硅烷和金属醇化物形成的非水性涂料组合物制造技术

一种非水性涂料组合物，是将（Ａ）至少一种硅烷（诸如苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷）和（Ｂ）乙烯基三乙酰氧基硅烷和／或胶体氢氧化铝和／或至少一种金属醇化物混合得到的。选择性加入的添加剂包括原硅酸乙酯、聚硅酸乙酯或在低级链烷醇中的胶体二氧化硅和可以是溶于一低级链烷醇中的硼酸。得到的是基本透明的硬质抗腐蚀涂料，可用于金属或非金属表面。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求临时申请No.60/185,367(2000年2月28日提交)的优先权。
技术介绍
专利
本申请涉及防护性涂料组合物，更特别涉及非水性低聚硅涂料组合物，该涂料组合物在施于各种基体时能提供一种抗腐蚀的硬涂层。此组合物和由其形成的涂层是基本透明的。现有技术讨论美国专利No.3,944,702；3,976,497；3,986,997和4,027,073叙述的涂料组合物是胶体二氧化硅和羟基化的倍半硅氧烷在一醇/水介质中的酸分散体系。U.S.4,113,665公开的是基于粘合剂的耐化学腐蚀的可常温固化涂料，其主要部分是在酸性溶液中用三烷氧基硅烷(例如甲基三乙氧基硅烷)与脂肪族多元醇、聚硅氧烷或二者进行反应制备的。可加入钡填充剂(诸如偏硼酸钡)以提供对二氧化硫的抗蚀性。可以加入氧化锌或金属锌以进一步防腐蚀。此组合物可以用于例如喷涂钢质石油罐、混凝土和玻璃表面。U.S.4,413,086叙述了水稀释性涂料组合物，其含有机硅烷-多元醇(它是某些亲水性有机聚甲醇和有机硅材料(例如有机硅烷)之间的反应产物)、固化剂(例如氨基树脂)、有机溶剂(选择使用)、基本不反应的多元醇(选择使用)、基本不反应的水解并缩合的有机硅烷(选择使用)、水(选择使用)和颜料(选择使用)。U.S.4,648,904叙述一种由(a)可水解的硅烷(包括甲基三甲氧基硅烷)、(b)表面活性剂(例如表1第4列所述)和(c)水组成的水乳液。此涂料可用作石料排水剂。U.S.5,275,645旨在给上述的U.S.4,113,665的酸催化有机硅烷涂料组合物提供改进。按此专利得到的是由含Si-O键的有机硅烷涂料组合物使用胺催化剂和一有机金属催化剂在常温下得到的防护性涂料。U.S.5,879,437叙述了一涂料组合物，该组合物含一四烷基硅酸酯或其单体或低聚体的水解产物(其比例是组合物的非挥发物含量的40-90重量％)和一含水的氧化物溶胶(A型或B型)(其量是氧化物占非挥发物的10-60重量％)。据专利权人所说，此涂料组合物适合于作诸如金属之类的固体表面的预处理(包括钢、钛、铜、锌、特别是铝)以改进预处理表面与所施涂料(诸如油漆、清漆、大漆)的粘合性或粘合剂的粘合性，不管有无润滑剂。U.S.5,939,197叙述了用溶胶-凝胶涂覆的金属，特别是钛和铝合金。此溶胶-凝胶涂料在金属和有机基质树脂或粘合剂之间，通过金属表面上的混合有机金属偶合剂提供一改进粘合性的界面。该溶胶最好是一稳定的烷氧基锆有机金属盐(诸如四异丙氧基锆)和有机硅烷偶合剂(诸如3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷)的稀溶液，再加上醋酸催化剂。U.S.5,954,869公开了一种由水稳定的有机硅烷制得的防霉涂料，是将含一个或多个可水解基团的有机硅烷和含至少有两个羟基的多元醇混合得到的。此专利包括可能申请的广泛公开和终用途，例如第4列第35-53行和第23-25行。U.S.5,959,014涉及旨在具有延长的贮存寿命的有机硅烷涂料。式RnSiX4-n(n＝0-3；R＝非可水解基团；X＝可水解基团)的有机硅烷是与含至少3个羟基的多元醇反应的，其中至少任意两个羟基是被至少3个插入原子分隔开的。在最近颁发的U.S.5,929,129中叙述了抗腐蚀的涂料，是由部分缩合的单甲基硅烷醇(用单甲基烷氧基硅烷水解得到)的水-醇分散体系单独提供的，或是与小量其它硅烷醇(例如缩水甘油氧基硅烷醇)混合提供的，所述反应是用二价金属离子(例如Ca+2，一般是用碱土金属氧化物)催化的。用这种涂料施涂在例如船壳(诸如铝制船壳)上，能非常有效地防止盐水的腐蚀，延长使用寿命。U.S.4,463,114公开了基于水性羟基有机硅烷组合物的抗静电膜，其中1-95wt％可以是羟基有机硅烷的水解产物，硅烷基磺酸酯化合物可达50wt％。