CN114316647A - 基于聚硅氧烷的涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
Description
发明领域
本公开内容涉及可用于保护性涂层(特别是防腐蚀涂层)等的基于聚硅氧烷的涂料组合物。
发明背景
聚硅氧烷树脂本身作为防腐蚀防护的涂料或者在形成保护涂层中作为理想的树脂添加剂的用途是本领域已知的。聚硅氧烷树脂的添加对于所得到的固化涂膜的耐磨性、防腐蚀性和耐候性的特性有帮助。
在实际应用中为了进一步改善聚硅氧烷树脂涂料的各个所需性能和赋予新的功能,常常会对聚硅氧烷树脂进行改性,例如采用环氧改性或丙烯酸酯改性等。这样的涂膜可以用于提供钢、混凝土、铝和其他结构在宽范围的腐蚀性条件下(从大气暴露延伸到强腐蚀性溶液中的完全浸没)的长期保护。
环氧化物树脂是具有大于一个1,2-环氧基团/分子,并且可以是饱和的或者不饱和、脂肪族、脂环族、芳族或者杂环的那些。环氧树脂通常包含缩水甘油基酯或者缩水甘油基醚基团,并且环氧当量是100-5000。
用于丙烯酸酯改性的化合物通常是一系列广泛的丙烯酸酯官能化的化合物、低聚物、聚合物或树脂等。
例如,在CN105073919A中公开了一种环氧-聚硅氧烷涂料组合物,其包含聚硅氧烷、非芳族环氧化物树脂以及含有至少一种三烷氧基官能氨基硅烷和至少一种氨基官能聚硅氧烷树脂的共混物的固化体系。
此外,CN101052671A也公开了一种快速固化的改性聚硅氧烷组合物,其包含烷氧基或硅醇官能化硅氧烷中间体,至少一种胺反应性成分,环氧官能化成分以及选自胺、氨基硅烷、酮亚胺和醛亚胺的固化剂。该涂料组合物具有快速的固化和改善的固化性能,能够在缩短的时间内形成充分固化的保护膜。
在另一篇现有技术文献CN106675133A中则提供了一种丙烯酸酯改性的聚硅氧烷树脂,其由活性聚硅氧烷中间体,含环己基的丙烯酸酯,多官能度(甲基)丙烯酸酯单体以及氨烃基烷氧基硅烷复配而成。所述的环己基的丙烯酸酯由二环己基甲烷二异氰酸酯和丙烯酸羟基酯通过加成反应制得。
然而,上述那些现有技术的环氧改性聚硅氧烷涂料虽然拥有较高的交联密度,但柔韧性有所不足;而那些现有技术的丙烯酸改性聚硅氧烷涂料则拥有较低的交联密度,其耐磨性和耐化学品性表现有限。
因此,本公开内容提供了新的基于聚硅氧烷的涂料组合物,其在以下至少一个方面获得了改善,即柔韧性、耐候性、耐腐蚀性、附着力、耐化学品性和耐磨性。
发明内容
本公开内容提供了一种新的基于聚硅氧烷的涂料组合物。根据第一实施方案,本公开内容提供了一种基于聚硅氧烷的涂料组合物,其包含具有下式的聚硅氧烷:
非芳族环氧化物树脂,其具有大于一个1,2-环氧基/分子和环氧当量是100-5000;
多官能度(甲基)丙烯酸酯单体;和
固化体系,其包含至少一种烷氧基官能氨基硅烷。根据该聚硅氧烷式,每个R1是羟基或者具有至多6个碳原子的烷基,芳基,或者烷氧基,每个R2独立地是氢或者具有至多6个碳原子的烷基或芳基,和其中选择n,以使得该聚硅氧烷的分子量是400-10000。
本申请的发明人发现,在用非芳族环氧树脂改性的聚硅氧烷涂料组合物中,使用多官能度(甲基)丙烯酸酯单体能够在至少维持或甚至可能提升该环氧改性的聚硅氧烷涂料的耐候性、耐磨性、耐化学品性、附着力等性能的同时,进一步显著改进其柔韧性。
在另一实施方案中,本公开内容提供了一种基于聚硅氧烷的涂料组合物,其包含基于涂料组合物总重量计12-65重量%的具有下式I的聚硅氧烷:
8-30重量%的非芳族环氧化物树脂,其具有大于一个的1,2-环氧基/分子和环氧当量是100-5000;1-12重量%的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体;至多15重量%的固化加速剂;至多15重量%的柔韧性环氧树脂,其基于蓖麻油的缩水甘油基醚,其环氧当量是200-1000;和5-40重量%的固化体系,其包含至少一种烷氧基官能氨基硅烷,并且其加入量足以在该涂料组合物中提供0.7:1.0到1.3:1.0的胺当量与环氧当量和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体中双键当量之和的比。根据聚硅氧烷的式I,每个R1是羟基或具有至多6个碳原子的烷基,芳基,或者烷氧基,每个R2是氢或者具有至多6个碳原子的烷基或者芳基,和其中选择n,以使得该聚硅氧烷的分子量是400-10000。
在另一实施方案中,本公开内容提供了经涂覆的基底,其中该基底包含至少一个涂覆有此处所述的基于聚硅氧烷的涂料组合物的表面。
在另一实施方案中,本公开内容提供了一种通过用由包括下面的方法制备的涂料组合物涂覆表面,来保护基底表面不受化学品、腐蚀和气候中一种或多种侵害造成的不期望的效应的方法,所述制备方法包括:制备基料组分,将固化体系加入该基料组分来形成完全固化的基于聚硅氧烷的涂料组合物,和在该组合物变成完全固化之前,将该涂料组合物施涂到待保护的基底表面上。该树脂组合物包含具有下式I的聚硅氧烷:
非芳族环氧化物树脂,其包含大于一个的1,2-环氧基/分子和环氧当量是100-5000;以及多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。根据该聚硅氧烷式,每个R1是羟基或者具有至多6个碳原子的烷基、芳基、或者烷氧基,每个R2是氢或者具有至多6个碳原子的烷基或者芳基,并且其中选择n,以使得该聚硅氧烷的分子量是400-10000。该固化体系包含至少一种烷氧基官能氨基硅烷;和任选的固化加速剂。
具体实施方式
本公开内容提供了一种基于聚硅氧烷的涂料组合物,其表现出改进的性能,例如但不限于改进的耐候性、耐化学品性、耐腐蚀性或耐氧化性,和/或与常规的环氧改性的聚硅氧烷涂料组合物相比,用该涂料组合物具有改进的柔韧性。
同样,应当理解这里所述的任何数字范围目的是包括处于其中的全部的子范围。例如范围“1-10”目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之间(并包括端值)的全部子范围,即,具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。
在本申请中,单数的使用包括复数和复数包含单数,除非另有明确规定。另外,在本申请中,使用“或者”表示“和/或”,除非另有明确规定,但是在某些情况中可以明确使用“和/或”。包括表示“包括但不限于”。
作为此处所用的,除非另有明确规定,否则全部数字例如表达值,范围,量或百分比的那些可以解读为是用措辞“约”作为前缀的,即使该术语没有明确出现也是如此。因此,除非有相反的指示,否则下面的说明书和权利要求中阐明的数值和范围可以根据本发明实践所寻求获得的期望的性能而变化。最起码,和并非打算使用等价原则来限制权利要求的范围,每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。
虽然阐明本发明不同的实施方案宽的范围的数字范围和参数是近似的,但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。然而,任何数值本质上包含了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。
根据不同的实施方案,本公开内容提供了一种基于聚硅氧烷的涂料组合物,其适于涂覆表面和提供改进的柔韧性、耐化学品性、耐腐蚀性和/或耐候性。该基于聚硅氧烷的涂料可以有利地配制为双组分或多组分的涂料体系,即包含基料组分A(至少包含式I的聚硅氧烷和非芳族环氧化物树脂以及多官能度(甲基)丙烯酸酯单体)和固化体系组分B,其中该组合的组合物反应来形成交联的聚硅氧烷聚合物结构。在某些实施方案中,该涂料组合物可以进一步包含柔韧性环氧树脂,其例如基于蓖麻油的缩水甘油基醚。在其他实施方案中,该涂料组合物可以任选地包含固化加速剂,其包含至少一种金属催化剂。
关于基料组分A,其可以例如包含式I的聚硅氧烷、非芳族环氧化物树脂和任选的有机氧基硅烷(organooxysilane)的共混物。基料组分A的不同实施方案包括但不限于具有式I的那些聚硅氧烷:
其中每个R1可以选自羟基和具有至多6个碳原子的烷基,芳基,和烷氧基。每个R2可以选自氢和具有至多6个碳原子的烷基和芳基。在式I中,可以选择整数n,以使得聚硅氧烷的分子量是400-10000道尔顿。在具体的实施方案中,R1和R2可以包含具有小于等于6个碳原子的基团,例如来促进聚硅氧烷的快速水解,该反应可以通过水解的醇类产物的挥发性来驱动。在某些实施方案中,具有大于6个碳原子的R1和R2基团会削弱聚硅氧烷的水解,这归因于每种醇类似物相对低的挥发性。甲氧基、乙氧基和甲硅烷醇官能聚硅氧烷(其具有所选择的n,以使得分子量是400-2000)可以用于具体实施方案中,来配制本公开内容的涂料组合物。
根据不同的实施方案,合适的甲氧基官能聚硅氧烷可以包括:DOWSIL 3074,市售自Dow Corp.;或Silres IC 232和IC 235,市售自Wacker。甲硅烷醇官能聚硅氧烷包括但不限于Dow的DC840,Z6018,Q1-2530和6-2230中间体。
根据不同的实施方案,该涂料组合物可以包含基于其总重量计12-65重量%的式I的聚硅氧烷。在其他实施方案中,该涂料组合物可以包含18-55重量%的式I的聚硅氧烷。在一种实施方案中,该涂料组合物可以包含大约20-45重量%的式I的聚硅氧烷。在另一个优选的实施方案中,所述涂料组合物中的所有聚硅氧烷成分有至少80重量%、优选至少90重量%或更优选至少95或98至100重量%由式I的聚硅氧烷组成。
可用于形成本公开内容实施方案的涂料的合适的环氧树脂至少包括非芳族环氧树脂,其包含大于一个和在某些实施方案中两个1,2-环氧基团/分子。作为此处使用的,术语“环氧化物树脂”和“环氧树脂”是可互换使用的。在具体实施方案中,该环氧化物树脂可以是液体,而非固体,并且环氧当量可以是100-5000,在其他实施方案中是100-2000,和在仍然的其他实施方案中是100-500,并且反应性是约2。
优选的,所述非芳族环氧树脂是在环状、线性或支化的脂族或脂环族烃基的末端或侧向具有一个或多个1,2-环氧基团的化合物。这里,优选的是非芳族的氢化环氧树脂,其中环状、线性或支化的脂族或脂环族烃基是经氢化的或者饱和的。在另一个优选的实施方式中,所述环状、线性或支化的脂族或脂环族烃基由C和H构成而不包含杂原子如O、N或P等。此外,所述环状、线性或支化的烃基可以例如具有2-500、例如5-300或200或100个碳原子数。
在某些优选的实施方案中,该环氧化物树脂可以是非芳族的氢化环氧树脂,例如非芳族的氢化环己烷二甲醇、氢化的双酚A类型环氧化物树脂的二缩水甘油基醚,例如Eponex 1510,和Eponex 1513(氢化的双酚A-表氯醇环氧树脂),市售自Hexion;SantolinkLSE-120,市售自Monsanto,Springfield,MA.;Epodil 757(环己烷二甲醇二缩水甘油基醚),市售自Pacific Anchor,Allentown,PA;Araldite XUGY 358和PY 327,市售自CibaGeigy,Hawthorne,NY;Epirez 505,市售自Rhone-Poulenc,Lousiville,KY;Aroflint 393和607,市售自Reichold,Pensacola,FL;和ERL4221,市售自Union Carbide,Tarrytown,NY。其他合适的非芳族环氧树脂可以包括EP-4080E(脂环族环氧树脂),市售自日本Adeka;ST-3000,市售自KUKDO CHEMICAL;DER 732和DER 736。在具体实施方案中,该环氧树脂可以是EP-4080E。这样的非芳族氢化的环氧化物树脂可以是期望的,由于它们有限的反应性为约2,这促进了线性环氧聚合物的形成和阻止了交联的环氧聚合物的形成。不打算受限于具体解释,据信所得线性环氧聚合物(其是通过将固化剂加入到环氧化物树脂中而形成的)会至少部分导致这种组合物增强的耐候性。
在根据本发明的涂料组合物中,使用非芳族的环氧树脂是必要的,因为相比于其它环氧树脂或者环氧丙烯酸树脂,非芳族的环氧树脂会体现出更优异的耐候性、不黄变、合适的粘度和固化速度。
根据不同的实施方案,基于涂料组合物总重量计,该涂料组合物可以包含8-30重量%、优选10-25重量%、更优选10-22重量%的非芳族的环氧树脂、更优选非芳族的氢化环氧树脂。
本发明的涂料组合物还必须包含多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。在配制成双组分或更多组分组合物时,该多官能度(甲基)丙烯酸酯单体包含在基料组分A中。在此,所述多官能度(甲基)丙烯酸酯单体指的是具有至少2、3或4或更多个(甲基)丙烯酸酯基团的非聚合的单体化合物。有利的,适用于本发明的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体是在环状、线性或支化的脂族或脂环族烃基构成的骨架的末端或侧向具有至少2、3或4或更多个(甲基)丙烯酸酯基团的单体化合物,其中所述脂族或脂环族烃基由C和H原子以及任选的一个或多个如2或3个杂原子如O构成,优选不含有杂原子。在一些合适的情况下,所述H原子也可以被例如卤素取代。
通常的,所述的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体可以由相应于如上定义的脂族或脂环族烃基的脂族或脂环族的醇与(甲基)丙烯酸通过酯化反应形成。此外,有利的,适于本发明的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体除了(甲基)丙烯酸酯官能团之外不具有额外的官能团,如氨基、酯基、羰基、氨基甲酸酯基和环氧基等。因此,显然的,根据这样的定义,例如基于芳族环氧树脂的那些环氧(甲基)丙烯酸酯或者聚氨酯(甲基)丙烯酸酯都不是根据本发明的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。
合适的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体的例子包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇三(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇丙氧基化物二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、以及丙氧基化的甘油三(甲基)丙烯酸酯。
优选的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体包括己二醇二丙烯酸酯,例如1,6HEXANEDIOL DIACRYLATE(得自ALLNEX)、AGISYN 2816(得自DSM)、SR238(得自ARKEMAINC)、PHOTOMER 4017(得自IGM RESINS);三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,例如可从Cognis,Exton,Pa.以商品名Photomer 4006可购得;新戊二醇丙氧基化物二丙烯酸酯,其例如从IGM以商品名Photomer 4126和4127可购得;乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,其例如从IGMs以商品名Photomer 4129可购得;以及丙氧基化的甘油三丙烯酸酯,其例如从IGM以商品名Photomer 4094可购得。
根据不同的实施方案,基于涂料组合物总重量计,该涂料组合物包含1-12重量%、优选2-8重量%、例如4或7重量%的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。优选的,本发明的涂料组合物中不包含环氧(甲基)丙烯酸酯和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(其分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键)。
该涂料组合物的不同的实施方案还包含固化体系。当配制为双组分或更多组分涂料组合物时,固化体系包含在组分B中。根据本发明,该固化体系包含一种或多种烷氧基官能氨基硅烷。在某些实施方案中,一种或多种烷氧基官能氨基硅烷的平均烷氧基官能度值可以是例如2.0以上,或2.2以上,或2.5以上。在具体的实施方案中,基于涂料组合物总重量计,该固化体系可以占涂料组合物的5-30重量%,和在其他实施方案中占涂料组合物的10-20重量%,例如约14重量%。在某些实施方案中,该固化体系的加入量足以在该涂料组合物中提供0.7:1.0到1.3:1.0的胺当量与环氧当量和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体中双键当量之和的比,和在其他实施方案中该比率是0.95:1.00到1.05:1.00。
在一种实施方案中,该烷氧基官能氨基硅烷可以包含至少一种二烷氧基官能的氨基硅烷和/或至少一种三烷氧基官能的氨基硅烷,优选三烷氧基官能的氨基硅烷。
根据这些实施方案,该至少一种二烷氧基官能氨基硅烷可以具有如下结构:
根据该二烷氧基官能氨基硅烷的结构,R5可以是独立地选自下面的二官能有机基团:芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基和环烷基,每个烷基、芳基、环烷基和烷氧基含有至多6个碳原子,和每个R6和R7可以独立地选自烷基、羟基烷基、烷氧基烷基或者羟基烷氧基烷基,其中R6和R7基团中每个烷基、芳基、环烷基和烷氧基包含至多6个碳原子。根据具体的实施方案,每个R6和R7基团可以独立地选自(C1-C6)烷基和每个R5独立地选自(C1-C6)烷基和(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)烷基。例如合适的二烷氧基官能氨基硅烷可以包括氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,氨基丙基乙基二甲氧基硅烷,氨基丙基乙基二乙氧基硅烷,N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,N-2-氨基乙基-3-氨基异丁基-甲基二甲氧基硅烷和氨基新己基甲基二甲氧基硅烷。合适的市售二烷氧基官能氨基硅烷的例子包括1505(氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,其胺当量是81.57,市售自美国EvonikCorp.)和A-2639(氨基新己基甲基二甲氧基硅烷,其胺当量是102.7,市售自Momentive performance materials和A-2120(N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷)。
根据这些实施方案,该三烷氧基官能氨基硅烷具有如下通式
其中R5是选自下面的二官能有机基团:芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基或者环烷基,每个R6独立地是含有小于6个碳原子的烷基、羟基烷基、烷氧基烷基或者羟基烷氧基烷基。根据具体实施方案,每个R6基团可以独立地选自(C1-C6)烷基和每个R5独立地选自(C1-C6)烷基和(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)烷基。
合适的三烷氧基官能氨基硅烷可以包括氨基丙基三甲氧基硅烷,氨基丙基三乙氧基硅烷,氨基丙基三丙氧基硅烷,氨基新己基三甲氧基硅烷,N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷,三甲氧基甲硅烷基丙基二亚乙基三胺,3-(3-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷,氨基乙基氨基甲基苯基三甲氧基硅烷,2-氨基乙基-3-氨基丙基-三-2-乙基己氧基硅烷,N-氨基己基氨基丙基三甲氧基硅烷和三氨基丙基三甲氧基乙氧基硅烷。合适的市售三烷氧基官能氨基硅烷的例子包括A-1100,KH--540(氨基丙基三甲氧基硅烷,其胺当量是89.7),A-1110,KH-550(氨基丙基三乙氧基硅烷,其胺当量是111),A-1120(N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)和A-1637,市售自Momentive performance materials。其他合适的三烷氧基官能氨基硅烷包括美国专利No.7459515的第10栏第38-65行所述的那些,在此引入作为参考。
根据其中固化体系包含至少一种二烷氧基官能氨基硅烷和至少一种三烷氧基官能氨基硅烷的共混物的那些实施方案,该氨基硅烷以一定比率混合在一起,来提供期望的平均烷氧基官能度值。该至少一种二烷氧基官能氨基硅烷的平均烷氧基官能度值可以是约2.0,和该至少一种三烷氧基官能氨基硅烷的平均烷氧基官能度值可以是约3.0,和该烷氧基氨基硅烷共混物的平均烷氧基官能度值可以是约2.2-2.8。例如该共混物可以包含10-90重量%或27-73重量%的二烷氧基官能氨基硅烷和90-10重量%或72-28重量%的三烷氧基官能氨基硅烷,基于该共混物中氨基硅烷的总重量计。
但是,在更优选的实施方案中,所述固化体系的至少80重量%、优选至少85重量%、更优选至少90重量%、再更优选至少95重量%或98重量%或100重量%由如上所述的烷氧基官能氨基硅烷组成,特别优选三烷氧基官能的氨基硅烷组成。已经发现,特别地在三烷氧基官能的氨基硅烷与多官能度(甲基)丙烯酸酯的存在下,所述的基于聚硅氧烷的涂料组合物能够将快速的固化反应速率与改进的柔韧性很好地结合在一起,而不会产生不利的影响。
固化体系的具体实施方案可以进一步包含固化加速剂。该固化加速剂可以是金属催化剂,其处于包含该一种或多种金属的有机金属催化剂的形式。包含至少一种有机金属催化剂的固化加速剂可以用于进一步加快该涂料组合物在宽的温度范围内固化成保护性涂膜的速率的目的。在需要环境温度固化该涂料组合物的某些用途中,该有机金属催化剂固化加速剂可以在环境温度下提供加快的固化速率。合适的固化加速剂可以包括至少一种金属催化剂,其包含选自锌、锰、锆、钛、钴、铁、铅、铋或者锡的金属,并且具有式:
其中“Me”是金属,R10和R11可以独立地选自酰基,烷基,芳基或者烷氧基,其中该酰基、烷基、芳基和烷氧基可以每个具有至多12个碳原子。R12和R13可以选自针对R10和R11所述的那些基团或者选自无机原子例如卤素、硫或者氧。在具体实施方案中,R10、R11、R12和R13基团可以选自丁基、乙酸酯基、月桂酸酯基、辛酸酯基、新癸酸酯基或者环烷酸酯基。在具体实施方案,该固化加速剂可以是有机金属锡催化剂或者钛催化剂,例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酰基二丙酮酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二辛基锡、或者有机钛酸酯如四丁基钛酸酯。适用的金属催化剂是可以市购获得的,例如TYZOR TNBTTITANATE(市售自DORF KETAL CHEMICALS)以及FASCAT 4200(市售自PMC ORGANOMETALLIXINC)。在某些实施方案中,该固化体系可以包含至多10重量%的固化加速剂,和在其他实施方案中0.02-7重量%的固化加速剂,基于该固化体系的总重量计。
在本公开内容的环氧聚硅氧烷涂料组合物中,当配制成双组分或更多组分的涂料组合物时,基料组分A和固化体系组分B的重量比可以有利地在70:30到90:10,如75:25到87:13之间的范围内。
在具体实施方案中,本公开内容的涂料组合物可以进一步包含柔韧性环氧树脂,例如基于蓖麻油的缩水甘油基醚的柔韧性树脂,CAS No.74398-71-3。例如在某些实施方案中,该柔韧性环氧树脂可以是蓖麻油的缩水甘油基醚,其环氧当量是200-1000。合适的蓖麻油的缩水甘油基醚的例子包括但不限于HeloxyTM505,其是一种蓖麻油多缩水甘油基醚,环氧当量是200-500,市售自Momentive Specialty Chemicals,Columbus,OH,以及在CASNo.74398-71-3下的其他市售蓖麻油多缩水甘油基醚。其他合适的柔韧性环氧树脂可以包括Erisys GE-22环己烷二甲醇的二缩水甘油基醚,Erisys GE-36聚氧亚丙基二醇的二缩水甘油基醚,Erisys GE-60山梨糖醇缩水甘油基醚(Erisys系的二缩水甘油基醚市售自CVCSpecialty Chemicals,Moorestown,NJ)和CoatOSil*2810二环氧官能聚二甲基硅氧烷(市售自Momentive Specialty Chemicals,Columbus,OH)。该柔韧性环氧树脂可以包括在该涂料组合物中,其中基于涂料组合物总重量计,该涂料组合物包含至多15重量%的柔韧性环氧树脂。在其他实施方案中,该涂料组合物可以包含2-15重量%的柔韧性环氧树脂,或者甚至5-11重量%的柔韧性环氧树脂。
根据某些实施方案,该涂料组合物可以任选地包含一种或多种有机氧基硅烷。关于在某些实施方案中所用的任选的有机氧基硅烷,该有机氧基硅烷可以具有下面的通式:
其中R10可以选自含有至多6个碳原子的烷基或者环烷基或者含有至多10个碳原子的芳基。R11独立得选自含有至多6个碳原子的烷基、羟基烷基、烷氧基烷基或者羟基烷氧基烷基。在一种实施方案中,R11可以包含具有至多6个碳原子的基团,例如来促进该有机氧基硅烷的快速水解,该反应可以通过水解的醇类产物的挥发性来驱动。不打算受限,据信具有大于6个碳原子的R11基团会削弱有机氧基硅烷的水解,这归因于每种醇类似物相对低的挥发性。在包含该有机氧基硅烷的具体实施方案中,该硅烷可以是三烷氧基硅烷,例如UnionCarbide的A-163(甲基三甲氧基硅烷),A-162和A-137和Dow Corning的Z6070和Z6124。根据可以包含有机氧基硅烷的那些实施方案,该涂料组合物可以包含0.1-10重量%的有机氧基硅烷。在一种实施方案中该涂料组合物可以任选地包含0.7-10重量%的有机氧基硅烷或者甚至1-5重量%的有机氧基硅烷。
根据不同的实施方案,该涂料组合物可以包含一种或多种其他成分,包括但不限于,包括腐蚀抑制剂、除湿剂、颜料、填料、流变改性剂、增塑剂、消泡剂、附着力促进剂、悬浮剂、流平剂、触变剂、催化剂、颜料润湿剂、含沥青和柏油增充剂、防沉剂、稀释剂、UV光稳定剂、脱泡剂、分散助剂、溶剂、表面活性剂或者其任意混合物。树脂涂料组合物领域技术人员将理解其他常规成分可以并入该涂料组合物中,并且处于此处所述的本公开内容不同实施方案的范围内。当配制成双组分或更多组分涂料组合物时,上述这些其他成分可以视需要选择并包括在任一个组分中,例如可以有利地包括在基料组分A中。在具体实施方案中,基于涂料组合物总重量计,该聚硅氧烷涂料组合物可以包含至多80重量%、例如至多65重量%、50重量%、30重量%、20重量%或10重量%的这样的成分。
在某些实施方案中,该涂料组合物可以另外包含一种或多种腐蚀抑制剂。合适的腐蚀抑制剂的例子包括但不限于基于磷酸锌的腐蚀抑制剂,例如微粉化的SZP-391,430磷酸钙,ZP磷酸锌,SW-111磷硅酸锶,720混合的金属磷碳酸盐和550和650所有的有机腐蚀抑制剂,市售自Halox,Hammond,IN。其他合适的腐蚀抑制剂可以包括ZPA磷酸铝锌和ZMP磷酸钼锌,市售自Heucotech Ltd,Fairless Hills,PA。腐蚀抑制剂可以以1-7重量%的量包括在该涂料组合物中。该涂料组合物的不同实施方案可以另外包含一种或多种光稳定剂,例如液体受阻胺光稳定剂(“HALS”)或者UV光稳定剂。合适的HALS的例子包括例如HALS化合物例如292,123,622,783,770,市售自BASF,Ludwigshafen,Germany。合适的UV光稳定剂的例子包括例如光稳定剂,例如UV-1164L(2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-异辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪),市售自Cytec Industries,Woodland Park,NJ,和1130和328,市售自BASF,Ludwigshafen,Germany。该一种或多种光稳定剂可以以0.25-4.0重量%的量包括在该涂料组合物中。
用于该涂料组合物某些实施方案的合适的颜料可以选自有机或者无机着色颜料,并且可以包括例如二氧化钛,炭黑,灯黑,氧化锌,天然和合成的红色、黄色、棕色和黑色铁氧化物,甲苯胺黄和联苯胺黄,酞菁蓝和绿,和咔唑紫,和体质颜料,包括研磨的和结晶的二氧化硅,硫酸钡,硅酸镁,硅酸钙,云母,含云母的氧化铁,碳酸钙,锌粉,铝和硅酸铝,石膏,长石等。应理解可以用于形成所述组合物的颜料的量是可变的,这取决于具体的组合物应用,并且当期望透明组合物时可以为零。在不同的实施方案中,该聚硅氧烷组合物可以包含至多50重量%的细粒度颜料和/或填料。在一些实施方案中,使用大于50重量%细粒度颜料和/或填料成分会产生过粘而难以施用的组合物。在其中期望的是最终组合物中具有大于50%的颜料或填料的某些组合物中,例如富锌底漆(其在干膜中包含至多90%的锌)或者铺地材料组合物(其可以包含至多80%的颜料/填料),该颜料或者填料可以作为第三组分而分别包装。取决于具体的终端用途,该涂料组合物的某些实施方案可以包含20-35重量%的细粒度填料和/或颜料。
该颜料和/或填料成分可以典型地加入到包含基料组分的A部分中,例如通过用齿状分散盘分散到最大30μm的研磨细度,或者可选择地在加入聚硅氧烷成分之前,可以球磨或者砂磨到相同的研磨细度。在某些实施方案中,选择细粒度颜料或者填料和分散或者研磨到30μm,施工时允许用常规的空气的、空气辅助的无气的、无空气的和静电喷涂设备来雾化经混合的基料树脂和固化组分,并且在施涂后可以提供光滑的均匀表面外观。
本公开内容不同实施方案的基于聚硅氧烷的涂料组合物可以配制来用常规的空气的、无气的、空气辅助的无气的和静电喷涂设备、刷或辊进行施涂。某些实施方案的组合物可以作为保护涂层,以25微米到2毫米的干膜厚度用于钢、镀锌的(galvanizing)、铝、混凝土和其他基底。因此,可用于形成本公开内容的组合物的颜料或者填料成分可以选自细粒度材料,例如但不限于具有至少90重量%的大于1250目的尺寸。
优选的,配制的所述涂料组合物可以不含水,特别是不含特意外加的水,但该涂料组合物在固化过程中需要水,所需的水分可以来自空气湿气,因而其是湿固化性的。
根据本公开内容不同实施方案的基于聚硅氧烷的涂料组合物通常是低粘度的,并且可以无需加入溶剂而喷涂。然而在某些实施方案中,可以加入有机溶剂来改进用静电喷涂装置雾化和施涂,或者当通过刷子、辊或者常规的空气和无空气喷涂装置施涂时,改进流动性,流平性和/或外观。可用于这个目的示例性溶剂包括但不限于酯、醚、醇、酮、二醇等。在某些实施方案中,加入到本公开内容组合物中的溶剂的量会被清洁空气法案下的政府法规限制到大约420g溶剂/每升组合物。
本公开内容的涂料组合物可以作为至少包含双组分或双包装的多组分体系来提供。所谓多组分体系是涂料领域公知的术语,其指的是将涂料组合物的成分配制成多个部分或组分,然后将各个部分或组分分装在不同的容器中,例如防湿容器。在所述多组分体系中,第一包装(即第一组分或基料组分A)可以包含所述的式I的聚硅氧烷、所述的非芳族环氧化物树脂、所述的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体、任何颜料和/或填料成分,添加剂和/或溶剂(若期望)。第二包装(即第二组分或固化体系组分B)包含一种或多种烷氧基官能氨基硅烷和任选的固化加速剂。本公开内容某些实施方案的涂料组合物还可以作为三组分或三包装体系来供给,其中颜料和/或填料或者其他添加剂是以分别的包装或组分来供给的,例如用于铺地材料/混凝土保护配方或者富锌底涂料。
根据本公开内容的涂料组合物可以在-6℃至50℃的环境温度条件下施涂和完全固化。在低于-18℃的温度下固化会减慢。然而,本公开内容不同实施方案的涂料组合物可以在至多40℃-120℃的焙烤或固化温度施涂。
基料组分中的环氧树脂和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体可以用足够的固化体系来固化,其中硅烷上的伯氨基会与丙烯酸单体的双键通过迈克尔加成反应打开双键,其反应速度将比氢化环氧树脂的固化速度更快;而胺氢与环氧树脂的环氧基反应来形成环氧链聚合物,和与聚硅氧烷反应来形成聚硅氧烷聚合物,其中该环氧链聚合物和聚硅氧烷聚合物可以共聚来形成固化的交联的环氧聚硅氧烷聚合物组合物。
在某些实施方案中,该环氧树脂和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体组分可以用足够的固化体系固化,来提供0.7-1.3胺当量、优选0.8-1.1胺当量/1.0环氧和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体中双键当量。
根据本公开内容的不同实施方案的涂料组合物能够表现出改进的柔韧性、优异的耐腐蚀性、耐候性、耐磨性、耐化学品性的一种或多种性能改善,允许无限的再涂覆,提供了优于常规的环氧-聚硅氧烷涂料组合物的柔韧性。本公开内容的聚硅氧烷涂料组合物可以表现出在耐化学品腐蚀性和耐候性方面出人意料的和令人惊讶的改进,以及高的拉伸和压缩强度,柔韧性和优异的耐冲击性和耐磨性。
本公开内容的某些实施方案还可以包括一种经涂覆的基底,其包含具有用根据此处所述的实施方案的涂料组合物涂覆的至少一个表面的基底。本公开内容的涂料组合物可以施用到期望的基底表面上,来保护它防止老化、冲击和暴露于腐蚀和/或化学品。可以使用此处所述的涂料组合物处理的示例性基底包括但不限于木材、塑料、混凝土、玻璃体表面和金属表面。根据此处所述的实施方案的涂料组合物可以用作面漆涂层,其直接布置于基底表面本身上或者布置于一种或多种在先的或者其他底漆或者中间漆涂层上,例如无机或者有机底漆涂层,其布置于基底表面上来实现期望的目的。
本公开内容的实施方案提供了一种保护基底表面防止一种或多种的化学品、腐蚀和气候的不期望的影响的方法,其用通过下面方法所制备的涂料组合物来涂覆基底例如此处所述的基底的至少一个表面,该方法包括:形成基料组分,将固化体系加入该基料组分中以形成完全固化的聚硅氧烷涂料组合物,和在该涂料组合物变得完全固化之前,将该涂料组合物施涂到待保护的基底的至少一个表面上。该基料组分可以通过合并至少下面的如上所述的成分来形成:具有式I的聚硅氧烷,非芳族环氧化物树脂以及多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。该固化体系如上所述包含至少一种烷氧基官能氨基硅烷和任选的包含至少一种催化剂和/或固化加速剂。在不同的实施方案中,该固化体系的胺当量可以是112-250g/NH。在某些实施方案中,该基料组分可以进一步包括柔韧性环氧树脂,其基于蓖麻油的缩水甘油基醚,并且环氧当量是200-1000。
此处所述的不同实施方案的涂料组合物可以通过常规技术例如喷涂或刷涂等施涂到待处理的表面上,并且通常施涂成25-250微米厚度,或者在一些实施方案中至多1.5毫米厚度的膜。如果需要,则该涂料组合物的多层可以施涂到待保护的表面上。例如对于用于木制基底例如家具工业来说,该涂料可以以干膜厚度75-125微米来施涂,来为下层的表面提供期望的保护度。在其他表面结构上,适当厚度的涂层可以施涂来提供期望的保护水平。该涂料组合物一旦施涂到基底的至少一个表面上后,可以在环境温度进行固化,直到完全固化,或者可选择地,可以在从环境温度至多150℃-200℃的高温下固化,例如将该经涂覆的基底置于干燥炉或者固化炉中。该基底可以在该涂料组合物完全固化或者该涂料组合物部分固化之后从炉中除去,其后该涂料组合物可以继续在基底上在环境温度下固化,直到达到完全固化。
本公开内容不同实施方案的这些和其他特征将通过考虑下面的实施例而变得更加显而易见。下面的实施例中所述的本公开内容不同的实施方案不被视为是将本发明限制到它们的细节。实施例以及整个说明书中全部的份数和百分比是以重量单位计的,除非另有指示。
实施例
下面的实施例描述了用于涂覆目的不同实施方案的涂料组合物的制备。
在这些实施例中,配制了根据本公开内容的示例性环氧硅氧烷涂料体系,并且测试了干燥性、耐磨性、柔韧性、耐候性、耐腐蚀性和耐化学品性,并且与对比的涂料体系进行了比较。
实施例1-制备基料组分A1
如下制备用于本发明配方的基料组分A,各成分的重量比例如表1中所示:将氢化双酚A环氧树脂(EPONEX 1510,190克,市售自Hexion)称重到1升不锈钢混合容器中,并且置于安装有齿装分散盘的高速分散机下。将触变剂(MONORAL 8800K,10克,市售自HS CHEM COLTD)边搅拌边加入该混合容器中,同时高速分散10分钟,随后加入表面活性剂(DISPERBYK-182,5克,市售自BYK)。然后加入颜料钛白粉(BLR-895,250克,市售自LOMON BILLIONS)、填料(1250目硫酸钡,120克)并高速分散,同时使该混合物的温度达到65℃并保持30分钟,直至获得30μm以下的细度。然后加入多官能度(甲基)丙烯酸酯单体(1,6-己二醇二丙烯酸酯,50克,市售自Allnex),聚硅氧烷树脂(Dowsil 3074,250克,市售自Dow)、消泡剂(TEGOFOAMEX N,3克,TEGO FOAMEX 840,2克,市售自EVONIK)、流平剂(Dowsil 57additive,5克,市售自Dow)、光稳定剂(TINUVIN 292,15克,市售自BASF)、柔韧性环氧树脂(HELOXY 505,40克,市售自Hexion)和溶剂(二甲苯,70克),同时慢速搅拌。直到混合均匀。并且然后倒入铁罐中,作为基料组分A1储存。
实施例2-制备基料组分A2
如下制备用于本发明配方的基料组分A2,各成分的重量比例如表1中所示:将氢化双酚A环氧树脂(EPONEX 1510,220克,市售自Hexion)称重到1升不锈钢混合容器中,并且置于安装有齿装分散盘的高速分散机下。将触变剂(DISPARLON 6500,13克,市售自KUSUMOTOCHEMICALS)边搅拌边加入该混合容器中,同时高速分散10分钟,随后加入表面活性剂(RHODAFAC RE-610,5克,市售自SOLVAY)。然后加入颜料钛白粉(BLR-895,250克,市售自LOMON BILLIONS)、填料(1250目硫酸钡,120克)并高速分散,同时使该混合物的温度达到65℃并保持30分钟,直至获得30μm以下的细度。然后加入多官能度(甲基)丙烯酸酯单体(1,6-己二醇二丙烯酸酯,75克,市售自Allnex),聚硅氧烷树脂(Dowsil 3074,240克,市售自Dow)、消泡剂(TEGO FOAMEX N,3克,TEGO FOAMEX 840,2克,市售自EVONIK)、流平剂(Dowsil57additive,5克,市售自Dow)、光稳定剂(TINUVIN 292,15克,市售自BASF)和溶剂(二甲苯,52克),同时慢速搅拌。直到混合均匀。并且然后倒入铁罐中,作为基料组分A2储存。
实施例3-制备对比实施例基料组分AR1
类似于上述的本发明的涂料组合物的基料组分A2的制备过程和用量,各成分的重量比例如表1中所示,区别在于配方中增加环氧丙烯酸树脂(SETALUX-8503-SS-60,50克,市售自Allnex)。
实施例4-制备对比实施例基料组分AR2
类似于上述的本发明的涂料组合物的基料组分A2的制备过程和用量,各成分的重量比例如表1中所示,区别在于配方中增加环氧丙烯酸树脂(SETALUX-8503-SS-60,100克,市售自Allnex)
实施例5-制备对比实施例基料组分AR3
类似于上述的本发明的涂料组合物的基料组分A2的制备过程和用量,各成分的重量比例如表1中所示,区别在于配方中不含多官能(甲基)丙烯酸酯单体而使用等量的聚氨酯丙烯酸树脂(Photomer 6008,市售自IGM)
实施例6-制备对比实施例基料组分AR4
类似于上述的本发明的涂料组合物的基料组分A2的制备过程和用量,各成分的重量比例如表1中所示,区别在于配方中增加聚氨酯丙烯酸树脂(Photomer 6008,50克,市售自IGM)
实施例7-制备对比实施例基料组分AR5
类似于上述的本发明的涂料组合物的基料组分A2的制备过程和用量,各成分的重量比例如表1中所示,区别在于配方中增加1,6-己二醇二丙烯酸酯的用量,同时减少氢化双酚A环氧树脂的用量。
表1:基料组分配方
制备固化体系组分B
制备了根据本公开内容实施方案的固化体系组分B1和B2。每个固化体系的成分和量在表2中给出。将所述成分称重到0.5升容器中,在氮气保护下,密封和置于摇动器上5分钟,来提供固化体系1、2和对比固化体系3。
固化体系B1是通过三烷氧基官能氨基硅烷(KH-550,68克,KH-540,27克,市售自江苏晨光)与金属催化剂(TYZOR TNBT TITANATE,5克,市售自DORF KETAL CHEMICALS)混合来制备。
固化体系B2是通过三烷氧基官能氨基硅烷(KH-550,65.15克,KH-540,27.97克,市售自江苏晨光)与金属催化剂(FASCAT 4200,6.88克,市售自PMC ORGANOMETALLIX INC.)混合来制备。
表2:固化体系配方
涂料配方
使用分别如表1和表2中所示的涂料基料组分和固化体系组分,其中通过将二者按照重量比例混合来制备涂料组合物:将该基料组分和固化体系组分称重到容器中,并且用金属抹刀搅拌直到充分混合,来提供涂料组合物。
对于涂料配制剂1,将基料A1(87g)与固化体系B1(13g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:1.03。
对于涂料配制剂2,将基料A2(86g)与固化体系B1(14g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.92。
对于涂料配制剂3,将基料AR1(86g)与固化体系B1(13g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.90。
对于涂料配制剂4,将基料AR2(86g)与固化体系B1(14g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.90。
对于涂料配制剂5,将基料AR3(91g)与固化体系B1(9g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.91。
对于涂料配制剂6,将基料AR4(86.5g)与固化体系B1(13.5g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.92。
对于涂料配制剂7,将基料A2(86g)与固化体系B2(14g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.92。
对于涂料配制剂8,将基料AR5(83g)与固化体系B1(17g)组合,其基料和固化剂的化学计量比为1:0.84。
性能测试
使用150μm开口的刮膜器,将所得聚硅氧烷涂料混合物刮涂到玻璃条上,测试了所述涂料的干燥性(ASTM D1640)。
使用喷枪将所得硅氧烷涂料组合物喷涂到铝板上,并且使得该涂层在室温下完全固化。测试了所述涂层的柔韧性(锥形心轴,ASTM D522)和耐候性(氙灯人工加速老化,ISO 4892-2)。在测试柔韧性时将样板在23.3℃/50%RH条件下干燥14天。
还测量了人工加速老化初始、10个星期、20个星期后的60度角光泽变化(ISO2813)。
将所得聚硅氧烷涂料组合物施涂到玻璃板上,并且使得该涂层在室温下完全固化,测试了所述涂层的耐磨性(ASTM D 4060,CS17的轮子,载重1KG,耐磨1000转)。
将所得聚硅氧烷涂料组合物施涂到涂覆有60微米环氧富锌底漆和140微米的环氧中间漆的喷砂Sa2.5的钢板上,并且使得该涂层在室温(23℃)下完全固化,测试了所述涂层的7天耐化学品性(ISO 2812-4),以及3000小时耐盐雾性(ASTM B117)并评估了测试板面的起泡(ASTM D714)、生锈(ASTM D1654)、划线处的锈蚀蔓延(ASTM D1654)。在ASTM D 714中用数字10,8,6,4,2,0表示起泡的大小程度(10(或无)指没有起泡,数字越小泡越大),用字母D,MD,M,F表示起泡的频率(Dense,Medium dense,Medium,Few)。测试结果在表3中给出。
该数据证实了与对比的现有技术的组合物相比,根据本公开内容所制造的硅氧烷涂料组合物表现出通过锥形心轴伸长率所测量的改进的柔韧性,而且拥有优异的耐候性、耐磨性和耐化学品性。
表3:涂覆的面板测试结果
