本发明专利技术描述了包括(例如，玻璃)基材和干燥涂层的涂布制品，该干燥涂层包含平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子、平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子、包含环氧官能团或羧酸官能团的烷氧基硅烷化合物以及硅酸锂。在一些实施方案中，该烷氧基硅烷化合物为通过使二羧酸或其酸酐与具有酸反应性的烷氧基硅烷化合物反应而制备的羧酸化合物。该具有酸反应性的烷氧基硅烷通常为胺基官能化或羟基官能化烷氧基硅烷化合物。本发明专利技术还描述了包含酸性含水分散体的涂料组合物，该酸性含水分散体包含所述的第一组球形二氧化硅纳米粒子、第二组球形二氧化硅纳米粒子、烷氧基硅烷化合物。在一些实施方案中，涂料组合物还包括硅酸锂。
【技术实现步骤摘要】
技术实现思路
本专利技术描述了一种包括(例如，玻璃)基材和干燥涂层的涂布制品，所述干燥涂层包含平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子、平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子、包含环氧官能团或羧酸官能团的烷氧基硅烷化合物以及硅酸锂。前提条件是所述烷氧基硅烷化合物不为羧基乙基硅烷三醇钠盐或N-(三甲氧基硅基丙基)乙二胺三乙酸三钠盐的共轭酸。所述硅酸锂具有通式：(SiO2)a(Li2O)b，其中a在1-50的范围内，b在1-5的范围内，并且a与b的比例为1比1至10比1。所述烷氧基硅烷化合物通常包含单个末端烷氧基硅烷基团以及选自羧酸基或环氧基的单个末端官能团。在一些实施方案中，烷氧基硅烷化合物为通过使二羧酸或其酸酐与具有酸反应性的烷氧基硅烷化合物反应而制备的羧酸化合物。具有酸反应性的烷氧基硅烷通常为胺基官能化或羟基官能化烷氧基硅烷化合物。本专利技术还描述了一种包含酸性含水分散体的涂料组合物，所述酸性含水分散体包含平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子、平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子、此前所述的烷氧基硅烷化合物。在一些实施方案中，所述涂料组合物还包括硅酸锂。具体实施方式在一些实施方案中，描述了涂料组合物，该涂料组合物包含(例如，二氧化硅)纳米粒子、烷氧基硅烷化合物和硅酸锂的含水分散体。所述烷氧基硅烷化合物包含单个末端烷氧基硅烷基团和单个末端官能团。在典型实施方案中，所述官能团为羧酸基团或环氧基团。在一些实施方案中，烷氧基硅烷化合物的分子量小于500或450g/mol。在一些实施方案中，分子量为至少175或200g/mol。在一些实施方案中，烷氧基硅烷化合物包含环氧官能团，诸如环氧环己基、缩水甘油基和缩水甘油基醚基。合适的环氧官能化烷氧基硅烷化合物通常具有通式：其中n在0-10的范围内，X为CH2、O、S或NHCOR，并且R为C1-C4烷基基团。在一些实施方案中，R为甲基和/或乙基，n为1，并且X为CH2。市售环氧官能化烷氧基硅烷化合物包括但不限于(3-缩水甘油醚基丙基)三甲氧基硅烷(“GPTMS”)、(3-缩水甘油醚基丙基)三乙氧基硅烷、以及它们的混合物。在另一些实施方案中，所述硅烷包含羧酸官能团。羧酸官能化硅烷化合物通常通过使羧酸或其酸酐与具有酸反应性的硅烷化合物反应而制备。然而，所述羧酸官能化硅烷化合物不为羧基乙基硅烷三醇钠盐或N-(三甲氧基硅基丙基)乙二胺三乙酸三钠盐或它们的共轭酸。在一些实施方案中，烷氧基硅烷化合物不含烯式不饱和度(或者换句话讲，-HC＝CH-键)，例如三乙氧基硅基丙基马来酸。在典型实施方案中，羧酸官能化硅烷化合物通过使二羧酸或其酸酐与具有酸反应性的烷氧基硅烷化合物反应而制备。合适的二羧酸通常具有通式：HOOC-(CH2)m-COOH其中m在1-12的范围内。在一些实施方案中，m为至少2，例如丁二酸。在典型实施方案中，m不大于8，例如癸二酸。在一些实施方案中，m不大于4，例如己二酸。合适的二羧酸酸酐通常具有通式：R1-OC-O-CO-R2其中R1和R2通常独立地为烷基基团。在一些实施方案中，R1和R2的总和不大于12、10、8、6、4或2个碳原子。