CN102757719A - 双包装湿气固化涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双包装湿气固化组合物。该组合物包括含有至少一种硅烷封端聚氨酯的第一部分；和含有至少一种硅醇封端聚硅氧烷的第二部分；其中，所述硅烷封端聚氨酯聚合物的至少一个末端基团具有通式：-A-(CH2)m-SiR1 n(OR2)3-n，其中A为氨酯或尿素连接基团，R1选自C1-12烷基、链烯基、烷氧基、氨烷基、芳香族或(甲基)丙烯酸烷氧基，R2是单取代或未取代的C1-18烷基或C6-C20芳香族基团，m是1到60的整数，和n是0到1的整数；所述硅烷封端聚氨酯由天然油多元醇及其衍生物中制备。所述组合物经湿气固化后，形成水接触角度大于101°的表面。所述组合物适用于防污涂层，能提供更低的表面能和更好的机械性能。

Description

双包装湿气固化涂料组合物
技术领域
本发明涉及一种可形成聚氨酯-聚硅氧烷-硅(PU-PDMS-Si)有机-无机杂化网络结构的双包装湿气固化涂料组合物，其具有提高的力学性能以及优异的污损脱附性能。这种涂料组分组合物在防污涂料领域非常有用。
背景技术
生物污损在海洋环境中随处发生，对于人造海洋设备来说是一个十分严重的问题。一种解决之道是采用基于有机硅弹性体的具有自清洁功能的污损自脱落涂料，使污损性微生物“脱落”。聚二甲基硅氧烷(PDMS)基有机硅弹性体污损脱附涂料具有橡胶弹性、非常低的表面能和光滑的表面。该种表面上，海洋生物附着强度较低，可以被运动时漆膜表面产生的水剪切应力给剥离。然而，PDMS极软，不具有良好的耐损性。由于该有机硅组分易于脱落，有机硅橡胶基抗污损涂料需要频繁涂装，这过于繁复，又昂贵且费时。
一种能有效改进PDMS基有机硅涂料机械性能的方法是将PDMS与其他具有更好机械性能的聚合物，例如与聚氨酯(PU)混合使用。聚硅氧烷和聚氨酯拥有截然不同，却都相当实用的物理和机械性能，这令它们能够被广泛运用于各种实用领域中。聚氨酯与聚二甲基硅氧烷结合并运用于污损自脱落涂料后，具有超乎常规的优异的机械强度、弹性、抗附着性和耐磨性。然而，由于聚硅氧烷与聚氨酯高度的不相容性以及开始混合后有产生相分离的趋势，均一的物理混合物很难得到。硅烷封端的聚氨酯在密封剂、胶粘剂或粘结剂领域广为知晓。美国专利申请号2007/0129528A1描述了一种双包装的聚氨酯-聚硅氧烷混合树脂体系，其包装一包含了可湿气固化的硅烷封端聚氨酯以及用于硅醇封端二有机聚硅氧烷的交联剂，包装二包含硅醇封端二有机聚硅氧烷和一缩聚催化剂。得到的混合物外表均匀、弹性模量高、抗拉强度较高及耐高温。然而，其公开的用于制备硅烷封端聚氨酯的多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚酯多元醇以及聚酯醚多元醇。在这个体系中，硅烷化聚氨酯预聚物与硅醇封端聚硅氧烷的交联产物具有多种优越性能，但仍有缺陷，特别是缺乏长久的环境耐久性，如其抗紫外线能力、抗氧化性和耐碱性均不能令人满意。人们希望克服这些缺点，并找到更具成本效益和环境友好的原料，用来制备PU-PDMS-Si杂化体系，并可用作污损自脱附涂料中。
发明者惊喜地发现可以采用天然油，一种丰富的可再生资源，经引入羟基官能团后制成的PU，具有优良的机械性能，如抗压强度和弹性，和极好的环境耐久性。此外，由天然油多元醇(NOP)及其衍生物制备的聚合物所具有的疏水特性还能为PU-PDMS-Si体系提供了极佳的物理与化学性质。衍生自NOP基PU-PDMS-Si体系的新型湿气固化涂料组合物不但具有良好的机械性能、低表面能和极佳的污损脱附性能，而且还具有提高的环境耐久性如抗紫外线性能、抗氧化性以及耐碱性。这些优点使得PU-PDMS-Si体系极其适用于污损自脱附涂料领域。硅烷化PU与硅醇化PDMS间的相分离，使得该涂层具有独特的表面结构。在这个涂料体系，涂料表面的微相分离导致特殊的表面结构。可以通过适当选择具有合适类型和分子量的硅烷化聚氨酯和硅醇封端的聚硅氧烷来控制域大小。该涂层具有特定的表面结构，并且被证明可抑制污损性生物附着。
