CN102300945B - 混合式涂料及相关的施加方法 - Google Patents

混合式涂料及相关的施加方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102300945B
CN102300945B CN200980155795.0A CN200980155795A CN102300945B CN 102300945 B CN102300945 B CN 102300945B CN 200980155795 A CN200980155795 A CN 200980155795A CN 102300945 B CN102300945 B CN 102300945B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hybrid coating
component
metal alkoxide
coating
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200980155795.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102300945A (zh
Inventor
K·L·拉森史密斯
K·Y·布罗豪维克
J·E·西波尔
V·S·桑达拉姆
M·R·赛克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Priority to CN201510923202.8A priority Critical patent/CN105315886B/zh
Publication of CN102300945A publication Critical patent/CN102300945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102300945B publication Critical patent/CN102300945B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/14—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • C08G79/10—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/58—Metal-containing linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31609—Particulate metal or metal compound-containing
    • Y10T428/31612—As silicone, silane or siloxane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Abstract

包括有机硅烷组分、金属醇盐组分和表面活性剂组分的混合物的混合式涂料。

Description

混合式涂料及相关的施加方法
技术领域
本专利申请涉及混合式耐磨涂料(hybridabrasionresistantcoatings)、用于制造混合式耐磨涂料的方法以及用于处理和弥补遭受磨损的表面的相关方法。
背景技术
磨损对机械构件和暴露表面的影响普遍存在于各种应用中。对于透明构件和需要透明性的表面而言，磨损的影响尤其普遍。例如，飞行器的窗户在飞行中和在地面上都容易遭受磨损。
因而，科学家和工程师继续寻找抵抗磨损影响的涂料，从而通过延长在连续的更换/修复操作之间的时间间隔，减少与维护相关的时间和花费。此外，科学家和工程师继续寻找可用来修复刮擦的和磨损的基底(substrate)的涂料，从而通过促进基底的修复——否则其将需要更换，来减少维护费用。环境友好的涂料将是特别吸引人的。
发明内容
一方面，公开的混合式涂料可包括有机硅烷组分、金属醇盐组分和表面活性剂组分的混合物。更具体的方面，混合物可基本上不含大于大约11μm的微粒。
另一方面，公开的混合式涂料可包括(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷、仲丁醇铝和表面活性剂组分的混合物，其中混合物基本上不含大于大约11μm的微粒。
另一方面，公开的用于制造混合式涂料的方法可包括下述步骤：使有机硅烷、金属醇盐和表面活性剂组合以形成混合物；加热混合物；并在加热步骤后过滤混合物。
另一方面，公开的用于涂覆基底的方法可包括下述步骤：清洁基底表面；用氧等离子体处理表面；将粘合增进剂施加到表面；将混合式涂料施加到表面，所述混合式涂料包括有机硅烷组分、金属醇盐组分和表面活性剂组分；和固化混合式涂料。
根据下面的说明书、附图和所附的权利要求书，公开的混合式涂料和相关的施加方法的其它方面将变得明显。
附图简述
图1是图解了施加公开的混合式涂料的一个示例性方法的流程图；
图2是在未处理的基底(“裸露的亚克力(裸露的丙烯酸树脂，BareAcrylic)”)、用现有技术涂料(“聚硅氧烷”)处理的基底和用一方面公开的混合式涂料(“混合式涂料”)处理的基底上经过100个周期的Taber磨损后获得的雾度百分比的图形说明；
图3是裸露的亚克力基底和用公开的混合式涂料涂覆的亚克力基底的雾度百分比对Taber磨损周期数的图形说明；
图4是用公开的混合式涂料弥补的磨损亚克力基底的雾度百分比对Taber磨损周期数的图形说明；
图5是用公开的混合式涂料涂覆、遭受磨损、用公开的混合式涂料弥补、接着再遭受磨损的亚克力基底的雾度百分比对Taber磨损周期数的图解说明；
图6是用现有技术涂料涂覆、遭受磨损、用公开的混合式涂料弥补、接着再遭受磨损的亚克力基底的雾度百分比对Taber磨损周期数的图形说明；
图7是开始用双层涂料(即，现有技术涂料的第一层和公开的混合式涂料的面漆)涂覆、遭受磨损、用公开的混合式涂料弥补，接着再遭受磨损的亚克力基底的雾度百分比对Taber磨损周期数的图形说明；和
图8是图解了用于制造公开的混合式涂料的一种示例性方法的流程图。
发明详述
一方面，公开的混合式涂料可包括有机硅烷组分、金属醇盐组分和表面活性剂组分。例如，可以加入水以调节混合物的固体含量和/或粘度。例如，具有各种功能的附加组分，诸如染料、光清除剂、流变改性剂和抗微生物剂，可加入到公开的混合式涂料中，而没有偏离本公开的范围。
