制造用于表面防污的气候老化稳定保护涂层的基于有机官能硅烷体系的液体粘性产品制造技术

技术编号:1640692 阅读:244 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种组合物,其包含有机官能的硅烷体系,其中通式F↓[3]C(CF↓[2])↓[r](CH↓[2])↓[s]-(Ib)的氟化烷基连接到一些Si原子上,和增稠剂,涉及制造这样的组合物的方法,以及涉及这样的组合物用于表面防污的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含有机官能硅烷体系和增稠剂的组合物,其中在所述有机官能硅烷体系中通式F3C(CF2)r(CH2)s-(Ib)的氟化烷基被连接到一些硅原子上,涉及制造这样的组合物的方法,和涉及所述组合物用于表面防污的用途。为表面拒油和拒水目的对多孔无机建筑材料进行浸渍已经实践了很长时间。最近,也已经出现了用于抵挡灰尘、油墨和油漆的浸渍。这种效果通常称为“防涂写”效果。这种浸渍就称为防涂写浸渍。这种防涂写浸渍的一个实例是在EP-A 1101787的实施例1中公开的产品。对于矿物基材的拒水和拒油浸渍,使用氟化树脂体系,例如来自DuPont的各种产品,实例是Zonyl 9361、225、210、9027、8740、321和329,或者来自其它制造商的类似产品,例如Wacker BS 28或WackerBS 29。在例如EP-A 1193302中描述的那种永久防涂写浸渍要通过多涂覆工艺施加到基材。这种操作劳动强度大并且通过特殊喷涂方法才能达到最佳结果,如EP-A 1358946所述。在实践中通过喷涂施加经常是不利的,特别是当工作发生于喷雾将会导致问题的区域中时(例如,停在施加点附近的汽车)。在这样的情况下,必须采取昂贵且不方便的保护措施。通过刷涂或辊涂施加是优选的,因为这样不会导致将会产生不希望的污染的喷雾。EP-A 1193302的永久防涂写涂层的另一个缺点是由于昂贵的活性硅烷成分体系的高浓度导致的活性成分溶液的成本。很多时候并不需要永久保护(即,施加的保护涂料经得起15个以上清洁周期)。在这样的情况下,来自EP-A 1193302这种类型的产品太过昂贵,而求助对象是商业上常见的临时性的体系,这些体系绝大部分都基于蜡或多糖。但是,这些体系的一个固有缺点是在每一次清洁操作之后都需要重新施加它们。此外,这些体系的气候老化稳定性很低,因此在很多情况下每间隔三个月就需要重新施加以保持系统的有效性,即使期间没有涂写清洁。这需要很高的维护工作,因此带来高成本支出。因此,目标是研发一种成本合算、气候老化稳定的保护体系,该体系可以通过刷涂或辊涂施加并且可以经得起一次或多次清洁操作。通过包含如下成分的组合物实现了这个目标(a)有机官能的硅烷体系,其中通式F3C(CF2)r(CH2)s-的氟化烷基连接到至少一些Si原子上,r是1-18的整数,s是0或2,和(b)增稠剂,和(c)水或其它合适的稀释剂。出人意料地,已经发现上面列出的期望性能规划可以通过将有机官能硅烷体系(a)与增稠剂(b)和水或与其它溶剂或稀释剂(c)组合实现,其中在有机官能硅烷体系中,通式F3C(CF2)r(CH2)s-的氟化烷基连接到一些Si原子上,r是1-18的整数,s是0或2。与增稠剂(b)组合的结果就是可以以显著稀释的形式使用实际的活性成分(即硅烷体系(a))而不会损失任何活性。通过使用增稠剂(b),用于施加的组合物的粘度被提高到优选>20mPa s的期望粘度。该粘度确保组合物一方面是液体,而另一方面当施加到待保护的材料时不会白白流掉,从而硅烷体系(a)能够以期望的方式发挥其作用。令人吃惊的是,在这种制剂中,即使当活性氟化硅烷化合物的浓度低于5%重量时也能得到非常良好的防涂写性能。同样令人吃惊的是,发现该产品可以通过辊涂或刷涂施加。通过喷涂方法(无气,HVLP)施加也是可行的。如果需要,所述组合物可以包括进一步的组分,例如防腐剂、流动控制助剂,和其它的非含硅的氟组分。这种制剂的流变性质使得其可以轻易施加并且没有缺陷。通过多次施加,可以以对根据需要保护的基材进行定制的方式控制保护产品的期望消耗。