CN101506320A - 涂料组合物 - Google Patents

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CN101506320A CNA2007800250861A CN200780025086A CN101506320A CN 101506320 A CN101506320 A CN 101506320A CN A2007800250861 A CNA2007800250861 A CN A2007800250861A CN 200780025086 A CN200780025086 A CN 200780025086A CN 101506320 A CN101506320 A CN 101506320A
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Abstract

一种双组分涂料组合物，其在混合之后包含在水溶液中的以下组分：a)来自第一组分：i)水性基料，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：Si(OR1)4，其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或－(C＝O)R4基团，和每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和至少一种具有通式II的单体：(R2)4－mSi(OR3)m，其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个－R2基团包括基团－RXQRZ或－RXN(RW)2，其中RX是任何C1－C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或－(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，和m＝1～3；和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；b)来自第二组分i)至少一种活性填料。

Description

涂料组合物
本发明涉及一种涂料组合物，特别地涉及一种水性涂料组合物。
涂料组合物可用于涂布多种表面并且出于多种原因例如保护和/或装饰而使用。因此，表面覆盖有干燥层，该层通常被称为漆层，但更正确地被称为涂层。涂料组合物可被大致看作包含三种成分：基料(binder)、溶剂和颜料。概括地说，基料是成膜组分，其与溶剂一起形成用于将颜料供至被选择的基材上的载体。在本领域中普遍接受的是，如同许多其他涂料组分那样，涂料中基料的选择可以决定该涂料的许多性能。
装饰涂料可以是溶剂基的或水基的；在该后一情形中，水基的硅烷和硅乳液被用于保护户外表面例如混凝土或建筑物表面免受雨水和大气破坏。用于这些目的的涂料包括耐久防水涂料、防污涂料、防涂鸦涂料等。
防腐蚀涂料被用于众多应用中以保护基材免于腐蚀。一种这类涂料是所谓的预涂底漆。预涂底漆或预先构造的底漆通常作为保护涂料的薄层用在基材上。例如，用于重型钢结构工业(例如造船工业)的热轧钢通常使用自动化程序在线喷砂并且立即涂布预涂底漆薄层。
一种有效的预涂底漆应该具有以下品质：
-具有足够的储存寿命和有效期；
-可容易地喷涂，特别是以薄层喷涂；
-物理地干燥以在喷涂过程结束时进行处理；
-为基材提供良好的腐蚀保护；
-提供良好的耐机械性；
-不会干扰基材可能经历的焊接和切割操作；
-耐受基材可能经历的焊接和切割操作的热和应力；
-在焊接操作期间不会带来健康危害例如释放有害烟气等；
-为可能施加在其之上的其它涂层提供相容性，这被称为“再涂性(overcoatability)”。
本领域已知的一种基料是硅酸盐类基料。例如，EP-A-346385披露了一种包含硅酸盐基基料的涂料组合物，但需要使用挥发性溶剂。一般而言，从环境观点出发，应该避免在涂料组合物中使用挥发性溶剂。
EP-A-1191075披露了一种具有基料的水溶性预涂底漆组合物，该基料包含至少一种ω-氨基烷基三烷氧基硅烷、至少一种强酸和至少一种具有三烷氧基或烷基二烷氧基硅烷和环氧基作为端基的化合物的反应产物。该基料用于双组分体系的第一组分中，并且所述双组分体系中的第二组分包含细碎的锌作为防腐剂。
尽管这些已知的基料的使用使得所述组合物是水基的并且因此避免了挥发性溶剂的使用，但已经发现这类底漆具有不良的长期性能并且在预涂底漆外涂布适用于浸入操作的涂料体系并且浸入水中之后容易起泡。对于造船工业而言，这是一个重要的问题。
本发明的实施方案的一个目的是解决上述问题并且提供一种含有很少或不含挥发性溶剂并且使得当被外涂布和被浸入水中时起泡最小化的涂料组合物。
根据本发明的第一方面，提供了一种双组分涂料组合物，其在混合之后包含在水溶液中的以下组分：
a)来自第一组分：
i)水性基料，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；
b)来自第二组分
i)至少一种活性填料。
优选地，该涂料组合物是防腐蚀涂料组合物，更特别的是防腐蚀底漆涂料组合物。优选地，该涂料组合物是水性涂料组合物。
优选地，该涂料组合物是装饰涂料组合物。更优选地，该涂料组合物是保护涂料组合物。作为选择，该涂料组合物是防水浸渍剂组合物，其优选用于织物或墙壁应用。
有利地，根据第一方面的涂料组合物是稳定的、水溶性的并且不需要存在极性有机溶剂以实现足够的稳定性。
优选地，该涂料包含少于20％(以总涂料的重量计)的有机溶剂，更优选少于10％和最优选少于5％。
合适的活性填料的实例包括但不限于以下的一种或多种：铁氧化物(包括云母铁矿)；天然和沉淀硫酸钡、重晶石、钡白；硅酸铝、高岭土、高岭石、瓷土；硅酸镁和含水硅酸镁、云母、滑石、绿泥石、透闪石；二氧化硅、表面处理的二氧化硅、无定形石英、结晶石英、热解法二氧化硅；氧化铝和氢氧化铝、铝土矿、熟矾土；碳酸钙镁、白云石；天然和沉淀碳酸钙；铝硅酸盐；长石；霞石正长岩；钙硅酸盐、硅灰石；氧化锌；磷酸锌；石墨；钒酸铋；铬酸铅；碳化硅；沸石；叶蜡石；玻璃薄片；磷化铁；磷化镍；中空球体；和铝。还可以是天然纤维和其他类型的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氧化物和钒酸盐。