发明内容
本发明涉及一种双包装湿气固化组合物，其包括，包含至少一种硅烷封端聚氨酯的第一部分；和包含至少一种硅醇封端聚硅氧烷的第二部分；其中，所述硅烷封端聚氨酯聚合物的至少一个末端基团具有通式：-A-(CH2)m-SiR1 n(OR2)3-n，其中A为氨酯或尿素连接基团，R1选自C1-12烷基、链烯基、烷氧基、氨烷基、芳香族或(甲基)丙烯酸烷氧基，R2是单取代或未取代C1-18烷基或C6-C20芳香族基团，m是1到60的整数，和n是0到1的整数；所述硅烷封端聚氨酯由天然油多元醇及其衍生物中制备。硅醇封端聚硅氧烷中至少有一种带有至少一个Si-OH基团。所述组分合物经湿气固化后，形成水接触角度大于101°的表面。
具体实施方式
本发明提供了一种双包装湿气固化组合物，通过引入天然油多元醇及其衍生物来制备聚氨酯-聚硅氧烷组合物，后经湿气固化过程后，获得更疏水更稳定的有机无机杂化网络。具有此种杂化网络的涂层不仅具有更低的表面能和更好的机械性能，而且获得了极佳的耐碱性、抗紫外线性能和抗氧化性。
本发明的双包装湿气固化组分组合物包括一基本上无水的含有至少一种硅烷封端聚氨酯的第一部分。本文中的术语“聚氨酯”指的是一种树脂，其聚合物单元经氨酯键，即-O-CO-NH-，和/或一种或多种脲键，即-NH-CO-NH-相连。
硅烷封端聚氨酯可通过至少一种异氰酸酯官能化硅烷与一种或多种多元醇反应得到，或者至少一种异氰酸酯官能化硅烷与一种或多种羟基封端预聚物反应得到，或者至少一种氨基官能化硅烷与一种或多种异氰酸酯封端预聚物反应得到。所述预聚物可选自聚氨酯、聚脲、聚醚、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、多胺或聚酰胺、聚乙烯酯类、苯乙烯/丁邻二烯共聚物、聚烯烃、聚硅氧烷和聚硅氧烷-聚氨酯/聚脲共聚物等。
本发明的硅烷封端聚氨酯基本上是由天然油多元醇及其衍生物制备。这里的天然油多元醇是指每分子带有至少一个或多个羟基的多元醇，其为下列反应物的反应产物：(a)至少一种聚醚多元醇或脂肪酸衍生的多元醇，其是至少一种引发剂和一种含有至少约45重量％单不饱和脂肪酸或其衍生物的脂肪酸或脂肪酸衍生物的混合物反应的产物。(b)或选的，至少一种与(a)不同的多元醇，可选自聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚碳酸酯多元醇，丙烯酸多元醇，聚丁二烯多元醇与聚硅氧烷多元醇。
由于NOP良好的疏水性及化学稳定性，尤其适用于制备本发明的组合物。合适的NOP包括非改性NOP，例如，天然种子油二醇单体；和改性NOP，例如，可商业购买的陶氏化学公司生产的Gen 1 NOP DWD 2080，它是一种重建NOP分子，其饱和的、单羟基、双羟基和三羟基甲基的单体的重量比约占32％、38％、28％和2％。在另一个实施例中，通过将UnoxolTM二醇(陶氏化学)与从菜籽油单体中分离出来的菜籽油二醇单体反应得到可商业购买的Gen 4 NOP。Gen 4 NOP具有羟基当量为170克/摩尔的如下结构：