已经显示它们非常适合作为氟硅烷体系(a)的产品是描述于EP-A1101787、EP-A 0960921、EP-A 0856717和EP-A 0846716中的产品。这些是下面的有机硅氧烷,这些有机硅氧烷含有至少一个式(Ia)的三氨基基团,- (Ia),该三氨基基团通过至少一个其它的N-连接的具有1-4个碳原子的亚烷基连接到至少一个硅原子上,a和b相同或不同并且是1-6的整数,x是0或1或2,y是0或1,z是0或1或2,条件是(x+y+z)≤4,和至少一个式(Ib)的Si-C-连接的氟烷基基团F3C(CF2)r(CH2)s-(Ib),其中r是0-18的整数和s是0或2。这些有机硅氧烷详细描述于EP-A 1101787中。如本领域技术人员公知的那样,这种有机硅氧烷通常基于称为MD和T的结构单元,低聚的和聚合的有机硅氧烷单元也可以形成聚集体。具有通式(I)的氟烷基官能的有机聚硅氧烷也是合适的,ROabcd·(HX)e(I)其中A是衍生自通式(II)的氨基烷基基团H2N(CH2)f(NH)g(CH2)hSi(OR)3-z(CH3)z(II)其中0≤f≤6,如果f=0,g=0,如果f>0,g=1,0≤h≤6,和0≤z≤1,和B是衍生自通式(III)的氟烷基基团R1-Ym-(CH2)2Si(R2)y(OR)3-y(III)R1是具有1-9个碳原子的单、低或全氟化烷基或者单、低或全氟化芳基,Y是CH2-、O-或S基团,R2是具有1-8个碳原子的直链、支链或环状烷基或者芳基,m是0或1和0≤y≤1,和C是衍生自通式(IV)的烷基R3-Si(CH3)(OR)2(IV)和D同样是烷基,但是衍生自通式(V)R3-Si(OR)3(V),上式中R3是具有1-8个碳原子的直链、支链或环状烷基,上式中R每次出现时3相同或不同,上式中R是具有1-8个碳原子的直链、支链或环状烷基或芳基,上式中R每次出现时相同或不同,HX是酸,X是有机或无机酸基团,0≤y≤1,0≤z≤1,a>0,b>0,c≥0,d≥0,e≥0和(a+b+c+d)≥2。这些有机聚硅氧烷详细描述于EP-A 0846716和EP-A 0846717中。还合适的是低聚的有机聚硅氧烷共缩合物,其可通过如下步骤得到将式(II)的有机硅烷(其中f是0或1-6的整数,如果f是0,g是0,如果f不是0,g是1,h是1-6的整数,z是0、1或2,且其它基团定义如上)与式(III)的氟官能有机硅烷(其中y是0或1)和/或与至少一种式(IV)的有机硅烷和/或一种式(V)的有机硅烷以摩尔比M=≥0.1进行混合,a是式(II)有机硅烷的摩尔数总和,如果适当b是式(III)有机硅烷的摩尔数总和,如果适当c是式(IV)有机硅烷的摩尔数总和,和如果适当d是式(V)有机硅烷的摩尔数总和;向该混合物中加入水或酸以及如果需要加入醇;和实施低聚。这种有机聚硅氧烷共缩合物详细描述于EP-A 0960921中。除了本专利技术的官能度,合适的有机硅氧烷通常带有羟基和/或烷氧基作为其它官能度。羟基和/或烷氧基的存在通常可通过在制备期间提供的水的量以及除去醇的完全程度进行控制。此外,本专利技术的有机硅氧烷也可以含有,即带有,具有1-16个碳原子的烷基作为额外的官能度。可以使用的增稠剂(b)包括所有已知增稠剂,但是优选使用纤维素衍生物,更优选基于使用的纤维素水溶液浓度为1-5%时粘度为50-100000mPa s的羟乙基纤维素。来自Dow Chemical的Cellosize牌号就非常合适。在本文中特别合适的是Cellosize WP-09 H和Cellosize Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物,其包含(a)有机官能的硅烷体系,其中通式F↓[3]C(CF↓[2])↓[r](CH↓[2])↓[s]-的氟化烷基连接到至少一些Si原子上,r是1-18的整数,s是0或2,和(b)增稠剂,和(c)水或其它合适的稀释剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B斯坦德克
申请(专利权)人:赢创德固赛有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[]

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