ES2270372T3 - Utilizacion de un polisilazano para la produccion de superficies modificadas de manera hidrofoba y oleofoba. - Google Patents
Utilizacion de un polisilazano para la produccion de superficies modificadas de manera hidrofoba y oleofoba. Download PDFInfo
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Abstract
Utilización de una solución de polisilazano, que contiene un polisilazano de la fórmula 1 en la que n está dimensionado de tal manera que el polisilazano tiene un peso molecular medio numérico de 150 a 150.000 g/mol, así como un disolvente y un catalizador, como imprimación para el revestimiento de una superficie con fluorosilanos o condensados fluorados.
Description
Utilización de un polisilazano para la
producción de superficies modificadas de manera hidrófoba y
oleófoba.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para la producción de superficies modificadas de
manera hidrófoba y oleófoba por medio de un polisilazano como
revestimiento imprimador para una aplicación subsiguiente de
componentes fluorados.
Sobre superficies modificadas de manera
hidrófoba y oleófoba, las manchas solubles en aceites y en agua se
adhieren mal y se pueden eliminar fácilmente por medio de agua y de
agentes de limpieza suaves. Además, el agua forma, sobre las
superficies modificadas de manera hidrófoba y oleófoba, unas gotas
con grandes ángulos de contacto, que se escurren y no dejan manchas
de cal. En los últimos tiempos se usan también comercialmente tales
sistemas de revestimiento con un efecto de limpieza fácil (del
inglés "easy to clean").
Los revestimientos de limpieza fácil, usualmente
no son autolimpiables, sino que disminuyen la adherencia de la
suciedad y facilitan la limpieza de la superficie. Ellos contribuyen
al respeto del medio ambiente, puesto que se puede prescindir de
agentes de limpieza agresivos y en lugar de éstos se pueden emplear
agentes de limpieza suaves y neutros. Por lo general, la medición
del ángulo de contacto se ha impuesto como medida para conseguir el
efecto de limpieza fácil. Cuanto más alto sea el ángulo de contacto
de una gota de agua con respecto a la superficie, tanto mayor es el
efecto de escurrimiento de gotas de agua y tanto más pequeña es la
formación de manchas de cal.
El documento de patente de los EE.UU.
US-5.997.943 describe la utilización de
fluorosilanos (alcoxisilanos fluorados) sobre vidrio en mezclas con
disolventes orgánicos, ácidos y agua. Los fluorosilanos descritos se
mezclan con otros organosilanos y se disuelven en disolventes
apropiados. Mediante la adición de ácidos tales como ácido acético
o ácido sulfúrico, se activa la hidrólisis de los silanos. Tan
pronto como se lleva esta solución sobre la superficie silicática,
los silanos reaccionan con la superficie y son fijados por enlaces
covalentes. Por medio de este revestimiento aumenta el ángulo de
contacto de las gotas de agua sobre la superficie de vidrio desde
usualmente 50 - 60º a 100 - 110º. Fluorosilanos típicos son, por
ejemplo, alquil
C_{6}F_{13}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{8}F_{17}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{10}F_{21}-etil-trietoxi-silano
y alquil
C_{12}F_{25}-etil-trietoxisilano
y los correspondientes compuestos metoxílicos, propoxílicos,
butoxílicos y metoxietoxílicos metoxidietoxílicos y
metoxitrietoxílicos.
Los grupos perfluoroalquilo aumentan el ángulo
de contacto del agua y de los hidrocarburos sobre la superficie
revestida y disminuyen la adherencia de impurezas orgánicas e
inorgánicas, por ejemplo, de grasas, cal y jabones de cal. Los
fluorosilanos se adecuan como agentes de revestimiento de limpieza
fácil sobre superficies silicáticas.
El documento de solicitud de patente europea
EP-A-0.846.715 describe la
preparación de condensados fluorados a base de
perfluoroalquil-etil-trialcoxisilanos
mediando utilización de ácidos orgánicos como catalizadores de la
hidrólisis. En este documento de publicación de solicitud de patente
se preparan condensados fluorados mediante una condensación parcial
de
perfluoroalquil-etil-trialcoxi-silanos.
