性能。
实施例2
将68.7ml(80mol％)MTEOS与19.2ml(20mol％)TEOS混合，一半上述混合物与11.7ml的硅溶胶(14.3％重量的硅溶胶)和0.386ml浓HCl混合后强烈搅拌，5分钟后加入剩余的一半混合物，继续搅拌5分钟。然后将得到的溶胶经后反应步骤(在室温下放置2小时)，得到可稳定储存的预缩合物，其中SiO2的含量为300g/L,0.4mol水/每mol可水解基团。在旋转蒸发器中蒸发水分，使固含量为60％(重量)。
在加入粘合剂前，加入3.0ml异丙基钛和约2.5ml水，使水量达到0.5mol水/每mol可水解基团。将由此制得的混合物与木片混合，木片的加入量以组合物中含有15％SiO2为基准。该混合物在180℃下压10分钟成型，所得到的成型物类似于常规磨光绝缘压缩的纸板，但该成型物不含有有机粘合剂。与常规磨光绝缘压缩纸板相比，用此种方法得到的纸板的阻燃性能显著提高。
实施例3
1．溶胶的制备
将172ml MTEOS与48ml TEOS混合，加入29ml的硅溶胶和2ml的硫酸(35％)，强烈搅拌。5分钟后得到半透明的溶胶，在室温下后反应4小时。再加入3ml水，搅拌，5分钟后，混合物待用。
2．溶胶的应用
2.1
将100g木片与60ml溶胶混合，在7.1mpa的压力下用压缩模具将混合物成型10分钟，压缩模具的直径为12cm。然后将模制品在热压机中(上、下模均加热)在100℃、2.6mPa的压力下热压3小时。得到具有机械稳定性、木片含量为82％(重量)的成型物。
2.2
300g褐块石棉颗粒与10ml上述溶胶混合，在4.4mPa的压力下，用直径为12cm的压缩模具压制该混合物5分钟。将成型物在80℃循环空气恒温箱箱中放置8小时，得到含有1％(重量)褐块石棉的具有机械稳定性的成型物。

Claims (17)

1．复合材料，其特征为基于玻璃纤维、矿物纤维或衍生木质产品的基质和可与所述基质发生功能性接触的毫微复合溶胶，所述复合材料可通过用b)一种或多种结构式为(Ⅰ)的硅烷对a)无机胶体粒子的表面改性得到，
Rx-Si-A4-x    (Ⅰ)
其中，基团A可以是相同或不同的，是羟基或除甲氧基外水解可除去的基团，基团R可以相同或不同，是水解无法除去的基团，x为0、1、2或3，其中至少50mol％的硅烷中x≥1；所述改性是在溶胶-凝胶过程的条件下，加入低于以可水解基团为基础的化学计量的水，生成毫微复合溶胶，需要时，在与基质接触前，使生成的毫微复合溶胶进一步水解并缩合，然后熟化。
2．权利要求1的复合材料，其特征为表面改性是在含有酸缩合催化剂、pH值为1～2的体系中进行。
3．权利要求1或2的复合材料，其特征为毫微复合溶胶在室温到120℃的温度下经历一个后反应过程，时间为几小时到几天。
4．权利要求1～3任何一项的复合材料，其特征为无机胶体粒子选自毫徽级的SiO2,TiO2,ZrO2,Al2O3,Y2O3,CeO2,SnO2,ZnO，氧化铁或碳的溶胶和可分散的粉末。
5．权利要求1～4中任一项的复合材料，其特征是为制备毫徽复合溶胶使用了其它添加剂(c)，包括熟化催化剂、有机粘合剂、颜料、染料、阻燃剂、形成玻璃元素的化合物、防腐剂和/或涂料助剂。
6．权利要求1～5中任一项的复合材料，其特征是为制备毫微复合溶胶使用了5～60％(重量)的组分(a)，优选10～40％(重量)，更优选10～20％(重量)。
7．权利要求1～6中任一项的复合材料，其特征是为制备毫微复合溶胶，使用了20～95％(重量)的组分(b)，优选40～90％(重量)，更优选70～90％(重量)，组分(b)表示为式(Ⅰ)的聚硅氧烷：RxSiO(2-0.5x)。
8．权利要求5～7中任一项的复合材料，其特征是不多于20％(重量)，优选不多于10％(重量)，更优选不多于5％(重量)的其它添加剂(c)用于制备毫微复合溶胶。
9．权利要求1～8中任一项的复合材料，其特征是式(Ⅰ)中的基团A为C2-4-烷氧基，优选乙氧基。
10．权利要求1～9中任一项的复合材料，其特征是式(1)中的R为非取代或取代的C1-4-烷基和/或取代或非取代C6-10-芳基，优选甲基、乙基和/或苯基。
11．权利要求1～10中任一项的复合材料，其特征是式(1)中的X为0、1或2，优选0或1。
12．权利要求1～11中任一项的复合材料，其特征是至少60mol％，优选至少70mol％的组分(b)是结构式为(1)的硅烷，其中x≥1，优选x=1。
13．权利要求1～12中任一项的复合材料，其特征是表面改性在以下条件下进行，即每摩尔可水解基团有0.1～0.9mol水，优选0.25～0.75mol水。
14．权利要求1～13中任一项的复合材料，其特征是毫微复合溶胶的重量比例为0.1～80％，优选1～40％，更优选1～20％。
15．权利要求1～14中任一项的复合材料，其特征是熟化在加热条件下进行，优选加热温度为50℃～300℃。
16．权利要求1～15中任一项的复合材料，它是以毫微复合材料包衣基质、浸渍织物、或以含有用毫微复合材料固结的基质的成型制品的形式。
17．权利要求1～13的毫微复合材料用于基质的包衣和/或固化的用途，该基质基于玻璃纤维、矿物纤维或木制品衍生物。
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YU (1) YU22199A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323724B (zh) * 2007-06-13 2011-05-18 慧智科技（中国）有限公司 耐热油墨组合物、其制备方法及用途
CN104105742A (zh) * 2012-01-16 2014-10-15 克罗诺泰克股份公司 木材中的改性的纳米颗粒用于降低挥发性有机化合物(voc)发散的应用
CN108314328A (zh) * 2018-01-31 2018-07-24 和县晶晶玻璃制品有限公司 一种高强度复合玻璃的制备方法

