CN1422311A - 硅氧烷组合物、制造和使用使无孔表面防水、防污和防染的无voc、不易燃的膏、糊和粉末的方法 - Google Patents
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Abstract
硅氧烷组合物用于处理例如玻璃、瓷器、陶瓷、磨光的或涂覆金属、塑料等等，以使其防水、防污和防染。不含挥发性有机化合物(VOC)的膏、糊、粉末和固体组合物，由硅氧烷组合物中包含稳定剂提供。无溶剂的硅氧烷组合物提供了许多优点，并且改善了防水/防污性能。
Description
技术领域
本发明涉及硅氧烷组合物及用于处理诸如玻璃、瓷器、陶瓷、磨光的或涂覆金属、塑料等等的无孔表面以使其防水、防污和防染的方法。本发明还涉及不含挥发性有机化合物(VOC)的膏、糊、粉末和固体组合物。
背景技术
已有大量的研究和开发涉及到用于使无孔表面防水的硅氧烷组合物。US 2,612,458(Stedman)公开了取代的聚硅烷应用于挡风玻璃以实现防护的方法。US 2,923,653(Stedman)公开了在聚硅烷中使用烷氧基团的改进组合物以提高防护性。US 2,962,390(Fain等)描述了含有固体磨料和烷基烷氧基硅烷的一种糊，它在玻璃表面上摩擦时产生排斥性。US 3,244,541(Fain等)公开了烷基烷氧基硅烷单体的酸性溶液，它在玻璃上生成防雨膜，同时也是抗溶剂。
US 3,579,540(Ohlhausen)公开了烷基聚硅氧烷和酸或烷基聚硅氧烷、酸和溶剂的防水成膜组合物，它们在无孔基底上形成耐用的和有效的防水膜。该专利还公开了向醇中加入酸以形成中间半酯，然后加入烷基聚硅氧烷以使烷基聚硅氧烷可溶并消除混合物中两相或三相的形成的重要性。它也公开了烷基聚硅氧烷可与溶剂、稀释剂及包括胶状的焦化硅石和粘土的补充剂一起使用。优选的溶剂是异丙醇。P3,817,769(Fisher)公开了一种快速固化的防护组合物，通过使用染料，即亚甲基蓝，产生耐用和坚韧的聚硅氧烷膜。但是，依照Fisher的实施例所制备的膜的防护性较差，除非硫酸也混合在该组合物中。US3,998,643(Liddle)公开了在Ohlhausen组合物中加入氟化氢、以及所声明的提高防护性和耐用性的方法。
US 5,021,089(Uwata等)公开了一种防水组合物，其包括挥发性有机溶剂、甲硅烷基磷酸盐和有机聚硅氧烷，因此消除了在前面公开的防水组合物对无机酸的需求。US 5,417,744 (Gasmena)公开了一种组合物，其包含氟化聚硅氧烷、聚硅氧烷、聚酯改性的聚硅氧烷、酸、水和醇，获得光学透明的、具有疏水性质的涂层。US 5,584,917(Kijima)公开了一种防水组合物，其包括含氨基的聚有机硅氧烷、有机酸、表面活性剂和水溶剂。US 5,697,991(Frazer)公开了作为改进的防水处理化合物的烷基聚硅氧烷、无机酸、溶剂和软质磨料(0.5～3.0％，优选为1％)，其中该研磨剂用来增强污垢和砂粒的去除。US 5,759,618(Taylor)公开了在定时、临界的温度和湿度下将过量的烷氧基硅烷/硫酸溶液施加在玻璃表面之前，用于玻璃表面的一种强磷酸、氢氟酸、硫酸清洗溶液，用于除去过量物，以便在玻璃表面上获得耐磨的、防水的涂层。
对防水硅氧烷涂层的研究和开发近30年之后，主要技术已包括使用酸化的基于溶剂的硅氧烷成分。大多数的商业产品利用某种形式的约10％浓度的烷基硅氧烷、和约1％浓度的无机酸及醇溶剂配制和销售。当在表面直接施加，通常用纸巾或布磨擦时，这些醇溶液都会在无孔表面，特别是玻璃表面上产生防水涂层。由于醇的蒸发，雾状的膜继续存在，进一步用干燥材料磨光以获得预期的透明防水涂层。在应用过程中，蒸发的醇的气味是有害的，特别是在封闭的淋浴或浴室处。为使对健康的利害关系最小化，OSHA建议的对多数醇和其它溶剂的人类接触极限，即丙醇(OSHA PEL：TWA 400ppm，STEL 500ppm)及乙醇(OSHA PEL：TWA 1000ppm)。这些挥发性溶剂也会造成空气污染，并且被控制管理机构认为是不理想的挥发的的有机化合物(VOC)。由于这些溶剂也是易燃的，并且在使用中可能点火，或如果蒸气是密闭的，会形成爆炸混合物，因此这些溶剂在存储和处理方面有限制。
基于溶剂的硅氧烷组合物，由于它们的易燃性和暴露给工人的有毒蒸气目前已经限制了它们在工业上的应用。这些基于溶剂的硅氧烷需要额外的资金支出，用于防暴设备的使用、蒸气清除和洗涤的排放设备以及监视暴露在溶剂蒸气中的工人。
基于溶剂的硅氧烷组合物的施加，利用了由于溶剂蒸发以及由擦除材料对硅氧烷的吸收而提供的每平方英尺覆盖面上过量的硅氧烷。过量的硅氧烷仍保留在擦除材料上，并且不能应用于需要处理的表面上。溶剂的存在也与需要处理的表面相关联的填料、涂料等不相容。因此，需要一种防水组合物，可以除去溶剂并且更加有效地和经济地利用硅氧烷。
基于溶剂的硅氧烷组合物的应用也要求溶剂的蒸发时间并且产生雾状的防水涂层，它可以归因于在溶剂的蒸发中从硅氧烷中分离出酸，通常是硫酸。生成的薄雾需要二次磨光步骤和/或干揩，以形成一个光学透明的涂层。因此，最理想的是提供一种组合物，产生一种光学透明的防水和防污涂层，而不需要过多的等待、人力或额外的擦拭。
对无孔表面上使用基于系统的溶剂以及相容溶剂的蒸发时产生的薄雾，是由一个硅氧烷相和一个强酸相的形成而造成的。该薄雾层然后必须被擦拭，以便在表面上使硅氧烷和酸相紧密混合，以除去过多的两相及使其防水和防污。
基于溶剂的硅氧烷组合物，也具有存储温度的限制。例如，已经有报道，由于时而出现在仓库中或在密闭的卡车运输中的高存储温度而导致的密闭容器中的醇类组合物“爆炸”，高存储温度导致容器内部的蒸气压力上升，使容器破裂。这不仅导致产品和包装材料的损失，同时它也带来了潜在的危险的燃烧和/或爆炸事件。另外还存在对不含挥发性有机化合物(VOC)、或VOC相容物且是无害的防水硅氧烷组合物的需要。
大多数基于溶剂的硅氧烷组合物包含约10重量％水平的活性组分。因此，组合物的90％是溶剂，这需要一个大容器来将产品运输给消费者。而较大的容器依次需要更多的包装材料、更大的箱子、更多的仓库空间、更高的运输成本和更多的货架空间。理想的是提供一种浓缩的硅氧烷组合物，它可以减少制造、包装、存储、运输和相关的销售成本，并且在需要处理的表面上提供更大的覆盖范围。
当稀释的基于溶剂的硅氧烷组合物施加到硬表面上并且擦拭到磨光的防水涂层上时，该硅氧烷涂层是非常薄的，在一个单分子层的级别上。这些薄涂层将不会掩盖已经被涂覆的硬表面上细密的划痕和其它的疵点。较为理想的是提供一种硅氧烷涂层组合物，它会留下一层光学透明的多分子层，可以在被涂覆的无孔表面上掩盖或填充细密的划痕和其它疵点，并且导致表面外观的恢复。
考虑到上述关于硅氧烷组合物的研究和开发的技术现状时，需要很多的改进。
发明内容
本发明涉及一种用于处理无孔表面的基本无溶剂的防水和防污组合物。该组合物基本由硅氧烷和酸的多相分散系组成。固体稳定剂以能够稳定该分散系防止其分离的有效量分布在该多相分散系中。这种基本上无溶剂的硅氧烷组合物因此克服了在本发明的背景技术中所列举的许多与基于溶剂的硅氧烷组合物相关的缺点。