优选地，活性填料是碱性填料。例如，根据方法ISO 787/9或ASTMD821，活性填料具有大于7的pH。
优选地，活性填料应该与包括在第一组分中的任何材料同时反应；以酸-碱或氧化还原反应，优选在0～40℃，更优选10～25℃的温度下。
优选地，第一组分包含水。优选地，根据方法ISO787/9或ASTM D821，第一组分具有小于7的pH。因此，优选地，低聚或聚合化合物是酸性水基化合物。
优选地，第一组分包含少于约10％的有机溶剂，更优选少于约5％的有机溶剂，更优选少于3％的有机溶剂和最优选少于约1％的有机溶剂。
优选地，活性填料包括含碱性离子例如钙、钠、镁、钾、锰或铁的任何矿物填料。
合适的活性填料的其它实例包括但不限于以下的一种或多种：碳酸钙、透闪石滑石(Tremolitictalc)、滑石、硅灰石、重晶石、硅藻土、长石、叶蜡石、霞石正长岩、白云石、方石英、白云母、金云母、明矾石、膨润土、碳酸岩、粘土、刚玉、萤石、富勒土、石膏、云母、橄榄石、珍珠岩、石英、硅砂、蛭石、沸石、氧化锌和氧化铝。
优选地，至少一种活性填料以1％～99％(以重量计)、更优选5％～60％的量存在于涂料组合物中。
优选地，所述低聚或聚合化合物由至少两种通式II的单体形成。
优选地，所述聚合或低聚物质由至少一种通式II的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
在一个优选实施方案中，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4     I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
和至少一种具有通式II的单体形成：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，和m＝1～3。
因此，根据本发明的第二方面，提供了一种包含水性基料的涂料组合物，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4       I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
和至少一种具有通式II的单体形成：
(R2)4-mSi(OR3)m    II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和所述涂料组合物进一步包含至少一种活性填料。
优选地，至少一种通式I的单体:至少一种通式II的单体的比例(以重量计)为1～99:99～1。更优选地，至少一种通式I的单体：至少一种通式II的单体的比例(以重量计)为51～99:49～1。
优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～95:49～5。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～85:49～15。优选地，单体I:∶II的比例(以重量计)为51～75:49～25。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～66:49～34。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为55～65:45～35。最优选地，单体I:II的比例(以重量计)为约60:40。
在聚合过程期间，通式I的单体(当存在时)、胶体二氧化硅(当存在时)和通式II的单体聚合，即烃氧基或(乙)酰氧基硅烷水解和所形成的硅醇缩合并释放出醇。可以将醇从反应混合物中分离，通常蒸馏出来以留下一般具有[-O-Si-O-Si-]主链的低聚或聚合产物。因此，R1和R3应被选择为使得该聚合能够在考虑一些因素例如R1和R3的化学性质以及空间性质的情况下以有利的速率进行的任何合适部分。术语化学性质不仅是指Si-OR1和Si-OR3进行水解并且因此聚合和释放出醇的潜能，而且应该考虑反应体系中存在的其他化学物质并且R1和R3基团应被选择为在所述反应条件下优先不与这些其他基团反应，由此避免聚合。
优选地，R1被选择为使得R1O-是优良的离去基团。术语优良的离去基团是指R1O-基团当从连接其的硅原子上脱离时具有优良的能量稳定性。
优选地，R3被选择为使得R3O-是优良的离去基团。术语优良的离去基团是指R3O-基团当从连接其的硅原子上脱离时具有优良的能量稳定性。
pKa小于或等于16、更优选小于或等于15、最优选小于或等于14(在H2O中在298K下测量)的分子可被认为是优良的离去基团。
优选地，RX独立地选自任何亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳烷基或亚芳基、或其任意组合。优选地，RX是任何C2-C6二价有机桥连基团。优选地，RX选自亚乙基、亚丙基或亚丁基。
优选地，Q是氧基。
优选地，RZ包括H、任选地被一个或多个氧或硫原子取代的烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基。优选地，RZ包含至少一个环氧官能团。优选地，RZ包含至少一个羰基官能团。
优选地，每一RW独立地选自H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基。优选地，每一RW包含H基团，因此优选地，基团-N(RW)2可以是氨基。优选地，至少一个R2基团包含NH2端基。
优选地，至少一个R2基团包含环氧端基。优选地，至少一个R2基团包含丙烯酸酯端基。
除非另外定义，本文中使用的术语“烷(alk)”或“烷基(alkyl)”涉及作为直链、支化、环状或多环部分或其组合的饱和烃基，其含有1～20个碳原子，优选1～10个碳原子，更优选1～8个碳原子，仍然更优选1～6个碳原子，仍然更优选1～4个碳原子。这些基团可以任选地被氯、溴、碘、氰基、硝基、OR19、OC(O)R20、C(O)R21、C(O)OR22、NR23R24、C(O)NR25R26、SR27、C(O)SR27、C(S)NR25R26、芳基或Het取代，其中R19～R27各自独立地表示氢、芳基或烷基，和/或被一个或多个氧或硫原子或者被硅醇或二烷基硅氧烷基团间隔。这类基团的实例可以独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、3-甲基戊基、辛基等。本文中使用的术语“亚烷基”涉及如上定义的二价基团烷基。例如，烷基例如将被表示为-CH3的甲基当作为亚烷基表示时变成亚甲基-CH2-。其他亚烷基应被相应地理解。