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19915378A1 (de) * 1999-04-06 2000-10-12 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Haushaltsgeräte mit katalytischer Zusammensetzung
DE19915377A1 (de) * 1999-04-06 2000-10-12 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Katalytische Zusammensetzung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10037723A1 (de) 2000-08-02 2002-02-14 Pfleiderer Ag Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes
DE10041481B4 (de) 2000-08-24 2006-01-19 Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh & Co. Ohg Dämmstoffelement sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Dämmstoffelementes, insbesondere einer roll- und/oder wickelbaren Dämmstoffbahn aus Mineralfasern
DE10203958B4 (de) * 2001-02-01 2015-11-05 Walter F. Engelmann Keramische, organische Überzugsmasse, Verfahren zum Zubereiten und Verfahren zum Aufbringen einer solchen Überzugsmasse, insbesondere für Trägermaterialien aus Metall, Glas oder Kunststoff
DE10141687A1 (de) * 2001-08-25 2003-03-06 Degussa Siliciumverbindungen enthaltendes Mittel zur Beschichtung von Oberflächen
DE10214482B4 (de) * 2002-03-30 2006-04-20 Johns Manville Europe Gmbh Verfahren zum Behandeln von Hybridgarnen aus Glas- und Polyolefinfasern
KR20050057346A (ko) * 2002-09-17 2005-06-16 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 다공성의 계면활성제 매개 금속 산화물 필름
US6767981B1 (en) * 2002-09-26 2004-07-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thermoset and ceramic containing silicon and boron
US6784270B1 (en) * 2002-09-26 2004-08-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Polymer containing borate and alkynyl groups
US20040244829A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Rearick Brian K. Coatings for encapsulation of photovoltaic cells
KR100708435B1 (ko) * 2004-12-31 2007-04-18 주식회사 케이씨씨 포름알데히드를 함유하지 않는 암면 천정판용 코팅 조성물및 이로 코팅된 암면 천정판
KR100609596B1 (ko) * 2005-02-18 2006-08-08 이정훈 무기 또는 금속 나노입자 및 고분자수지의 복합재료의 제조방법
CA2607615A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-16 Dynea Oy Methods of preparing organic-inorganic hybrid binder compositions and nonwoven products
DE102005025771B3 (de) * 2005-06-04 2006-12-28 Chemex Gmbh Isolierender Speiser und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102005036029A1 (de) * 2005-07-28 2007-02-01 Klevers Gmbh & Co. Kg Brandschutzgewebe
DE102006006656A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Degussa Ag Silan enthaltendes Bindemittel für Verbundwerkstoffe
DE102006006655A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Degussa Ag Cellulose- bzw. lignocellulosehaltige Verbundwerkstoffe auf der Basis eines auf Silan basierenden Komposits als Bindemittel
CN101341025B (zh) * 2006-01-13 2012-05-30 株式会社Nbc纱网技术 防污复合材料
CN101346417B (zh) * 2006-01-19 2012-01-25 陶氏康宁公司 有机硅树脂膜、其制备方法和纳米材料填充的有机硅组合物
KR20080094783A (ko) * 2006-02-02 2008-10-24 다우 코닝 코포레이션 실리콘 수지 필름, 이의 제조방법 및 나노 물질-충전된실리콘 조성물
KR100791049B1 (ko) * 2006-07-28 2008-01-03 한국전기연구원 고분자수지와 소수화된 무기물로 형성된 유무기 하이브리드졸 용액의 제조방법 및 이에 의해 제조된 재료
US8322754B2 (en) * 2006-12-01 2012-12-04 Tenaris Connections Limited Nanocomposite coatings for threaded connections
DE202007000262U1 (de) * 2007-01-02 2007-04-19 Brandchemie Gmbh Brandschutzmaterial aus Faserhalbzeug
DE102007057829A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Sensient Imaging Technologies Gmbh Verbundwerkstoff mit cellulosehaltigem Material und Verfahren zur Herstellung
US20100015339A1 (en) * 2008-03-07 2010-01-21 Evonik Degussa Gmbh Silane-containing corrosion protection coatings
KR100965227B1 (ko) 2008-04-03 2010-07-20 주식회사 쎄코텍 내화성이 개선된 현무암코아사 직물 및 그 제조방법
DE102008059770A1 (de) 2008-12-01 2010-06-02 Felix Schoeller Jr. Foto- Und Spezialpapiere Gmbh & Co. Kg Verbundwerkstoff, Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und Verwendung des Verbundwerkstoffs
DE102009029152A1 (de) 2009-09-03 2011-03-17 Evonik Degussa Gmbh Flexible Beschichtungsverbünde mit überwiegend mineralischer Zusammensetzung
CN102712465B (zh) * 2009-11-20 2014-07-16 3M创新有限公司 包含表面改性纳米粒子的无机颜料组合物及其制备方法
KR20130005889A (ko) 2011-07-07 2013-01-16 엘지전자 주식회사 투명 복합 소재 및 그 제조 방법
RU2520462C2 (ru) * 2011-07-19 2014-06-27 Марат Мухамадеевич Галеев Полимерная композиция на основе органического наполнителя для изготовления изделий
CN104718170A (zh) 2012-09-04 2015-06-17 Ocv智识资本有限责任公司 碳强化的增强纤维在含水或非水介质内的分散
DE102013003612A1 (de) 2013-03-01 2014-09-04 Gerhard Fauner Verfahren zum Härten und/oder Bauteil schonenden Lösen von Klebverbindungen im elektromagnetischen Feld
KR101444820B1 (ko) * 2013-05-21 2014-09-30 한국전기연구원 유연 에너지소자의 절연 및 부식방지용 하이브리드 패키징 소재 제조방법
WO2015092135A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-25 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Plasma-assisted sol-gel coating for non-woven fabrics and foamed structures
AR100953A1 (es) 2014-02-19 2016-11-16 Tenaris Connections Bv Empalme roscado para una tubería de pozo de petróleo
PT3020524T (pt) 2014-11-13 2019-02-01 SWISS KRONO Tec AG Processo para a preparação de placas de materiais de madeira, em particular placas de materiais de madeira osb, e placa de materiais de madeira que pode ser preparada de acordo com este processo
CN104451696B (zh) * 2014-12-03 2017-02-22 浙江大学 金属表面防腐复合硅溶胶的制备方法
EP3988509A1 (de) * 2020-10-21 2022-04-27 Hellma GmbH & Co. KG Herstellung von quarzglasformkörpern unterschiedlicher grau- bis schwarzfärbung für optische anwendungen
WO2024090513A1 (ja) * 2022-10-26 2024-05-02 大日本印刷株式会社 粒子付き基材、および粒子付き基材の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL84025A0 (en) * 1986-10-03 1988-02-29 Ppg Industries Inc Organosiloxane/metal oxide coating compositions and their production
DE4338360A1 (de) * 1993-11-10 1995-05-11 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung von funktionellen glasartigen Schichten
US5391210A (en) * 1993-12-16 1995-02-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article
US5648407A (en) * 1995-05-16 1997-07-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Curable resin sols and fiber-reinforced composites derived therefrom
ES2157008T3 (es) * 1995-09-19 2001-08-01 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Peliculas delgadas de sio2, procedimiento para su obtencion y utilizacion de las mismas.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323724B (zh) * 2007-06-13 2011-05-18 慧智科技（中国）有限公司 耐热油墨组合物、其制备方法及用途
CN104105742A (zh) * 2012-01-16 2014-10-15 克罗诺泰克股份公司 木材中的改性的纳米颗粒用于降低挥发性有机化合物(voc)发散的应用
CN104105742B (zh) * 2012-01-16 2017-04-12 瑞士克罗诺泰克股份公司 木材中的改性的纳米颗粒用于降低挥发性有机化合物(voc)发散的应用
CN108314328A (zh) * 2018-01-31 2018-07-24 和县晶晶玻璃制品有限公司 一种高强度复合玻璃的制备方法
CN108314328B (zh) * 2018-01-31 2020-06-16 和县晶晶玻璃制品有限公司 一种高强度复合玻璃的制备方法

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TR199901064T2 (xx) 1999-08-23
HUP0000341A3 (en) 2000-11-28
EE9900125A (et) 1999-12-15
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JP2001504403A (ja) 2001-04-03
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DE19647369A1 (de) 1998-05-20
EP0842967A2 (de) 1998-05-20
RU2188763C2 (ru) 2002-09-10
PL193895B1 (pl) 2007-03-30
AU5653398A (en) 1998-06-03
US6187426B1 (en) 2001-02-13
GR3035009T3 (en) 2001-03-30
WO1998021266A1 (de) 1998-05-22
CA2271308A1 (en) 1998-05-22
DE59702378D1 (de) 2000-10-26
PT842967E (pt) 2001-03-30

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