DE102012011034A1 - New silicate-phosphate materials useful e.g. as components for optical or optoelectronic applications, preferably glasses with special properties, and for controlled release fertilizers, and as adhesion promoter for coating organic polymers - Google Patents

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Abstract

Silicate-phosphate materials (I) are new. Silicate-phosphate materials of formula (A b+>) n/b[(Si1) x(Si2) y(P1) zO (2x+2y+2.5z+n/2-m/2-s/2)(R11) m(R12) s](n ->) r (I) are new. A : cation; R11, R12 : alkyl or aryl (both optionally functionalized), OR, halo or OH; Si1 : hexa-coordinated Si; Si2 : tetra-coordinated Si; P1 : tetra-coordinated P; b : 1-3 (for low-molecular weight cations) or greater than 1 (for polymeric cations); n : 0-12; x, y : 0-12; and z : 1-12; or x+y : greater than z (excess of alkoxy- or halosilane); m, n, s : 0, 1-12; and r : >= 1. Independent claims are also included for: (1) preparing (I); (2) preparing molecular, oligomeric and polymeric silicate-phosphate materials, comprising reacting anhydrous phosphoric acid with a higher alkoxy- and/or chlorosilane having more than one silicon atom, or with a monosilane; and (3) use of (I) as a component for optical and/or optoelectronic applications, preferably transparent materials or glasses with special properties e.g. refractive index, density, transparency and chemical resistance, where specific functions are caused by material intrinsic properties or by the properties of fillers and/or molecular or polymeric additives, preferably laser dyes or luminescent components.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoffklasse, die aus Phosphateinheiten besteht und Silicium als zweite bzw. dritte Hauptkomponente (neben Sauerstoff und Phosphor) sowie wechselnde Anteile von Kohlenstoff und Wasserstoff und ggf. weitere Heteroelemente wie Stickstoff und/oder Metalle beinhaltet. Neben der beschrieben Stoffklasse sowie Verfahren zur Herstellung der Stoffklasse werden unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten beansprucht.The present invention relates to a class of substances consisting of phosphate units and silicon as the second or third main component (in addition to oxygen and phosphorus) and varying proportions of carbon and hydrogen and optionally further hetero elements such as nitrogen and / or metals. In addition to the described class of substances and methods for producing the class of substance different uses are claimed.

Phosphate oder Orthophosphate enthalten die PO4-Einheit und leiten sich von der Orthophosphorsäure H3PO4 ab, welche das P-Atom ausnahmslos in der Oxidationsstufe +5 enthalten [1]. Weiterhin gehören zahlreiche Oligo- und Polyphosphate, Phosphorsäureester sowie das Phosphorpentoxid P2O5 zur Verbindungsklasse, welche die angesprochenen PO4-Bausteine enthält. Von technischer Bedeutung sind u. a. Phosphatgläser, die aufgrund der Fünfwertigkeit des Phosphors pro PO4-Einheit meist dreifach vernetzend sind [2]. Entsprechend ihres Aufbaus können solche Gläser in drei Gruppen eingeteilt werden: Gläser mit langen Phosphatketten, Gläser mit kürzeren Phosphatketten und Gläser mit Phosphat-Invertglasstrukturen [1]. Eine weitere Unterteilung erfolgt in Gläser mit Poly-, Meta- und Ultraphosphatstrukturen.Phosphates or orthophosphates contain the PO 4 unit and are derived from the orthophosphoric acid H 3 PO 4 , which contains the P atom without exception in the oxidation state +5 [1]. Furthermore, numerous oligo- and polyphosphates, phosphoric acid esters and the phosphorus pentoxide P 2 O 5 belong to the class of compounds which contains the mentioned PO 4 building blocks. Of technical importance are, inter alia, phosphate glasses, which are usually three-crosslinking per PO 4 unit due to the five-valence of phosphorus [2]. According to their structure, such glasses can be divided into three groups: glasses with long phosphate chains, glasses with shorter phosphate chains and glasses with phosphate invitglass structures [1]. Another subdivision into glasses with poly, meta- and ultraphosphate structures.

Der größte Teil (80%) des hergestellten weißen Phosphors wird zu Phosphor(V)-oxid verbrannt, das als Ausgangsmaterial für die Phosphorsäureherstellung sowie für die Darstellung verschiedener Phosphate verwendet wird [3]. Phosphorsäure kann durch Kondensationsreaktionen (Wasserabspaltung) Diphosphorsäure (H4P2O7) und entsprechende Salze, die Diphosphate (Pyrophosphate) M'4P2O7, bilden. Bei einer fortgesetzten Reaktion bilden sich poly- oder cyclo-Phosphate. Cyclo-Phosphate werden oft Metaphosphate genannt. Polyphosphate und Metaphosphate sind also Polymere der Salze der Phosphorsäure [4]. In Gegenwart von Alkoxysilanen tritt dagegen jedoch bevorzugt die Bildung von Si-O-P-Gruppierungen unter Abspaltung von Alkoholen ein.The majority (80%) of the white phosphorus produced is burned to phosphorus (V) oxide, which is used as the starting material for phosphoric acid production and for the preparation of various phosphates [3]. Phosphoric acid can be formed by condensation reactions (dehydration) of diphosphoric acid (H 4 P 2 O 7 ) and corresponding salts forming diphosphates (pyrophosphates) M ' 4 P 2 O 7 . In a continued reaction, poly- or cyclo-phosphates are formed. Cyclophosphates are often called metaphosphates. Polyphosphates and metaphosphates are therefore polymers of the salts of phosphoric acid [4]. In the presence of alkoxysilanes, however, preference is given to the formation of Si-OP groups with elimination of alcohols.

Orthophosphate und verwandte phosphorhaltige Verbindungen werden für zahlreiche Anwendungen genutzt. Darunter sind u. a. Flammschutzmittel [5] für die Kunstoff-, Holz- und Textilindustrie. Mengenmäßig die größte Bedeutung für die Anwendung von Phosphaten haben die Bereiche Düngemittel, Waschmittel- und Lebensmittelzusatzstoffe sowie Futter- und Korrosionsschutzmittel [3]. Weiterhin sind phosphorhaltige Silikatgläser Ausgangsmaterial für bioaktive und biokompatible Glaskeramiken bzw. Hybridmaterialien (Knochenersatz und Zahnersatz) [2b].Orthophosphates and related phosphorus compounds are used for numerous applications. Among them are u. a. Flame retardant [5] for the plastics, wood and textile industry. In terms of quantity, the greatest importance for the use of phosphates lies in the areas of fertilizers, detergent and food additives as well as feed and corrosion inhibitors [3]. Furthermore, phosphorus-containing silicate glasses are the starting material for bioactive and biocompatible glass ceramics and hybrid materials (bone substitutes and dentures) [2b].