有机硅烷组分可以是公开的混合式涂料的有机部分。在一个示例性方面，有机硅烷组分可以是(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷。但是，可用作有机硅烷组分的化合物的可选例子包括3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、对-氨基苯基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基二异丙基乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和原硅酸四乙酯，及其组合。本领域技术人员将明白其他化合物可用作公开的混合式涂料的有机硅烷组分，而没有偏离本公开的范围。
金属醇盐组分可以是公开的混合式涂料的无机部分。在一个示例性方面，金属醇盐组分可以是烷醇铝，例如仲丁醇铝、正丁醇铝和叔丁醇铝。在第二示例性方面，金属醇盐组分可以是烷醇铈，例如异丙醇铈IV，甲氧基乙醇铈IV和2，4-乙酰丙酮铈III。本领域技术人员将明白其他金属醇盐可用作公开的混合式涂料的金属醇盐组分，而没有偏离本公开的范围。
因此，公开的混合式涂料可以是包括有机组分和无机组分二者的混合式材料。
不限制于任何具体的理论，公开的混合式涂料的表面活性剂组分可通过减小涂料的表面张力改进涂料的湿粘合(wetadhesion)。在一个示例性方面，表面活性剂组分可以是液体、非离子表面活性剂，例如直链伯脂肪烷氧基化醇(primaryaliphaticalkoxylatedalcohol)。此类表面活性剂的具体例子是可以从法国的RhodiaOperationsofAubervilliers获得的ANTAROXBL-240(CAS#68603-25-8)。但是，本领域的技术人员将明白其它表面活性剂可用作公开的混合式涂料的表面活性剂组分，而没有偏离本公开的范围。
可选择有机硅烷、金属醇盐和表面活性剂组分的相对量，以优化公开的混合式涂料的耐磨性、透明度、表面润湿、可固化性或其他物理性质。在一个示例性方面，在公开的涂料中，金属醇盐和有机硅烷组分可以以大约2∶1(2摩尔的金属醇盐组分对1摩尔的有机硅烷组分)的摩尔比存在，且表面活性剂组分可以以相对于金属醇盐组分75∶1的摩尔比(75摩尔的金属醇盐组分对1摩尔的表面活性剂组分)存在。但是，本领域技术人员将明白所述的量(或摩尔比)可根据成分、被优化的物理性质或使用者的具体需求而改变。
一方面，通过在混合容器中组合适量的有机硅烷、金属醇盐和表面活性剂组分以及任选的足够量的水制备公开的混合式涂料。加热组合物，同时连续地搅拌，直到溶液变得透明(澄清)。将透明的溶液冷却至室温(例如，大约25℃)，然后过滤。在一个具体的方面，可进行过滤步骤以去除大于大约10μm的颗粒。例如，可使用具有制造商规定的11μm颗粒保留级别的Whatman#1定性滤纸。
对此，本领域的技术人员将明白所得到的透明、冷却的过滤液体可以是溶胶凝胶。
实施例1(混合式涂料)
通过在耐热容器中组合11.7毫升的仲丁醇中的75％的仲丁醇铝、15.1毫升的(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷、0.5毫升10wt％的ANTAROXBL-240和22.7毫升去离子水，制备混合式涂料。加热混合物至90℃的温度同时搅拌。继续搅拌额外的120分钟或直到混合物透明。然后，将混合物从热源移开并使其冷却到25℃。然后，使冷却的混合物通过Whatman#1定性滤纸，丢弃滤渣(filtrand)。将滤液储存在密闭容器中。
如下论述，公开的混合式涂料可作为初始涂料或弥补涂料，用于涂覆各种基底，例如亚克力(例如，拉伸的亚克力)和玻璃。本领域技术人员将明白可用公开的混合式涂料涂覆除亚克力和玻璃外的其它基底，而没有偏离本公开的范围。
参看图1，通常指定为10的一种施加混合式涂料的方法可通过制备公开的混合式涂料开始，如方块12中所示。公开的混合式涂料的制备已在上文中详细描述。
如方块14中所示，可制备粘合增进剂。粘合增进剂可以是可促进公开的混合式涂料粘合到下面的基底上的任何材料。一种示例性粘合增进剂包括在水中按重量计2.5％的3-氨丙基三乙氧基硅烷。但是，本领域技术人员将明白可以使用各种粘合增进组合物。
如方块16中所示，可对将接受涂料的基底表面适当清洁。用于清洁将接受涂料的表面的各种技术在本领域中是公知的。例如，当基底是拉伸的亚克力时，基底的表面可用异丙醇擦拭。
此外，如方块18中所示，清洁的基底表面可用氧等离子体处理，但是其他的处理方式例如电晕处理也可使用，而没有偏离本公开的范围。可用户外空气等离子处理系统产生氧等离子体，并且氧等离子体可具有如此前部(head)，其在距离基底表面大约0.75英寸的距离处，每秒移动大约0.1英寸。举例来说，可使用从StructureProbe，Inc.ofWestChester，Pennsylvania可获得的SPIPlasma-PrepTM等离子体蚀刻机，产生氧等离子体。不限制于任何具体的理论，相信在公开的混合式涂料中的氧等离子体和表面活性剂都利于改进混合式涂料对基底的润湿性和粘合。
在清洁(方块16)和等离子体处理(方块18)步骤后，可将粘合增进剂可施加到基底的表面，如方块20中所示。尽管可使用各种技术施加粘合增进剂，但是喷雾是一个示例性技术。然后，如方块22中所示，如果需要，可使粘合增进剂固化。例如，当使用按重量计2.5％的3-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液作为粘合增进剂时，粘合增进剂可在80℃下固化10分钟，之后，可使基底冷却(方块24)。
在这点上，本领域技术人员将明白，根据需要，方块14到24中所示的步骤可被省略。尤其是，当使用公开的混合式涂料作为弥补涂料时，粘合增进剂的使用(即方块14，20，22和24中示出的步骤)可被任选地省略。同样地，当使用公开的混合式涂料作为弥补涂料时，氧等离子体处理(方块18)可被任选地省略。
如方块26中所示，混合式涂料可被施加到清洁的且处理过的基底表面。尽管将混合式涂料喷雾到基底上是一种合适的施加技术，但是本领域技术人员将明白可使用各种施加技术，例如绘涂(drawing)、刮涂和涂抹，而没有偏离本公开的范围。