本发明的防水和防污组合物有利于处理多种包括玻璃、瓷器、陶瓷、磨光或上漆的(涂覆的)金属、塑料等等的无孔表面，使其防水和防污。消费者、商业和工业领域中的现有需求，由本发明的组合物实现，因为它们是无VOC的或与VOC相容的、经济的、不可燃的、实用的、容易使用的、在使用中无雾的、能够均匀输送活性成分和提供改进的防水/防污性能的。
在另一个实施方案中，本发明的防水和防污组合物以膏、糊或粉末的物质形式配制与使用。在该实施方案中，可以如后面描述的使用添加剂，用于稀释组合物中的硅氧烷和/或酸相。然而，该固体稳定剂以任何这种形式兼容各相，以防止其分离。该硅氧烷组合物的这些形式，使得多分子和透明涂层可以形成于多种无孔表面上。另外，这些多层涂层掩盖或填充了被涂覆的无孔表面上的细密划痕和其它疵点。因此，本发明的组合物和方法能够修复无孔表面，例如在使用中会产生划痕和其它疵点的玻璃。
本发明还提供防水和防污组合物的制备方法。在无溶剂的组合物中，硅氧烷化合物和纯酸(没有溶剂)与有效量的固体稳定剂混合，以使均匀混合物中的各组分相容或结合。在某些情况下，加热混合物和/或使用高剪切混合以实现理想的各组分均匀混合以确保稳定性，可能是理想的。产生的硅油、酸和稳定剂的组合物，可能是膏、糊、粉末或固体，这取决于打算使用的最理想的形式。已经发现固体稳定剂在细粒的形式下使用具有最大的优越性。细粒可以使硅氧烷和酸按合适的比例直接输送到需要处理的表面上。固体稳定剂的含量取决于需要的产品类型，约为组合物的5～85重量％，所含颗粒的平均粒度优选为小于约100微米，更优选为约5至50微米，并且比重范围为约0.12～2.9gm/cc，对于膏和糊，更优选为约0.12～1.8gm/cc。大量的硅氧烷、酸和固体稳定剂，可以按照本发明的原理来使用，并参照下面的详细描述进行理解。
具体实施方式
依据上面的概要，本发明的目的是提供使无孔表面防水、防污和防染的方法，其主要组分是(1)不燃的、无VOC的或与VOC相容的和基本上无溶剂的，(2)更容易以膏、糊或粉末的形式施加，(3)光学透明薄膜，它可以是多分子层来填充微小的表面划痕，(4)存储稳定的，(5)提供更大的单位质量或体积的覆盖范围，及(6)更加耐用，以及对肥皂、溶剂、清洁剂和研磨剂的清除具有更大的阻力。这些目的是通过使用以有效量分布在分散系中的固体稳定剂，稳定由硅氧烷和酸构成的多相分散系以抵抗其分离，形成一个稳定的膏、糊或粉末来实现的。
依据本发明的最佳模式，用于无孔表面的改进的防水和防污、不燃的、无VOC的组合物是如下制备的：将有机硅氧烷化合物与酸和有效量的稳定剂在没有挥发性的有机化合物的情况下相混合。
A.硅氧烷
通常硅油可以由式(A)描述：
其中，
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；或包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基团；氢、羟基、卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
合适的有机硅氧烷化合物包括硅油，例如聚二烷基聚硅氧烷、聚烷基聚烷氧基聚硅氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基芳基聚硅氧烷、有机官能的聚硅氧烷、氟代烷基聚硅氧烷、环硅氧烷，具有终端三烷基甲硅烷氧基、二烷基芳基甲硅烷氧基、二烷基硅烷醇和其它有机官能基团等类似硅氧烷、以及它们的结合物。合适的环硅氧烷是六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷。共聚物液体例如聚烷基氢二甲基硅氧烷也是合适的。这些液体不需要是线性的，也可以是支链的。这些具有不同分子量的硅油可以从市场上获得，如所描述的和列在硅氧烷供应商文献中，例如Wacker Silicones Corporation、Adrian MI、Gelest Inc、Tullytown PA、Petrarch Systems，Bristol PA、GeneralElectric Co、Waterford NY、Osi Specialties Inc(Witco corporation)，Danbury，CT、Genesee Polymers Corp，Midland MI、Dow Corning Corp，Midland，MI、Allied Signal Inc.，Performance Chemicals Div，Morristown NJ、PCRInc，Gainsville FL等。
改变组分的相对数量可以实现本发明的目的，按重量百分比计，硅氧烷的量通常约为20～85，酸的量约为2～20和固体稳定剂的量约8～85。正如在下面实施例中陈述的，膏的范围(重量百分比)为硅氧烷约57～83、酸约7.4～15.3及固体稳定剂约5.5～34.3。糊和半固体的范围(重量百分比)为硅氧烷约33.6～80.5、酸约2～12.5及固体稳定剂约9～62.8。对于粉末，硅氧烷可以减少，例如，降低20重量％，同时提高稳定剂的量、即约75重量％以及约2～3重量％的酸。然而，下面的实施例说明了本发明的范围，但绝非是对本发明范围的限制。
B.酸
本发明包括的合适的酸有无机酸和它们的酸式盐以及强有机酸。包括硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
在特定的所选应用中，组合物的酸组分可以通过使用本发明组合物中的酸生成物例如氯硅烷、三氯亚磷酸盐、三溴亚磷酸盐、氯化铝、磺酰氯、酸性氯化物等等在原位生成。这些材料与需要处理的表面上吸附的水反应。该反应生成(在原位)适合于粘接硅氧烷和需要处理的表面之间所需的强酸。
C.固体稳定剂
已经发现的适合用于将本发明的防水和防污组合物中的硅氧烷与酸组合在一起的固体稳定剂包括云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石以及它们的混合物。较理想的是将固体稳定剂分成细微的状态，以实现硅氧烷和酸按合适的比例直接释放到表面上，并获得理想的在一个特别的最终使用的应用中的组合物形式。
特别合适的固体稳定剂是那些粒径小于100微米的颗粒，优选为在5～50微米的范围内，其比重约为0.12～2.9gm/cc，对于膏和糊，更优选的是约0.12～1.8gm/cc，以达到良好的保存限期。粒度越小，比重变得越不重要。
固体稳定剂必须是非碱性的或不与酸反应的。这样的固体例如粉末金属、金属氧化物、金属碳酸盐、金属氢氧化物、金属皂例如硬脂酸锌、胺、聚胺树脂等等，会中和本发明组合物中的酸，并恶化或阻止硅氧烷与需要处理的表面的结合。