Para esto, los fluorosilanos antes descritos y otros organosilanos
se llevan a hidrólisis con una cantidad de agua inferior a la
estequiométrica por acidificación con ácido acético, ácido
sulfúrico o ácido clorhídrico, y resultan unos condensados
fluorados, que están disueltos de un modo coloidalmente disperso en
un disolvente, por ejemplo etanol o isopropanol. Se pueden emplear
condensados fluorados asimismo para el revestimiento de superficies
silicáticas. Tan pronto como se haya evaporado el disolvente
(etanol, isopropanol), los condensados fluorados reaccionan con la
superficie y forman enlaces covalentes. Los condensados fluorados
se adecuan para revestimientos de limpieza fácil y muestran una más
alta estabilidad en almacenamiento frente a soluciones de
fluorosilanos, así como una estabilidad más alta frente al fregado y
al lavado del revestimiento.
El documento
EP-A-0.846.716 describe la
combinación de fluorosilanos con otros organosilanos para la
preparación de organopolisiloxanos en mezclas de disolventes, a base
de agua y alcoholes.
Cuando superficies silicáticas tales como las de
vidrio y cerámica, o superficies a base de óxidos metálicos, se
revisten con fluorosilanos o condensados fluorados, entonces éstos
reaccionan con los óxidos de la superficie y son fijados por
enlaces covalentes. Debido al enlace químico entre el substrato y el
fluorosilano o el condensado fluorado, los sustituyentes fluorados
hidrófobos y oleófobos son fijados duraderamente sobre la
superficie, y sus efectos se conservan.
Es desventajoso el hecho de que los
fluorosilanos o condensados fluorados no reaccionan con superficies,
que no contienen ningún grupo de óxido o hidróxido. Por ejemplo,
metales, materiales sintéticos, barnices y resinas no pueden ser
provistos de un efecto hidrófobo y oleófobo permanente con ayuda de
los fluorosilanos o condensados fluorados.
Una desventaja adicional es el tamaño
relativamente pequeño de las partículas de los fluorosilanos o
condensados fluorados. Sobre superficies fuertemente absorbentes o
sobre superficies con grandes poros, los fluorosilanos o
condensados fluorados se difunden hacia el substrato, sin cubrir la
superficie suficientemente con un efecto de limpieza fácil.
El presente invento se basó en la misión de
desarrollar un procedimiento con el que sea posible proveer a
metales, materiales sintéticos, barnices, resinas y superficies
porosas de un efecto hidrófobo y oleófobo permanente.
Sorprendentemente, se encontró por fin que se
puede proveer a superficies porosas de un efecto hidrófobo y
oleófobo permanente mediante un tratamiento previo con soluciones de
polisilizanos.
Es objeto del invento la utilización de una
solución de polisilazano, que contiene un polisilazano de la fórmula
1
en la que n está dimensionado de
tal manera que el polisilazano tiene un peso molecular medio
numérico de 150 a 150.000 g/mol, así como un disolvente y un
catalizador, como imprimación para el revestimiento de una
superficie con fluorosilanos o condensados
fluorados.
Otro objeto del invento es un procedimiento para
la producción de una superficie revestida con fluorosilanos o
condensados fluorados, en el que la superficie no revestida se pone
en contacto en una primera etapa con una composición, que contiene
un polisilazano de la fórmula 1, un disolvente y un catalizador, y
la superficie obtenida en la primera etapa se pone en contacto
luego en una segunda etapa con fluorosilanos o condensados
fluorados. Preferiblemente, después de la primera etapa se deja
evaporar el disolvente.
Un objeto adicional del invento es una
superficie revestida, que se puede obtener según el procedimiento
precedentemente descrito.
El peso molecular del polisilizano se sitúa
preferiblemente entre 300 y 10.000, en particular entre 600 y 3.000
g/mol.
La solución del polisilizano contiene
preferiblemente de 0,001 a 35, en particular de 0,5 a 5 y
especialmente de 1 a 3% en peso del polisilizano, de 0,00004 a 3,5,
en particular de 0,02 a 0,5, y especialmente de 0,04 a 0,3% en peso
del catalizador, y un disolvente hasta 100% en peso, referido al
peso de la solución.
Los catalizadores hacen posible la
transformación de un polisilazano en dióxido de silicio a bajas
temperaturas, en particular a la temperatura ambiente. El
catalizador se emplea preferiblemente en unas proporciones de 0,1 -
10%, referidas al peso del polisilazano.
Catalizadores apropiados son compuestos
heterocíclicos con N, tales como
1-metil-piperazina,
1-metil-piperidina,
4,4'-trimetilen-dipiperidina,
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina),
diazabiciclo-(2,2,2)-octano y
cis-2,6-dimetil-piperazina.
Otros catalizadores apropiados son mono-, di- y
tri-alquil-aminas, tales como
metil-amina, dimetil-amina,
trimetil-amina, fenil-amina,
difenil-amina y trifenil-amina, DBU
(1,8-diazabiciclo(4,5,0)-7-undeceno),
DBN
(1,5-diazabiciclo(4,3,0)-5-noneno),
1,5,9-triaza-ciclododecano y
1,4,7-triaza-ciclononano.
Otros catalizadores apropiados son ácidos
orgánicos e inorgánicos, tales como ácido acético, ácido propiónico,
ácido butírico, ácido valeriánico, ácido maleico, ácido esteárico,
ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico,
ácido clórico y ácido hipocloroso.
Otros catalizadores apropiados son carboxilatos
de metales de la fórmula general (RCOO)_{n}M de ácidos
carboxílicos de C_{1}-C_{22} alifáticos o
alicíclicos, saturados e insaturados, y de iones de metales tales
como Ni, Ti, Pt, Rh, Co, Fe, Ru, Os, Pd, Ir y Al; n es la carga del
ion de metal.
Otros catalizadores apropiados son complejos con
acetilacetonato de iones de metales tales como Ni, Pt, Pd, Al y
Rh.
Otros catalizadores apropiados son polvos de
metales tales como Au, Ag, Pd o Ni con un tamaño de partículas de 20
a 500 nm.
Otros catalizadores apropiados son peróxidos
tales como peróxido de hidrógeno, cloruros metálicos y compuestos
orgánicos de metales tales como ferrocenos y zirconocenos.
El disolvente hace posible la preparación de
soluciones del polisilizano y del catalizador con un periodo de
tiempo de almacenamiento lo suficientemente largo sin formación de
silanos, hidrógeno o amoníaco. Disolventes apropiados son
hidrocarburos aromáticos, cíclicos y alifáticos, hidrocarburos
halogenados y éteres.
Disolventes apropiados son, por ejemplo,
hidrocarburos alifáticos, aromáticos y cíclicos, y dibutil-éter.
Con la descrita solución de un polisilizano se
puede revestir una gran selección de superficies de substratos.
Substratos apropiados son
- \bullet
- metales, tales como hierro, acero inoxidable, zinc, aluminio, níquel, cobre, magnesio, y sus aleaciones, plata y oro,
- \bullet
- materiales sintéticos, tales como p.ej. los de poli(metacrilato de metilo), poliuretano, policarbonato, poliésteres tales como poli(tereftalato de etileno), poliimidas, poliamidas, resinas epoxídicas, un material sintético de ABS (acrilonitrilo, butadieno y estireno), polietileno, polipropileno y poli(oximetileno)
- \bullet
- materiales minerales porosos, tales como hormigón, ladrillos de arcilla, mármol, basalto, asfalto, légamo y terracota,
- \bullet
- superficies barnizadas tales como pinturas en dispersión de materiales sintéticos, barnices acrílicos, barnices epoxídicos, resinas de melamina, resinas de poliuretanos y barnices alquídicos, y
- \bullet
- materiales orgánicos, tales como madera, cuero, pergamino, papel y materiales textiles.
A fin de acelerar el proceso, en una forma de
realización preferida, la solución de polisilazano se puede aplicar
con una solución acuosa de un agente tensioactivo. Agentes
tensioactivos preferidos son alcano-sulfonatos,
betaínas, alquil-compuestos etoxilados y
éter-sulfatos. La solución de un agente tensioactivo
contiene preferiblemente de 0,1 - 5% de agentes tensioactivos y se
aplica sobre la superficie revestida con un polisilizano o bien
mediante inmersión o mediante enjugado o atomización.