如方块28中所示，施加到基底上的混合式涂料可在进入使用(service)之前被固化。尽管包括固化时间和固化温度在内的固化技术可根据混合式涂料的具体组成而改变，但是如果使用在上面实施例1中描述的混合式涂料，那么通过在室温下静置大约16个小时，然后在80℃下固化大约2个小时，可获得合适的固化。固化之后，可使涂覆的基底冷却，如方块30中所示。
按照BSS7225，Class5(粘合7是最低要求，粘合10是完美粘合)，在拉伸亚克力上测试混合式涂料(“混合式涂料”)的湿的和干的粘合。仲丁醇铝用作金属醇盐组分(“无机的”)，(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷用作有机硅烷组分(“有机的”)和ANTAROXBL-240用作表面活性剂组分。由指示时使用氧等离子体(“等离子体”)、电晕处理(“电晕”)和粘合增进剂(“AP”)。结果示于表1中。
表1
因此，公开的混合式涂料产生良好的干和湿粘合，特别是当使用公开的方法施加时。
仲丁醇铝与ANTAROXBL-240比率为150∶1和75∶1的过滤的和未过滤的混合式涂料在拉伸的亚克力上测试雾度和透明度。结果示于表2中。
表2
因此，公开的混合式涂料产生低的初始雾度和高的初始透明度。
使用ASTMD1044，在拉伸的亚克力上评估公开的混合式涂料的耐磨性，其通常称为Taber磨损试验。结果在图2-7中示出。
图2显示了在裸露的亚克力、仅用聚硅氧烷处理(现有技术)的亚克力和用公开的混合式涂料处理的亚克力上，经过100个磨损周期后获得的雾度百分比。图3显示了对于裸露的亚克力基底和涂覆有公开的混合式涂料的亚克力基底，雾度百分比对磨损周期。图4显示了对于用公开的混合式涂料弥补的磨损亚克力基底，雾度百分比对磨损周期。图5显示了对于用公开的混合式涂料涂覆，遭受大约1600次磨损周期，用公开的混合式涂料弥补，然后再遭受磨损的亚克力基底，雾度百分比对磨损周期。图6显示了对于用现有技术的涂料涂覆，遭受大约100次磨损周期，用公开的混合式涂料弥补，然后再遭受磨损的亚克力基底，雾度百分比对磨损周期。图7显示了对于起始用双层涂料(即现有技术涂料的第一层和公开的混合式涂料的面漆)涂覆，遭受大约2500个磨损周期，用公开的混合式涂料弥补，然后再遭受磨损的亚克力基底，雾度百分比对磨损周期。
因此，不管用作初始涂料还是用作为弥补涂料，公开的混合式涂料提供充分改进的耐磨性。
因此，公开的混合式涂料产生低的初始雾度和高的初始透明度，良好的干和湿粘合(尤其对拉伸的亚克力)和极好的耐磨性。此外，无论基底先前是否已被涂覆，公开的混合式涂料可用作弥补涂料以修复磨损的基底的透明度和耐磨性。此外，公开的混合式涂料可被制备为水性溶胶-凝胶材料，且因此是环境友好的。
尽管公开的混合式涂料和相关的施加方法的多个方面已被示出并被描述，但本领域技术人员在阅读说明书后可想到多种改进。本申请包括这类改进，并仅由权利要求的范围所限制。

Claims (11)

1.涂覆基底的方法，其包括下述步骤：
清洁所述基底的表面；
用氧等离子体处理所述表面；
在所述处理步骤之后，施加粘合增进剂到所述表面；
在所述施加粘合增进剂的步骤之后，将混合式涂料混合物施加到所述表面以形成混合式涂料，所述混合式涂料包括有机硅烷组分、金属醇盐组分和表面活性剂组分，其中在施加之前过滤所述混合式涂料混合物；和
固化所述混合式涂料，
其中所述基底是拉伸的亚克力透明构件，所述金属醇盐组分相对于所述表面活性剂组分以75∶1的摩尔比存在于所述混合物中，并且所述表面活性剂组分包括直链伯脂肪烷氧基化醇，并且其中所述有机硅烷组分与所述金属醇盐组分的摩尔比为2∶1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述用氧等离子体处理所述表面的步骤包括用户外空气等离子处理系统产生氧等离子体，其中所述处理系统包括在距离所述表面0.75英寸的距离处每秒移动0.1英寸的前部。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合增进剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷的水溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括固化所述粘合增进剂的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述过滤步骤之前，所述混合式涂料混合物被加热。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机硅烷组分选自(3-环氧丙氧丙基)三甲基氧硅烷、3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、对-氨基苯基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基二异丙基乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、原硅酸四乙酯及其混合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机硅烷组分包括(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷并且所述金属醇盐组分包括仲丁醇铝。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合式涂料混合物不含大于11μm的颗粒，从而与未过滤的样品相比，减少雾度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属醇盐选自仲丁醇铝、正丁醇铝和叔丁醇铝。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属醇盐选自异丙醇铈IV、甲氧基乙醇铈IV和2，4-乙酰丙酮铈III。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括弥补所述基底上的涂料。