有时，当制作膏、糊、粉末或固体时，理想的是将本发明的组合物与液体或固体填加剂混合，包括水、乙二醇等等，以获得理想的组合物性能，即获得在特定表面上的防水和防污涂层的理想涂层厚度。在这些情况下，填加剂将增加多相分散系中的硅氧烷和/或酸相，但是固体稳定剂将仍会在组合物中发挥作用。然而，为了实现本发明的组合物中无VOC或无溶剂形式的优点，基本上排除了溶剂。例如，为了保持“无VOC”的理想特性，填加剂必须符合Part 59 of the NationalVolatile Organic Compound Emission Standards for Consumer andCommercial Products；Section 59203 Standards for Consumer Products，Subpart(f)要求：
(1)在20℃下具有小于0.1mmHg的蒸气压；或
(2)如果蒸气压未知，要含有多于12个碳原子；或
(3)具有高于20℃的熔点，并且如果该蒸气压未知，那么不能升华(也就是不能不经过熔化就直接从固体变成气体)。
或者，它们必须从“挥发性有机化合物”的限定中排除，例如各种卤代有机化合物；某类全氟化碳；环状的、支链的、或线性的完全甲基化的硅氧烷；蜡；或那些已经被美国环境保护局(the United StatesEnvironmental Protection Agency)排除的低反应性有机化合物。
另外，用于本发明的组合物的这些填加剂不能与在本发明组合物中所使用的硅油、酸或固体稳定剂相互作用，或与施加到将要处理表面的组合物的有效应用相互作用。符合全部标准的填加剂的例子可以是全氯乙烯、对氯三氟甲苯(Oxsol 100，由Occidental ChemicalCorporation提供)、十甲基环戊二烯基硅氧烷、二乙二醇二丁醚(在20℃下蒸气压小于0.01mmHg)、线性烷基苯磺酸盐、丙三基一硬脂酸、硬脂酸、烃蜡等等。
辅助填加剂例如香料或着色剂也可以加入到本发明的组合物中，以增强用于不同市场的组合物的特性。
本发明的原理以及它的参数还将参照下面的详细实例、过程和讨论进一步理解，它们用于说明在实施本发明的过程中可以使用的材料和方法的类型。这些实施例和步骤可以理解为是本发明的范例，而不应视为对本发明的原理公开范围的限制。实施例及过程A.测试过程1.向无孔表面施加防水和防污的硅氧烷组合物
玻璃镜子(12″×12″)用于通常的测试方案，并且用研磨清洁剂清洗，即由Unelko Corporation of Scottsdale，AZ提供的一种优秀的、多面的、硬面研磨清洁剂“Miracle Scrub”，以除去所有表面的残留物，包括前面的防水和防污组合物。用水将该清洗剂从被清洁的表面冲走。如果该表面被正确清洗，冲洗的水将会形成一个穿过被清洗的玻璃表面的连续的平滑的水涂层。然后将该镜子放置在一个垂直的方向上排水，然后用纸巾揩干。被清洗的镜子表面然后在施加和评价防水和防污组合物之前，放在大气中平衡24小时。
其它无孔表面例如瓷器、瓷砖、铬、不锈钢、塑料等等也可以用于评价防水和防污组合物。
可以使用多种方法来完成在水平的、清洗后的镜子表面施加硅氧烷组合物。使用目前可以获得的醇的硅氧烷组合物，通常由供应商推荐，向需要处理的表面施加过量的液体，然后用一个涂抹器例如纸巾或布，将液体在表面上分散，以使整个表面被溶液覆盖。然后使溶剂蒸发，形成一个雾状表面。该薄雾然后用一个干燥涂抹器磨光，直至表面透明。
使用本发明的组合物已经发现，只需要将少量的组合物施加到镜子表面或涂抹器上即可，因为已经发现有效的覆盖是每盎司材料约1000平方英尺，即30毫克/平方英尺。目前可以得到的基于溶剂的硅氧烷组合物由供应商声称每盎司材料可以覆盖25平方英尺。
已经发现适合于本发明组合物的涂抹器包括纸巾、布、海绵、泡沫塑料等等。耐酸涂抹器优选用于酸性组合物的重复应用中。擦试镜子表面的组合物直到透明，并得到一个平滑的均匀的涂层。这是一个基本的一步过程，因为没有等待溶剂蒸发，以及没有必须除去的在基于溶剂的组合物的应用中发生的表面二次擦除的残余薄雾。涂覆后的镜面然后可以准备用于防护性和耐久性的测试。2.评价涂层的防水性和耐久性
a.水滴测试：几滴水沿直线横过施加到处于水平位置的镜子表面。观测水滴的接触角，而防水等级是：
优秀：优秀的接触角(95°+)，紧凑的、滚圆的、明亮发光
良好：较好的接触角(85～95°)，不太圆、有点蔓延、明亮
一般：只有一般的接触角(70～85°)，稍扁，有些蔓延
较差：较差的接触角(70°或更小)，扁平，蔓延
b.液滴流动性测试：然后抬起平行于放置在所处理表面上的液滴线镜子末端。液滴开始沿倾斜的镜子向下流时，镜子与支撑平面的角度或镜子抬起端距支撑平面的高度可以测量。该角度或末端的高度越小，防护性和接触角就越好。下面是所使用的等级：
优秀：0至10度倾斜(0″至2″的边缘抬起高度)
良好：10至20度倾斜(2″至3 1/2″的边缘抬起高度)
一般：20至30度倾斜(3 1/2″至5″的边缘抬起高度)
较差：大于30度倾斜(大于5″的边缘抬起高度)
c.喷涂和送风测试：在本测试中使用了一个喷涂瓶，它安装了一个用来输送喷射的水雾或细小的水流得可调节的喷雾器装置。涂覆后的镜子被重新放置在水平位置上，4至5个水雾/水流泵被送至镜子测试样品的表面，而水流在从水平方向轻微抬起的位置上。然后在喷射区域可以观测到喷射的液滴。液滴大小不同，并且按照上面水滴测试中同样的标准，加上另外观测关于较小液滴的丰度来分等级。
优秀：优秀的接触角以及在喷流型式中有大量的小液滴，液滴是紧凑的、滚圆的、明亮发光的
良好：较好的接触角以及在喷流型式中有相当多的小液滴，液滴不太圆、有点蔓延、明亮的
一般：只有一般的接触角以及在喷流型式中有少量小液滴，稍扁，有些蔓延
较差：较差的接触角，扁平，并且蔓延
在评价液滴喷流型式后，进行送风测试。液滴沿着送风方向流动的容易性和风的大小程度记为：
优秀：轻力吹而液滴容易流动
良好：中等力吹，液滴较易流动
一般：增加力吹而液滴流动较慢
较差：大力吹而液滴难以流动
d.标记防护性和清洁剂耐用性测试：一个纸巾浸渍在强碱清洁剂溶液中，即“Easy Green”的50％水溶液，由Unelko Corporation，Scottsdale，AZ提供的一种重油脂和污迹的清洁剂组合物，在镜子的涂覆表面的一半用力地摩擦。用水冲洗和手洗，从该表面上清除过量的清洁剂，以确保除去所有的清洁剂。然后用纸巾揩干镜子。为了确定残留防护性程度，一种黑色的“Magic Mark”，即由Dennison Stationary Products Co.，Framingham，MA提供的，被横划在未清洗的表面上，然后横划在已经清洗的表面上，就可以观察到条纹。在“优秀”的防水和防污涂层中，该标记仅会留下一条细小的液滴的踪迹和基本看不到条纹。对于评价“良好”的涂层，该踪迹将会有大一点的液滴，但是没有条纹。对于评价“一般”的涂层，该液滴将会更大，但是条纹会有轻微的黑色固体纹路。对于评价“较差”的涂层，该条纹基本上是固体的，也可能有一些大的液滴区域。大多数基于本发明组合物和方法的涂层，都具有“优秀”的标记防护性和“优秀”的清洁剂耐用性等级。
已经观察到由应用本发明组合物得到的镜子涂层通常产生外观较明亮的镜面及由对玻璃表面微小抓痕的消失所表现出恢复性的镜面。可确信这是归因于由本发明的组合物在玻璃表面上沉积的多分子络合物涂层。薄的单分子涂层被认为是由不产生玻璃表面可恢复特性的溶剂系统沉积的。B.实施例
实施例1相性能测试