Wasserfreie Phosphorsäure selbst wird hauptsächlich (80–90%) zur Herstellung von industriellen Phosphaten wie Calcium- oder Natriumphosphat [6] genutzt. Weiterhin findet sie Anwendung bei der Ansäuerung von Getränken und bei der Behandlung von Metalloberflächen [6], sowie als Elektrolyt in Phosphorsäurebrennstoffzellen (PAFC, PhosphoricAcid Fuel Cell) [7]. Bekannt ist kristalline, wasserfreie Phosphorsäure auch als Reagenz im biochemischen Bereich [8, 9] und als Katalysator in Kohlenwasserstoffumlagerungsverfahren [10], z. B. der Friedel-Crafts-Alkylierung.Anhydrous phosphoric acid itself is mainly used (80-90%) for the production of industrial phosphates such as calcium or sodium phosphate [6]. It is also used in the acidification of beverages and in the treatment of metal surfaces [6], as well as in phosphoric acid fuel cells (PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell) [7]. Crystalline, anhydrous phosphoric acid is also known as a reagent in the biochemical field [8, 9] and as a catalyst in hydrocarbon rearrangement process [10], z. B. the Friedel-Crafts alkylation.

Fast alle Silikate basieren auf tetraedrischen SiO4-Einheiten, die ausschließlich über Ecken, d. h. Si-O-Si-Einheiten verknüpft sind und die Si-Atome in der Oxidationszahl +IV enthalten [11]. Kanten- oder gar Flächenverknüpfung kommt bei Silikaten praktisch nicht vor. Eher selten trifft man in Silikaten SiO6-Bausteine an. Hier ist das Siliciumatom oktaedrisch koordiniert bzw. „hyperkoordiniert”.Almost all silicates are based on tetrahedral SiO 4 units, which are linked exclusively via vertices, ie Si-O-Si units, and contain the Si atoms in the oxidation number + IV [11]. Edges or even surface joins are virtually absent in silicates. Rarely one encounters SiO 6 building blocks in silicates. Here, the silicon atom is octahedrally coordinated or "hypercoordinated".

Die Silikate lassen sich von der Monokieselsäure H4SiO4 ableiten. Durch Kondensation entstehen amorphe und (teil)kristalline Insel-, Gruppen-, Ring-, Ketten-, Band-Schicht- und Gerüstsilikate, die in der Regel neben den Elementen Sauerstoff, Wasserstoff und Silicium noch Metalle als Gegenionen enthalten. Aber auch ohne zusätzliche Metalle sind ausgehend von der Kieselsäure sehr viele kommerziell relevante Materialien zugänglich, deren Eigenschaften meist stark durch die Morphologie bestimmt werden. Poröse Kieselgele und pyrogene Kieselsäure finden z. B. Anwendungen als Adsorbentien, zum Trocknen, Lagern oder Reinigen von Gasen, Flüssigkeiten und festen Stoffen, zur Reinigung und Entfärbung von Flüssigkeiten, zur Entgiftung, zur Gelatinierung, zur chromatographischen Stofftrennung oder als Mattierungsmittel in Farben, Lacken und Kunststoffen. Weiterhin finden silikatische (Hybrid) materialien die verschiedensten Anwendungen als Komponenten für Baustoffe. Silikatische Hybridmaterialien, Keramiken und Gläser werden in zahlreichen Massenmärkten genutzt, beispielsweise als Matrix oder Füllstoff. Daneben sind sehr viele „Hochtechnologie-Felder” bekannt, unter anderem in den Bereichen Halbleiterbauteile, hochtemperaturfeste Werkstoffe oder Glasfasern.The silicates can be derived from the monosilicic acid H 4 SiO 4 . Condensation gives rise to amorphous and (partly) crystalline islet, group, ring, chain, band-layer and framework silicates, which as a rule contain metals as counterions in addition to the elements oxygen, hydrogen and silicon. But even without additional metals are starting from the silica very many commercially relevant materials available whose properties are usually determined by the strong morphology. Porous silica gels and fumed silica find z. As applications as adsorbents, for drying, storage or cleaning of gases, liquids and solids, for the purification and decolorization of liquids, for detoxification, for gelatinization, for chromatographic separation or as matting agents in paints, coatings and plastics. Furthermore, silicate (hybrid) materials find a wide variety of applications as components for building materials. Silica hybrid materials, ceramics and glasses are used in many mass markets, for example as a matrix or filler. In addition, many "high technology fields" are known, including in the fields of semiconductor devices, high temperature resistant materials or glass fibers.

In der Literatur werden drei Klassen von Substanzen erwähnt, die neben tetraedrischen SiO4-Einheiten auch Phosphat-Einheiten und teilweise sechsfach koordiniertes Silicium enthalten. So gibt es einige wenige kristalline Phasen wie SiP2O7, Si5P6O25, und RbSiP4O13 [12, 13, 14]. Diese unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen SiPOs dadurch, dass sie keinerlei terminalen Reste R enthalten.In the literature, three classes of substances are mentioned, which in addition to tetrahedral SiO 4 units also contain phosphate units and partially six-coordinate silicon. So there are a few crystalline phases such as SiP 2 O 7 , Si 5 P 6 O 25 , and RbSiP 4 O 13 [12, 13, 14]. These differ from the SiPOs according to the invention in that they contain no terminal radicals R.

Darüber hinaus gibt es Phosphat-Silikat-Gläser, welche aus Schmelzen bei entsprechend hohen Temperaturen gewonnen werden [15]. Diese enthalten ebenfalls keine terminalen organischen Reste R. Sie können trotz der hohen Herstellungstemperaturen signifikante Mengen von Hydroxyl-Gruppen und sogar Wasser enthalten.In addition, there are phosphate-silicate glasses, which are obtained from melts at correspondingly high temperatures [15]. These also contain no terminal organic radicals R. They can contain significant amounts of hydroxyl groups and even water despite the high production temperatures.

Eine weitere Gruppe von Silikat-haltigen Phosphat-Materialien, die in der Literatur erwähnt wird, lässt sich unter wässrigen Bedingungen über den Sol-Gel-Prozeß herstellen [16]. Die Materialien enthalten somit größere Mengen von Wasser. Es lassen sich keine wasserfreien SiPOs erzeugen.Another group of silicate-containing phosphate materials mentioned in the literature can be prepared under aqueous conditions by the sol-gel process [16]. The materials thus contain larger amounts of water. It can not produce anhydrous SiPOs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Stoffe zu entwickeln, die neben tetraedrischen SiO4-Einheiten auch Phosphat-Einheiten und teilweise sechsfach koordiniertes Silicium enthalten und die sich leicht herstellen lassen. Durch die Kombination der Eigenschaften der Phosphat- und Silikat-basierten Materialien sollen neue Anwendungsgebiete für diese Stoffe aufgezeigt werden.The invention has for its object to develop new materials that contain not only tetrahedral SiO 4 units but also phosphate units and partially six-coordinate silicon and can be easily produced. By combining the properties of the phosphate and silicate-based materials, new fields of application for these substances should be demonstrated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Verbindungen, die der allgemeinen Formel {Ab + n/b[SiVI xSiIV ySiIV zO(2x + 2y + 2,5z + n/2 – m/2 – s/2)R'mR''s]n–·(Lösungsmittel)p·(weitere Komponenten wie Füllstoffe/organische Polymere)q}r. entsprechen, gelöst, wobei
A = Kation,
R' und R'' unabhängig voneinander = OR (Alkoxy), Halogen, OH, Alkyl (ggf. funktionalisiert), Aryl (ggf. funktionalisiert)
und
b = 1 bis 3 für niedermolekulare Kationen und b > 1 für polymere Kationen
n = 0 bis 12
x = 0 bis 12 wobei x + y > z (Überschuß an Alkoxy- bzw. Halogensilan)
y = 0 bis 12;
z = 1 bis 12;
m = 0,1 bis 12,
s = 0,1 bis 12 bedeuten.
According to the invention the object is achieved by compounds of the general formula {A b + n / b [Si VI x Si IV y Si IV z O (2x + 2y + 2.5z + n / 2 -m / 2- s / 2) R ' m R'' s ] n- (Solvent) p · (other components such as fillers / organic polymers) q } r . correspond, solved, being
A = cation,
R 'and R''independently of one another = OR (alkoxy), halogen, OH, alkyl (if appropriate functionalized), aryl (if appropriate functionalized)
and
b = 1 to 3 for low molecular weight cations and b> 1 for polymeric cations
n = 0 to 12
x = 0 to 12 where x + y> z (excess of alkoxy- or halosilane)
y = 0 to 12;
z = 1 to 12;
m = 0.1 to 12,
s = 0.1 to 12.

Die Variablen ”p” und ”q” sind unabhängig voneinander gleich oder größer Null und erlauben, dass flexible Anteile von Lösungsmitteln, molekularen oder polymeren Verbindungen sowie aktive und passive Füllstoffe Bestandteil der erfindungsgemäßen Materialien sein können. Die Variable ”r” kann gleich oder größer als eins sein und gibt an, dass es sich bei den erfindungsgemäßen SiPOs um molekulare oder polymere Substanzen handeln kann.The variables "p" and "q" are independently equal to or greater than zero and allow flexible proportions of solvents, molecular or polymeric compounds as well as active and passive fillers to be part of the materials according to the invention. The variable "r" may be equal to or greater than one and indicates that the SiPOs of the invention may be molecular or polymeric substances.

Die römischen Ziffern in der allgemeinen Formel bedeuten
SiIV = sechsfach (oktaedrisch) koordinierte Silicium-Atome,
SiIV = vierfach (tetraedrisch) koordinierte Silicium-Atome,
PIV = vierfach (tetraedrisch) koordinierte Phosphor-Atome.
The Roman numerals in the general formula mean
Si IV = hexahedral (octahedral) coordinated silicon atoms,
Si IV = fourfold (tetrahedral) coordinated silicon atoms,
P IV = quadruple (tetrahedral) coordinated phosphorus atoms.

Das Kation A kann ein ein-, zwei und dreiwertiges Metallkation, d. h. M1+, M2+ und M3 +, ein komplexiertes Metallkationen mit einzähnigen Liganden, d. h. z. B. [M(L)6]+ bzw. ein komplexiertes Metallkationen mit mehrzähnigen Chelatliganden sein. Möglich sind auch einkomplexes Kation wie Ammonium Ionen, d. h. NR4 + bzw. NRR'R''R'''+, Oxoniumionen, Phosphoniumionen usw. sowie alle protonierten (neutral) Basen wie Pryridinium-Ionen etc. sowie oligomere und polymere Kationen wie z. B. [RR'R''N-(R'''-NRR')n-NRR'R''](n + 2)+ The cation A can be a mono-, di- and trivalent metal cation, ie M 1+ , M 2+ and M 3 + , a complexed metal cation with monodentate ligands, ie, for example, [M (L) 6 ] + or a complexed metal cation with be multidentate chelating ligands. Also possible are a complex cation such as ammonium ions, ie NR 4 + or NRR'R''R ''' + , oxonium ions, phosphonium ions, etc. as well as all protonated (neutral) bases such as pryridinium ions, etc. as well as oligomeric and polymeric cations such as z. [RR'R''N- (R '''-NRR') n -NRR'R ''] (n + 2) +

Um die Formel verständlicher zu machen, wird auf die bis verwiesen. Folgende Beispielstrukturen für die beanspruche Stoffklasse bzw. die allgemeine Formel der erfindungsgemäßen SiOPs sind aufgeführt:To make the formula more comprehensible, is on the to directed. The following example structures for the claimed class of substance or the general formula of the SiOPs according to the invention are listed:

: A1+ 6[SiVI 3SIV 12PIV 18O(6 + 24 + 45 + 3 – 6 – 0)(OEt)12R''0]6– : A 1+ 6 [Si VI 3 S IV 12 P IV 18 O (6 + 24 + 45 + 3 - 6 - 0) (OEt) 12 R '' 0 ] 6-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 6PIV 9O(2 + 12 + 22.5 + 1 – 1,5 – 3)(OH)3(OEt)6]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 6 P IV 9 O (2 + 12 + 22.5 + 1 - 1.5-3) (OH) 3 (OEt) 6 ] 2-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 6PIV 6O(2 + 12 + 15 +1 – 3 – 3)(OEt)6Me6]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 6 P IV 6 O (2 + 12 + 15 + 1 - 3 - 3) (OEt) 6 Me 6 ] 2-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 6PIV 6O(2 + 12 + 15 + 1 – 6 – 0)(OEt)12R''0]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 6 P IV 6 O (2 + 12 + 15 + 1-6-0) (OEt) 12 R " 0 ] 2-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 9PIV 6O(2 + 18 + 15 + 1 – 6 – 0)(OEt)12R''0]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 9 P IV 6 O (2 + 18 + 15 + 1-6-0) (OEt) 12 R " 0 ] 2-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 9PIV 6O(2 + 18 + 15 + 1 – 4,5 – 1,5Me9(OEt)3]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 9 P IV 6 O (2 + 18 + 15 + 1 - 4.5 - 1.5 Me 9 (OEt) 3 ] 2-

: A1+ 2[SiVI 1SiIV 6PIV 10O(2 + 12 + 25 + 1 – 3 – 0)Me6 R''0]2– A 1+ 2 [Si VI 1 Si IV 6 P IV 10 O (2 + 12 + 25 + 1 - 3 - 0) Me 6 R " 0 ] 2-

Hauptkennzeichen dieser erfindungsgemäßen Stoffe ist, dass sie durch Umsetzung von reiner (d. h. wasserfreier bzw. kristalliner) Phosphorsäure mit Alkoxysilanen wie Si(OEt)4(TEOS), Si(OMe)4(TMOS), RSi(OR')3, R2Si(OR')2 sowie chlorhaltigen Alkoxysilanen wie ClSi(OR)3 oder Chlorsilanen usw. in wasserfreien (Wassergehalt < 0,1%) organischen Lösungsmitteln bei Raumtemperatur oder vergleichsweise sehr niedrigen Calcinierungstemperaturen herstellbar sind. Der neuartige Syntheseansatz erlaubt die Herstellung von (wasserfreien) Hybridpolymeren, die aus PO4-Einheiten (Tetraeder), SiO4–Einheiten (Tetraeder) und/oder SiO6-Einheiten (Oktaeder) und RSiO3- bzw. R2SiO2-Einheiten (Tetraedern mit organischen Resten oder anderen Substituenten, d. h. R = H, Alkyl, Aryl, Alkoxy, einschließlich funktionalisierter Varianten mit Carbonyl-, Carboxyl-, Ether-, Ester-, Amid-, Halogenresten oder Heterocyclen usw. aufgebaut sind. Dabei wird wasserfreie kristalline Phosphorsäure in einem trocknen organischen Lösungsmittel mit einem Alkoxysilan wie TEOS oder einem Alkoxysilangemisch umgesetzt, wobei unter partieller oder vollständiger Alkoholabspaltung Verbindungen entstehen, die hauptsächlich P-O-Si-Brücken sowie je nach stöchiometrischen Verhältnissen und verwendeten Edukten auch P-O-P- und/oder Si-O-Si-Brücken enthalten. Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Stoffklasse unterschiedliche Anteile von Si-O-R Endgruppen. Der minimale Anteil dieser Endgruppen beträgt dabei bezogen auf 24 Silicium-Atome bzw. 12 Phosphor-Atome 0,1 (d. h. x = y = z = 12 und m = s = 0,1 in der allegemeinen Formel auf Seite 3). Dabei zeichnen sich die erfindungsgemäßen SiPOs dadurch aus, dass sie unter praktisch wasserfreien Bedingungen hergestellt werden, und daher die Produkte keine bzw. nur sehr geringe Mengen an Wasser enthalten. Da in der Regel ein Alkoxysilan-Überschuß eingesetzt wird (Si-OR-Gruppen:P-OH–Gruppen–Verhältnis> 1), werden alle Kondensationsreaktionen, die zur Wasserbildung führen können, unterdrückt. Wasser führt darüber hinaus unter Alkoxysilan-Hydrolyse zur Bildung der entsprechenden Alkohole. Gleichzeitig neigen die in der Phosphorsäure vorhandenen POH-Gruppen aufgrund ihrer Acidität zur Deprotonierung und Koordination an SiO4-Einheiten unter Bildung von höher koordinierten Silikat-Einheiten, insbesondere SiO6-Oktaedern.The main characteristic of these substances according to the invention is that they are prepared by reacting pure (ie anhydrous or crystalline) phosphoric acid with alkoxysilanes such as Si (OEt) 4 (TEOS), Si (OMe) 4 (TMOS), RSi (OR ') 3 , R 2 Si (OR ') 2 and chlorine-containing alkoxysilanes such as ClSi (OR) 3 or chlorosilanes etc. in anhydrous (water content <0.1%) organic solvents at room temperature or comparatively very low calcination temperatures can be produced. The novel synthetic approach allows the preparation of (anhydrous) hybrid polymers consisting of PO 4 units (tetrahedra), SiO 4 units (tetrahedra) and / or SiO 6 units (octahedra) and RSiO 3 - or R 2 SiO 2 - Units (tetrahedra having organic radicals or other substituents, ie R = H, alkyl, aryl, alkoxy, including functionalized variants having carbonyl, carboxyl, ether, ester, amide, halogen radicals or heterocycles, etc.) Anhydrous crystalline phosphoric acid is reacted in a dry organic solvent with an alkoxysilane such as TEOS or an alkoxysilane mixture, resulting in partial or complete elimination of alcohol compounds mainly PO-Si bridges and depending on the stoichiometric ratios and starting materials used also POP and / or Si Furthermore, the class of substance according to the invention contains different proportions of Si-OR end groups this end group is based on 24 silicon atoms or 12 phosphorus atoms 0.1 (ie x = y = z = 12 and m = s = 0.1 in the general formula on page 3). The SiPOs according to the invention are characterized in that they are prepared under virtually anhydrous conditions, and therefore the products contain no or only very small amounts of water. Since an alkoxysilane excess is generally used (Si-OR groups: P-OH group ratio> 1), all condensation reactions which can lead to water formation are suppressed. In addition, water leads to the formation of the corresponding alcohols under alkoxysilane hydrolysis. At the same time, due to their acidity, the POH groups present in the phosphoric acid tend to deprotonate and coordinate to SiO 4 units to form more highly coordinated silicate units, especially SiO 6 octahedra.

Durch eine sich an die Synthese anschließende Calcinierung bzw. thermische Auslagerung können die zunächst bei Raumtemperatur erhaltenen Produkte umgewandelt und modifiziert werden, wobei in der Regel stärker vernetzte (also höher kondensierte) Strukturen entstehen. Diese enthalten pro Volumeneinheit weniger Alkoxy- und OH-Endgruppen und mehr Si-O-P und/oder P-O-P und/oder Si-O-Si Brücken. Bei der Synthese, Trocknung und thermischen Auslagerung laufen vorwiegend folgende chemische Reaktionen ab (R = org. Substituent): ≡P-OH + RO-Si → P-O-Si + ROH P-OH + P-OR → P-O-P + ROH Si-OH + Si-OR → Si-O-Si + ROH By subsequent to the synthesis of calcination or thermal aging of the products initially obtained at room temperature can be converted and modified, usually more crosslinked (ie higher condensed) structures arise. These contain less alkoxy and OH end groups per unit volume and more Si-OP and / or POP and / or Si-O-Si bridges. During synthesis, drying and thermal aging, the following chemical reactions occur predominantly (R = org. Substituent): ≡P-OH + RO-Si → PO-Si + ROH P-OH + P-OR → POP + ROH Si-OH + Si-OR → Si-O-Si + ROH

Sowie in untergeordnetem Ausmaß auch Umverteilungs- und Austauschreaktionen: 2Si-O-P → Si-O-Si + P-O-P P-OH + Si-OR → P-OR + Si-OH As well as, to a lesser extent, redistribution and exchange reactions: 2Si-OP → Si-O-Si + POP P-OH + Si-OR → P-OR + Si-OH

Folgende Reaktionen werden durch den Alkoxysilan-Überschuß unterdrückt, bzw. laufen nur in geringem Umfang ab, d. h. die Gleichgewichte liegen weit auf der linken Seite: P-OH + ROH → P-OR + H2O 2P-OH → P-O-P + H2O 2Si-OH → Si-O-Si + H2O HO-Si + ROH → RO-Si + H2O The following reactions are suppressed by the alkoxysilane excess, or run only to a small extent, ie the equilibria are far on the left: P-OH + ROH → P-OR + H 2 O 2P-OH → POP + H 2 O 2Si-OH → Si-O-Si + H 2 O HO-Si + ROH → RO-Si + H 2 O

Darüber hinaus können die POH-Gruppen der Phosphorsäure durch den Einsatz von Hilfsbasen (vorzugsweise Aminen) gebunden werden, was die Bildung von freiem Wasser zusätzlich unterdrückt. Kommen chlorhaltige Silane zum Einsatz so werden bevorzugt tertiäre Amine wie Triethylamin als „HCl-Fänger” eingesetzt. Dabei laufen zusätzlich weitere Reaktionen ab: Si-Cl + HO-P → Si-O-P + HCl Si-Cl + ROH → Si-OR + HCl Si-Cl + H2O → Si-OH + HCl HOl + Et3N → [Et3NH]Cl POH + Et3N → [Et3NH]OP In addition, the POH groups of the phosphoric acid can be bound by the use of auxiliary bases (preferably amines), which additionally suppresses the formation of free water. If chlorine-containing silanes are used, preference is given to using tertiary amines, such as triethylamine, as the "HCl scavenger". In addition, further reactions take place: Si-Cl + HO-P → Si-OP + HCl Si-Cl + ROH → Si-OR + HCl Si-Cl + H 2 O → Si-OH + HCl HOl + Et 3 N → [Et 3 NH] Cl POH + Et 3 N → [Et 3 NH] OP

Durch die Deprotonierung der POH-Gruppen wird die Bildung von SiO5-Einheiten gefördert. Die molekularen, oligomeren und/oder polymeren Struktureinheiten können ionisch, d. h. als Salze, oder ungeladen vorliegen. Beispiele für Synthesen der erfindungsgemäßen SiPOs zeigt .The deprotonation of the POH groups promotes the formation of SiO 5 units. The molecular, oligomeric and / or polymeric structural units may be present ionically, ie as salts, or uncharged. Examples of syntheses of the SiPOs according to the invention are shown ,

Die neue Verbindungsklasse ist nutzbar als organisch-anorganisches Hybridmaterial und/oder glasartiges Produkt, d. h. Basis oder Matrixwerkstoff zur Aufnahme unterschiedlicher Funktionskomponenten wie Pigmente und/oder (Lumineszenz-)Farbstoffe, magnetische Komponenten, optische Aufheller, Laserfarbstoffe, Komponenten optoelektronischer Bauteile, homogene oder heterogene (Photo)katalysatoren, Wirk- oder Nährstoffe, Katalysatoren etc. Die erfindungsgemäßen SiPOs können je nach vorliegender Morphologie und Zusammensetzung auch mit geringen Mengen an Zusätzen oder ganz ohne zusätzliche Komponenten angewendet werden, beispielsweise als Flammschutzmittel, Feuerlöschmittel, Kunstoffadditive, als Elektrolyt, als (Langzeit)dünger oder Düngemittelkomponente, für den Korrosionsschutz, als bioaktive oder biokompatible Materialien, als Adsorbentien, Trägermaterialien o. ä. sowie als Ausgangsmaterial für weitere Phosphor-, Sauerstoff- und Silicium-enthaltende Materialien.The new class of compound is useful as an organic-inorganic hybrid material and / or glassy product, i. H. Base or matrix material for receiving different functional components such as pigments and / or (luminescent) dyes, magnetic components, optical brighteners, laser dyes, components of optoelectronic components, homogeneous or heterogeneous (photo) catalysts, active ingredients or nutrients, catalysts, etc. The SiPOs according to the invention Depending on the present morphology and composition with small amounts of additives or without additional components are used, for example as flame retardants, fire extinguishing agents, Kunstoffadditive, as an electrolyte, as (long-term) fertilizer or fertilizer component, for corrosion protection, as bioactive or biocompatible materials, as Adsorbents, support materials o. Ä., And as a starting material for other phosphorus, oxygen and silicon-containing materials.

Die Erfindung soll durch nachfolgende Ausführungsbeispiele näher erläutert werden: Alle Reaktionen wurden unter Schutzgas (Argon) mit der Standard-Schlenk-Technik durchgeführt und überwiegend unter atmosphärischen Normalbedingungen. Es wurden kommerziell erhältliche Ausgangsstoffe verwendet und diese nach den entsprechenden Laborvorschriften getrocknet.The invention will be explained in more detail by means of the following exemplary embodiments: All reactions were carried out under protective gas (argon) using the standard Schlenk technique and predominantly under normal atmospheric conditions. Commercially available starting materials were used and dried according to the appropriate laboratory regulations.

Beispiel 1: Synthese SiPO-1.1Example 1: Synthesis SiPO-1.1

Unter inerten Bedingungen wird kristalline Phosphorsäure (0.64 g, 6.5 mmol) (Aldrich) in 46 ml getrocknetem Diethylether gelöst und im Anschluss Si(OEt)4 (1.59 g, 7.6 mmol, AcrosOrganics) zugetropft. Während der Zugabe bildet sich ein weißer Niederschlag. Nach 96 Stunden Rühren bei Raumtemperatur wird der Feststoff mithilfe einer Schlenk-Fritte abgetrennt, mit Diethylether gewaschen und unter Vakuum getrocknet. 29Si-NMR (79.51 MHz, CP-MAS): δ = –101, –110, –212 ppm; 31P-NMR (162.02 MHz, CP-MAS): δ = –0.6, –11.3, –22.5, –29.9 ppm; 13C-NMR (100.65 MHz, CP-MAS): δ = 14.62, 17.72, 61.40 ppm; IR(KBr): v = 3600–2600 (s, v OH···H, v C-H, br), 2380 (m, v P(O)CH, br), 1646 (m, δ P(O)OH, br), 1200–1000 (s, v Si-O, P-O, Si-O-P, C-O, br)cm–1.Under inert conditions, crystalline phosphoric acid (0.64 g, 6.5 mmol) (Aldrich) is dissolved in 46 ml of dried diethyl ether, followed by dropwise addition of Si (OEt) 4 (1.59 g, 7.6 mmol, AcrosOrganics). During the addition, a white precipitate forms. After 96 hours of stirring at room temperature, the solid is separated using a Schlenk frit, washed with diethyl ether and dried under vacuum. 29 Si NMR (79.51 MHz, CP MAS): δ = -101, -110, -212 ppm; 31 P-NMR (162.02 MHz, CP-MAS): δ = -0.6, -11.3, -22.5, -29.9 ppm; 13 C-NMR (100.65 MHz, CP-MAS): δ = 14.62, 17.72, 61.40 ppm; IR (KBr): v = 3600-2600 (s, v OH ··· H, v CH, br), 2380 (m, v P (O) CH, br), 1646 (m, δ P (O) OH , br), 1200-1000 (s, v Si-O, PO, Si-OP, CO, br) cm -1 .

Beispiel 2: Synthese von SiPO-1.2Example 2: Synthesis of SiPO-1.2

In einem Ofen werden 0.73 g SiPO-1.1 unter inerten Bedingungen (N2) auf 500°C innerhalb 1.5 Stunden aufgeheizt und bei dieser Temperatur für zwei Stunden gehalten. 29Si-NMR (79.51 MHz, CP-MAS): δ = –119, –212 ppm; 31P-NMR (162.02 MHz, CP-MAS): δ = –43.5 ppm; (0.49 g, Masseverlust von 33%).In an oven 0.73 g SiPO-1.1 are heated under inert conditions (N 2 ) to 500 ° C within 1.5 hours and held at this temperature for two hours. 29 Si NMR (79.51 MHz, CP MAS): δ = -119, -212 ppm; 31 P-NMR (162.02 MHz, CP-MAS): δ = -43.5 ppm; (0.49 g, mass loss of 33%).

Beispiel 3: Synthese von SiPO-2Example 3: Synthesis of SiPO-2

Unter inerten Bedingungen wird kristalline Phosphorsäure (0.46 g, 4.7 mmol) (Aldrich) in 20 ml getrocknetem Diethylether gelöst und Triethylamin (1.43 g, 14.1 mmol) zugetropft. Im Anschluss erfolgt die Zugabe von ClSi(OEt)3 (2.80 g, 14.1 mmol). Die Mischung wird für 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, der Feststoff (NEt3HCl) abfiltriert und das Lösungsmittel mittels Kältedestillation abgetrennt. 1H-NMR (400.13 MHz, CDCl3): δ = 1.23 (6H, CH3), 3.82, 3.94 (4H, CH2) ppm; 29Si-NMR (79.49 MHz, CDCl3): δ = –82.4 (s, Si(OEt)4), –91.8 (d, 2J(29Si-31P) = 5.5 Hz, Si-O-P) ppm; 31P-NMR (161.98 MHz, CDCl3): δ = –33.4 ppm.Under inert conditions, crystalline phosphoric acid (0.46 g, 4.7 mmol) (Aldrich) is dissolved in 20 ml of dried diethyl ether and triethylamine (1.43 g, 14.1 mmol) is added dropwise. This is followed by the addition of ClSi (OEt) 3 (2.80 g, 14.1 mmol). The mixture is stirred for 72 hours at room temperature, the solid (NEt 3 HCl) filtered off and the solvent separated by means of cold distillation. 1 H-NMR (400.13 MHz, CDCl 3): δ 1.23 (6H, CH 3), 3.82, 3.94 (4H, CH 2) ppm; 29 Si NMR (79.49 MHz, CDCl 3): δ = -82.4 (s, Si (OEt) 4), -91.8 (d, 2 J (29 Si 31 P) = 5.5 Hz, Si-OP) ppm; 31 P-NMR (161.98 MHz, CDCl 3): δ = -33.4 ppm.