天然油衍生的多元醇是指基于或衍生自可更新原料资源，例如自然和/或经基因修饰的植物菜籽油和/或动物源脂肪的多元醇。此类油脂和/或脂肪一般包括甘油三酸酯，即与丙三醇相连的脂肪酸。优选地是在甘油三酸酯中含有至少约70％的不饱和脂肪酸的籽油。自然产物中可含有至少约85重量％不饱和脂肪酸。优选植物油的例子包括，但不限制于，例如，蓖麻子、大豆、橄榄、花生、油菜籽、玉米、芝麻、棉花、油菜籽、红花、油麻、棕榈、葡萄种子、黑香菜、南瓜仁、琉璃苣种子，木毒菌、杏仁、开心果、杏仁、马卡达姆坚果、鲕梨、海鼠李、大麻、榛子，晚樱草、蓟、核桃、向日葵、麻风树属菜籽油或其组合的提取物。
另外，也可使用从有机体得到的油例如从海藻中提取。从动物提取的油的例子包括猪油、牛脂、鱼油及其混合物。还可以采用植物油和动物油脂/脂肪的组合物。
多种化学反应可以用于制备天然油基多元醇。所述对可再生资源的修饰包括，但不限制于，例如，环氧化反应、羟基化反应、分解、酯化、加氢甲酰化反应或者烷氧基化作用。这样的化学修饰在这个领域已被知晓。
在一具体实施方式中，所述天然油基多元醇获自一多步反应过程，其中，对动物或植物油脂/脂肪进行酯交换反应构成脂肪酸酯，接着，该脂肪酸酯经碳碳双键的还原性加氢甲酰化反应形成羟甲基，然后所述羟甲基化脂肪酸酯与适合的引发剂反应形成聚酯或聚醚/聚酯。经多步反应过程得到带有至少有一个疏水片断的多元醇产物。
可用于制备天然油基多元醇的多步反应中的引发剂可以是任何用于生产常规石油基多元醇的引发剂。所述引发剂可以是，例如，选自1，3环己烷二甲醇；1，4环己烷二甲醇；新戊二醇；1，2丙烯甘醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；山梨糖醇；蔗糖；丙三醇；二乙醇胺；烷烃二醇例如1，6己二醇；1，4丁二醇；1，4环己烷二醇；2，5己二醇；乙二醇；双乙烯甘醇；三乙撑甘醇；双(3-氨丙基)甲胺；乙烯二胺；双乙烯三胺；9(1)羟甲基十八烷醇；1，4二羟甲基环己烷；8，8双(羟甲基)环癸烯；DIMEROLTM酒精(汉高公司的36碳二醇)；氢化双酚；9，9(10，10)双(羟基甲基)十八烷醇；1.2.6己三醇及其组合。在一或选实施例中，所述引发剂可选自丙三醇；乙二醇；1，2丙烯甘醇；三羟甲基丙烷；乙烯二胺；季戊四醇；二乙烯三胺；山梨糖醇；蔗糖或上述任一种有至少一个羟基或氨基与氧化乙烯、丙烯氧化物或其混合发生化学反应的化合物。在另一或选实施例中，所述引发剂是丙三醇、三甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖、山梨糖醇和/或其混合。
在一具体实施方式中，所述引发剂与氧化乙烯或氧化乙烯和至少一种其它亚烷基氧化物的混合物发生烷氧基化反应，得到其分子量在100-500之间的烷氧基化的引发剂。
至少一种天然油基多元醇的平均羟基官能度是为1到10；或在一或选实施例中，为2到6。
天然油基多元醇的数均分子量范围可以是100到3000；例如，为300到2,000；或者为350到1,500。
本发明的NOP可以是以下任何化合物的组合：脂肪族和芳香聚酯多元醇包括己内酮基聚酯多元醇、任何聚酯/聚醚杂化多元醇、聚(环丁烷乙醚乙二醇)(PTMEG)基聚醚多元醇；基于氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯及其混合的聚醚多元醇；聚碳酸酯纤维多元醇、聚缩醛树脂多元醇、聚丙烯酸脂多元醇、聚酰胺脂多元醇、聚硫醚多元醇、聚烯烃多元醇例如饱和或不饱和聚丁二烯多元醇。
由于NOP具有疏水骨架，由天然油基多元醇制得的本发明组合物具有疏水性质，这点对涂层具有抗腐蚀性很重要。本发明的NOP组合物为饱和的碳氢链聚合物，可进一步防止水介质的侵蚀。因此，本发明的NOP基涂层提供了优越的耐碱性、耐水性和抗紫外性。
硅烷封端聚氨酯可通过NOP与异氰酸酯官能化硅烷反应得到。另外，基于NOP与二异氰酸酯反应得到的异氰酸酯或羟基封端的预聚物也可以用来替代NOP进行硅烷化反应，根据预聚物封端不同的基团，可相应地选用异氰酸酯官能化硅烷或氨基官能化硅烷进行硅烷化反应。如果预聚物是以异氰酸酯封端的，那么则选用氨基官能化的硅烷进行硅烷化反应。如果预聚物是以羟基封端的，那么可选用异氰酸酯基官能化的硅烷进行硅烷化反应。
适当的二异氰酸酯的例子包括例如，1，4四亚甲基二异氰酸酯、1，6-六甲撑二异氰酸酯、110癸撑二异氰酸酯、1，4环己烷二异氰酸酯，间位-以及邻对位-苯撑二异氰酸酯、2，6和2，4二异氰酸甲苯酯、二甲苯二异氰酸酯、4氯1，3苯撑二异氰酸酯、4，4’二苯撑二异氰酸酯、4，4’次甲基二苯基二异氰酸酯、1，5萘撑二异氰酸酯、1，5四氢萘撑二异氰酸酯、1，12十二烷基二异氰酸酯、2甲醇1，5戊基二异氰酸酯及其混合。
适合的氨基官能化硅烷的例子包括例如，3氨丙基三乙氧基硅烷、3氨丙基三甲氧基硅烷、3氨丙基甲氧基二乙氧基硅烷、3氨丙基二甲氧基乙氧基硅烷及其混合。
适合用于与羟基封端的预聚物反应的硅烷含有异氰酸酯官能团并含有可水解的官能团，如1到3个碳的烷氧基。适合的异氰酸酯官能化硅烷包括，但不限于，例如，异氰酸丙基三乙氧基硅烷，异氰酸丙基三甲氧基硅烷，异氰酸甲基二乙氧基甲基硅烷或者是异氰酸甲基二甲氧基甲基硅烷及其混合。
硅烷化的聚合物在分子链的末端含有硅烷基团。其末端封端基团有着以下的化学通式：
-A-(CH2)m-SiR1 n(OR2)3-n
其中，A是官能化连接基团，包括但不限于，氨基甲酸酯连接基团或脲基连接基团；R1是C1-12烷基、烷氧基、链烯基、氨烷基、芳香族基或(甲基)丙烯酸烷氧基；R2是任选经取代或未取代的C1-18烷基或C6-C20芳香族基团；m是1到60的整数；n是0到1的整数。
硅烷封端的聚氨酯在湿气固化组合物中的含量，为基于组合物干重的重量百分比的10到99％，或者70到95％，或者70到90％，或者85到90％，或者85到95％。
优选地，所述硅烷封端聚氨酯的数均分子量为500到100,000，更优选为800到50,000。
所述基本上无水的第一部分，除了可湿气固化硅烷化聚氨酯外，还可包括至少一种用于交联硅醇封端二有机聚硅氧烷的交联剂。
所述可固化组合物第一部分中的交联剂组分能够有效促进作为可固化组合物第二部分的硅醇封端聚硅氧烷组分的交联。在一具体实施方式中，所述交联剂是具有以下通式的烷基硅酸酯：
R12(R13O)(R14O)(R15O)Si
其中，R12选自经取代或未取代的C1到C60烃基或烷氧基中任一种，R13、R14和R15可以独立地为经取代或未取代的C1-C18烷基或C6-C20芳香族基中任一种。
本文中采用的适合的交联剂包括四-N-丙基硅酸酯(NPS)、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷以及类似的烷基取代的硅氧烷组合物。
本发明的双包装湿气固化组分合物包括一基本上无水的第二部分，其包含具有以下通式的硅醇封端聚硅氧烷：
Figure BSA00000490128400081
其中，R5、R6、R7和R8独立地选自，或选经氟或氯取代的单价C1到C60烃基，R3、R4、R9、R10和R11独立地选自羟基或经取代或未取代C1到C60烃基中任一种，m和n均可独立地为0到1,500的整数，且m+n≥2。
如上所述的硅醇封端聚硅氧烷聚合物及其与上述烷基硅酸酯交联剂的交联反应在美国专利申请号2005/0192387中有进一部的详细描述。具体的硅醇封端聚硅氧烷包括带有含Si-OH的基团的商业化的产品，例如，具有以下结构的PDMS：
优选地，硅醇封端聚硅氧烷的数均分子量为500到200,000，更优选为1,000到50,000。
本发明的双包装湿气固化合物的第一和/或第二部分中包含缩聚催化剂。
发明人相信可以或选地向第一部分和/或第二部分中加入其它兼容组分，而基本上不会影响性能。添加剂包括，例如，填料、紫外线稳定剂、抗氧化剂、附着力促进剂、触变剂、增塑剂、水分清除剂、颜料、染料、表面活性剂、溶剂和杀菌剂。组分为了获得疏水性污损自脱附表面，可以向双包装组合物的至少一个包装中或选地加入本领域常规采用的疏水剂。适当的疏水试剂包括，硅基疏水试剂例如硅氧烷、硅烷、硅树脂和聚二甲基硅氧烷(作为添加剂)；氟基疏水试剂例如氟硅烷、氟氧硅烷、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚氟乙烯和官能化氟烷基；和碳氢化合物疏水试剂例如具有反应活性的蜡、聚乙烯或者聚丙烯。
所述新型双包装湿气固化污损自脱附组合物可室温的湿气条件下，可自交联形成有机-无机杂化网络，具有提高的机械耐久性能以及优良的污损脱附性能，可用于海洋涂料。硅烷封端聚氨酯的Si-OR与硅醇封端聚硅氧烷的Si-OH间经水解和缩聚后，涂料的构成组分就可以交联。
在硅烷化聚氨酯与硅醇化聚硅氧烷之间形成的Si-O-Si键提高了涂层的物理性能，如污损自脱附性能和机械耐久性，简单的湿气固化过程可大大地方便实际涂装工序，特别是对于热固型涂料运用中的那些难于热处理大面积表面。
NOP的疏水特性组分进一步提供了极佳的耐久性，包括抗紫外、抗氧化性以及耐碱性。与此同时，NOP基PU-PDMS-Si涂料与常规非NOP多元醇基PU-PDMS-Si系统具有同样的低表面能和极佳的污损自脱附性能。所述表面形态是一种有着不同聚合物功能域间的微相分离的复杂表面结构。在一具体实施方式中，所述聚合物功能域为硅烷化PU和硅醇化PDMS相。两功能域的表面能不同。具有显著较低表面能的功能域主要由硅醇化PDMS构成，而周围材料则由硅烷化聚氨酯组成，几乎不含PDMS。
除本文中描述的湿气固化组合物的硅烷封端聚氨酯和硅醇封端聚硅氧烷外，所述防污涂料组合物中还可以包含一种或多种添加的聚合物粘结剂，例如，环氧树脂和丙烯酸酯聚合物。
除非另有说明，在本说明书中，每个优选方案和更优选技术方案中的每个技术特征均可相互组合形成新的技术方案。为了简化，申请人省略了对这些组合的描述。但是，所有通过组合这些技术特征而获得的技术方案均应被视为已被本发明明确地进行了文字上的描述。
实施例
I.反应材料
Figure BSA00000490128400101
Figure BSA00000490128400111
II.测试方法
模拟藤壶拉拔强度试验(Pseudo-barnacle pull off strength test)
根据参考文献中的方法(Kohl JG和Singer IL，“Pull-off behaviorof epoxy bonded to silicone duplex coatings”，有机涂料研究进展，1999，36：15-20)，使用ElcometerTM拉拔强度测试仪进行了模拟藤壶拉拔强度试验。
特别设计10毫米直径的铝锭用于ElcometerTM仪器。利用环氧胶粘剂(AralditeTM环氧树脂)，将小铝锭粘在防污涂层的表面。经过1小时的固化，多余的环氧胶被去除。经过三天固化，用ElcometerTM仪器将小铝锭从防污涂层的表面拉拔下来，所需的拉拔强度(MPa)被记录下来。对于每个测试，取至少三个重复样品得到的平均价值。当拉拔强度低于0.5兆帕，可以认为涂层具有较好的污损脱附性能。
耐碱测试
耐碱测试是根据如下所述的修改的过程进行。本测试主要对涂料在碱性溶液中的耐久性进行测试。将涂层沉浸在1.0M氢氧化钠溶液24小时。浸泡后的出现对在涂层的表象进行肉眼鉴别。当涂层表面没有明显变化，则其耐碱性的被评为“G”(好)，而如果涂层表面发生黄化、起皱或剥离等情况，则其耐碱性的被评为“NG”(不好)。
快速紫外老化检测(QUV)
按照标准QUV暴露的测试程序，将涂层暴露在快速紫外老化仪下加速老化168小时。所有的测试结果显示在表1(N/A意味着没有对此样品涂层进行QUV检测)。
实施例1
合成
将17克羟基当量为170克/摩尔的Gen 4 NOP 1(陶氏化学)装入250毫升圆底烧瓶，并进行机械搅拌。25克3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(IPTES)和18克醋酸丁酯被添加到圆底烧瓶中。在氮气保护下，75℃反应。加入0.1重量％的二丁基二月桂酸锡催化剂(DBTDL)。继续反应直到红外分析图谱的异氰酸酯官能团的特征峰消失为止。
将5克硅烷封端的NOP溶液(70重量％固含量)与0.35克硅醇封端的PDMS(XIAMETERTM PMX-0156，道康宁)混合。加入0.1wt.％DBTDL和0.2重量％的对甲基苯磺酸。溶液搅拌20分钟。均匀分散后的溶液，静置2-5分钟以去除大部分气泡。将上述组分用涂膜器在铝板上进行涂膜，得到300μm厚度的湿膜。涂膜的样板在室温下经过至少2天的固化后，进行接触角以及模拟藤壶拉拔强度测试。接触角测试使用OCA 20接触角测试仪(DataPhysics Company)。好的低表面能涂层的接触角通常等于或超过101°。模拟藤壶拉拔强度试验表明，通常一个好的污损脱附性能的涂料其模拟藤壶拉拔强度应该低于0.5兆帕。
不同配方的湿气固化的PU-PDMS-Si涂料组分列在表1。在所有的配方中，IPTES作为官能化硅烷用来对NOP进行封端，PMX-0156被选作硅醇封端的聚硅氧烷。
表1湿气固化组分列表
Figure BSA00000490128400121
Figure BSA00000490128400131
a颜色基本不改变，没有粉化
b颜色基本不改变，没有粉化
c颜色变黄，没有粉化
d颜色变黄，没有粉化
实施例2
基于聚氨酯预聚体的硅烷封端反应
NOP与过量的二异氰酸酯反应，摩尔比NCO/OH＝2。将得到的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体与氨基官能化的硅烷反应得到基于NOP的硅烷封端的聚氨酯聚合物。
将4.25克的DWD2080装入50毫升圆底烧瓶，并机械搅拌。再加入1.68克1，6-六甲撑二异氰酸酯(HDI)。加入0.1重量％的DBTDL。该混合物匀在氮气保护下于75℃搅拌1小时。待此混合物冷却至室温后，将2.75克醋酸丁酯和2.2克3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)小心地在不接触空气下加入到烧瓶中。继续反应直到红外分析图谱的异氰酸酯官能团的特征峰消失为止。所得到的样品透明并在室温下稳定。将5克硅烷封端的NOP溶液(70重量％固含量)与0.35克硅醇封端的聚硅氧烷PMX-0156混合。加入0.1重量％的DBTDL和0.2重量％的对甲基苯磺酸。均匀搅拌20分钟。按组分实施例1的方法进行涂膜。该涂层的水滴静态接触角和模拟藤壶拉拔强度试验结果分别为109°和0.2兆帕。
实施例3
与实施例2一样，除了改变起始NOP与二异氰酸酯的摩尔比为NCO/OH＝0.5。将此硅烷化反应是将羟基封端的聚氨酯预聚体与异氰酸酯官能化的硅烷反应。涂层按照实施例2制备。所得到的涂层的水滴静态接触角和模拟藤壶拉拔强度试验结果分别为107°和0.3兆帕。

Claims (13)

1.一种双包装湿气固化组合物，其特征在于，其包括一含有至少一种硅烷封端聚氨酯的第一部分；和一含有至少一种硅醇封端聚硅氧烷的第二部分；所述组合物经湿气固化后，形成一水接触角度大于101°的表面。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯带有至少一个具有如下通式的末端基团
-A-(CH2)m-SiR1 n(OR2)3-n
其中，A是氨酯或脲连接基团，R1选自C1-12烷基、链烯基、烷氧基、氨烷基、芳香族或(甲基)丙烯酸烷氧基，R2是单取代或未取代C1-18烷基或C6-C20芳香族基团，m是1到60的整数，n是0到1的整数；
所述硅烷封端聚氨酯由天然油多元醇及其衍生物制备。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯由至少一种异氰酸酯官能化硅烷与一个或多个多元醇反应得到；或由至少一种异氰酸酯官能化硅烷与一个或多个羟基封端预聚物反应得到；或由至少一种氨基官能化硅烷与一个或多个异氰酸酯封端预聚物反应得到。
4.如权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述的多元醇为天然油多元醇，即每分子带有至少一个或多个羟基的多元醇，其为下列反应物的反应产物：(a)至少一种聚醚多元醇或脂肪酸衍生的多元醇，其由至少一种引发剂和一种含有至少45重量％的单不饱和脂肪酸或其衍生物的脂肪酸或脂肪酸衍生物混合物反应得到的；(b)或选的，至少一种与(a)不同的多元醇。
5.如权利要求1中所述的组合物，其特征在于，所述至少一种硅醇封端的聚硅氧烷具有以下分子式：
Figure FSA00000490128300021
其中R5、R6、R7和R8可以独立地为任选经氯或氟取代或未被取代的C1到C60的烃基，R3、R4、R9、R10和R11可以独立地为羟基或是任选经取代或未被取代的C1到C60的烃基；m和n均可独立地为0到1,500的整数，且m+n≥2。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯的含量为所述双包装组合物总干重的10到99重量％，和所述硅醇封端聚硅氧烷的含量为1到90重量％。
7.如权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯的含量为所述双包装组合物总干重的70到95重量％，和所述硅醇封端聚硅氧烷的含量为5到30重量％。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯的数均分子量为500到100,000，所述硅醇封端聚硅氧烷的数均分子量为500到200,000。
9.如权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述硅烷封端聚氨酯的数均分子量为800到5,000。
10.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物的第一部分还包含一种或多种交联剂。
11.一种涂布基材的方法，其特征在于，包括以下步骤：混合权利要求1中所述组合物的第一和第二部分；将所述混合物施用于基材并暴露于湿气中，以激发组合物的固化。
12.一种衍生自如权利要求1所述组合物的漆膜。
13.一种衍生自如权利要求1所述的湿气固化组合物的防污涂料。
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