为了论证在防水和防污组合物中将硅氧烷和酸均匀混合以实现理想性能的必要性，该溶剂从100克“Invisible Shield”(“Invisible Shield”是一种二甲基硅氧烷聚合物与硫酸的反应产物的无水乙醇溶液，一种商业上可以得到的用于淋浴门、瓷砖等的防水和防污剂，由the UnelkoCorporation，Scottsdale，AZ销售)中被蒸发是如下进行的：通过温和地加热一个热盘子上的烧杯，并且使用电磁搅拌机和气流以助于熔剂的蒸发。当溶剂被除去后，溶液变浑浊，得到恒重8.29克时，存在着两相。低层的相约1毫升，呈强酸性。上层约8毫升，表现为硅油。用一个吸液管小心地将低层除去，用纸巾揩干吸液管外部的上层液体。然后，下层和上层液体连同原来的“Invisible Shield”一起被施加到玻璃镜面上，以测定各自的防水和防污性与耐用性。结果列于表A。
测试结果表明，组合物中的硅氧烷组分和酸组分都没有表现出防水和防污组合物的性能，而两者的组合，如在“Invisible Shield”产品中所见，表现出“优秀”的测试结果。
表A相性能测试
| 上层 | Invisible Shield | 下层 | |
| 施加 | 平滑，修复 | 平滑，没有修复 | 难，雾状 |
| 液滴接触角 | P | E | F |
| 液滴流动性 | P | E | P |
| 喷涂 | P | E | F |
| 送风 | F-P | E | G |
| 标记防护性 | F | E | P |
| 清洗剂耐用性 | F | E | P |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差实施例2至8利用不同固体稳定剂的组合物
40克的改性的二甲基硅氧烷流体(Wacker F-1006，分子量60,000)与固体稳定剂在一个8oz的瓶子中用一个不锈钢抹刀手工混合得到均匀的混合物。然后加入5克浓硫酸，再一次用手工混合成均匀组合物。对该混合物在防水和耐用性测试方面进行评价，通过将一小部分混合物放置在抹刀上，并且把它沉积在测试镜面上，然后用纸巾展开和擦拭，以覆盖测试表面。该混合物没有留下雾状测试表面，而是擦得干净和明亮。表B列出了这些混合物的防水和防污性能和耐用性的测试结果。
在所有的实施例中，都得到了“优秀”和“良好”的防水和防污性能和耐用性结果。这说明同样的硅油和酸的组合可以与一个较宽范围和数量的不同的固体稳定剂一起使用，产生本发明的理想耐用的，从膏、糊至半固体的不同形式的防水和防污组合物。
表B含不同固体稳定剂的硅油/酸的组合物的性能
| 实施例 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 稳定剂(克)* | SynWax(4) | PP-31(4) | PE611XF(4) | CaSO4(50) | Sil90(60) | 68-S(14) | V-4(25) |
| 评价 | 膏 | 膏 | 膏 | 半固体 | 糊 | 半固体 | 半固体 |
| 液滴接触角 | E | E | E | G | E | E | E |
| 液滴流动性 | E | E | E | G-F | E | E | E |
| 喷涂 | E | E | E | G | E | E | E |
| 送风 | E | E | E | F | G | G | G |
| 标记防护性 | E | E | E | G | E | E | E |
| 清洗剂耐用性 | E | E | E | G | E | E | E |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*SynWax＝SynWax 22 XF，微粉化的合成烃蜡(Micro Powders，Inc.)(5～6微米)
PP-31＝Propylmatte 31，微粉化的聚丙烯(Micro Powders Inc.)(8～12微米)
PE611XF＝MPP-611XF，微粉化的聚乙烯(Micro Powders Inc.)(5～6微米)
CaSO4＝粉化的石膏
Sil 90＝Silcosil 90，磨碎的硅石(U.S.Silica Co.)(80％小于325目)
68-S＝Therm-O-Rock 68S，磨碎的珍珠岩(Therm-O-Rock West)(20～200目)
V-4＝Therm-O-Rock V-4，磨碎的云母(Therm-O-Rock West)实施例9至20：不同的硅氧烷与硫酸和不同的固体稳定剂的组合物
列于表C中不同的硅氧烷，与一定量的所述的硫酸手工混合，然后与一定量的所示的不同固体稳定剂手工混合。然后测试得到的组合物的防水和防污性能及耐用性，结果列于表C。
对于所有的组合物，都得到了“优秀”的防水和防污性能和耐用性结果。这说明较宽范围的硅氧烷和固体稳定剂可以用来获得本发明的耐用的防水和防污组合物。
表C含不同固体稳定剂的不同硅油组合物的性能
| 实施例 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 硅氧烷/酸*(克) | |||||||
| ---F 1006 | 60 | 15 | 33.6 | 30 | 15 | 150 | 13.3 |
| ---50 Cst | 15 | 5 | 13.3 | 10 | 5 | 4.4 | |
| -VS 7349 | 20 | ||||||
| ---F 1079 | 50 | ||||||
| ---硫酸 | 8 | 2 | 4.5 | 4 | 2 | 32 | 2.3 |
| 稳定剂(克)** | Mica 3X(140) | Mica 3X(42) | W 1300(36.7) | SynWax(10) | G 146(7) | K-1(22)MT 10(5) | MT 10(2) |
| 评价 | 糊 | 糊 | 糊 | 膏 | 膏 | 半固体 | 半固体 |
| 液滴接触角 | E | E | E | E | E | E | E |
| 液滴流动性 | E | E | E | E | E | E | E |
| 喷涂 | E | E | E | E | E | E | E |
| 送风 | E | E | E | E | E | E | E |
| 标记防护性 | E | E | E | E | E | E | E |
| 清洁剂防护性 | E | E | E | E | E | E | E |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*F 1006＝改性的二甲基硅氧烷流体(Wacker)
50 Cst＝SWS 101，50厘沲二甲基硅氧烷流体(Wacker)
VS 7349＝环四/五/聚甲基硅氧烷混合物(Witco Chemical)
F 1079＝含有环硅氧烷的二甲基聚硅氧烷流体(Wacker)
**Mica 3X＝微粉化的mineralite云母(H.M.Royal of CA，Inc.)(7～11微米)
W-1300＝Z轻陶瓷球(3M)(平均125微米)
