CN100374521C - 含水硅烷纳米复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于至少以下组分的反应的组合物：(i)缩水甘油氧基丙基烷氧基硅烷，(ii)SiO2含量＞20重量%的含水硅溶胶，(iii)有机酸水解催化剂，和(iv)锆酸正丙酯，钛酸丁酯，或乙酰丙酮钛作交联剂，其制备方法及其用途，特别是作为耐刮擦涂层的组合物，还提供了这样被涂覆的制品。

Description

含水硅烷纳米复合材料
本发明涉及一种通过溶胶-凝胶法的基于硅烷和硅溶胶的含水组合物(下文中也称作硅烷纳米复合材料或仅称作纳米复合材料)，还涉及其制备和用途.
硅烷作为用来通过溶胶-凝胶法制备纳米复合材料的物质引起人们越来越大的兴趣；其中，例如EP 1288245A、EP 0982348A、DE 19816136A、WO 99/036359.这种纳米复合材料一般被用作涂料，用于非常广的多种用途.
已知的基于溶胶-凝胶制剂的涂料体系的主要缺点是经常存在氯化物和高含量有机的，通常是挥发性的且有毒的溶剂，该溶剂作为硅烷的水解副产物而获得或是作为稀释剂而加入的.使用不足以完全水解硅烷的量的水和利用酸性的水解催化剂，使制备能够稳定储存数月但含有溶剂的溶胶-凝胶体系成为可能.还已知，增加水的量导致烷氧基的完全水解，因此导致该体系的储存稳定性急剧降低和/或导致水解过程结束时的快速胶凝，尤其是如果该系统具有非常高的固体含量时。
本发明的目的是通过溶胶-凝胶法提供另外的活性的，必不可少地含水的纳米复合材料.特别涉及的是发现对环境非常友好的纳米复合材料，另外，尽管有相对高的固体含量，但是其储存非常稳定，并可能获得具有有利特性的涂料.
依据本发明按权利要求书中所说明的达到了此目的.
令人惊讶的发现，对于涂料用途是特别有活性的，必不可少地含水的水解产物，可用简单和经济的途径来获得，通过混合至少(i)一种缩水甘油氧基丙基烷氧基硅烷，(ii)一种胶状分散的含水硅溶胶，固体含量＞20重量％，优选＞30重量％，(iii)一种有机酸水解催化剂，特别是乙酸、丙酸或马来酸，和(iv)四丙氧基锆[也称作锆酸正丙酯：Zr(O-C3H7)4]，钛酸丁酯，特别是钛酸正丁酯[Ti(O-C4H9)4]或乙酰丙酮钛作交联剂.还可以从水解产物中以有利的方式去除水解醇，特别是在毒性甲醇的情况下，基本上，即至＜5％重量直到探测限度左右的残余物，如果需要，用水定量地将其替换.本发明水解产物(下文中还称作组合物，涂料，纳米复合材料或简称作组合物)还以相当突出的储存稳定性为特征，即储存直到四个月的储存稳定性。另外，本发明的组合物对环境是友好的，基本上不含氯化物，即，基于组合物优选含有低于0.8重量％，尤其是低于0.5重量％的氯化物，只具有相对低量的挥发性有机组分(VOC部分)、易燃性物质或甚至是毒性物质，和根据DIN ISO 3251的高固体含量。因而，本发明组合物一般还具有相对高的闪点，优选约≥90℃。另外，使用本发明组合物之一获得的涂层以显著的耐水性，优良的硬度和耐刮擦性为特征。
因此，本发明提供基于至少以下组分反应的组合物：
(i)缩水甘油氧基丙基烷氧基硅烷，
(ii)SiO2含量＞20重量％的含水硅溶胶，
(iii)有机酸水解催化剂，和
(iv)锆酸正丙酯，钛酸丁酯，或乙酰丙酮钛交联剂。
组分(i)优选选自3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷或上述硅烷中至少两种的混合物。