本文中使用的术语“烯基”涉及具有一个或若干、优选至多4个双键的烃基，其是直链、支化、环状或多环部分或其组合并且含有2～18个碳原子，优选2～10个碳原子，更优选2～8个碳原子，仍然更优选2～6个碳原子，仍然更优选2～4个碳原子。这些基团可以任选地被羟基、氯、溴、碘、氰基、硝基、OR19、OC(O)R20、C(O)R21、C(O)OR22、NR23R24、C(O)NR25R26、SR27、C(O)SR27、C(S)NR25R26、芳基或Het取代，其中R19～R27各自独立地表示氢、芳基或烷基，和/或被一个或多个氧或硫原子或者被硅醇或二烷基硅氧烷基团间隔。这类基团的实例可以独立地选自烯基，包括乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、1-丙烯基、2-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、异戊二烯基(isoprenyl)、法呢基、香叶基、香叶基香叶基等。本文中使用的术语“亚烯基”涉及如上定义的二价基团烯基。例如，烯基例如将被表示为-CH＝CH2的乙烯基当作为亚烯基表示时变成亚乙烯基-CH-CH-。其他亚烯基应被相应地理解。
本文中使用的术语“炔基”涉及具有一个或若干、优选至多4个三键的烃基，其是直链、支化、环状或多环部分或其组合并且含有2～18个碳原子，优选2～10个碳原子，更优选2～8个碳原子，仍然更优选2～6个碳原子，仍然更优选2～4个碳原子。这些基团可以任选地被羟基、氯、溴、碘、氰基、硝基、OR19、OC(O)R20、C(O)R21、C(O)OR22、NR23R24、C(O)NR25R26、SR27、C(O)SR27、C(S)NR25R26、芳基或Het取代，其中R19～R27各自独立地表示氢、芳基或低级烷基，和/或被一个或多个氧或硫原子或者被硅醇或二烷基硅氧烷基团间隔。这类基团的实例可以独立地选自炔基，包括乙炔基、丙炔基、炔丙基、丁炔基、戊炔基、己炔基等。本文中使用的术语“亚炔基”涉及如上定义的二价基团炔基。例如，炔基例如将被表示为-C≡CH的乙炔基当作为亚炔基表示时变成亚乙炔基-C≡C-。其他亚炔基应被相应地理解。
本文中使用的术语“芳基”涉及源自芳烃通过除去一个氢得到的有机基团，并且包括每一环中至多7元的任何单环、双环或多环碳环，其中至少一个环是芳族的。这些基团可以任选地被羟基、氯、溴、碘、氰基、硝基、OR19、OC(O)R20、C(O)R21、C(O)OR22、NR23R24、C(O)NR25R26、SR27、C(O)SR27、C(S)NR25R26、芳基或Het取代，其中R19～R27各自独立地表示氢、芳基或低级烷基，和/或被一个或多个氧或硫原子或者被硅醇或二烷基硅基团间隔。这类基团的实例可以独立地选自苯基、对-甲苯基、4-甲氧基苯基、4-(叔丁氧基)苯基、3-甲基-4-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、3-硝基苯基、3-氨基苯基、3-乙酰氨基苯基、4-乙酰氨基苯基、2-甲基-3-乙酰氨基苯基、2-甲基-3-氨基苯基、3-甲基-4-氨基苯基、2-氨基-3-甲基苯基、2，4-二甲基-3-氨基苯基、4-羟基苯基、3-甲基-4-羟基苯基、1-萘基、2-萘基、3-氨基-1-萘基、2-甲基-3-氨基-1-萘基、6-氨基-2-萘基、4，6-二甲氧基-2-萘基、四氢萘基、茚满基、联苯基、菲基、蒽基或苊基(acenaphthyl)等。本文中使用的术语“亚芳基”涉及如上定义的二价基团芳基。例如，芳基例如将被表示为-Ph的苯基当作为亚芳基表示时变成亚苯基-Ph-。其他亚芳基应被相应地理解。
本文中使用的术语“芳烷基”涉及具有式烷基-芳基的基团，其中烷基和芳基具有如上定义的相同含义并且可以通过其烷基或芳基部分与相邻的基团相连。这类基团的实例可以独立地选自苄基、苯乙基、二苄基甲基、甲基苯基甲基、3-(2-萘基)丁基等。本文中使用的术语“亚芳烷基”涉及如上定义的二价基团芳烷基。例如，芳烷基例如将被表示为-Bn的苄基当作为亚芳烷基表示时变成亚苄基-Bn-。其他亚芳烷基应被相应地理解。
术语“Het”当在本文中使用时包括四至十二元、优选四至十元的环体系，所述环含有一个或多个选自氮、氧、硫和其混合物的杂原子，和所述环可以含有一个或多个双键或者在性质上是非-芳族、部分芳族或全部芳族的。该环体系可以是单环、双环或稠合的。本文中提及的每一“Het”基团任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、氰基、硝基、氧基、低级烷基(该烷基本身可以任选地如下面定义的那样被取代或封端)、OR19、OC(O)R20、C(O)R21、C(O)OR22、NR23R24、C(O)NR25R26、SR27、C(O)SR27或C(S)NR25R26，其中R19～R27各自独立地表示氢、芳基或低级烷基(该烷基本身可以任选地如下面定义的那样被取代或封端)。术语“Het”因此包括以下基团例如任选取代的吖丁啶基、吡咯烷基、咪唑基、吲哚基、呋喃基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、三唑基、噁三唑基、噻三唑基、哒嗪基、吗啉基、嘧啶基、吡嗪基、喹啉基、异喹啉基、哌啶基、吡唑基和哌嗪基。Het上的取代可以在Het环的碳原子上，或者如果合适的话在一个或多个杂原子上。
“Het”基团也可以为N氧化物的形式。
为了避免疑问，应该相应地解释在本文中提及的复合基团中的烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基，例如提及氨基烷基中的“烷基”或者烷氧基中的“烷”应该被解释为上述的烷或烷基等。
优选地，每一R1基团独立地选自氢或任何C1-C6烷基。
合适的R1基团的实例包括但不限于以下的任一种：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、环戊基、甲基环戊基、己基、环己基、甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、三氟乙酰基。优选地，每一R1基团独立地选自氢或任何C1-C4烷基。更优选地，每一R1独立地选自氢、甲基、乙基、丙基或丁基。最优选地，每一R1独立地选自甲基或乙基。
优选地，每一R4基团独立地选自以下的任一种：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。在一个特别优选的实施方案中，每一R33基团独立地选自氢、甲基或乙基。
优选地，每一R5基团独立地选自以下的任一种：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。在一个特别优选的实施方案中，每一R33基团独立地选自氢、甲基或乙基。
优选地，每一R3基团独立地选自氢或任何C1-C6烷基。合适的R3基团的实例包括但不限于氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、叔丁基、戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、环戊基、甲基环戊基、己基、环己基。更优选地，每一R3基团独立地选自氢或任何C1-C4烷基。更优选地，每一R3基团独立地选自氢、甲基、乙基、丙基或丁基或者其支化变体。最优选地，每一R3基团独立地选自甲基或乙基。
合适的R2基团的实例包括但不限于：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、己基、环己基、庚基、辛基、乙烯基、苯基、3-缩水甘油氧基丙基、3，4-环氧基环己基-乙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、乙酰氧基乙基、乙酰氧基甲基、巯基丙基、烷基氨基。
优选地，m＝2或3。最优选地，m＝3。
具有通式结构I的合适化合物的实例包括但不限于以下的任一种：硅酸四甲酯；硅酸四乙酯；硅酸四丙酯；硅酸四丁酯；硅酸四戊酯；硅酸四己酯；硅酸四异丙酯。
可以使用的具有通式结构II的合适化合物的实例包括但不限于以下的任一种：3-(缩水甘油氧基丙基)-三甲氧基硅烷(CAS RN：[2530-83-8])、3-(缩水甘油氧基丙基)-三乙氧基硅烷(CAS RN：[2602-34-8])、3-(缩水甘油氧基丙基)-甲基二乙氧基硅烷(CAS RN：[2897-60-1])、2-(3，4-环氧基环己基)-乙基三甲氧基硅烷(CAS RN：[3388-04-3])、2-(3，4-环氧基环己基)-乙基三乙氧基硅烷(CAS RN：[10217-34-2])、3-(甲基丙烯酰氧基丙基)-三甲氧基硅烷(CAS RN：[2530-85-0])、3-(甲基丙烯酰氧基丙基)-三乙氧基硅烷(CAS RN：[21142-229-0])、3-(甲基丙烯酰氧基丙基)-甲基二乙氧基硅烷(CAS RN：[65100-04-1])、3-(丙烯酰氧基丙基)-三乙氧基硅烷(CAS RN：[21142-29-0])、乙酰氧基甲基三乙氧基硅烷(CAS RN：5630-83-1)、3-巯基丙基三乙氧基硅烷(CAS RN：14814-09-6)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(CAS 919-30-2)。
在一个特别优选的实施方案中，低聚或聚合物质由至少一种通式I的单体和至少一种通式II的单体形成，该至少一种通式II的单体包含环氧端基或丙烯酸酯端基。
优选地，该低聚或聚合物质由50～70％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式I的单体形成。优选地，该低聚或聚合物质由55～65％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式I的单体形成。优选地，该低聚或聚合物质由约60％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式I的单体形成。
优选地，该低聚或聚合物质由30～50％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式II的单体形成。优选地，该低聚或聚合物质进一步由35～45％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式II的单体形成。优选地，该低聚或聚合物质进一步由约40％(以用于制备低聚或聚合物质的全部单体的重量计)的至少一种通式II的单体形成。
优选地，该聚合或低聚物质由至少一种通式I的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
为了避免疑问，本文中使用的术语“胶体二氧化硅”是指优选通过一种或多种金属离子稳定的二氧化硅的胶体悬浮液。该一种或多种金属离子可以是例如Li+或Na+。
优选地，胶体二氧化硅以水分散液的形式存在。
优选地，单体I:II:SiO2(以胶体二氧化硅)的比例(以重量计)为约50～70:50～30:0.1～5。优选地，单体I:II:SiO2(以胶体二氧化硅)的比例(以重量计)为约55～65:45～35:1～4。最优选地，单体I:II:SiO2(以胶体二氧化硅)的比例(以重量计)为约58.5:39:2.5。
合适的胶体二氧化硅的实例包括Bidzil(RTM)CC30(可从EkaChemicals商购获得)、Kostrosol 0820 BS(可从Chemiewerke BadKostritz商购获得)。
优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的1％～99％、更优选1％～70％(干重)存在于水性基料组合物中。优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的5％～60％(干重)存在于水性基料组合物中。更优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的5％～50％(干重)的量存在于水性基料组合物中，更优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的6％～40％(干重)的量存在于水性基料组合物中，更优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的8％～30％(干重)的量存在于水性基料组合物中，和最优选地，低聚或聚合物质以所述水性基料组合物的15％～20％(干重)的量存在于水性基料组合物中。
根据本发明的第三方面，提供了一种制备涂料组合物的方法，其包括使第一组分与第二组分接触，所述第一组分包含水性基料，所述水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；
所述第二组分包括活性填料。
优选地，该聚合或低聚物质由至少一种通式II的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
根据本发明的第四方面，提供了一种涂料组合物，该涂料组合物包含至少一种活性填料和基料，所述基料包括低聚或聚合材料，该低聚或聚合材料由以下方法形成：
i)形成包含以下物质的反应相：
至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
ii)使所述反应相的组分与R3O-脱除剂接触；
iii)使所述反应相的组分反应形成低聚物或聚合物。
优选地，该聚合或低聚物质由至少一种通式II的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
根据本发明的第五方面，提供了一种制备涂料组合物的方法，其包括使至少一种活性填料与基料接触，所述基料包括低聚或聚合材料，所述低聚或聚合材料由以下方法形成：
i)形成包含以下物质的反应相：
至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4     I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
ii)使所述反应相的组分与R3O-脱除剂接触；
iii)使所述反应相的组分反应形成低聚物或聚合物。
优选地，该聚合或低聚物质由至少一种通式II的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
在一个优选实施方案中，形成低聚或聚合材料的方法的步骤i)可以如下：
i)形成包含以下物质的反应相
至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4     I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m   II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3。
优选地，该聚合或低聚物质由至少一种通式I的单体和至少一种胶体二氧化硅形成。
优选地，至少一种通式I的单体：至少一种通式II的单体的比例(以重量计)为1～99:99～1。更优选地，至少一种通式I的单体：至少一种通式II的单体的比例(以重量计)为51～99:49～1。
优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～95:49～5。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～85:49～15。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～75:49～25。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为51～66:49～34。优选地，单体I:II的比例(以重量计)为55～65:45～35。最优选地，单体I:II的比例(以重量计)为约60∶40。
在一个优选实施方案中，步骤ii)可以如下：
ii)使所述反应相的组分与R1O-脱除剂和/或R3O-脱除剂接触。
优选地，制备低聚或聚合物质的方法包括除去被释放的醇(alkanol)、R4COOH、R5COOH和/或水的另外步骤。
优选地，被释放的醇、R4COOH、R5COOH和/或水可以通过任何方法例如蒸馏除去。
在一个优选实施方案中，被释放的醇、R4COOH、R5COOH和/或水在该方法的步骤(iii)期间除去。例如，被释放的醇、R4COOH、R5COOH和/或水可以如其在所述反应中产生的那样被除去(例如通过蒸馏)。
除去的醇、R4COOH、R5COOH和/或水可被其他组分例如至少一种酸代替。
优选地，R1O-脱除剂包括水。优选地，R1O-脱除剂进一步包括至少一种烷醇(alkanol)。优选地，R1O-脱除剂包括水和至少一种烷醇的混合物。优选地，该至少一种烷醇具有小于100℃(在105Pa压力下测量)的沸点。优选地，该至少一种烷醇是任何C1-C8醇。优选地，该至少一种烷醇是任何C1-C6醇。合适的至少一种烷醇的实例包括但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等。
优选地，该至少一种烷醇与至少一种通式I的单体和至少一种具有通式II的第二单体一起加入，或者作为选择，可以将所述至少一种烷醇/水混合物添加至少一种通式I的单体和至少一种具有通式II的第二单体中。优选地，该至少一种烷醇以至少一种通式I的单体和至少一种具有通式II的第二单体的总重量的1～40wt％的量存在于反应混合物中。更优选地，该至少一种烷醇以至少一种通式I的单体和至少一种具有通式II的第二单体的总重量的5～25wt％的量存在于反应混合物中。
本领域技术人员应理解上面关于R1O-脱除剂提及的优选特征类似地适用于R3O-脱除剂。
优选地，步骤(ii)在0℃～70℃的温度下进行。更优选地，步骤(ii)在10℃～60℃的温度下进行。更优选地，步骤(ii)在20℃～50℃的温度下进行。最优选地，步骤(ii)在30℃～40℃的温度下进行。
优选地，步骤(iii)的反应在0℃～90℃的温度下进行。更优选地，该反应在10℃～90℃的温度下进行。更优选地，该反应在40℃～90℃的温度下进行。最优选地，该反应在80℃～90℃的温度下进行。优选地，步骤(iii)的反应在至少一种催化剂的存在下进行。