MT-10＝Reolosil MT-10，疏水的硅石(H.M.Royal ofCA，Inc.)(平均150微米)
表C(续)
| 实施例 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 硅氧烷/酸*(克) | |||||
| ---F 1006 | 13.3 | 20 | 50 | ||
| ---50 Cst | 4.4 | ||||
| ---100 Cst | 6.7 | ||||
| ---350 Cst | 20 | 10 | |||
| ---单体 | 20 | ||||
| ---硫酸 | 2.3 | 3.3 | 2 | 2 | 6 |
| 稳定剂(克)** | G-146(5) | K-1(5) | K-1(3) | K-1(5) | W-1012(20) |
| 评价 | 膏 | 糊 | 膏 | 半固体 | 糊 |
| 液滴接触角 | E | E | E | E | E |
| 液滴流动性 | E | E | E | E | E |
| 喷涂 | E | E | E | E | E |
| 送风 | E | E | E | G | E |
| 标记防护性 | E | E | E | E | E |
| 清洁剂耐用性 | E | E | E | E | E |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*100 Cst＝SWS 101，100厘沲二甲基聚硅氧烷流体(Wacker)
350 Cst＝SWS 101，350厘沲二甲基聚硅氧烷流体(Wacker)
单体＝二甲基二乙氧基硅烷(Genesee)
**G-146＝天然鳞片石墨晶体(Asbury Graphite Mills，Inc.)(98％小于44微米)
W-1012＝Z-轻陶瓷微球(3M)(平均44微米)实施例21至25：不同硅油和固体稳定剂与其它强酸的组合物
列于表D中的不同强酸与所示的不同量的硅油和固体稳定剂用手工混合。然后对所得到的组合物进行防水和防污性能与耐用性测试，结果列于表D。
对于所有的组合物，都得到了“优秀”的防水和防污性能和耐用性测试结果。这进一步说明含不同的硅油和固体稳定剂与强酸的较宽范围的使用可以用于实现本发明的耐用的防水和防污组合物。
表D使用其它强酸的组合物
| 实施例 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| 混合物(克) | |||||
| ---硅氧烷 | |||||
| -F 1006 | 15 | 15 | 40 | 20 | |
| -100 Cst | 50 | ||||
| -350 Cst | 5.8 | 5 | |||
| ---酸 | |||||
| -三氟甲烷磺酸 | 4.3 | ||||
| -乙烷磺酸(70％水溶液) | 4 | ||||
| -氟化氢铵 | 6* | ||||
| -发烟硫酸(H2SO4+SO3) | 7 | ||||
| -对甲苯磺酸 | 2.5** | ||||
| 稳定剂(克) | K-1(3) | K-1(2) | PP-31(24) | Syn Wax(20) | Mica 3X(22.5) |
| 评价 | 膏 | 膏 | 膏 | 膏 | 糊 |
| 液滴接触角 | E | E | E | E | E |
| 液滴流动性 | G | E | E | E | G |
| 喷涂 | E | E | E | E | E |
| 送风 | E | E | E | E | E |
| 标记防护性 | G | G | E | E | G |
| 清洁剂耐用性 | G | G | G | E | G |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*20克氟化氢铵晶体与80克Propylmatte 31在一个Waring式搅拌机中剧烈混合。
30克混合的组合物用于混合物23中
**10克对甲苯磺酸在Waring式搅拌机中与90克Mica 3X(微粉化的云母)剧烈混合。
25克混合的组合物用于混合物25中实施例26至31：不同的填加剂与硅油、硫酸和不同的固体稳定剂的组合物
不同的硅油/硫酸/固体稳定剂手工混合，然后与如表E所示的不同填加剂混合。实施例26：硅氧烷和酸通过手工混合反应，并加入云母，混合成稠糊。然后加入DBDEG以产生不太稠的糊。实施例27：硅氧烷、S-100、酸和K-1玻璃球全部混合在一起产生软糊。实施例28：硬脂酸和硅氧烷手工进行热混合。得到两个液相。将酸和K-1玻璃球加至热的两相中并且手工混合。然后将该混合物注入塑料模中，以使其固化。实施例29：GMS、硅氧烷和酸手工进行热混合。得到两个液相。然后将Mica 3X加到热的两相中并且手工混合。然后将该混合物注入塑料模中，以使其固化。实施例30：Wax 180、硅氧烷和酸手工进行热混合。得到两个液相。然后将Mica 3X加至热的两相中并且手工混合。然后将该混合物注入塑料模中，以使其固化。实施例31：Wax 835、硅氧烷和酸手工进行热混合。得到两个液相。然后将Mica 3X加至热的两相中并且手工混合。然后将该混合物注入塑料模中，以使其固化。
在以上实施例26～31中得到的组合物，随后进行防水和防污性以及耐用性能测试，结果列于表E。
对于所有的组合物，都得到了“优秀”至“良好”的防水和防污性和耐用性测试结果。这进一步说明本发明较宽的使用范围，可以通过本发明的说明来制备多种形式的耐用的防水和防污组合物。
表E液体和固体填加剂的组合物
| 实施例 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
| ---硅氧烷(克) | ||||||
| -F 1006 | 15 | 16.6 | 6 | 6 | 12 | 12 |
| -50 Cst | 5 | 5.6 | 2 | 2 | 4 | 4 |
| ---硫酸(克) | 2 | 3.5 | 0.8 | 0.8 | 1.6 | 1.6 |
| ---稳定剂(克) | Mica 3X(120) | K-1(8) | K-1(2) | Mica3X(30) | Mica3X(50) | Mica3X(50) |
| ---填加剂(克)* | DBDEG(22) | S-100(25) | 硬脂酸(10) | GMS(10) | Wax180(20) | Wax835(20) |
| ---步骤 | 手工混合 | 手工混合 | 熔化、混合、固化 | 熔化、混合、固化 | 熔化、混合、固化 | 熔化、混合、固化 |
| 评价** | ||||||
| 液滴接触角 | G | E*** | G | E*** | E | E |
| 液滴流动性 | F | E | G | E | E | E |
| 喷涂 | E | G | G | E | E | E |
| 送风 | E | G | G | E | G | G |
| 标记防护性 | E | E | E | E | E | E |