CN200980155795.0A 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法 Active CN102300945B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510923202.8A CN105315886B (zh) 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/363,085 US8709545B2 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Hybrid coatings and associated methods of application
US12/363,085 2009-01-30
PCT/US2009/063401 WO2010087887A1 (en) 2009-01-30 2009-11-05 Hybrid coatings and associated methods of application

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510923202.8A Division CN105315886B (zh) 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102300945A CN102300945A (zh) 2011-12-28
CN102300945B true CN102300945B (zh) 2016-01-06

Family

ID=41600643

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980155795.0A Active CN102300945B (zh) 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法
CN201510923202.8A Active CN105315886B (zh) 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510923202.8A Active CN105315886B (zh) 2009-01-30 2009-11-05 混合式涂料及相关的施加方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8709545B2 (zh)
EP (2) EP3415575B1 (zh)
JP (2) JP5646510B2 (zh)
CN (2) CN102300945B (zh)
WO (1) WO2010087887A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8763700B2 (en) 2011-09-02 2014-07-01 Robert Ray McDaniel Dual function proppants
US9290690B2 (en) 2011-05-03 2016-03-22 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
US9725645B2 (en) 2011-05-03 2017-08-08 Preferred Technology, Llc Proppant with composite coating
US9562187B2 (en) 2012-01-23 2017-02-07 Preferred Technology, Llc Manufacture of polymer coated proppants
EP2971324B1 (en) * 2013-03-14 2018-01-31 The Government of the United States of America as represented by the Secretary of the Navy Microwave initiation for deposition of porous organosilicate materials on fabrics
WO2014159904A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Porphyrin-modified antimicrobial peptides for application as indicators of microbial targets
US9518214B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Preferred Technology, Llc Proppant with polyurea-type coating
US10100247B2 (en) 2013-05-17 2018-10-16 Preferred Technology, Llc Proppant with enhanced interparticle bonding
AR097446A1 (es) * 2013-08-30 2016-03-16 Preferred Tech Llc Agente de sostén con revestimiento compuesto
US9731437B2 (en) * 2013-11-22 2017-08-15 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method of manufacturing hydrogel ophthalmic devices with electronic elements
US9790422B2 (en) 2014-04-30 2017-10-17 Preferred Technology, Llc Proppant mixtures
US9862881B2 (en) 2015-05-13 2018-01-09 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
US10590337B2 (en) 2015-05-13 2020-03-17 Preferred Technology, Llc High performance proppants