Por medio de la reacción de compuestos que
contienen grupos perfluoroalquilo con la superficie obtenida en la
primera etapa del procedimiento, se consigue un apresto hidrófobo y
oleófobo con propiedades de limpieza fácil. El ángulo de contacto
de agua destilada alcanza entonces unos valores de > 90º, en
particular > 110º.
Compuestos que contienen grupos perfluoroalquilo
son, por ejemplo, alquil
C_{6}F_{13}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{8}F_{17}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{10}F_{21}-etil-trietoxi-silano
y alquil
C_{12}F_{25}-etil-trietoxi-silano
y los correspondientes compuestos metoxílicos, propoxílicos,
butoxílicos y metoxietoxílicos, metoxidietoxílicos y
metoxitrietoxílicos y condensados fluorados.
De esta manera se ponen a disposición fácilmente
efectos permanentes de limpieza fácil incluso sobre substratos no
aprestables de esta manera hasta ahora. También es ventajosa la
posibilidad de sellar substratos fuertemente absorbentes y porosos
con ayuda del revestimiento de polisilizano.
Como disolventes se adecuan mono- y
poli-(alquilenglicol)-dialquil-éteres (glimas) o
mezclas de mono- y
poli-(alquilenglicol)-dialquil-éteres con
hidrocarburos alifáticos, cíclicos y aromáticos.
La determinación de la masa molecular del
polisilizano se efectúa para las finalidades de este invento
mediante una osmometría de presión de vapor.
Se dan a continuación ejemplos de la composición
de soluciones apropiadas de polisilizanos (datos en % en peso):
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
1
20% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,8% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
79,2% de xileno
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
2
5% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,2% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
19,8% de xileno
75% de una mezcla de hidrocarburos, que contiene
compuestos aromáticos (®Pagasol AN 45 de la entidad ExxonMobil)
\newpage
Solución
3
1% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,04% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
3,96% de xileno
95% de una mezcla de hidrocarburos, que contiene
compuestos aromáticos (®Pagasol AN 45 de la entidad ExxonMobil)
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
4
5% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,2% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
19,2% de xileno
75% de una mezcla de hidrocarburos, que contiene
compuestos aromáticos (®Varsol de la entidad ExxonMobil)
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
5
1% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,04% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
3,96% de xileno
95% de una mezcla de hidrocarburos, que contiene
compuestos aromáticos (®Varsol de la entidad ExxonMobil)
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
6
5% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,2% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
19,8% de xileno
75% de
di(propilenglicol)-dimetil-éter
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
7
1% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,04% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
3,96% de xileno
95% de
di(propilenglicol)-dimetil-éter
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
8
5% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,2% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
19,8% de xileno
20% de
di(propilenglicol)-dimetil-éter
55% de una mezcla de hidrocarburos, pobre en
compuestos aromáticos (®Exxsol D 40 de la entidad ExxonMobil)
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
9
1% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,04% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
3,96% de xileno
20% de
di(propilenglicol)-dimetil-éter
75% de una mezcla de hidrocarburos, pobre en
compuestos aromáticos (®Exxsol D 40 de la entidad ExxonMobil)
\vskip1.000000\baselineskip
Solución
10
0,2% de un polisilazano con un peso molecular
medio de 2.000 g/mol
0,008% de
4,4'-trimetilen-bis-(1-metil-piperidina)
0,792% de xileno
20% de
di(propilenglicol)-dimetil-éter
79% de una mezcla de hidrocarburos, pobre en
compuestos aromáticos (®Exxsol D 40 de la entidad ExxonMobil).
Los siguientes Ejemplos han de describir más
detalladamente la utilización de una solución de polisilizano para
el revestimiento imprimador y la subsiguiente aplicación de
componentes fluorados.
\vskip1.000000\baselineskip
Una chapa de acero inoxidable se revistió con
una solución al 1% de un polisilazano (solución 3), distribuyéndose
de manera uniforme aproximadamente 8 ml/m^{2} de la solución sobre
la superficie con un paño de velo de viscosa, hasta que se
evaporase el disolvente. La aplicación con la solución de
polisilazano se repitió una vez. A continuación, la chapa de acero
revestida con un polisilazano se revistió con una solución acuosa de
un condensado fluorado (®Nano-E2C 200 de la entidad
Nanogate, Saarbrücken, Alemania). La aplicación fue de 8 ml/m^{2}
y se efectuó uniformemente mediante distribución manual con un paño
de velo de viscosa. Para la condensación del condensado fluorado se
endurece la chapa de acero a 260ºC durante 1 hora. El ángulo de
contacto de un agua destilada fue, antes de revestir, de 74º y,
después de revestir, de 110º.
En un segundo ensayo, la chapa de acero
revestida con un polisilizano se trató con una solución acuosa de
un agente tensioactivo. El promotor de humedecimiento (del inglés
wetting promotor), que se utiliza para la preparación de la solución
acuosa de un agente tensioactivo, tenía la siguiente
composición:
®Hostapur SAS 30 | 28% |
®Genagen CA 050 | 3,6% |
®Genapol UD 089 | 5% |
propilenglicol | 3% |
benzoato de sodio | 0,3% |
ácido cítrico | para el ajuste de un pH de 6 |
agua desmineralizada | el resto |
2 ml/l del promotor de
humedecimiento se disolvieron en agua para la preparación de la
solución de agente tensioactivo. La solución de agente tensioactivo
se aplicó sobre la chapa de acero revestida con un polisilazano, a
continuación se enjuagó con agua desmineralizada y se secó. Sobre la
chapa de acero seca se aplicó la solución del condensado fluorado
en isopropanol (®Nano-E2C 110 de la entidad
Nanogate, Saarbrücken, Alemania), distribuyéndose dos veces 8
ml/m^{2} de manera uniforme con un paño de velo de viscosa sobre
la superficie, hasta que se hubiese evaporado el isopropanol. El
condensado fluorado se endurecía a la temperatura ambiente y se fijó
permanentemente sobre la chapa de acero. El ángulo de contacto de
agua destilada fue, después de revestir, de
109º.
109º.
\newpage
Una chapa de zinc se revistió manualmente, como
se ha descrito en el Ejemplo 1, dos veces con una solución al 1% de
un polisilazano (solución 3). A continuación, se aplicaron 8
ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania), y se endureció a la temperatura ambiente. El
revestimiento hidrófobo y oleófobo se podía fijar permanentemente
sobre la chapa de zinc. El ángulo de contacto de agua destilada fue,
antes de revestir con un polisilazano, de 63º y, después de revestir
con el condensado fluorado, de 108º.
Planchas de 2 mm de espesor a base de un
policarbonato se revistieron dos veces con una solución al 1% de un
polisilazano (solución 3). A este fin se distribuyeron 8 ml/m^{2}
con un paño de velo de viscosa hasta que se evaporase el
disolvente. A continuación se revistió dos veces con 8 ml/m^{2}
del condensado fluorado en isopropanol (®Nano-E2C
110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken, Alemania). La aplicación se
efectuó asimismo con un paño de velo de viscosa hasta que se
evaporase el isopropanol. El endurecimiento se efectuó a la
temperatura ambiente. El ángulo de contacto de agua destilada fue,
antes de revestir con un polisilazano, de 76º y, después de revestir
con el condensado fluorado, de 115º.
Una lámina de PET se revistió dos veces con una
solución al 1% de un polisilazano (solución 3). A este fin se
distribuyeron 8 ml/m^{2} con un paño de velo de viscosa hasta que
se evaporase el disolvente. A continuación se revistió dos veces
con 8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). La aplicación se efectuó asimismo con un paño de velo de
viscosa hasta que se evaporase el isopropanol. El endurecimiento se
efectuó a la temperatura ambiente. El ángulo de contacto de agua
destilada fue, antes de revestir con un polisilazano, de 17º y,
después de revestir con el condensado fluorado, de 115º.
Un barniz para automóviles se revistió dos veces
con una solución al 1% de un polisilazano (solución 3). A este fin
se distribuyeron 8 ml/m^{2} con un paño de velo de viscosa hasta
que se evaporase el disolvente. A continuación se aplicaron dos
veces 8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). La aplicación se efectuó con un paño de velo de viscosa
hasta que se evaporase el isopropanol. Después de revestir, la
superficie es manifiestamente hidrófoba. Las gotas de agua se
escurren rápi-
damente.
damente.
Una chapa de latón se revistió dos veces con una
solución al 1% de un polisilazano (solución 3). El consumo fue de 8
ml/m^{2} por etapa de revestimiento. Después de 10 minutos se
trató la capa de polisilazano con una solución acuosa de agente
tensioactivo del Ejemplo 1 y se transformó en dióxido de silicio. A
continuación, se aplicaron dos veces 8 ml/m^{2} del condensado
fluorado en isopropanol (®Nano-E2C 110 de la entidad
Nanogate, Saarbrücken, Alemania). El ángulo de contacto de agua
destilada fue, antes de revestir con un polisilazano, de 78º.
Después de revestir con el condensado fluorado, el ángulo de
contacto fue de 115º.
En otra variante se efectuaron la hidrofugación
y la oleofugación con una solución de un fluorosilano en isopropanol
y agua. Para ello se formuló la siguiente solución:
- 2% de C_{6}-perfluoroalquil-etil-trietoxi-silano
- 88% de isopropanol
- 0,6% de ácido acético glacial
- 9,4% de agua desmineralizada.
\newpage
La chapa de latón revestida con un polisilazano
se trató dos veces con 8 ml/m^{2} de esta solución de un
fluorosilano. La solución se distribuyó manualmente de manera
uniforme con un paño de velo de viscosa, hasta que se hubieron
evaporado los componentes volátiles. El ángulo de contacto de agua
destilada, después de revestir con un fluorosilano, fue de 124º.
Una chapa de cobre se revistió con un
polisilazano como en el Ejemplo 6 y para la transformación en
dióxido de silicio se trató con la solución acuosa de un agente
tensioactivo del Ejemplo 1. A continuación, se aplicaron dos veces
8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). El ángulo de contacto de agua destilada fue, antes de
revestir con el polisilazano, de 82º. Después de revestir con el
condensado fluorado, el ángulo de contacto fue de 114º.
Alternativamente al condensado fluorado, se utilizó para el
revestimiento la solución descrita en el Ejemplo 6 del
C_{6}-perfluoroalquil-etil-trietoxi-silano
en una mezcla de isopropanol y agua. Después de haber aplicado dos
veces 8 ml/m^{2} de la solución de un fluorosilano, se midió un
ángulo de contacto de agua destilada de 125º.
Una chapa de acero inoxidable se revistió con un
polisilazano como en el Ejemplo 6 y, para la transformación en
dióxido de silicio, se trató con la solución acuosa de un agente
tensioactivo del Ejemplo 1. A continuación, se aplicaron dos veces
8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). El ángulo de contacto de agua destilada fue, antes de
revestir con un polisilazano, de 73º. Después de revestir con el
condensado fluorado, el ángulo de contacto fue de 108º.
Alternativamente al condensado fluorado, la solución descrita en el
Ejemplo 6 del
C_{6}-perfluoroalquil-etil-trietoxisilano
en una mezcla de isopropanol y agua se utilizó para el
revestimiento hidrófobo y oleófobo. Después de haber aplicado dos
veces 8 ml/m^{2} de la solución de un fluorosilano, se midió un
ángulo de contacto de agua destilada de 115º.
Una chapa de acero inoxidable se revistió con un
polisilazano como en el Ejemplo 6 y para la transformación en
dióxido de silicio se trató con la solución acuosa de un agente
tensioactivo del Ejemplo 1. A continuación, se aplicaron dos veces
8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). El ángulo de contacto de agua destilada fue, antes de
revestir con un polisilazano, de 78º. Después de revestir con el
condensado fluorado, el ángulo de contacto fue de 112º.
Alternativamente al condensado fluorado, la solución descrita en el
Ejemplo 6 del
C_{6}-perfluoroalquil-etil-trietoxisilano
en una mezcla de isopropanol y agua se utilizó para el revestimiento
hidrófobo y oleófobo. Después de haber aplicado dos veces 8
ml/m^{2} de la solución de un fluorosilano, se midió un ángulo de
contacto de agua destilada de 120º.
Una plancha de polipropileno, una plancha de
madera contrachapada revestida con melamina y una plancha de suelo
estratificado se revistieron con un polisilazano como en el Ejemplo
6. A continuación, se aplicaron dos veces 8 ml/m^{2} del
condensado fluorado en isopropanol (®Nano-E2C 110 de
la entidad Nanogate, Saarbrücken, Alemania). Alternativamente al
condensado fluorado, la solución descrita en el Ejemplo 6 de un
fluorosilano se utilizó para el revestimiento hidrófobo y oleófobo,
y se aplicaron dos veces 8 ml/m^{2} de la solución de un
fluorosilano. Se midieron los siguientes ángulos de contacto de agua
destilada:
\vskip1.000000\baselineskip
antes de revestir con un polisilazano: 100º
después de revestir con el condensado fluorado:
112º
después de revestir con la solución de un
fluorosilano: 128º
\newpage
antes de revestir con un polisilazano: 77º
después de revestir con el condensado fluorado:
127º
después de revestir con la solución de un
fluorosilano: 122º
\vskip1.000000\baselineskip
antes de revestir con un polisilazano: 40º
después de revestir con el condensado fluorado:
115º
después de revestir con la solución de un
fluorosilano: 122º
\vskip1.000000\baselineskip
Como en el Ejemplo 6, tapacubos de ruedas a base
de un policarbonato se revistieron dos veces con 8 ml/m^{2} de la
solución de polisilazano (solución 3) y a continuación se trataron
con la solución acuosa de un agente tensioactivo del Ejemplo 1.
Luego el tapacubos de rueda a base de un policarbonato se revistió
dos veces con 8 ml/m^{2} del condensado fluorado en isopropanol
(®Nano-E2C 110 de la entidad Nanogate, Saarbrücken,
Alemania). Alternativamente, se utilizaron para el revestimiento dos
veces 8 ml/m^{2} de la solución de un fluorosilano del Ejemplo 6.
El ángulo de contacto no se pudo determinar, debido a la curvatura
del tapacubos de rueda. La superficie es, sin embargo,
manifiestamente hidrófoba y las gotas de agua se escurren
fácilmente.
Claims (8)
1. Utilización de una solución de
polisilazano, que contiene un polisilazano de la fórmula 1
en la que n está dimensionado de
tal manera que el polisilazano tiene un peso molecular medio
numérico de 150 a 150.000 g/mol, así como un disolvente y un
catalizador, como imprimación para el revestimiento de una
superficie con fluorosilanos o condensados
fluorados.
2. Utilización de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la solución de polisilazano contiene de
0,001 a 35% en peso del polisilazano.
3. Utilización de acuerdo con la
reivindicación 1 y/o 2, en la que la solución de polisilazano
contiene de 0,00004 a 3,5% en peso del catalizador.
4. Utilización de acuerdo con una o
varias de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el catalizador está
escogido entre compuestos heterocíclicos con N, mono-, di- y
tri-alquil-aminas, ácidos orgánicos
e inorgánicos, carboxilatos de metales de la fórmula general
(RCOO)_{n}M de ácidos carboxílicos saturados e insaturados,
alifáticos o alicíclicos, con R = C_{1}-C_{22}
y de iones de metales M con la carga n, complejos con
acetilacetonato de iones de metales, polvos metálicos con un tamaño
de partículas de 20 a 500 nm, peróxidos, cloruros metálicos y
compuestos orgánicos de metales.
5. Utilización de acuerdo con una o
varias de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el disolvente está
escogido entre hidrocarburos aromáticos, cíclicos y alifáticos,
hidrocarburos halogenados y éteres.
6. Procedimiento para la producción de
una superficie revestida con fluorosilanos o condensados fluorados,
en el que la superficie no revestida se pone en contacto en una
primera etapa con una composición, que contiene un polisilazano de
la fórmula 1, un disolvente y un catalizador, y la superficie
obtenida en la primera etapa se pone en contacto luego, en una
segunda etapa, con fluorosilanos o condensados fluorados.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que el compuesto que contiene grupos
perfluoroalquilo está escogido entre alquil
C_{6}F_{13}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{8}F_{17}-etil-trietoxi-silano,
alquil
C_{10}F_{21}-etil-trietoxi-silano
y alquil
C_{12}F_{25}-etil-trietoxi-silano
y los correspondientes compuestos metoxílicos, propoxílicos,
butoxílicos y metoxietoxílicos, metoxidietoxílicos y
metoxitrietoxílicos.
8. Superficie revestida, obtenible por
medio del procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 y/o
7.
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