| 清洁剂耐用性 | E | E | E | E | E | E |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*DBDEG＝二丁基二乙二醇(Grant Chemical)
S-100＝Biosoft 100，苯磺酸线性烷基酯
GMS＝丙三醇基一硬脂酸酯(Emery Industries)
Wax 180＝硬蜡烃180(Witco)
Wax 835＝软蜡烃835(Witco)
**固体的施加是如下进行：数次在镜子表面上涂覆固体，然后用纸巾横越镜子的表面，展开被施加的材料直到透明。
***E等级是在表面水洗，除去残留的S-100和GMS后得到的，众所周知它们是湿剂，趋向于降低防水性能。实施例32：釉面瓷砖上的性能
实施例12中的组合物(30克F 1006，10克50 Cst，4克硫酸，10克SynWax)与施加到玻璃镜面一样施加到一个12″×12″釉面瓷砖的一半上。瓷砖的另一半不处理，用于比较。然后，瓷砖的两侧进行处理和未处理表面的防水和防污性以及耐用性测试。测试结果列于表F。
对于釉面瓷砖被处理的一侧，得到了“优秀”和“良好”的防水和防污性以及耐用性测试结果。而对于未处理的釉面瓷砖表面，得到了“一般”和“较差”的结果。这进一步说明本发明的组合物处理无孔表面的效用。
表F釉面瓷砖的处理
| 处理后的表面 | 未处理的表面 | |
| 施加(用纸巾) | 平滑表面 | 有些表面阻力 |
| 液滴接触角 | E | F |
| 液滴流动性 | G | F |
| 喷涂 | E | P |
| 送风 | E | P |
| 标记防护性 | E | P |
| 清洁剂耐用性 | G | P |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差实施例33：耐用的防水和防污组合物的高强度搅拌机准备
29克空心玻璃泡(3M的K-1)放入在Waring式搅拌机中，用于注射液体的小孔改变的顶盖密封该搅拌机。该搅拌机然后以中等混合速度启动，50克硅油(50 Cst，Wacker Silicones)通过注射器经搅拌机顶部的加料孔在数分钟内缓慢地加入。150克改性的二甲基硅氧烷流体(F-1006，Wacker Silicones)以类似的方式在连续的搅拌下加入。全部混合物再搅拌1分钟。然后打开搅拌机，用橡胶抹刀刮其侧面，然后再启动搅拌机进行1分钟的搅拌。得到了平滑的膏的粗糙混合物。
然后以类似的方式在搅拌下加入25克浓硫酸。该稠状混合物然后稀释成乳脂状的糊。停下搅拌机并移去顶盖，然后加入5克细微硅石(MT-10，H.M.Royal of CA，Inc.)至糊的上部。该搅拌机再启动1分钟。得到的混合物是平滑的半固体糊。
测试所得到材料的防水和防污性能以及耐用性能，结果在所有的测试类别中都是“优秀”。实施例34：覆盖度测定
60克官能化的二甲基硅氧烷流体(F-1006)、15克的50 Cst二甲基硅氧烷流体、8克硫酸和140克Mica 3X的混合物0.68克，施加至由1.63克聚烯烃闭孔的海绵橡胶的表面上。然后通过使用稳定的、循环的、和重叠操作的动作擦拭一个大窗玻璃片表面上的海绵，用该材料对该表面涂覆。通过灵活移动该表面的海绵，很容易确定玻璃上充分处理的点。涂覆玻璃的区域然后通过喷射水来确定。约确定一个27″×15″的区域是具有防水和防污的涂层。该海绵被重新称量，确定只有0.08克防水和防污组合物被用于涂覆所处理的区域。
这个结果计算出每盎司材料约覆盖1000平方英尺，比较基于溶剂的组合物，每盎司材料约覆盖25平方英尺。实施例35：防水和防污组合物糊
在此实施例中，通过液体填加剂制备半固体浆糊，来说明一种并不需要无溶剂优点的组合物。但是，以这种糊的形式，本发明的其它优点还得到保留。对于硅氧烷和酸的两个分散相，每相或者两者都拌入乙醇，实现了固体稳定剂的稳定效应。
将105克“Invisible Shield”，在前面描述的市售的基于溶剂的防水和防污组合物，放置在烧杯内，用电磁搅拌机搅拌并在一个热盘上加热，送风通过该表面，以帮助溶剂蒸发。溶剂被除去直至当混合物变成雾状时，观察到两相。
残留物重量为15.29克，上下层之间的体积比约是60/40。前面测定的“Invisible Shield”含有8.29％非挥发性液体，因此在本实验中非挥发性组分将会是8.70克。这个结果表明有6.59克乙醇仍留在两相15.29克的残液中。
10克SynWax 22XF与15.29克残液手工混合，生成含有由蜡稳定的两相分散系的半固体糊。当在镜子表面施加混合的组合物并测试时，可以注意到有乙醇气味。但是在镜子表面施加该组合物没有显现薄雾。在所有的防水和防污性能和耐用性能测试中，都得到了“优秀”的结果。
这个实施例进一步说明，本发明应用包含两相的分散系的组合物，在液体填加剂及稳定该分散系的有效量的固体稳定剂存在的情况下，具有较宽的应用范围。实施例36：防水和防污组合物粉末
40克F 1006，由Wacker提供的一种改性的二甲基硅氧烷流体，和5克浓硫酸，在一个8盎司的瓶子中，用一个不锈钢抹刀手工混合。该混合物是浓缩的和轻微放热的。在连续混合下，该混合物变稀，静置时分成两层。
将50克细微磨碎的珍珠岩(由Therm-O-Rock West of Phoenix，AZ提供的Thermolite T-100)放置在一个Waring式搅拌机中，和16克F1006/硫酸混合反应产物，通过在搅切机顶部的一个小孔用一个注射器缓慢地加入，同时以中等速度连续搅拌。然后打开该搅拌机，用一个橡胶抹刀刮混合器的侧面，重新开启该混合器，再进行搅拌。得到一种粉状组合物。
将得到的粉末施加到玻璃镜子上，并且用一个干海绵在该镜面上扩展。然后除去过量的粉末，并且对涂覆的镜子进行防水和防污性能以及耐用性能测试。测试结果列于表G。
表G粉化的组合物的防水和防污性能以及耐用性能测试结果
| 测试 | 结果 |
| 液滴接触角 | E |
| 液滴流动性 | G |
| 喷涂 | E |
| 送风 | E |
| 标记防护性 | G |
| 清洁剂耐用性 | G |
E＝优秀，G＝良好
对粉化的防水和防污组合物进行防水和防污性能以及耐用性能测试时，得到了“优秀”和“良好”结果。实施例37：粗糙表面的性能
一片12″×12″的喷砂玻璃片(一侧)被分成三部分。一部分用基于溶剂的组合物“Invisible Shield”处理三次，在施加过程中间使表面干燥。另一部分用实施例12的组合物(膏)(30克F1006，10克50 Cst，4克硫酸，10克SynWax)处理，而另一部分不处理。对这些部分进行防水和防污性能和耐用性能测试评价，结果总结在表H中。
表H粗糙表面的处理
| 材料 | 实施例12(膏) | Invisible Shield(基于溶剂的) | 无 |
| 液滴接触角 | E | F | F |
| 液滴流动性 | G | F | P |
| 喷涂 | E | F | F |
| 送风 | F | P | P |
| 标记防护性 | F* | F* | P |
| 清洁剂耐用性 | F* | F | P |
E＝优秀，G＝良好，F＝一般，P＝较差
*用纸巾擦拭，标记可以从表面上除去。