TWI721160B (zh) * 2016-04-28 2021-03-11 日商住友化學股份有限公司 組成物
US11180635B2 (en) * 2016-09-14 2021-11-23 Quadsil, Inc. Compositions useful in preparing plastics and paints
US11208591B2 (en) 2016-11-16 2021-12-28 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
US10696896B2 (en) 2016-11-28 2020-06-30 Prefferred Technology, Llc Durable coatings and uses thereof
CN112672887B (zh) * 2018-09-05 2023-02-28 花王株式会社 混合湿压湿印刷法
CN109321201A (zh) * 2018-09-28 2019-02-12 深圳市康利邦科技有限公司 一种硅橡胶底涂剂及其制备方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL84025A0 (en) * 1986-10-03 1988-02-29 Ppg Industries Inc Organosiloxane/metal oxide coating compositions and their production
JPH0786185B2 (ja) * 1990-06-11 1995-09-20 大八化学工業株式会社 被覆用塗料組成物
US5272240A (en) * 1991-05-29 1993-12-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Fast sol-gel preparation of glasses
US5316854A (en) * 1991-12-06 1994-05-31 Ppg Industries, Inc. Glass or quartz articles having high temperature UV absorbing coatings containing ceria
JPH0633014A (ja) * 1992-07-14 1994-02-08 Tosoh Corp コーティング剤組成物
JPH08302286A (ja) * 1995-05-09 1996-11-19 Sekisui Chem Co Ltd 被覆用組成物及び積層体の製造方法
US5928527A (en) * 1996-04-15 1999-07-27 The Boeing Company Surface modification using an atmospheric pressure glow discharge plasma source
JPH10324838A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Matsushita Electric Works Ltd 顔料分散組成物及び塗料組成物
JP2000119586A (ja) * 1998-10-12 2000-04-25 Nikon Corp コーティング組成物及びこれが塗布された光学物品
US6096469A (en) 1999-05-18 2000-08-01 3M Innovative Properties Company Ink receptor media suitable for inkjet printing
US6536604B1 (en) * 1999-06-25 2003-03-25 C. Jeffrey Brinker Inorganic dual-layer microporous supported membranes
US20020009599A1 (en) * 2000-01-26 2002-01-24 Welch Cletus N. Photochromic polyurethane coating and articles having such a coating
JP3846545B2 (ja) * 2000-06-08 2006-11-15 信越化学工業株式会社 コーティング剤組成物、コーティング方法及び被覆物品
AU2001290080A1 (en) * 2000-09-22 2002-04-02 The Welding Institute Coating compositions
US20030211330A1 (en) 2002-05-09 2003-11-13 Anderson Robert A. Method of preparing a metal material for bonding
US6796702B2 (en) 2002-11-26 2004-09-28 The Boeing Company Automated sol-gel mixer
US6768048B2 (en) * 2002-12-04 2004-07-27 The Boeing Company Sol-gel coatings for solar cells
US7635727B2 (en) * 2003-06-24 2009-12-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Composite transparencies
WO2006090879A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-31 Fujifilm Corporation Film, manufacturing method thereof, polarization plate using the film, and liquid crystal, and display device using the polarizing plate
FR2886309B1 (fr) * 2005-05-31 2007-08-17 Airbus France Sas Sol pour le revetement par voie sol-gel d'une surface et procede de revetement par voie sol-gel le mettant en oeuvre