优选地，该催化剂包括任何合适的催化剂。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族螯合化合物。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族有机螯合化合物。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族烷氧基螯合化合物。优选地，该催化剂是水溶性的。更优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族多烷氧基螯合化合物。该催化剂可以通过烷醇胺(alkanol amine)衍生物稳定。优选地，该催化剂选自以下任一种的化合物：钛、锆、铪、锡、锑或锗。在一个特别优选的实施方案中，该催化剂包括通过烷醇胺衍生物稳定的水溶性烷氧基钛酸酯、锆酸酯或锡酸酯化合物。最优选地，该催化剂包括烷氧基钛酸酯化合物。
合适的催化剂的实例包括可从DuPont商购获得的TYZOR(RTM)，和可从Johnson Matthey商购获得的VERTEC(RTM)。
优选地，所述反应在适合于基料稳定性范围内的合适pH下进行。
优选地，所述反应在可操作以调节反应混合物的pH的pH调节剂存在下进行。优选地，pH调节剂包括至少一种酸。
优选地，pH调节剂以足以将反应混合物的pH调节至6～1、更优选5～1、和最优选4～1.5的量存在于所述反应中。
在一个实施方案中，pH调节剂可以包括在反应期间生成的酸R4COOH。
作为选择或者另外地，pH调节剂可以包括在反应期间生成的酸R5COOH。
优选地，该至少一种酸是任何合适的有机或无机酸。优选地，该至少一种酸在水溶液中在298K下具有小于5、更优选小于4的pKa。
优选地，pH调节剂是强布朗斯台德酸。强布朗斯台德酸是指具有-12至-5、和优选-10至-6的pKa(在水溶液中在298K下)的布朗斯台德酸。
作为选择或者另外地，pH调节剂可以是弱布朗斯台德酸。弱布朗斯台德酸是指具有-5至+10、和优选+3至+5的pKa(在水溶液中在298K下)的布朗斯台德酸。
优选地，该至少一种酸是水溶性的。
优选地，该至少一种酸包括任何C1--C10有机酸，更优选任何C1-C6有机酸。优选地，该至少一种酸包括任何低级烷基酸。
合适的至少一种酸的实例包括但不限于单独或者组合的以下任何物质：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、柠檬酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、硼酸、三氟乙酸、甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸。
作为选择或者另外地，该至少一种酸可以包括至少一种水溶性路易斯酸。合适的路易斯酸的实例包括但不限于LiCl、FeCl3、ZnCl2、CaCl2等。
这里提及的pH应被看作是在水溶液中在298K下测量的pH。
本发明的第三和第四方面的组分可以按任何顺序接触。例如，可以首先将所述至少一种酸供至所述硅烷中并且然后供至水或水/至少一种烷醇混合物中，或者作为选择，可以同时将所述硅烷、所述至少一种酸和所述水或水/至少一种烷醇混合物全部供入。通过在聚合反应的不同阶段加入不同量的所述至少一种酸，可以获得有利的结果。
也可以在制备基料期间引入添加剂或稳定剂。这些的实例包括但不限于胶体二氧化硅、二氧化硅溶胶、消泡剂或缓冲剂。
该方法的一个实施方案包括将R1O-和/或R3O-脱除剂添加至其他组分中。在一个备选实施方案中，将所述反应相和其他试剂，如果有的话，添加至R1O-和/或R3O-脱除剂中。在另一个备选实施方案中，将所述反应相的一部分与R1O-和/或R3O-脱除剂混合和然后添加至其余的组分中。
醇、R4COOH、R5COOH和/或水的除去可以在常压下或在真空下进行。该除去可以在混合阶段期间以及在所述硅烷水解结束之后开始。硅烷水解的进展可以通过任何传统的分析方法例如气相色谱法、红外光谱法、拉曼光谱法或核磁共振法来监测。
被除去的醇、R4COOH、R5COOH和/或水的量可以通过任何合适的分析方法来测量。
可以调节用于聚合反应中的R1O-和/或R3O-脱除剂的量以在蒸馏过程之后达到所希望的最终固体量。可以在该过程期间，或者优选地基本上在该过程结束之后，所述醇的重量由相同重量的R1O-和/或R3O-脱除剂代替。
所述涂料可以是任何水基硅树脂装饰或保护涂料，例如用于混凝土和建筑物正面的防水、防污涂料，用于户内或户外墙壁的浸渍剂，用于织物的防水剂。优选地，该涂料是防腐蚀涂料。优选地，该涂料是底漆，更优选预涂底漆。在一个尤其优选的实施方案中，该涂料是可焊性预涂底漆。
根据本发明的第六方面，提供了一种双组分涂料组合物，其包含：
i)包含如本发明的以上方面的任一个中定义的水性基料成分的第一组分；和
ii)包含至少一种活性填料的第二组分。
该双组分涂料组合物可以进一步在任一种组分中包含以下的一种或多种：非导电颜料、增稠剂、流变学添加剂、胶体二氧化硅、涂布的胶体二氧化硅和/或至少一种硅溶胶。优选地，该第一组分进一步包含以下的一种或多种：非导电颜料、增稠剂、流变添加剂、胶体二氧化硅、涂布的胶体二氧化硅或硅溶胶。
合适的非导电颜料的实例包括二氧化钛、氧化铁红、碳酸钙、滑石、硅酸铝和氧化铁黄。
优选地，该双组分涂料组合物包含至少一种填料。优选地，第二组分是粉末。优选地，所述至少一种填料存在于第二组分中，优选以第二组分的1～99％(干重)的量。更优选地，所述至少一种填料以第二组分的20～80％(干重)的量存在于第二组分中。更优选地，所述至少一种填料优选以第二组分的30～60％(干重)的量存在于第二组分中。最优选地，所述至少一种填料优选以第二组分的40～50％(干重)的量存在于第二组分中。
优选地，该至少一种填料包括矿物填料。
优选地，该至少一种填料包括以下的一种或多种：铁氧化物(除了云母铁矿)；天然和沉淀硫酸钡、重晶石、钡白；硅酸铝、高岭土、高岭石、瓷土；硅酸镁和含水硅酸镁、云母、滑石、绿泥石、透闪石；二氧化硅、表面处理的二氧化硅、无定形石英、结晶石英、热解法二氧化硅；氧化铝和氢氧化铝、铝土矿、熟矾土；碳酸钙镁、白云石；天然和沉淀碳酸钙；铝硅酸盐；长石；霞石正长岩；钙硅酸盐、硅灰石；氧化锌；磷酸锌；石墨；钒酸铋；铬酸铅；碳化硅；沸石；叶蜡石；玻璃薄片；磷化铁；磷化镍；中空球体；和铝。还可以是其他类型的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氧化物和钒酸盐。
优选地，第二组分包括锌。优选地，锌作为细碎的锌、锌薄片、锌粉末或锌粉尘存在。优选地，锌以第二组分的1～99％(干重)的量存在于第二组分中。更优选地，锌以第二组分的20～80％(干重)的量存在于第二组分中。更优选地，锌以第二组分的30～60％(干重)的量存在于第二组分中。最优选地，锌以第二组分的40～50％(干重)的量存在于第二组分中。
优选地，该双组分涂料组合物包含有色颜料。优选地，有色颜料以其存在于其中的任一种组分的0.1～50％(干重)的量存在于第一或第二组分中。更优选地，有色颜料以其存在于其中的任一种组分的1～15％(干重)的量存在于第一或第二组分中。
优选地，第二组分包括导电颜料。已知导电颜料可提高防腐蚀性能(通过使锌颗粒与基材电连接)和电弧焊性能。优选地，导电颜料选自云母铁矿、铁合金、磷化二铁、铜薄片、镍薄片、不锈钢薄片、铝薄片等。优选地，导电颜料以第二组分的60～20％(干重)的量存在于第二组分中。更优选地，导电颜料以第二组分的40～25％(干重)的量存在于第二组分中。
任选地，该双组分涂料组合物可以进一步包含合适的添加剂例如防沉淀剂、消泡剂、增稠剂、防锈剂或润湿剂。
典型的增稠剂是丙烯酸酯聚合物或羟乙基纤维素聚合物；当使用时它们优选以双组分涂料组合物的至多2％w/w(干重)，更优选双组分涂料组合物的至多1％w/w(干重)的量加入。典型的防沉淀剂是粘土类材料比如膨润土、三羟基硬脂酸甘油酯、聚酰胺或聚乙烯蜡；当使用时它们优选以双组分涂料组合物的至多4％w/w(干重)，更优选双组分涂料组合物的至多2％w/w(干重)的量加入。典型的润湿剂是乙氧基化烷醇(例如CAS RN＝68439-45-2的产品)。
任选地，该双组分涂料组合物可以进一步包含合适的防腐蚀颜料，例如钼酸盐、磷酸盐、硼酸盐或氧化锌。
任选地，该双组分涂料组合物可以进一步包含合适的催化剂。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族螯合化合物。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族有机螯合化合物。优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族烷氧基螯合化合物。优选地，该催化剂是水溶性的。更优选地，该催化剂包括过渡金属或14或15族多烷氧基螯合化合物。该催化剂可以通过烷醇胺衍生物稳定。优选地，该催化剂选自以下任一种的化合物：钛、锆、铪、锡、锑或锗。在一个特别优选的实施方案中，该催化剂包括通过烷醇胺衍生物稳定的水溶性烷氧基钛酸盐、锆酸盐或锡酸盐化合物。最优选地，该催化剂包括烷氧基钛酸盐化合物。
合适的催化剂的实例包括但不限于可从DuPont商购获得的TYZORLA(RTM)，或者可从Johnson Matthey商购获得的VERTEC XL175(RTM)。
优选地，以组分的重量计，第一与第二组分之间的混合比为1:20～1:0.05，更优选1:10～1:0.1，最优选1:2～1:0.1。
优选在将涂料组合物施涂在基材上之前基本上立即、优选在施涂之前少于2小时、更优选在施涂之前少于1小时、最优选在施涂之前少于30分钟将该双组分涂料组合物的两种组分彼此引入。优选在使用之前将这两种组分混合在一起。
优选地，该双组分涂料组合物的固体百分比w/w为70％～10％，更优选40％～20％，和最优选35％～25％。
优选地，在将双组分涂料组合物施涂在基材上之后，其固化形成干膜。优选地，锌粉尘以干膜的80％～1％(重量)、更优选60％～20％(重量)、和最优选50％～30％(重量)存在于干膜中。
根据本发明的第七方面，提供了一种由第一、第二、第四或第六方面中的任一个的涂料组合物得到的涂层。
根据本发明的第八方面，提供了一种包含至少一个涂层的基材，该涂层由第一、第二、第四或第六方面中的任一个的涂料组合物得到。
本文中披露的全部特征可与任一个上述方面组合并且以任何组合方式组合。
实施例
基料1
将91g3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、136.6g硅酸四乙酯搅拌。然后在30分钟内滴加含有2.3g甲酸的662.5g水并同时将温度保持在35℃以下。在添加结束时，将温度升高至85℃达15分钟并且然后升高以保持甲醇和乙醇的混合物的蒸馏，当温度达到99℃时停止蒸馏。为了指示，在蒸馏捕集器中收集约267ml的体积，得到约17.5％的基料固体重量。
基料2
将80.2g 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、120.3g硅酸四乙酯搅拌。然后在30分钟内滴加含有2.2g甲酸和17.16g Bindzil CC30的629.8g水并同时将温度保持在35℃以下。在添加结束时，将温度升高至85℃达45分钟并且然后升高直到甲醇和乙醇的混合物蒸馏，当反应器的温度达到100℃时停止蒸馏。为了指示，在蒸馏捕集器中收集约241ml的体积，得到约17.0％的基料固体重量。
使用的硅烷可从Degus sa AG商购获得。
以下实施例是涂料配制物。该涂料配制物通过将填料混合物添加至水性基料中并且然后手动搅拌而制备。
 
实施例 基料#* 基料重量/r* WestminD30E* NyadM1250* 锌粉尘Larvik标准等级7* Miox* 氧化锌LF*
1 1 40.9 - 13.1 28.2 11.8 6
2 1 44.4 50.2 - - - 5.4
3 1 55.5 - 37.7 - - 6.8
4 2 40.9 - 13.1 28.2 11.8 6
5 2 44.4 50.2 - - - 5.4
6 2 55.5 - 37.7 - - 6.8
*以克计的相对重量
Westmin D30E可从Mondo Minerals商购获得，Nyad M1250可从NycoMinerals商购获得，锌粉尘标准7和氧化锌LF可从Umicore商购获得，并且Miox是可从
Figure A200780025086D0028114927QIETU
获得的云母铁矿的一般缩写。
薄膜性能
 
实施例 水双擦 有效期(小时)*
1 24小时后>200 6
2 24小时后60 >7
3 6小时后>200 3
4 24小时后>200 6
5 24小时后90 >7
6 6小时后>200 3