膏的实施例12的组合物在防水和防污性能测试中，优于基于溶剂的材料，“Invisible Shield”以及两者对未处理的表面是改进。
在清洁剂耐用性测试中，用膏处理的表面一直胜过基于溶剂的材料，因为标记处的黑色条纹可以用纸巾轻易地从表面上除去，而基于溶剂处理的表面，不能除去条纹。
本领域的普通技术人员会认识到上面的描述、步骤、方法和所列的组合物可以被修改或改进，而没有偏离所描述的具体化实施例的范围，这也没有偏离本发明的范围。
Claims (74)
1.一种用于处理无孔表面的无溶剂的防水和防污组合物，其基本由以下物质组成：
硅氧烷和酸的多相分散系，以及
以稳定所述分散系防止其分离的有效量分布在该多相分散系中的固体稳定剂，而该组合物基本上是无溶剂的。
2.如权利要求1的组合物，其中所述固体稳定剂的量约为5～85重量％。
3.如权利要求1的组合物，其中所述固体稳定剂由平均粒度小于约100微米的颗粒组成。
4.如权利要求3的组合物，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
5.如权利要求1的组合物，其中所述固体稳定剂的比重在约0.12～2.9gms/cc范围内。
6.如权利要求1的组合物，其中所述固体稳定剂由比重在约0.12～2.9gms/cc范围内及粒度小于约100微米的颗粒组成。
7.如权利要求6的组合物，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
8.如权利要求1的组合物，其中所述硅氧烷是由下式定义的：
其中
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基、或卤代烷基苯氧基；氢、羟基、或卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
9.如权利要求1的组合物，其中所述硅氧烷是选自以下组中的硅油：聚二烷基聚硅氧烷、聚烷基聚烷氧基聚硅氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基芳基聚硅氧烷、氟代烷基聚硅氧烷、环硅氧烷、及它们的混合物、以及它们的共聚物。
10.如权利要求1的组合物，其中所述硅氧烷是其中烷基基团含有1～8个碳原子的烷基聚硅氧烷。
11.如权利要求1的组合物，其中所述酸是选自以下组中：无机酸、有机酸及它们的盐。
12.如权利要求1的组合物，其中所述酸选自以下组中：硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
13.如权利要求1的组合物，其中所述固体稳定剂选自以下组中：云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石及它们的混合物。
14.如权利要求13的组合物，其中所述固体稳定剂具有小于约100微米的粒度及约0.12～2.9gms/cc的比重。
15.如权利要求1的组合物，其中所述硅氧烷的量约20～85重量％，所述酸的量约2～20重量％，以及所述固体稳定剂的量约5～85重量％。
16.一种用于处理无孔表面的以膏、糊或粉末形式的防水和防污组合物，其基本由以下物质组成：
硅氧烷和酸的多相分散系，以及
以稳定所述分散系防止其分离并形成膏、糊或粉末的有效量分布在该多相分散系中的固体稳定剂。
17.如权利要求16的组合物，其中所述固体稳定剂的量约为5～85重量％。
18.如权利要求16的组合物，其中所述固体稳定剂由平均粒度小于约100微米的颗粒组成。
19.如权利要求16的组合物，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
20.如权利要求16的组合物，其中所述固体稳定剂的比重在约0.12～2.9gms/cc范围内。
21.如权利要求16的组合物，其中所述固体稳定剂由比重在约0.12～1.8gms/cc范围内及粒度小于约100微米的颗粒组成。
22.如权利要求21的组合物，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
23.如权利要求16的组合物，其中所述硅氧烷是由下式定义的：
其中
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基，或卤代烷基苯氧基；氢、羟基、或卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、环硅氧基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
24.如权利要求16的组合物，其中所述硅氧烷是选自以下组中的硅油：聚二烷基聚硅氧烷、聚烷基聚烷氧基聚硅氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基芳基聚硅氧烷、氟代烷基聚硅氧烷、环硅氧烷、及它们的混合物、以及它们的共聚物。
25.如权利要求16的组合物，其中所述硅氧烷是其中烷基基团含有1～8个碳原子的烷基聚硅氧烷。
26.如权利要求16的组合物，其中所述酸是选自以下组中：无机酸、有机酸及它们的盐。
27.如权利要求16的组合物，其中所述酸选自以下组中：硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
28.如权利要求16的组合物，其中所述固体稳定剂选自以下组中：云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石及它们的混合物。
29.如权利要求28的组合物，其中所述固体稳定剂具有小于约100微米的粒度及约0.12～2.9gms/cc的比重。
30.如权利要求16的组合物，其中所述硅氧烷的量约20～85重量％，所述酸的量约2～20重量％，以及所述固体稳定剂的量约5～85重量％。
31.一种使无孔基底表面防水、防污和防染的方法，其包括
用一种以无溶剂的组合物、膏、糊和粉末形式的组合物处理所述基底表面，该组合物基本由硅氧烷与酸的多相分散系、以稳定所述分散系防止其分离的有效量分布在该多相分散系中的固体稳定剂组成，
在该基底上形成防水涂层。
32.如权利要求31的方法，其中所述基底选自以下组中：玻璃、瓷、陶、金属、涂覆金属、以及塑料，且所述涂层是光学透明的。
33.如权利要求31的方法，其中所述涂层是一个多分子层，其掩盖或填充了无孔表面的细微划痕及其它疵点，使表面外观得到恢复。
34.如权利要求33的方法，其中所述基底选自以下组中：玻璃、瓷、陶、金属、涂覆金属、以及塑料。
35.如权利要求34的方法，其中所述基底是有网纹的。
36.如权利要求35的方法，其中所述基底是玻璃。
37.如权利要求31的方法，其包括所述组合物的一步施加和揩干直至透明，而没有中间薄雾的形成。
38.如权利要求31的方法，其中所述光学透明的硅氧烷组合物多分子层涂覆在基底上。
39.如权利要求31的方法，其中所述固体稳定剂的量约为5～85重量％。
40.如权利要求31的方法，其中所述固体稳定剂由平均粒度小于约100微米的颗粒组成。