组分(ii)优选通常阳离子、胶状分散的硅溶胶，固体含量＞20-50重量％，更优选30-50重量％，特别是40-50重量％，即约45重量％，固体含量根据DIN EN ISO 3251来测定.优选的含水硅溶胶pH特别为3-5，尤其是3.5-4。有选择性地，可使用碱性稳定的硅溶胶。颗粒大小的分布可用常规方法通过激光衍射(Coulter LS粒度仪)来测定。另外，本发明使用的硅溶胶可不仅含有无定形的、含水的SiO2颗粒，还包括形成溶胶-凝胶的、含水的元素氧化物，如氧化铝，或硅/铝氧化物。另外，优选的硅溶胶一般包含无定形的，含水的氧化物颗粒，平均颗粒大小为40-400nm，实例为Levasi1200S/30％或Levasil100S/45％，但不排它的。pH可用常规方法如通过pH试纸或pH棒来测定。
另外优选选自乙酸、丙酸和马来酸的有机酸作为组分(iii).因而，本发明组合物基于组合物优选含有0.01-3重量％，更优选0.5-2重量％，尤其是1-2重量％的组分(iii)。
当制备本发明组合物时，组分(iv)交联剂可以粉末或在醇溶液中的形式使用.基于本发明的组合物优选含有0.5-8重量％的组分(iv).
对于本发明的组合物，还可有利地使用作为另外组分(v)的四烷氧基硅烷，尤其是四乙氧基硅烷，至少一种烷基硅烷，适合的烷基烷氧基硅烷，特别是二甲基二乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷，和/或苯基三甲氧基硅烷，特别是苯基三乙氧基硅烷或苯基三甲氧基硅烷。因而，本发明的组合物基于该组合物可含有1-10重量％的组分(v)。适合地，在该情况下，组分(ii)的份额相应地被组分(v)替换。
本发明的组合物一般是略浑浊至乳白色的液体，令人惊讶地，以平均直径40-200nm，优选50-100nm的溶胶颗粒为特征。溶胶颗粒的直径可例如通过激光衍射进行常规测定。在本文中特别惊奇的是本发明的组合物有利地还具有经过储存时间约3.5个月后实际上不变的颗粒大小分布；也就是，它们是储存稳定的.
另外，本发明组合物有利地以基于组合物整体的固体含量为＞40至＜60重量％，优选45-55重量％，尤其是45-50重量％为特征。本发明组合物的固体含量如实施例中所述通过基于DIN ISO 3251的方法适当地测定.另外也可加入水来调整本发明组合物的固体含量和粘度。有利地，在那样的情况下，水的加入有利地使得固体含量约50重量％。本发明的这种高固体含量的组合物一般是稳定的，有利地，储存约4个月.
此外，本发明的组合物的特征在于相对低的水解醇含量，基于组合物整体＜5重量％，优选＜3重量％。本发明组合物的醇含量可例如通过常规方法的气相色谱法来测定.
储存稳定性不仅可通过加入水而且还通过加入特别适合的有机溶剂，例如≤10重量％的1-甲氧基-2-丙醇来进一步延长.
本发明组合物可有利地具有基于组合物整体≤10重量％，优选5-10重量％的1-甲氧基-2-丙醇含量。这种体系一般还以高的闪点为特征。
本发明的含水组合物优选基于组合物整体具有约70-30％，更优选65-50重量％的水含量作为计算参数.在份额约＞50％的水作为溶剂的情况下，一般测定上述涂料组合物的“非挥发物含量”。根据DIN EN ISO3251-“测定非挥发物含量”，通常通过蒸发水和醇来进行测定。为此目的，该组合物一般在125℃于单独应用的铝皿中调节1小时，非挥发物的含量通过重量的差来测定.该测定方法主要用于涂料、涂料的基料、聚合物分散体、缩合树脂、含有填料的聚合物分散体、颜料等。该方法测定的值是相对的值。因而，在本发明组合物的情况下，特别优选的非挥发物含量为45-50重量％.