*：有效期表示在其间粘度保持足够低以使得能够借助于无空气喷涂进行施涂的时间。
水双擦通过使用轻微的压力在所述涂层上用湿棉布来回擦拭而测量。如果获得>200次擦拭，则我们可以说涂层被适当地固化。当涂层容易地从基材上擦掉时，我们可以说涂层没有被固化(参见试验方法ASTMD4752，其中用甲乙酮50次双擦表示充分固化)。
注意在与本申请相关的本说明书同时或者之前提出并且与本说明书一起对公众开放的所有论文和文献，并且所有这些论文和文献的内容通过引用并入本文。
本说明书(包括任何附属的权利要求、摘要和附图)中披露的所有特征和/或如此披露的任何方法或工艺的所有步骤可以任何组合方式组合，除了其中这些特征和/或步骤的至少一些相互排斥的组合之外。
本说明书(包括任何附属的权利要求、摘要和附图)中披露的每一特征可被起到相同、等价或类似目的的备选特征代替，除非另外清楚地说明。因此除非另外清楚地说明，披露的每一特征仅是等价或类似特征的总系列中的一个实例。
本发明不限于前述实施方案的细节。本发明延伸至本说明书(包括任何附属的权利要求、摘要和附图)披露的特征中的任何新的一个或者任何新的组合，或者延伸至如此披露的任何方法或工艺的步骤中的任何新的一个或者任何新的组合。

Claims (17)

1.一种双组分涂料组合物，其在混合之后包含在水溶液中的以下组分：
a)来自第一组分：
i)水性基料，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m  II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；
b)来自第二组分
i)至少一种活性填料。
2.一种包含水性基料的涂料组合物，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m  II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；
和所述涂料组合物进一步包含至少一种活性填料。
3.根据权利要求1或权利要求2的涂料组合物，其中所述至少一种活性填料是碱性填料。
4.根据任一项前述权利要求的涂料组合物，其中至少一个R2基团包括环氧端基。
5.根据任一项前述权利要求的涂料组合物，其中至少一个R2基团包括丙烯酸酯端基。
6.根据任一项前述权利要求的涂料组合物，其中通式II的单体选自以下的一种或多种：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-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求2或当从属于权利要求2时根据权利要求3～6中任一项的涂料组合物，其中通式I的单体选自四(甲氧基)硅烷或四(乙氧基)硅烷。
8.根据任一项前述权利要求的涂料组合物，其中所述低聚或聚合物质以该基料组合物的干重的99～1％存在于水性基料中。
9.一种制备涂料组合物的方法，其包括使第一组分与第二组分接触，所述第一组分包括水性基料，该水性基料包括低聚或聚合化合物，所述低聚或聚合化合物由至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m  II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅形成；
所述第二组分包括活性填料。
10.一种涂料组合物，所述涂料组合物包含至少一种活性填料和基料，该基料包括低聚或聚合材料，所述低聚或聚合材料由以下方法形成：
i)形成包含以下物质的反应相：
至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m  II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
ii)使所述反应相的组分与R3O-脱除剂接触；
iii)使所述反应相的组分反应形成低聚物或聚合物。
11.一种制备涂料组合物的方法，其包括使至少一种活性填料与基料接触，该基料包括低聚材料或聚合材料，所述低聚或聚合材料由以下方法形成：
i)形成包含以下物质的反应相：
至少一种通式I的单体：
Si(OR1)4  I
其中每一R1独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R4基团，和
每一R4基团独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，
和至少一种具有通式II的单体：
(R2)4-mSi(OR3)m  II
其中每一R2独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和其中至少一个-R2基团包括基团-RXQRZ或-RXN(RW)2，其中RX是任何C1-C10二价有机桥连基团，Q选自氧或硫基团和RZ包括H、烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基，和每一RW独立地如上面针对RZ那样选择和定义；
其中每一R3独立地选自氢或任何烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或-(C＝O)R5基团，其中R5如上面针对R4那样定义，
和m＝1～3；
和任选地至少一种胶体二氧化硅；
ii)使所述反应相的组分与R3O-脱除剂接触；
iii)使所述反应相的组分反应形成低聚物或聚合物。
12.根据权利要求11的方法，其中形成所述低聚或聚合材料的方法包括除去被释放的醇、R4COOH、R5COOH和/或水的另外步骤。
13.根据权利要求11或权利要求12的方法，其中所述反应在可操作以调节所述反应混合物的pH至6～1的pH调节剂的存在下进行。
14.当从属于权利要求12时根据权利要求13的方法，其中所述pH调节剂包括在所述反应期间生成的酸R4COOH或R5COOH。
15.根据权利要求1～8和权利要求10中任一项的涂料组合物，其中所述涂料组合物是可焊性预涂底漆。
16.一种源自权利要求1～8、10和15中任一项的涂料组合物的涂层。
17.一种包括至少一个涂层的基材，所述涂层源自权利要求1～8、10和15中任一项的涂料组合物。
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