另外,对于涂料配制剂8,在玻璃板上刮涂后的60度光泽度只有55,和其它的相比从高光变成了半光,因而没有继续进行其它性能的测试。
虽然在上面出于说明的目的来描述了本发明具体的实施方案,但是本领域技术人员将理解可以对此处所述的不同实施方案进行改变,而不脱离其宽的创造性理念。因此,应当理解这个说明书不局限于所公开的具体的实施方案,而是打算覆盖处于附加的权利要求所限定的本发明的精神和范围内的改变。
Claims (17)
2.根据权利要求1的涂料组合物,其中所述非芳族环氧树脂是非芳族的氢化环氧树脂,更优选是非芳族的氢化环己烷二甲醇和氢化的双酚A类型环氧化物树脂的二缩水甘油基醚。
3.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体是在环状、线性或支化的脂族或脂环族烃基构成的骨架的末端或侧向具有至少2、3或4或更多个(甲基)丙烯酸酯基团的单体化合物,其中所述脂族或脂环族烃基由C和H原子以及任选的一个或多个杂原子如O构成,优选不含有杂原子。
4.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇三(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇丙氧基化物二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和/或丙氧基化的甘油三(甲基)丙烯酸酯。
5.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体包括己二醇二丙烯酸酯,环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯和/或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
6.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述的至少一种烷氧基官能氨基硅烷包含至少一种二烷氧基官能的氨基硅烷和/或至少一种三烷氧基官能的氨基硅烷。
7.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述固化体系的至少80重量%、优选至少90重量%、再更优选至少95重量%或100重量%由烷氧基官能氨基硅烷,特别优选三烷氧基官能的氨基硅烷组成。
8.根据权利要求6或7的涂料组合物,其中所述三烷氧基官能氨基硅烷包括氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三丙氧基硅烷、氨基新己基三甲氧基硅烷、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙基二亚乙基三胺、3-(3-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷、氨基乙基氨基甲基苯基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基-3-氨基丙基-三-2-乙基己氧基硅烷、N-氨基己基氨基丙基三甲氧基硅烷、和/或3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷。
9.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中基于涂料组合物总重量计,所述涂料组合物包含12-65重量%的具有式I的聚硅氧烷;8-30重量%的所述非芳族环氧化物树脂;1-12重量%的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体;和5-40重量%的所述固化体系并且其加入量足以在该涂料组合物中提供0.7:1.0到1.3:1.0、优选0.8:1.0到1.2:1.0和更优选0.9:1.0到1.1:1.0的胺当量与环氧当量和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体中双键当量之和的比。
10.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中基于涂料组合物总重量计,该涂料组合物包含2-8重量%的多官能度(甲基)丙烯酸酯单体。
11.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中基于涂料组合物总重量计,该涂料组合物还进一步包含至多15重量%的固化加速剂;和/或至多15重量%的柔韧性环氧树脂,其基于蓖麻油的缩水甘油基醚,其环氧当量是200-1000。
12.根据前述权利要求任一项的涂料组合物,其中所述涂料组合物不包含环氧(甲基)丙烯酸酯和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
13.一种基于聚硅氧烷的多组分涂料组合物,其至少包含基料组分A,其包含如权利要求1中所述的式I的聚硅氧烷、非芳族环氧化物树脂和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体;以及组分B,其包含如权利要求1中所述的固化体系。
14.根据权利要求13的多组分涂料组合物,其中基料组分A和固化体系组分B的比例使得在该涂料组合物中提供0.7:1.0到1.3:1.0、优选0.8:1.0到1.2:1.0和更优选0.9:1.0到1.1:1.0的胺当量与环氧当量和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体中双键当量之和的比。
15.一种用涂料组合物涂覆表面的方法,该方法包括:
提供基料组分,所述基料组分包含如权利要求1中所述的式I的聚硅氧烷、非芳族环氧化物树脂和多官能度(甲基)丙烯酸酯单体,
将如权利要求1中所述的固化体系加入该基料组分来形成完全固化的涂料组合物;和
在该涂料组合物变成完全固化之前,将该涂料组合物施用到待保护的基底表面上,
其中该涂料组合物保护基底表面防止一种或多种的化学品、腐蚀和气候的不期望的影响。
16.经涂覆的基底,其中该基底包含至少一个涂覆有如权利要求1所述的涂料组合物或者用如权利要求15所述的方法涂覆的表面。
17.根据权利要求16的基底,所述基底选自木材、塑料、混凝土、玻璃体和金属。
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