Beispiel 4: Erzeugung von SiPO-1.3Example 4: Production of SiPO-1.3

SiPO-2 wird in Chloroform gelöst und bei 18°C gelagert. 24H60O36P6Si7·2(C6H16N)·4(CHCl3), M = 1989.04, triklin, Raumgruppe P-1, a = 11.4825(3) Å, b = 15.5104(4) Å, c = 25.7924(8) Å, α = 94.538(2)°, β = 98.483(2)°, γ = 95.689(2)°, V = 4500.4(2) Å3, T = 200(2) K, Z = 2, μ = 0.644 mm–1, 71593 gemessene Reflexe, 20118 unabhängige Reflexe (Rint = 0.0978). Die endgültigen R-Werte für I > 2σ(I) sind: R1 = 0.0782, wR2 = 0.2207; für alle Daten: R1 = 0.1218, wR2 = 0.2453. Der „Goodnessoffit” gegen F2 ist 1.069.SiPO-2 is dissolved in chloroform and stored at 18 ° C. 24 H 60 O 36 P 6 Si 7 .2 (C 6 H 16 N) .4 (CHCl 3 ), M = 1989.04, triclinic, space group P-1, a = 11.4825 (3) Å, b = 15.5104 (4) Å, c = 25.7924 (8) Å, α = 94.538 (2) °, β = 98.483 (2) °, γ = 95.689 (2) °, V = 4500.4 (2) Å 3 , T = 200 (2) K , Z = 2, μ = 0.644 mm -1 , 71593 measured reflections, 20118 independent reflections (R int = 0.0978). The final R values for I> 2σ (I) are: R 1 = 0.0782, wR 2 = 0.2207; for all data: R 1 = 0.1218, wR 2 = 0.2453. The "goodness off" against F 2 is 1,069.

Literaturliterature

  • [1] Hollemann/Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, 2007, Verlag Walter de Gruyter, S. 789 ff .[1] Hollemann / Wiberg, Textbook of Inorganic Chemistry, 102nd Edition, 2007, Publisher Walter de Gruyter, p. 789 ff ,
  • [2] a) http://www.materialarchiv.ch/detail/660/Phosphatglas#/detail/660/phosphatglas-in-bearbeitung ; b) W. Vogel, Glaschemie, Springer-Verlag, 1992–548 Seiten .[2] a) http://www.materialarchiv.ch/detail/660/Phosphatglas#/detail/660/phosphatglas-in-bearbeitung ; b) W. Vogel, Glaschemie, Springer-Verlag, 1992-548 pages ,
  • [3] http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphor .[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphor ,
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  • [16] a) C. Lejeune, C. Coelho, L. Bonhomme-Coury, T. Azaïs, J. Maquet, C. Bonhomme, Solid State Nucl. Magn. Reson., 2005, 27, 242–246 ; b) C. Coelho, T. Azaïs, L. Bonhomme-Coury, G. Laurent, C. Bonhomme, Inorg. Chem., 2007, 46, 1379–1387 ; c) C. Coelho, T. Azaïs, C. Bonhomme, L. Bonhomme-Coury, C. Boissiére, G. Laurent, D. Massiot, C. R. Chim., 2008, 11, 387–397 ; d) C. Bonhomme, C. Gervais, C. Coelho, F. Pourpoint, T. Azaïs, L. Bonhomme-Coury, F. Babonneau, G. Jacob, M. Ferrari, D. Canet, J. R. Yates, C. J. Pickard, S. A. Joyce, F. Mauri, D. Massiot, Magn. Reson. Chem., 2010, 48, S86–S102 .[16] a) C. Lejeune, C. Coelho, L. Bonhomme-Coury, T. Azaïs, J. Maquet, C. Bonhomme, Solid State Nucl. Magn. Reson., 2005, 27, 242-246 ; b) C. Coelho, T. Azaïs, L. Bonhomme-Coury, G. Laurent, C. Bonhomme, Inorg. Chem., 2007, 46, 1379-1387 ; c) C. Coelho, T. Azaïs, C. Bonhomme, L. Bonhomme-Coury, C. Boissiére, G. Laurent, D. Massiot, CR Chim., 2008, 11, 387-397 ; d) C. Bonhomme, C. Gervais, C. Coelho, F. Pourpoint, T. Azaïs, L. Bonhomme-Coury, F. Babonneau, G. Jacob, M. Ferrari, D. Canet, JR Yates, CJ Pickard, SA Joyce , F. Mauri, D. Massiot, Magn. Reson. Chem., 2010, 48, S86-S102 ,

Claims (16)

Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs), die der allgemeinen Formel {Ab+ n/b[SiVI xSiIVyPIVzO(2x + + 2,5z + n/2 – m/2 – s/2)R'mR''s]n–}r entsprechen, wobei A = Kation, R' und R'' unabhängig voneinander = OR (Alkoxy), Halogen, OH, Alkyl (ggf. funktionalisiert), Aryl (ggf. funktionalisiert) SiVI = sechsfach (oktaedrisch) koordiniertes Silicium, SiIV = vierfach (tetraedrisch) koordiniertes Silicium, PIV = vierfach (tetraedrisch) koordinierter Phosphor bedeuten und b = 1 bis 3 für niedermolekulare Kationen und b > 1 für polymere Kationen, n = 0 bis 12, x = 0 bis 12, wobei x + y > z (Überschuß an Alkoxy- bzw. Halogensilan) y = 0 bis 12, z = 1 bis 12, m = 0,1 bis 12, n = 0,1 bis 12 und r ≥ 1 sind.Silicate-phosphate materials (SiPOs) of the general formula {A b + n / b [Si VI x Si IV y P IV z O (2x + + 2.5z + n / 2-m / 2 -s / 2)] R ' m R'' s ] n- } r , where A = cation, R' and R '' independently of one another = OR (alkoxy), halogen, OH, alkyl (if appropriate functionalized), aryl (if appropriate functionalized) Si VI = hexahedral (octahedral) coordinated silicon, Si IV = quadruplet (tetrahedral) coordinated silicon, P IV = quadruple (tetrahedral) coordinated phosphor and b = 1 to 3 for low molecular weight cations and b> 1 for polymeric cations, n = 0 to 12, x = 0 to 12, where x + y> z (excess of alkoxy or halosilane) y = 0 to 12, z = 1 to 12, m = 0.1 to 12, n = 0.1 to 12 and r ≥ 1. Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass variable Anteile von Lösungsmitteln, molekularen oder polymeren Verbindungen sowie aktive und passive Füllstoffe enthalten sind.Silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1, characterized in that variable proportions of solvents, molecular or polymeric compounds and active and passive fillers are included. Verfahren zur Herstellung von Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) gekennzeichnet dadurch, dass wasserfreie (kristalline) Phosphorsäure H3PO4 mit Alkoxysilanen (RO)xSiR4-x(x = 1–4) und/oder Chlorsilanen des Typs ClxSiR4-x(x = 1–4) in organischen (wasserfreien, H2O-Gehalte < 0,1%) Lösungsmitteln umgesetzt wird.Process for the preparation of silicate-phosphate materials (SiPOs) characterized in that anhydrous (crystalline) phosphoric acid H 3 PO 4 with alkoxysilanes (RO) x SiR 4-x (x = 1-4) and / or chlorosilanes of the type Cl x SiR 4-x (x = 1-4) in organic (anhydrous, H 2 O contents <0.1%) solvents is reacted. Verfahren zur Herstellung von molekularen, oligomeren und polymeren Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs), gekennzeichnet dadurch, dass wasserfreie (kristalline) Phosphorsäure H3PO4 mit höheren Alkoxy- und/oder Chlorsilanen mit mehr als einem Siliciumatom oder Gemischen dieser bzw. mit Monosilanen umgesetzt wird.Process for the preparation of molecular, oligomeric and polymeric silicate-phosphate materials (SiPOs), characterized in that anhydrous (crystalline) phosphoric acid H 3 PO 4 with higher alkoxy and / or chlorosilanes having more than one silicon atom or mixtures thereof or with Monosilanes is implemented. Verfahren zur Herstellung von Silikat-Phosphat-Materialien, gekennzeichnet dadurch, dass bei den nach Anspruch 3 oder 4 erhaltenen Reaktionsprodukten das Lösungsmittel entfernt und die Reaktionsprodukte bei Temperaturen kleiner als 40°C getrocknet werden.Process for the preparation of silicate-phosphate materials, characterized in that in the reaction products obtained according to claim 3 or 4, the solvent is removed and the reaction products are dried at temperatures below 40 ° C. Verfahren zur Herstellung von Silikat-Phosphat-Materialien, gekennzeichnet dadurch, dass die nach Anspruch 3,4 oder 5 erhaltenen Reaktionsprodukte bei Temperaturen von 40–400°C calcniert werden.A process for the preparation of silicate-phosphate materials, characterized in that the reaction products obtained according to claim 3,4 or 5 are calcined at temperatures of 40-400 ° C. Verfahren zur Herstellung von Silikat-Phosphat-Materialien, gekennzeichnet dadurch, dass das nach Anspruch 6 erhaltene Reaktionsprodukt auf Temperaturen von 400 bis 1000°C erhitzt wird.A process for the preparation of silicate-phosphate materials, characterized in that the reaction product obtained according to claim 6 is heated to temperatures of 400 to 1000 ° C. Verfahren zur Herstellung von Silikat-Phoshat-Materialien nach Anspruch 3 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass den Einsatzstoffen aktive und/oder passive Füllstoffe und/oder molekulare oder polymere Zusätze zugegeben werden.Process for the preparation of silicate phosphate materials according to Claims 3 to 7, characterized in that active and / or passive fillers and / or molecular or polymeric additives are added to the starting materials. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Komponente für optische und/oder optoelektronische Anwendungen (transparente Materialien, Gläser mit besonderen Eigenschaften wie Brechungsindex, Dichte, Transparenz, chemische Beständigkeit), wobei bestimmte Funktionen durch Material-intrinsische Eigenschaften oder durch die Eigenschaften von Füllstoffen und/oder molekularen oder polymeren Zusätzen hervorgerufen werden (z. B. Laserfarbstoffe oder lumineszierende Komponenten).Use of the silicate phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as a component for optical and / or optoelectronic applications (transparent materials, glasses with special properties such as refractive index, density, transparency, chemical resistance), whereby certain functions by material intrinsic Properties or by the properties of fillers and / or molecular or polymeric additives (eg laser dyes or luminescent components). Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Komponente für Flammschutzmittel oder Schutzschichten (für Kunststoffe, Textilien, Holzprodukte, Papier, Kartonagen, Verputzen, Dämmstoffen und Baustoffverbunden).Use of the silicate phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as a component for flame retardants or protective layers (for plastics, textiles, wood products, paper, cardboard, plastering, insulating materials and building material composites). Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Komponente für Langzeitdünger.Use of the silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as a component for long-term fertilizer. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Matrix bzw. Verkapselungsmaterial für (empfindliche) Funktionskomponenten wie biologisch aktive Moleküle, Wirk- oder Nährstoffe.Use of the silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as a matrix or encapsulation material for (sensitive) functional components such as biologically active molecules, active substances or nutrients. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Korrosionsschutz(komponente) z. B. für Oberflächenbehandlungen.Use of the silicate phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as corrosion protection (component) z. B. for surface treatments. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 als Haftvermittler z. B. für die Beschichtung von organischen Polymeren oder metallischen Werkstoffen bzw. Biomaterialien untereinander oder mit nichtmetallisch-anorganischen Materialien.Use of the silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 as a primer z. As for the coating of organic polymers or metallic materials or biomaterials with each other or with non-metallic-inorganic materials. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 zur Herstellung von Werkstoffen oder Bauteilen, bei denen elektrische, elektronische, akustische oder magnetische Eigenschaften nutzbar gemacht werden. Use of the silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 for the production of materials or components in which electrical, electronic, acoustic or magnetic properties are made available. Verwendung der Silikat-Phosphat-Materialien (SiPOs) nach Anspruch 1 und 2 zur Herstellung von Katalysatoren oder Katalysatorkomponenten.Use of the silicate-phosphate materials (SiPOs) according to claim 1 and 2 for the preparation of catalysts or catalyst components.
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