本发明的组合物还可包括至少一种表面活性剂。通过该方法可特别加入一种硅氧烷表面活性剂，例如BYK-348(聚醚改性的聚二甲基硅氧烷)，来进一步提高基材的润湿性，有利地，其可有助于在涂层的制备过程中，尤其是在金属基材的表面，预防流平性问题。一般优选的表面活性剂含量基于组合物为＜0.5重量％，尤其是0.1-0.3重量％。
还可以向本发明的组合物中加入所谓的水溶胶体系。
水溶胶体系此处的意思是基本上基于水的、不含氯化物、主要略显酸性的含水体系，包含水溶性的，几乎完全水解的(氟)烷基-/氨基烷基-/羟基-(或烷氧基-)硅氧烷的混合物，可参见例如EP0716127A、EP 0716128A、EP 0846717A和EP1101787A。特别有利地是向本发明组合物中以1∶0.01-0.01∶1，更优选约1∶0.1-0.1∶1加入DYNASYLANF 8815，此处所使用的含水DYNASYLANF 8815优选具有基于该组合物＜40重量％，更优选0.1-20重量％，尤其是约13-15重量％的活性物质含量，如上文所述根据DIN EN ISO 3251来测定.这样获得的本发明组合物特征有利地在于应用时涂层的强疏水和疏油性(还称作“易于清洁”).
本发明还提供了一种制备本发明组合物的方法，通过混合组分(i)、(ii)、(iii)、(iv)，如果需要，和(v)，将它们搅拌，加入和不加至少一种另外的稀释剂，使它们进行反应。
本发明方法中的稀释剂可使用水、甲醇、乙醇和/或1-甲氧基-2-丙醇.
在本发明方法中，该反应优选在0-35℃，更优选5-25℃的温度下进行1-60分钟，更优选5-20分钟，使所得的产物混合物适合地在约35-85℃，优选50-60℃或60-70℃，即，优选地略低于水解醇的沸点的温度下进行后反应10分钟至4小时，更优选30分钟至3小时。反应和后反应一般通过充分混合来进行，例如通过搅拌来完成。
随后，可在反应的过程中从所得的产物混合物中去除所形成的水解醇，该醇尤其是甲醇、乙醇和/或正丙醇，通过减压蒸馏从体系中去除，如果需要可通过相应量的水来代替被去除的量的醇.
另外，可向反应混合物和产物混合物中加入表面活性剂，例如BYK348，但不排除其他的实例.
有选择性地，可以稀释所得的产物混合物，该混合物一般是浑浊至乳色的，或利用水和/或1-甲氧基-2-丙醇尽可能地将其调整至所需的固体含量.
另外，可向本发明产物混合物或本发明混合物中加入水溶胶，优选其含有氟官能团活性物质。在那样的情况下，水溶胶，基于随后的组合物以活性物质计算以13-15重量％的量，尤其以浓缩物的形式加入同时进行充分搅拌。这样获得的组合物特征在于，根据应用，坚固的耐刮擦的涂层，另外，上述的涂层在用水的润湿试验中的接触角＞105°。
随后，本发明还提供了通过本发明方法获得的组合物。
一般来讲，本发明的组合物可根据如下所述来制备：
一般，引入组分(i)、(ii)、(iii)和(iv)作为初始加料并搅拌，如果需要，加入作为另外组分的(v)，和，如果需要，稀释剂.
由于高含量的硅溶胶，可向混合物加入基本上比硅烷本身(i)的水解所需的更多的水。水解开始一般伴随着反应混合物的温度的略微上升。在该情况下，可另外进行冷却，或者如果需要进行缓和地加热.该反应混合物或产物混合物适当地在略高的温度伴随着搅拌进行后反应一定时间.随后，反应后的产物一般是含有大量的水和水解醇，例如甲醇、乙醇和正丙醇的水解产物。尽管如此，该水解产物是储存稳定的。该水解也是硅烷分子相互之间，而且还有其与SiO2颗粒表面OH基团的缓慢缩合的起点，导致有机/无机网络的最初形成，尽管如此，一般没有反应产物的沉积.