U.S.4,804,701公开了基于氟化聚合物的组合物的水分散体系，其pH呈碱性，含烷氧基硅烷和作为阳离子的镁和/或铝，与氨基或羟基羧酸配位，用作粘合剂，适合于在金属表面构成强力粘合层，特别是用作底漆。U.S.4,871公开了含离子键聚合物的硅烷偶联剂，用于将基质聚合物粘合到无机基体上。专利技术概述本专利技术提供一种适合于作为金属腐蚀控制涂料和用于混凝土和玻璃纤维增强塑料的控制水分散的涂料的组合物。此涂料组合物可施于例如盛固体或液体食物或饮料的铝和钢罐。本专利技术也提供适合于金属和非金属表面使用的抗磨涂料组合物。另一方面，本专利技术提供用化学方法结合到金属表面的透明的或不透明的玻璃或二氧化硅层，其上再涂覆以共聚硅氧烷层。在一具体的实施方案中，本专利技术提供适合于涂覆混凝土的涂料组合物。本专利技术的又一具体实施方案是适用于船体表面的涂料组合物，诸如海洋环境中的铝制船壳和各种黄铜、青铜和钢制的固定装置，以给予这些表面在盐水环境中抗腐蚀的能力。在本专利技术的另一具体实施方案中，是提供一种非水性涂料组合物，它给玻璃基体提供光亮、硬质和强粘合力的抗腐蚀涂层是特别有效的，也能给金属基体提供光亮、硬质和光滑的(滑的或蜡样的)有粘合力的抗腐蚀涂层。本专利技术的各个具体实施方案可以用非水性涂料组合物来完成，适合于涂覆各种基体，包括混凝土、金属和非金属基体。非水性涂料组合物是用下列(A)和(B)的组分混合而形成的(A)至少一种式(1)的硅烷R1nSi(OR2)4-n(1)式中R1代表一低级烷基、苯基或含至少一个乙烯基、丙烯酰基、氨基、硫醇基的官能基或氯乙烯官能基；R2代表一低级烷基；n为1-2的数；(B)选自下列(I)-(iii)的至少一个化合物(i)乙烯基三乙酰氧基硅烷和/或(ii)胶体氢氧化铝和/或(iii)至少一个式(2)的金属醇化物M(OR3)m(2)式中M代表一m价的金属；R3代表一低级烷基；m是一2-4的数。本专利技术的特别是适合于给钢提供涂料组合物的具体实施方案，可以用非水性涂料组合物来完成，其形成是将上述(A)和(B)的组分与下列(C)和(D)的组分混合(C)选自原硅酸甲酯、原硅酸乙酯、聚硅酸乙酯和分散于低级醇中的胶体二氧化硅的至少一种二氧化硅组分；(D)选自硼酸和溶于低级醇中的硼酸的一种酸组分。本专利技术的特别是适合于罩面碱金属硅酸盐涂层的涂料组合物的具体实施方案，可以用非水性涂料组合物完成，其形成是将上述(A)、(B)和(D)混合，条件是使用了式(1)的硅烷化合物的混合物。混合物中至少有一种硅烷化合物的R1代表γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基。本专利技术的特别适合于提供非黏性表面的具体实施方案，可以用非水性涂料组合物来完成，其形成是将上述的组分(A)、(B)和(E)细分的固体润滑剂混合。本专利技术的用于玻璃基体的清亮硬质涂层和用于金属基体的平滑光泽涂层的具体实施方案，可以用式(1)的硅烷化合物的混合物来完成，其中一种硅烷化合物的R1是低级烷基，另一种硅烷化合物的R1是芳基，特别是苯基。组合物中可以进一步包括小量(F)氢氧化钙(在玻璃上作为摩擦剂和腐蚀剂)和硅酸酯组分(C)(最好是部分水解的硅酸酯，特别是四乙基硅酸酯的水解产物)。专利技术详述和优选的实施方案本专利技术的非水性涂料组合物可以广泛地描述为低聚硅氧烷粘合剂和一促进水解并能变为硅氧烷网络的整体部分的催化剂的非水性涂料组合物。本专利技术的组合物的制备仅仅是将各组分放在一个容器中混合而已。当该混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水性涂料组合物，用以涂覆混凝土、金属和非金属基体，是用下列（Ａ）－（Ｂ）的组分混合形成的：（Ａ）至少一种式（１）的硅烷Ｒ↑［１］↓［ｎ］Ｓｉ（ＯＲ↑［２］）↓［４－ｎ］ （１）式中Ｒ↑［１］代表一低级烷基、芳基或含乙烯基、 丙烯酰基、氨基、硫醇基中至少一个的官能基或氯乙烯官能基；Ｒ↑［２］代表一低级烷基；ｎ为１－２的数；（Ｂ）选自下列ａ－ｃ的至少一种化合物：ａ．乙烯基三乙酰氧基硅烷和／或ｂ．胶体氢氧化铝和／或ｃ．至少一种式（２）的金属醇 化物Ｍ（ＯＲ↑［３］）↓［ｍ］ （２）式中Ｍ代表一ｍ价的金属；Ｒ↑［３］代表一低级烷基；ｍ是一２－４的数。

【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：JB舒特，
申请(专利权)人：阿德西尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]