在一些实施方案中，R1和R2可形成环状脂族基团，例如丁二酸酐，如下所示：在一些实施方案中，羧酸官能化硅烷化合物通过使羧酸与烷氧基硅烷化合物反应而制备，所述烷氧基硅烷化合物包含胺基末端官能团，例如-NH-CH2-CH2-NR2R3或-NR2R3，其中R2和R3独立地选自H、烷基、苯基、苄基、环戊基和环己基。合适的含有胺基官能团的烷氧基硅烷化合物包括但不限于被氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物，其在硅原子上具有至少一个，并且优选2或3个酯或酯等同物基团。酯等同物是本领域技术人员已知的，并且包括诸如下列的化合物：硅烷酰胺(RNR′Si)、硅烷链烷酸酯(RC(O)OSi)、Si-O-Si、SiN(R)-Si、SiSR和RCONR′Si的化合物，所述化合物可通过加热和/或通过催化而被R”OH取代。R和R′是独立地选择的，并且可包括氢、烷基、芳基烷基、烯基、炔基、环烷基以及可被取代的类似物，诸如烷氧基烷基、氨基烷基和烷基氨基烷基。R″可与R和R′相同，不同的是它不可为H。这些酯等同物也可为环状，诸如衍生自乙二醇、乙醇胺、乙二胺及其酰胺。另一种此类环状的酯等同物的示例是在该环状示例中，R′如紧邻前文定义所定义，不同的是它不可为芳基。众所周知，3-氨基丙基烷氧基硅烷可经加热环化，并且这些RNHSi化合物将可用于本专利技术。优选地，被氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物具有易于以甲醇形式挥发的酯基团，例如甲氧基。被氨基取代的有机硅烷必须具有至少一种酯等同物；例如，其可为三烷氧基硅烷。例如，被氨基取代的有机硅烷可具有式(Z2N-L-SiX′X″X″′)，其中Z为氢、烷基或被取代的芳基或烷基，包括被氨基取代的烷基；并且L为二价直链C1-12亚烷基，或者可包括C3-8亚环烷基、3-8元环杂亚环烷基、C2-12亚烯基、C4-8亚环烯基、3-8元环杂亚环烯基或杂亚芳基单元；并且每个X′、X″和X″′为C1-18烷基、卤素、C1-8烷氧基、C1-8烷基羰基氧基，或氨基基团，前提条件是X′、X″和X″′中的至少一者为不稳定基团。此外，X′、X″和X″′中的任意两者或全部可通过共价键连接。所述氨基基团可为烷基氨基基团。L可为二价芳族，或者可掺杂一个或多个二价芳族基团或杂原子基团。芳族基团可包括杂芳族。杂原子优选地为氮、硫或氧。L任选地被下述基团取代：C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C1-4烷氧基、氨基、C3-6环烷基、3-6元杂环烷基、单环芳基、5-6元环的杂芳基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷氧基羰基、C1-4烷基羰基、甲酰基、C1-4烷基羰基氨基、或C1-4氨基羰基取代。L任选地进一步掺杂：-O-、-S-、-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-、-N(Rc)-C(O)-O-、-O-C(O)-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-N(Rd)-、-O-C(O)-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-。每个Rc和Rd独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基烷基、氨基烷基(伯、仲或叔)或卤代烷基。被氨基取代的有机硅烷的示例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUESTA-1110)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(SILQUESTA-1100)、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUESTA-1120)、SILQUESTA-1130、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)-苯乙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(SILQUESTA-2120)、双-(γ-三乙氧基硅基丙基)胺(SILQUESTA-1170)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三丁氧基硅烷、6-(氨基己基氨基丙基)三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、对-(2-氨基乙基)苯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基-硅烷、低聚氨基硅烷诸如DYNASYLAN1146、3-(N-甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包括基材和干燥涂层的涂布制品，所述干燥涂层包含：平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子；平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子；以及包含环氧官能团或羧酸官能团的烷氧基硅烷化合物，前提条件是所述化合物不为羧基乙基硅烷三醇钠盐或N‑(三甲氧基硅基丙基)乙二胺三乙酸三钠盐的共轭酸；所述干燥涂层还包括硅酸锂，所述硅酸锂具有通式：(SiO2)a(Li2O)b其中a在1‑50的范围内，b在1‑5的范围内，并且a与b的比例为1比1至10比1。
【技术特征摘要】
2015.07.29 CN PCT/CN2015/0853831.一种包括基材和干燥涂层的涂布制品，所述干燥涂层包含：平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子；平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子；以及包含环氧官能团或羧酸官能团的烷氧基硅烷化合物，前提条件是所述化合物不为羧基乙基硅烷三醇钠盐或N-(三甲氧基硅基丙基)乙二胺三乙酸三钠盐的共轭酸；所述干燥涂层还包括硅酸锂，所述硅酸锂具有通式：(SiO2)a(Li2O)b其中a在1-50的范围内，b在1-5的范围内，并且a与b的比例为1比1至10比1。2.根据权利要求1所述的涂布制品，其中所述烷氧基硅烷化合物包含单个末端烷氧基硅烷基团以及选自羧酸基或环氧基的单个末端官能团。3.根据权利要求1所述的涂布制品，其中所述烷氧基硅烷化合物具有通式：其中n在0-10的范围内，X为CH2、O、S或NHCOR，并且R为C1-C4烷基基团。4.根据权利要求1所述的涂布制品，其中所述烷氧基硅烷化合物为通过使二羧酸或其酸酐与具有酸反应性的烷氧基硅烷化合物反应而制备的羧酸化合物。5.根据权利要求4所述的涂布制品，其中所述具有酸反应性的烷氧基硅烷化合物为胺基官能化或羟基官能化烷氧基硅烷化合物。6.根据权利要求4-5所述的涂布制品，其中所述烷氧基硅烷化合物不含烯式不饱和度。7.根据权利要求6所述的涂布制品，其中所述烷氧基硅烷化合物具有通式：(RO)3-Si-(CH)n-Y1-(CH)m-COOH其中R为C1-C4烷基基团，n为2或3，m在1-12的范围内，并且Y1为酰胺或酯。8.根据权利要求1-6所述的涂布制品，其中所述平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子与所述平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子的重量比至少为1.5比1。9.根据权利要求1-8所述的涂布制品，其中所述基材为玻璃。10.根据权利要求1-9所述的涂布制品，其中所述制品为太阳能面板。11.一种包含酸性含水分散体的涂料组合物，所述酸性含水分散体包含：平均直径小于20nm的第一组球形二氧化硅纳米粒子；平均直径为20nm至120nm的第二组球形二氧化硅纳米粒子；以及烷氧基硅烷化合物，所述烷氧基硅烷化合物选自环氧硅烷以及通过使羧酸与具有酸反应性的硅烷化合物反应而制备的羧酸化合物，前提条件是所述化合物不为羧基乙基硅烷三醇钠盐或N-(三甲氧基硅基丙基)乙二胺三乙酸三钠盐的共轭酸。12.根据权利要求11所述的涂料组合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：银龙，景乃勇，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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