本发明专利技术公开了含有基于硅的共聚物的硅烷涂料组合物、处理金属（如钢、镀锌钢或铝）表面的方法，提供形成提高裸露的或经涂漆的金属的耐腐蚀性和／或金属的粘着性的均匀的转化型和／或钝化涂层、以及具有其上施用转化型和／或钝化涂层的金属。本发明专利技术的方法包括使需要的金属表面与硅烷化合物和基于硅的聚醚共聚物的水溶液接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于无机基材的不含铬的涂料、涂布无机基材的方法以及含有所述经固化的涂层的制品。具体地，本专利技术涉及用于金属(包括钢、镀锌钢和铝)表面的无漂洗、 非铬酸盐、非金属磷酸盐涂料，所述涂料包含至少一种硅烷和至少一种基于硅的共聚物，以改进金属表面的流平性、流动性、美观和外观、以及漆料(paint)或其他涂料与金属表面的粘着性，并且为金属提供提高的防腐性。
技术介绍
已知多种组合物在工业上用于改进与无机基材的粘着性以及增强金属表面的防腐性。例如，铬和重金属磷酸盐转化型涂料在工业上用于在上漆操作之前准备金属表面。然而，对于铬的毒性以及排放至河流和水路的来自这些工业过程的废流的铬酸盐、磷酸盐和其他重金属的污染效应的关注持续增长。基于硅烷的转化型涂料正替代这些铬和重金属磷酸盐转化型涂料，但是这些基于硅烷的涂料通常表现出不均勻的膜厚，导致粘着性和金属表面防腐性不足。因此，本领域需要提供一种具有均勻的膜厚的有效的处理物，以适当干燥转化型或钝化涂层，从而抑制金属表面腐蚀和增强可施用于表面的漆料或其他涂料的粘着性。专利技术概述本专利技术涉及含有基于硅的共聚物的硅烷涂料组合物、处理金属(如钢、镀锌钢和铝)表面的方法，提供形成均勻的涂层，特别是提高裸露的或经涂漆的金属的耐腐蚀性和 /或金属的粘着性的转化型或钝化涂层、以及包含金属基材、转化型和/或钝化涂层和漆料或其他涂层的制品。本专利技术的方法包括使需要的金属表面与硅烷化合物和基于硅的聚醚共聚物的水溶液接触。在将金属表面与上述处理物接触之后，可将处理物适当干燥，以形成所需的涂层。优选，所述处理物基本上不含铬和磷酸盐。在一种实施方式中，本专利技术涉及一种涂料组合物，所述涂料组合物包含(a)至少一种通式(1)的硅烷 J]n(1)其中R1每次出现时独立地为氢原子或各自具有1-16个碳原子的酰基、一价烃基或烷氧基取代的烷基；R2每次出现时独立地为各自具有1-16个碳原子的烷基、烷氧基取代的烷基、芳基或芳烷基；R3每次出现时独立地为共价化学键或具有1-12个碳原子的直链、支化或环状二价有机基团；Y每次出现时独立地为化合价为m的一价有机官能团、二价有机官能团或多价有机官能团；下标a、b、m禾Π η每次出现时独立地为整数，其中a为0_3 ;b为0_2 ；m为1_4 ；以及η为1-50 ；(b)至少一种通式⑵的基于硅的聚醚共聚物(R4) (R5) (R6) SiR7Si (R8) (R9) XR12 (C2H4O) d (C3H6O) e (C4H8O) fR13 (2)其中R4、R5、R6、R8、R9、R10和R11每次出现时独立地为具有1-10个碳原子的一价烃基；R7每次出现时独立地为具有1-3个碳原子的二价亚烃基；R12每次出现时独立地为具有以下结构的二价有机基团-CH2-CH (R14) (R15) g0_其中R14每次出现时独立地为氢原子或甲基；R15每次出现时独立地为具有1-6个碳原子的二价亚烷基；以及下标g为0或1 ；R13每次出现时独立地选自氢原子、具有1-6个碳原子的一价烃基、以及具有1-6个碳原子的酰基；以及下标d、e、f和χ每次出现时为整数，其中d为2-20，e为0_18，f为0_18，以及χ 为0或1，条件是2彡d+e+f彡20 ；以及(c)水。在另一实施方式中，本专利技术涉及处理金属表面以在其上形成涂层的方法，所述方法包括将金属表面与上述涂料组合物接触。在再一实施方式中，本专利技术涉及一种在其上施用上述涂料组合物的金属以及在其上施用所述涂料组合物的经涂漆的金属。除了在工作实施例中或者另外说明，在说明书和权利要求书中陈述的表示材料的量、反应条件、持续时间、材料的定量性质等的所有数字应理解为在所有情况下被术语“约” 修饰。还应理解的是，本文引用的任何数值范围预期包括在该范围内的所有子范围以及这些范围或子范围的各种端点的任何组合。还应进一步理解的是，属于一组在结构上、组成上和/或功能上相关的化合物、材料或物质的在说明书中明确或暗示公开的和/或在权利要求书中引用的任何化合物、材料或物质包括该组的单个的代表及其所有组合。专利技术详述根据本专利技术，可提供无铬并优选无磷酸盐的转化型或钝化涂料，并且通过将所需的表面与一种或多种未水解的、部分水解的或已水解的硅烷、水解稳定的基于硅的聚醚共聚物、水和任选的含有胶态氧化物的溶胶(如金属氧化物溶胶或二氧化硅溶胶)、稳定剂、 有机硅化合物和/或有机表面活性剂的水溶液接触，可提供含有这些转化型或钝化涂层的金属表面，如电镀锌的钢、冷轧钢、热浸镀锌的钢、铝、以及其他金属。在本专利技术的一方面，将稳定剂加入到硅烷混合物中，以增强产品稳定性和保存期限。本专利技术的含水预处理组合物为裸露的和涂漆的金属提供改进的耐腐蚀性，以及提供施用的涂层与经涂漆的金属的粘着性。含有本专利技术的转化型或钝化涂层的金属表面可用漆料或其他涂料进一步处理，在漆料或其他涂层与裸露的金属之间提供具有良好粘着性的经涂漆的表面。本文定义的术语“流平(leveling) ”应理解为是指施用的涂料形成光滑的膜的能力，其中由涂布器(如刷子或辊)留下的缺陷在干燥过程中消失。本文定义的术语“流动” 是指涂料的铺展性以及该涂料可施用的容易程度。本文描述的术语“润湿”为制剂有效润湿基材的表面而没有针孔和缺陷的能力。在本专利技术的上下文中，术语“裸露的金属”是指使用本专利技术的转化型或钝化涂料处理，但未被涂漆的金属表面。含有基于硅的共聚物的本专利技术的硅烷涂料组合物包含(a)至少一种通式(1)的硅烷 J]n(1)其中R1每次出现时独立地为氢原子或各自具有1-16个碳原子的酰基、一价烃基或烷氧基取代的烷基；R2每次出现时独立地为各自具有1-16个碳原子的烷基、烷氧基取代的烷基、芳基或芳烷基；R3每次出现时独立地为共价化学键或具有1-12个碳原子的直链、支化或环状二价有机基团；Y每次出现时独立地为化合价为m的一价有机官能团、二价有机官能团或多价有机官能团；下标a、b、m和η每次出现时独立地为整数，其中a为0-3 ；b为0-2 ；m为1-4 ；以及η为1-50 ；(b)至少一种通式⑵的基于硅的聚醚共聚物(R4) (R5) (R6) SiR7Si (R8) (R9) XR12 (C2H4O) d (C3H6O) e (C4H8O) fR13 (2)其中R4、R5、R6、R8、R9、R10和R11每次出现时独立地为具有1-10个碳原子的一价烃基；R7每次出现时独立地为具有1-3个碳原子的二价亚烃基；R12每次出现时独立地为具有以下结构的二价有机基团-CH2-CH(R14)(R15)gO-其中R14每次出现时独立地为氢原子或甲基；R15每次出现时独立地为具有1-6个碳原子的二价亚烷基；以及下标g为0或1 ；R13每次出现时独立地选自氢原子、具有1-6个碳原子的一价烃基、以及具有1-6个碳原子的酰基；以及下标d、e、f和χ每次出现时为整数，其中d为2-20，e为0_18，f为0_18，以及χ 为0或1，条件是2彡d+e+f彡20 ；以及(c) /K。本文使用的符号(_0-)α5是指半个硅氧烷基团Si-0-Si。因此，(_0-)α5硅氧烷基团与两个单独的硅原子形成化学键并且将这两个单独的硅原子固定在一起，无论这些硅原子出现在分子间或分子内。由于本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种涂料组合物，所述涂料组合物包含：（ａ）至少一种通式（１）的硅烷：［［（Ｒ１Ｏ）３－ａ－ｂ（－Ｏ－）０．５ａＲ２ｂＳｉ－Ｒ３－］ｍＹ］ｎ （１）其中Ｒ１每次出现时独立地为氢原子或各自具有１－１６个碳原子的酰基、一价烃基或烷氧基取代的烷基；Ｒ２每次出现时独立地为各自具有１－１６个碳原子的烷基、烷氧基取代的烷基、芳基或芳烷基；Ｒ３每次出现时独立地为共价化学键或具有１－１２个碳原子的直链、支化或环状二价有机基团；Ｙ每次出现时独立地为化合价为ｍ的一价有机官能团、二价有机官能团或多价有机官能团；下标ａ、ｂ、ｍ和ｎ每次出现时独立地为整数，其中ａ为０－３；ｂ为０－２；ｍ为１－４；以及ｎ为１－５０；（ｂ）至少一种通式（２）的基于硅的聚醚共聚物：（Ｒ４）（Ｒ５）（Ｒ６）ＳｉＲ７Ｓｉ（Ｒ８）（Ｒ９）［ＯＳｉ（Ｒ１０）（Ｒ１１）］ｘＲ１２（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｄ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｅ（Ｃ４Ｈ８Ｏ）ｆＲ１３（２）其中Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０和Ｒ１１每次出现时独立地为具有１－１０个碳原子的一价烃基；Ｒ７每次出现时独立地为具有１－３个碳原子的二价亚烃基；Ｒ１２每次出现时独立地为具有以下结构的二价有机基团：－ＣＨ２－ＣＨ（Ｒ１４）（Ｒ１５）ｇＯ－其中Ｒ１４每次出现时独立地为氢原子或甲基；Ｒ１５每次出现时独立地为具有１－６个碳原子的二价亚烷基；以及下标ｇ为０或１；Ｒ１３每次出现时独立地选自氢原子、具有１－６个碳原子的一价烃基、以及具有１－６个碳原子的酰基；以及下标ｄ、ｅ、ｆ和ｘ每次出现时为整数，其中ｄ为２－２０，ｅ为０－１８，ｆ为０－１８，以及ｘ为０或１，条件是２≤ｄ＋ｅ＋ｆ≤２０；以及（ｃ）水。...
【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：CM伯恩，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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