另外可从所得的产物混合物中去除水解醇，尤其是毒性的甲醇，和可用相应量的水将其替换.
这样有利地获得了储存稳定的，略浑浊的，乳色，具有高固体含量的高度流动的液体.本发明组合物由于其流变性质一般是特别适于应用的.
还可有利地向本发明组合物中混合另外的组分，实例为表面活性剂，更多量的水、1-甲氧基-2-丙醇和水溶胶混合物，只给出少数实例。
本发明的组合物一般通过施用到基材上来应用，例如通过刷涂、喷涂、喷射、刮涂或浸渍，只给出少数可能方法.通常，然后该涂层进行短暂的初步干燥，之后可进行热的后处理。因而，涂覆操作之后优选在＞150℃的温度进行热处理。本发明的组合物特征还在于良好的涂布性能。
因此，用本发明的组合物(也称作溶胶凝胶体系)可以，例如，但不排除其他的，通过本发明涂料的有控制的刮涂有利地在铝基材上得到透明的，耐刮擦的约1-5μm厚的层，在室温干燥10分钟并在约200℃进行5分钟的热后处理。
涂层的机械性能和耐水性有利地通过特别加入锆酸正丙酯、正钛酸丁酯或乙酰丙酮钛作交联剂来获得.
另外，通过相应地加入二甲基二乙氧基硅烷，可提高涂层的疏水效果和弹性。在本发明涂料组合物的制备过程中加入苯基烷氧基硅烷，可对上述涂层的热稳定性和弹性产生有利的影响。甲基三乙氧基硅烷的加入对改善该涂层的疏水性能具有有利的效果。另外，耐刮擦性和耐磨损性尤其可通过在涂料的制备过程中加入四乙氧基硅烷来进一步提高。
因此，本发明还提供了本发明组合物用于涂布基材表面的用途，其中，将该组合物施用于基材上并进行热固化。于是，本发明组合物施用到基材上之后，该涂层适当地闪干5-15分钟，优选约10分钟，有利地在150-220℃的温度固化.
固化可在例如，但不排除其他的，以下条件下进行：预加热干燥单元，然后在150℃30分钟，或在180℃5-10分钟或在200℃约3分钟，或在220℃约≤1分钟.
在该情况下，可获得厚度为＜1-15μm，优选1-10μm，更优选2-5μm的膜。
本发明还提供了当有创造地使用本发明组合物时获得的涂层。
本发明和基材的涂层或如此被涂覆的制品的特别有利的特征在于，突出的耐磨损性和耐刮擦性以及良好的气候稳定性，特别是对UV辐射和雨水的稳定性.
本发明的溶胶-凝胶体系特别适于制备机械稳定的，耐刮擦和耐磨损的，高度疏水的而且还是耐化学性的涂层，对金属表面具有良好的腐蚀控制效果.
因此，本发明的涂层有利地展现在-优选地，但不排除其他的-纸上，用于例如胶合板的制备，展现在纸板，木材，实木例如粗纸板，展现在塑料，如三聚氰胺，展现在合成纤维，天然纤维，纺织纤维，纺织品，皮革或皮革制品，玻璃纤维或玻璃纤维制品，矿渣棉，矿渣棉制品，涂层，砖石建筑，陶瓷或金属如铝、铝合金或钢制品，展现在金属片或模制品例如，特别在汽车工业作为中间涂层或作为面涂层或作为防腐剂，只举出少数实例。另外，特别有利地，可应用到木材表面和塑料表面，特别是在家具的制备中直接应用到内侧和外侧。在纸基材上进行加工也特别有利地适于该含水组合物，例如用于制备贴面层的装饰纸上的保护性涂层，以及其在家具工业上的应用。
因此，本发明还提供了具有本发明涂层的制品。
另外，本发明提供了本发明的组合物作为制备铸造模具或铸造芯的粘合剂的有利用途，通过用本发明的铸造粘合剂与铸造模具或芯砂共同粘合。
本发明通过下面的实施例来进行阐述，但不是对本发明的主题进行限制。
实施例：
测定涂料中的固体含量：
根据DIN ISO 3251，涂料中的固体含量是非挥发物的含量，在明确限定的条件下进行测定.
本发明涂料组合物中固体含量的测定以基于DIN ISO 3251的方法进行测定，如下所述：
通过分析天平(精确度为1mg)称取约1g的样品于单独在用的铝皿(d＝约65mm，h＝约17mm)中。该产物通过短暂的旋转使其均匀地分布在该皿中。该皿于干燥箱中在约125℃储存1小时.干燥操作结束后，该皿在干燥器中被冷却至室温维持20分钟，再通过分析天平称重，精确度为1mg.对于每个试验，需要进行至少两次测定，记录其平均值.
对比例A
向适合的反应容器中加入278份3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷，伴随着搅拌，加入278份硅溶胶(Levasil 200S/30％)；参见DE19816136A中的实施例11.该混合物在室温搅拌5小时.其后，乙氧基的水解所形成的乙醇在40℃减压下蒸馏去除，粘度急剧增加。在产物中剩余6.3重量％的游离乙醇.向该反应产物中加入7.4g丙酸，所得的混合物被搅拌1小时.另外，烷氧基被水解.游离醇含量升至9.9重量％.闪点为39℃.
获得乳白色的高粘度产物，在透射光下是乳色的。
实施例1
向适合的反应容器中加入283份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DYNASYLANGLYMO)，伴随着搅拌，接连地加入4份浓乙酸，20份正丙醇锆和693份硅溶胶(Levasil 100S/45％)。几分钟后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在10分钟内升至约10-15℃。随后，将该反应混合物在约55℃的液相温度搅拌1小时.
获得乳白色，可储存稳定的低粘度涂料，其在透射光下是乳色的，固体含量为52重量％.硅溶胶中除了水外，还含有约80份的水解甲醇作溶剂.
实施例2
向适合的反应容器中加入283份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DYNASYLANGLYMO)，伴随着搅拌，接连地加入4份浓乙酸，20份正丙醇锆和693份硅溶胶(Levasil 100S/45％).几分钟后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在10分钟内升至约10-15℃。随后，将该反应混合物在约55℃的液相温度搅拌1小时。然后，在54℃减压下蒸馏出83份甲醇。蒸馏后，加入92份1-甲氧基-2-丙醇并冷却该产物混合物.
获得乳白色，可储存稳定的低粘度产物，其在透射光下是乳色的，固体含量为54重量％.闪点为37℃.
实施例3
向适合的反应容器中加入76份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DYNASYLANGLYMO)，伴随着搅拌，接连地加入8份浓乙酸，8份正丙醇锆和159份硅溶胶(Levasil 100S/45％).短时间之后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在3分钟内升至约10-15℃.随后，将该反应混合物在约70℃的液相温度搅拌2小时.然后，在52℃减压下蒸馏出34份甲醇.在蒸馏的过程中，连续地并逐滴地加入40份去离子水.将该产物混合物冷却.
获得乳白色，可储存稳定的低粘度产物，其在透射光下是乳色的，固体含量为53重量％.
实施例4
向适合的反应容器中加入3份正丙醇锆，伴随着搅拌，接连地加入3份浓乙酸，60份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DYNASYLANGLYMO)，10份原硅酸四乙酯(DYNASILA)和104份硅溶胶(LeVasil100S/45％)。短时间之后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在8分钟内升至约15℃。当达到最大温度时，加入20份乙醇.随后，将该反应混合物在约75℃的液相温度搅拌2小时.然后，在51℃减压下蒸馏出42份甲醇/乙醇.在蒸馏的过程中，连续地并逐滴地加入53份去离子水.将该产物混合物冷却。
获得乳白色，可储存稳定的低粘度产物，其在透射光下是乳色的，固体含量为47重量％。
实施例5
用于具有疏水和疏油效果的涂层的涂料
来自实施例3的170份溶胶伴随着搅拌与30份基于水的改性氟代烷基硅氧烷(DYNASYLAN F8815)混合。由此得到了乳白色至黄色的液体，其有利地适于制备疏水和疏油，机械稳定的涂层。
实施例6
用于具有疏水和疏油效果的涂层的涂料
来自实施例4的170份溶胶伴随着搅拌与30份基于水的改性氟代烷基硅氧烷(DYNASYLANF 8815)混合.由此得到了乳白色至黄色的液体，其有利地适于制备疏水和疏油，机械稳定的涂层。
实施例7
向适合的反应容器中加入71份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷伴随着搅拌，接连地加入5份正丙醇锆，和在另外的10分钟内加入171.5份硅溶胶再向其中加入2.5份马来酸。短时间之后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在20分钟内升至约15-20℃.随后，将该反应混合物在约55℃的液相温度搅拌1小时。然后，在54℃减压下蒸馏出水解所形成的甲醇.该反应混合物用10％的1-甲氧基-2-丙醇稀释并冷却.
获得乳白色的低粘度产物，其在透射光下是乳色的，固体含量为55重量％.
实施例8
向适合的反应容器中加入182份3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DYNASYLANGLYMO)，伴随着搅拌，接连地加入9份浓乙酸，18份正丙醇锆和391份硅溶胶(Levasil 100S/45％)。短时间之后，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基开始水解，温度在10分钟内升至约10-15℃。随后，将该反应混合物在约78℃的液相温度搅拌2小时。然后，在53-61℃减压下蒸馏出甲醇.在蒸馏开始的同时，加入156份去离子水.通过蒸馏去除甲醇结束后再加入70份去离子水，以替代通过蒸馏所去除的去离子水份额，并将固体含量调整至约45％或50重量％.
获得乳白色，可储存稳定的低粘度产物，其在透射光下是乳色的，固体含量为48重量％.
下表1比较了实施例8的产物和对比实施例A的产物的数据。
闪点
表1
  测定   结果   方法
  对比例A   实施例8
  固体[重量％]   64.0   47.6   DIN EN ISO3251
  闪点[℃]   39   ＞90   EN22719
  pH   4.0   4.7   pH棒，Merck
  密度(20℃)[g/ml]   1.244   1.241   DIN51757
  粘度[mpas]   3146   17.1   DIN53015
  游离甲醇/乙醇[重量％]   9.9<sup>1)</sup>   3.3   GC
1)在加入丙酸前，测量游离乙醇的含量为6.3重量％.
还对实施例8和对比例A的产物的涂料性能进行了试验。为此目的，将对比例A的产物通过加入去离子水稀释至固体含量为48.1重量％。所使用的基材包括来自Pausch的铝试验样板，由合金Alu 3105H24构成。该样板用乙酸乙酯和微纤维织物预清洗.该涂料体系利用6-μm的刮刀施涂(产物制备后12天，环境条件：24℃，45-65％的相对湿度)。继而进行干燥：在室温(24℃)10分钟，然后在200℃10分钟.该涂层在制备1天后进行调研，其性能在下表2中进行比较。
表2
  测定/方法   涂层结果
  对比例A   实施例8
  铅笔硬度/ISO 15184   2B   2H
  胶带去除后的划方格/DIN EN ISO2409   GtO   GtO
  2-h蒸煮试验   没有视觉变化GtO胶带去除后   没有视觉变化GtO胶带去除后
  干膜厚度[μm]   1.8   2.2
  视觉评价   均一，透明，有光泽   均一，透明，有光泽
总之，发现，本发明的涂料与对比实施例A的组合物相比有利地具有更高的闪点。另外，有利地，基于本发明组合物的涂层与对比实验中的涂层相比更坚硬。

Claims (26)

1.一种基于至少以下组分的反应的组合物：
(i)缩水甘油氧基丙基烷氧基硅烷，
(ii)SiO2含量＞20重量％的含水硅溶胶，
(iii)有机酸水解催化剂，和
(iv)锆酸正丙酯，钛酸丁酯，或乙酰丙酮钛作交联剂。
2.根据权利要求1的组合物，包含组分(i)，该组分选自3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷或上述硅烷中至少两种的混合物。
3.根据权利要求1或2的组合物，包含胶状分散的硅溶胶作为组分(ii)，其固体含量为＞20-50重量％。
4.根据权利要求1或2的组合物，包含选自乙酸、丙酸和马来酸的有机酸作为组分(iii)。
5.根据权利要求1或2的组合物，含有基于该组合物0.5-8重量％的组分(iv)。
6.根据权利要求1或2的组合物，包含至少一种四烷氧基硅烷，至少一种烷基硅烷和/或苯基三烷氧基硅烷作为另外的组分(v)。
7.根据权利要求1或2的组合物，包含平均直径为40-200nm的溶胶颗粒。
8.根据权利要求1或2的组合物，固体含量基于组合物整体为＞40-＜60重量％。
9.根据权利要求1或2的组合物，含有基于组合物整体＜5重量％的水解醇。
10.根据权利要求1或2的组合物，含有基于组合物整体≤10重量％的1-甲氧基-2-丙醇。
11.根据权利要求1或2的组合物，含有基于组合物整体70-30重量％的水。
12.根据权利要求1或2的组合物，含有至少一种表面活性剂。
13.根据权利要求1或2的组合物，含有以1∶0.01-0.01∶1的重量比加入的水溶胶体系。
14.根据权利要求13的组合物，其中所使用的水溶胶体系含有＜40重量％活性物质硅氧烷。
15.一种制备权利要求1-14中任何一项组合物的方法，通过混合组分(i)、(ii)、(iii)、(iv)，如果需要，和(v)，将它们搅拌，加入或不加至少一种另外的稀释剂，使它们进行反应。
16.根据权利要求15的方法，其中水、甲醇、乙醇和/或1-甲氧基-2-丙醇被用作稀释剂。
17.根据权利要求15或16的方法，其中该反应在0-35 ℃的温度下进行1-60分种，使产物混合物在35-85℃的温度进行后反应10分钟至4小时
18.根据权利要求15或16的方法，其中在反应过程中所形成的水解醇，甲醇、乙醇和/或正丙醇，从体系中去除，如果需要可通过相应量的水来代替被去除的量的醇。
19.根据权利要求15或16的方法，其中将表面活性剂加入到反应混合物或产物混合物中。
20.一种根据权利要求15-19中任何一项所述获得的组合物。
21.根据权利要求1-14中任何一项所述的，根据权利要求15-19中任何一项所述方法制备的或根据权利要求20所述获得的组合物作为粘合剂用于制备铸造模具和铸造芯的用途。
22.根据权利要求1-14中任何一项所述的，根据权利要求15-19中任何一项所述方法制备的或根据权利要求20所述获得的组合物用于涂覆基材表面的用途。
23.根据权利要求22的用途，包括将组合物施涂于基材上并将其热固化。
24.根据权利要求22或23的用途，用于涂覆纸，纸板，木材，粗纸板，塑料，合成纤维，天然纤维，纺织纤维，纺织品，皮革，玻璃纤维，矿渣棉，漆膜，砖石建筑，陶瓷制品，金属或金属合金。
25.一种根据权利要求22或23所述获得的涂层。
26.一种具有权利要求24所述或权利要求25要求的涂层的制品。
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