41.如权利要求40的方法，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
42.如权利要求31的方法，其中所述固体稳定剂的比重约在0.12～2.9gms/cc范围内。
43.如权利要求31的方法，其中所述固体稳定剂由比重在约0.12～1.8gms/cc范围内及粒度小于约100微米的颗粒组成。
44.如权利要求43的组合物，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
45.如权利要求31的方法，其中所述硅氧烷的量约20～85重量％，所述酸的量约2～20重量％，以及所述固体稳定剂的量约5～85重量％。
46.如权利要求31的方法，其中所述硅氧烷是由下式定义的：
其中
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基，或卤代烷基苯氧基团；氢、羟基、或卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
47.如权利要求31的方法，其中所述硅氧烷是选自以下组中的硅油：聚二烷基聚硅氧烷、聚烷基聚烷氧基聚硅氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基芳基聚硅氧烷、氟代烷基聚硅氧烷、环硅氧烷、及它们的混合物、以及它们的共聚物。
48.如权利要求31的方法，其中所述硅氧烷是其中烷基基团含有1～8个碳原子的烷基聚硅氧烷。
49.如权利要求31的方法，其中所述酸是选自以下组中：无机酸、有机酸及它们的盐。
50.如权利要求3 1的方法，其中所述酸选自以下组中：硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
51.如权利要求31的方法，其中所述固体稳定剂选自以下组中：云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石及它们的混合物。
52.如权利要求51的方法，其中所述固体稳定剂具有小于约100微米的粒度及约0.12～2.9gms/cc的比重。
53.一种用于处理无孔表面的不含挥发性有机化合物(VOC)的防水和防污组合物，其基本由以下物质组成：
硅氧烷和酸的多相分散系，以及
以稳定所述分散系防止其分离的有效量分布在该多相分散系中的固体稳定剂组成，该组合物基本不含VOC。
54.如权利要求53的组合物，其中所述硅氧烷是由下式定义的：
其中
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基，或卤代烷基苯氧基团；氢、羟基、或卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
55.如权利要求53的组合物，其中所述硅氧烷是其中烷基基团含有1～8个碳原子的烷基聚硅氧烷。
56.如权利要求53的组合物，其中所述酸是选自以下组中：无机酸、有机酸及它们的盐。
57.如权利要求53的组合物，其中所述酸选自以下组中：硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
58.如权利要求57的组合物，其中所述固体稳定剂选自以下组中：云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石及它们的混合物。
59.如权利要求58的组合物，其中所述固体稳定剂具有小于约100微米的粒度及约0.12～2.9gms/cc的比重。
60.如权利要求53的组合物，其中所述硅氧烷的量约20～85重量％，所述酸的量约2～20重量％，以及所述固体稳定剂的量约5～85重量％。
61.一种制备存储稳定的以膏、糊或粉末形式的防水和防污组合物的方法，其包括：
提供硅氧烷和酸的分散系，以及
以稳定分散系防止其分离并形成存储稳定的膏、糊或粉末的有效量分布该分散系中的固体稳定剂。
62.如权利要求61的方法，其中所述固体稳定剂的量约为5～85重量％。
63.如权利要求61的方法，其中所述固体稳定剂由平均粒度小于约100微米的颗粒组成。
64.如权利要求63的方法，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
65.如权利要求61的方法，其中所述固体稳定剂的比重约在0.12～2.9gms/cc范围内。
66.如权利要求61的方法，其中所述固体稳定剂由比重在约0.12～1.8gms/cc范围内及粒度小于约100微米的颗粒组成。
67.如权利要求66的方法，其中所述粒度在约5～50微米范围内。
68.如权利要求61的方法，其中所述硅氧烷是由下式定义的：
其中
n是从1至约1000的整数，
R(1)和R(2)分别为包含1～8个碳原子的低烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基团；包含约6～14个碳原子的芳基、卤代芳基、苯氧基、烷基苯氧基、卤代苯氧基，或卤代烷基苯氧基团；氢、羟基、或卤素；及它们的结合物，以及
R(3)和R(4)分别为烷基、取代烷基、烯基、卤代烷基、苯基、烷基苯基、取代苯基、羟基、卤素、氢或烷氧基、苯氧基、取代烷氧基、取代苯氧基、卤代苯氧基、卤代烷基苯氧基，以及它们的结合物。
69.如权利要求61的方法，其中所述硅氧烷是选自以下组中的硅油：聚二烷基聚硅氧烷、聚烷基聚烷氧基聚硅氧烷、聚烷基氢硅氧烷、聚烷基芳基聚硅氧烷、氟代烷基聚硅氧烷、环硅氧烷、及它们的混合物、以及它们的共聚物。
70.如权利要求61的方法，其中所述硅氧烷是其中烷基基团含有1～8个碳原子的烷基聚硅氧烷。
71.如权利要求61的方法，其中所述酸是选自以下组中：无机酸、有机酸及它们的盐。
72.如权利要求61的方法，其中所述酸选自以下组中：硫酸、亚硫酸、氢氟酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、硝酸、硫化氢、碘酸、高碘酸、铬酸、氨基磺酸、氟硅酸、氯磺酸、氟磺酸、氟化氢铵、硫酸氢钠、一、二、三氯乙酸、一、二、三氟乙酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、乙基磺酸、甲基磺酸、乙烯基二磺酸、十二烷基磺酸、三氟甲基磺酸、全氟烷基羧酸、发烟硫酸、全氟烷基磺酸、顺丁烯二酸、苦味酸、三羟基苯甲酸、三硝基苯酚以及它们的混合物。
73.如权利要求61的方法，其中所述固体稳定剂选自以下组中：云母、烃蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、结晶形石墨、无定形石墨、炭黑、硅石、氮化硼、巴西棕榈蜡、玻璃微球、陶瓷微球、珍珠岩、蛭石、滑石及它们的混合物。
74.如权利要求73的方法，其中所述固体稳定剂具有小于约100微米的粒度及约0.12～2.9gms/cc的比重。
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