DE102005027789A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Nano-X Gmbh Alkalistabile Sol-Gel-Beschichtung
US20070196633A1 (en) * 2005-11-30 2007-08-23 Coak Craig E Durable transparent coatings for polymeric substrates
US8592042B2 (en) 2006-11-09 2013-11-26 The Boeing Company Sol-gel coating method and composition
CN101343428B (zh) * 2008-09-01 2012-02-15 杭州华冠建材有限公司 基于硅氧烷的瓷膜组合物及制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
jinnan chai et al.Wettability Interpretation of Oxygen Plasma Modified Poly(methylmethacrylate.《Langmuir》.2004,第20卷(第25期), *
Jiong Liu et al.An aqueous sol-gel route to prepare organic-inorganic hybrid materials.《Journal of Materials Chemistry》.2007,第17卷 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8962753B2 (en) 2015-02-24
CN105315886B (zh) 2018-12-07
JP2015071767A (ja) 2015-04-16
EP3415575B1 (en) 2020-10-07
WO2010087887A1 (en) 2010-08-05
CN105315886A (zh) 2016-02-10
EP2391685B1 (en) 2018-08-22
JP2012516376A (ja) 2012-07-19
US20100196621A1 (en) 2010-08-05
JP6357407B2 (ja) 2018-07-11
JP5646510B2 (ja) 2014-12-24
EP2391685A1 (en) 2011-12-07
EP3415575A1 (en) 2018-12-19
US20140193645A1 (en) 2014-07-10
US8709545B2 (en) 2014-04-29
EP2391685B8 (en) 2018-10-17
CN102300945A (zh) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102300945B (zh) 混合式涂料及相关的施加方法
ES2385982T3 (es) Procedimiento para revestir superficies metálicas con una composición rica en silano
CN102405251B (zh) 基于三(烷氧基甲硅烷基烷基)胺的含水硅烷体系及其用途
ES2736698T3 (es) Proceso para producir un recubrimiento de reparación en una superficie metálica recubierta
CN100473469C (zh) 金属的防腐
CN102307952B (zh) 无溶剂水溶性的硅烷改性硅酸盐
CN102099425B (zh) 可再分散的经表面改性的二氧化硅颗粒的制备方法
CN102741048B (zh) 拒水性基体及其制造方法
CN108753023A (zh) 一种有机硅陶瓷涂料及制备方法
US20100217016A1 (en) Low voc epoxy silane oligomer and compositions containing same
CN105008474A (zh) 用于与铝结构性粘接的表面处理
US10920091B2 (en) Shop primer
EP2086987A2 (en) Fluorine-free trisiloxane surfactant compositions for use in coatings and printing ink compositions
CN109266057A (zh) 一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料及其制备方法
CN107922198A (zh) 具有高盐稳定性的含SiO2的分散体
CN102993899A (zh) 一种耐盐雾金属防锈涂料及其制备方法
JP6393016B1 (ja) コーティング組成物及び表面保護被膜形成方法
CN109181516A (zh) 一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆及其制备方法
CN102888167A (zh) 一种耐老化金属防锈漆及其制备方法
CN109294359A (zh) 一种长效自清洁水性纳米轮毂涂料及其制备方法
JP2006036992A (ja) 水性塗料及び塗装方法
CN102888171A (zh) 一种耐划伤金属防锈漆及其制备方法
CN109266180A (zh) 一种超耐候耐磨的轨道交通车厢板涂料系统及其应用
WO2016055157A1 (de) Transparente, abriebfeste, mit einem keramikkomposit antihaftbeschichtete substrate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
CN113527916A (zh) 一种常温固化型低VOCs无机涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant