防污涂层组合物、涂层及其制备方法和应用的制作方法

防污涂层组合物、涂层及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种交联涂层组合物，包括：（i）一种或多种硅烷，其包括下列两种选择中的一种：至少三个可水解基团，或者-至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能团，（i.a）所述硅烷的总和构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少20%，（i.b）所述硅烷可能部分或完全水解，并且可能部分缩合；（ii）至少一种低表面能添加剂，其中（ii.a）所述低表面能添加物包括与至少一个官能团化学连接的聚二甲硅氧烷，（ii.b）所述官能团设置为使聚二甲硅氧烷部分与所述涂层组合物交联，（ii.c）当所述涂层组合物固化时，所述聚二甲硅氧烷组成所述固化涂层的质量的0.01%-15%，（ii.d）所述聚二甲硅氧烷部分的分子量大于1600g/mol。
【专利说明】防污涂层组合物、涂层及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料组合物、一种基于该涂料组合物的涂层，在结构上使用涂层，以及将该涂层或涂层组合物施加在所述结构上的方法，以将不需要的材料从结构表面去除。
[0002]发明背景
[0003]不同形式的几何结构，该几何机构的表面能够与材料或物质相接触，以对给定材料或物质进行容纳、封闭、支持、运输、引导等，其材料或物质可以是固体、液体或其混合物。
[0004]众所周知，几何机构需要尽可能不受到与该几何机构表面相接触的材料的破坏或影响。
[0005]为了满足容纳、封闭、运输或引导的主要目的，该几何结构的结构必须稳定，并且对要处理或携带的材料或物质必须提供足够的结构支持。
[0006]已知不需要的材料、污物或物质随时间推移而聚集的一个例子是污垢。
[0007]已知不需要的材料的聚集的另一个例子是结垢，在这种情况中，例如白垩的矿物质在结构上聚集。
[0008]污垢的情况的一个例子是，该污垢以不同尺寸存在，这些不同的尺寸被定义为微尺寸和大尺寸，或被定义为生物淤积或无机物污垢，随着污垢材料趋于聚集或增长，给定机构的表面趋于随时间而改变，由此该结构将改变结构与材料或物质的反应的性能，任何尺寸的污垢都会导致各种技术问 题或技术体系的效率降低。
[0009]已知若干具有防污表面的涂层组合物。根据S.S印eur的著作《纳米技术》(Vincentz Network, 2008):
[0010]-一种防污表面,也称为易清洁表面,为一种具有低表面能而导致疏水性的表面，该疏水性被定义为表面的静水接触角大于90°，并还可能引起疏油性，
[0011]-在工业中通常使用含氟聚合物和聚二甲硅氧烷来获得低表面能，两者都具有低抗划痕性的缺点，并具有粘附问题，
[0012]-已经开发了硅烷涂层材料，该硅烷涂层材料包括具有全氟烃基的硅烷，以提高抗划痕性和粘附能力。
[0013]在美国专利6.630.205中公开的，这些以包括全氟烃基硅烷的硅烷为基础的涂层，对于明显的划痕，具有抗划痕性和耐磨性，但是涂层表面的防污性的耐磨性是有限的，并且并不好证明。
[0014]美国专利2009/0099287也公开了一种含有聚硅氧烷的涂层组合物或溶液，但是其具有不同的目的，其机械性能和化学性能主要是针对热解所需的温度。
[0015]因此，已知的涂层体系仍留有进步空间，尤其是关于涂层的防污表面作用的耐磨性和抗化学性。
[0016]发明目的
[0017]本发明的一个目的在于，描述一种相比之前公开的涂层有改进的涂层。特别是关于相比之前公开的涂层体系，涂层防污表面作用的耐磨性和/或抗化学性。[0018]本发明的另一目的在于，对由不需要的材料聚集所引起的每个主要的和/或次要的技术问题，提供一种方案或改进，该技术问题包括污垢、结垢等，所述问题还消耗资源，这些资源本可以节省下来。
[0019]主要的问题理解为，由不需要的材料聚集所引起的效率的直接减少。次要问题理解为，维持期望的或可达到的效率所需要的资源，包括时间和人力。
[0020]本发明的另一目的在于描述一种溶液，该溶液将不需要的材料从结构的表面排除开，由此尽可能久地维持结构的预期性能和设计性能，而不会有任何程度的退化，并由此维持期望的效率，减少维护的需要或其中的时间。
[0021]本发明的另一目的在于描述一种溶液，该溶液使结构的表面易于清洁，由此减少清洁资源比如水、 清洁剂等类似物，还减少了比如时间和花费等资源。
[0022]本发明的另一目的还在于描述一种结构稳定和或持久的溶液。

【发明内容】

[0023]在本说明中，涂层或涂饰是一层散布在表面，比如结构的表面的物质。这种涂层是一种覆盖层，其部分覆盖或全部覆盖结构或部分结构。
[0024]通常涂层比单层厚，并且通常涂层或层的厚度大于0.01 U m，但是所述厚度是没有限制的。
[0025]将涂层组合物应用到结构上形成涂层，并且在从涂层组合物形成涂层的过程中，涂层组合物中的组分之间能够发生反应。
[0026]根据本发明，通过所述的涂层组合物、所述的方法或步骤制备的涂层组合物，实现了至少一个目的。
[0027]实现根据本发明的目的的一种方式为，通过可交联的涂层组合物，该涂层组合物包括:
[0028](i) 一种或多种硅烷，其包括下列两种选择中的一种:
[0029]-至少三个可水解基团，或者
[0030]-至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能团，并且
[0031](1.a)所述硅烷的总和构成涂层组合物的总质量的至少20%，该涂层结合了固态物和硅烷，
[0032](1.b)所述硅烷可能部分或完全水解，并且可能部分缩合；
[0033](ii)至少一种低表面能添加剂，其中
[0034](i1.a)所述低表面能添加剂包括与至少一种官能团化学连接的聚二甲硅氧烷，
[0035](i1.b)所述官能团设置为使聚二甲硅氧烷部分与所述涂层组合物交联，
[0036](i1.c)当所述涂层组合物固化时，所述聚二甲硅氧烷构成所述固化涂层的质量的0.01%_15%，
[0037](i1.d)所述聚二甲硅氧烷部分的分子量大于1600g/mol。
[0038]由此，通过提供涂层组合物，优选当其形成为表面时，该涂层组合物将提供防污表面，从某种意义上全部或部分地实现了本发明的目的。这理解为，该表面将使得不需要的材料，通常为污物，将不会粘在该表面上，或者很容易就能从该表面上去除。
[0039]防污表面理解为，不需要的材料不会湿润该表面或较少粘到表面。同时，该表面也很坚固耐用，这是因为该表面是稳定的，因此在机械攻击和化学侵蚀之后，例如摩擦、刮擦和/或用溶剂清洁之后，该表面将保持防污性能。
[0040]根据本发明的一个实施例是，防止表面结垢的防污表面。
[0041]此外，该涂层组合物的优点是，避免或减少了防污表面的添加物被过滤、提取或溶解。
[0042]此外，该涂层组合物的优点为，所述聚二甲硅氧烷作为低能量表面添加物，该聚二甲硅氧烷的浓度足以提供低能量表面，但是足够小而不会太过影响固化涂层的整体性能。
[0043]此外，该涂层组合物的优点是，确保了优异的防污性能，该防污性能能够承受源于撕扯或磨损的至少一些物理摩擦，由此减少或消除由涂层组合物形成的表面上的划痕或类似物。
[0044]由于聚二甲硅氧烷链由重复的[(CH3)2S1-O-]单元构成，而每个单元的分子量为74，2g/mol，大于1600g/mol的分子量的结果是超过21个单元的链。这足以提供所需要的防污性能，这将通过例证并与具有不充分防污性能的涂层的实施例进行比较。
[0045]此外，该涂层组合物确保在固化基础上建立化学交联的3D网络，由此提供所述固化涂层的抗化学性。
[0046]此外，该涂层组合物的优点在于提供了可以使用足够量的硅烷的方法，因为在固化期间形成了玻璃状的底部结构，由此改善了化学稳定性和机械稳定性。
[0047]本说明书中的实施例通过`一系列测试进行了例证:由涂层组合物制备的涂层具有不同的性能。
[0048]测试包括粘附测试、标记测试、表面能测试、划痕测试以及试验耐候性稳定性测试。
[0049]由涂层组合物制备的涂层在实际体系中进一步的测试表明，该涂层在恶劣环境中是长期坚固耐用的。
[0050]所述固态物和硅烷的组合质量理解为，所有涂层组合物固体和所有涂层组合物硅烷的总和，无论这些硅烷是否是挥发性的，例如甲基三乙氧基硅烷，并且无论应用涂层后这些硅烷是否部分挥发。固态物和硅烷的组合质量还包括反应基团，比如环氧基团，该反应基团在此涂层组合物固化时，可能裂解和蒸发。
[0051]根据本发明，理解为，例如硅烷能够部分或全部水解，和部分缩合，由此提供水解和/或非水解混合物。
[0052]根据涂层组合物的一种实施方式，其特别之处在于，所述涂层组合物包括一种或多种娃烧，该娃烧包括下列两种选择中的一种:
[0053]-至少三个可水解基团，或者
[0054]-至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能团，
[0055]所述硅烷的总和组成了由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少20%。
[0056]根据又一实施方式，该涂层组合物中，由所述涂层组合物制备成的固化涂层含有重量百分数为4%-44%的娃。
[0057]由此，该组合物确保了该涂层均包括玻璃状结构和有机结构。
`[0058]硅(Si)的重量百分数范围导致平衡的稳定涂层，该涂层不会太脆性。
[0059]可预料的是，更高的硅烷浓度可能导致太脆性的涂层，由此最终形成没那么稳定的涂层。
[0060]可预料的是，更低浓度可能导致更多或更少的有机涂层，该有机涂层不具有同样的耐磨性和化学稳定性。
[0061]根据涂层组合物的一个实施方式，其特别之处在于包括一种娃烧，该娃烧具有一个连接至硅的甲基，以及三个可水解基团，所述硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少10%。
[0062]由此进一步改进所述有利的平衡稳定并且非脆性的涂层。在涂层组合物的一个【具体实施方式】中，发现在获得物理化学稳定性和柔韧性的适当平衡方面，甲基三乙氧基硅烷/甲基二甲氧基娃尤其有用。
[0063]根据涂层组合物的一个实施方式，其特别之处在于，由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少5%为多元娃烧(polymodal silane)或多娃娃烧(polypodalsilane)，其包括至少两个硅原子，每个硅原子都具有两个或三个可水解基团。
[0064]在本说明书中，“多元”和“多硅”这两个词都用于指包括至少两个硅原子的这种硅烷，后一个词更普遍。
[0065]多硅硅烷为一种分子或聚合物，其包括多于一个硅原子，所述硅原子通过非水解键或非水解网络连接。这种非水解键的一个实施例是通过硅-碳键连接至硅原子的有机结构。本领域的技术人员了解，硅烷的缩合反应可能是可逆的。因此，根据本申请，通过部分缩合形成的S1-O-Si键不被视为非水解键。
[0066]根据涂层组合物的一个实施方式，其特别之处在于包括单元硅烷和多元硅烷的组合或单硅烷与多硅硅烷的组合，其中
[0067]-所述单元硅烷或所 述单硅烷具有一个硅原子，该硅原子具有两个或三个可水解基团，所述单元硅烷或单硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
[0068]-所述多元硅烷或所述多硅硅烷具有至少两个硅原子,每个硅原子都具有两个或三个可水解基团，所述多元硅烷或所述多硅硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
[0069]由此，与现有技术相比，该涂层组合物更为有利，或者这样在确保优良的机械和化学性能方面是更有利的。
[0070]发现单元硅烷和多元硅烷的组合或单硅烷和多硅硅烷的组合会导致性能的最佳折中。
[0071]根据涂层组合物的一种实施方式，其特别之处在于，所述硅烷包括多元硅烷或多硅硅烷，其中所述多元硅烷或所述多硅硅烷包括至少一个氨基甲酸甲酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
[0072]由此与例如环氧树脂对比，该涂层组合物在确保耐候性稳定性和/或优良的机械/化学性能上是更有利的。并且，涂层组合物由此保持柔韧性和耐划痕性。
[0073]由涂层组合物制备的涂层通过其机械和化学性能，在风化条件下能确保耐久性，由此增强了涂层的耐候性稳定性。
[0074]耐候性稳定性被理解为，与使用环氧树脂制备的那些涂层相比，耐候性稳定性得到改进。
[0075]根据涂层组合物的一个实施方式，其特别之处在于，所述硅烷包括多元硅烷或多硅硅烷，其中所述多元硅烷或多硅硅烷包括至少两个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
[0076]另一优点为使用有机前驱体比使用有机硅烷便宜。
[0077]由此发现，该涂层组合物尤其有利之处在于，确保耐候性稳定性和/或优良的机械/化学性能。此外，由此,涂层组合物尤其保持柔韧性和耐划痕性。
[0078]特别地，该耐划痕性是由于氢键使变形结构进行重组。
[0079]此外，该涂层可粘附至各种工业结构上，该材料比如铝和不锈钢，但是不限于那些材料。
[0080]实现根据本发明的目的的另一方法为交联涂层组合物，该交联涂层组合物包括单项和多硅硅烷的组合，其中
[0081]-所述单硅烷具有一个硅原子，该硅原子具有两个或三个可水解基团，所述单项构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%，
[0082]-所述多硅硅烷或所述单硅烷具有至少两个硅原子，该硅原子每个都具有两个或三个可水解基团，所述多硅硅烷或所述多硅硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
[0083]由此提供了一种涂层，当其由涂层组合物制备时，该涂层具有所公开并讨论的坚固耐用的机械和化学性能。
[0084]特别地，该涂层粘附至材料的工业结构，比如铝和不锈钢，并且具有防腐蚀性能。
[0085]根据涂层组合物的一个 实施方式，所述娃烧包括多娃娃烧，其中所述多娃娃烧包括至少一个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
[0086]由此进一步增强了由涂层组合物制备的涂层，以提供耐候性稳定并耐划痕的涂层。
[0087]根据涂层组合物的一个实施方式，所述娃烧包括一种多娃娃烧，其中所述多娃娃烷包括至少两个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
[0088]由此该涂层组合物提供了一种对于耐划痕性特别有利的涂层。此外，在涂层组合物的合成中能够应用经济的有机前驱体，比如异氰酸盐或多元醇。
[0089]根据涂层组合物的一个实施方式，在应用之前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.1。
[0090]在这个实施方式中，之前概述的粘附性能使涂层粘附至结构上。
[0091]根据涂层组合物的一个实施方式，该涂层组合物在应用前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.2。
[0092]在此优选实施方式中，之前概述的粘附性能使涂层粘附至结构上，尤其是金属结构。
[0093]根据涂层组合物的一个实施方式，该涂层组合物的特别之处在于，包括一种硅烷，该硅烷具有一个与硅键合的甲基和三个可水解基团，所述硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少10%。
[0094]这将得到一种涂层，当由涂层组合物制备时，得到一种稳定并且非脆性的涂层。此夕卜，这将得到一种不需牺牲太多硬度的弹性涂层。
[0095]根据一个实施方式，涂层组合物进行固化时形成涂层，该涂层的结构具有以重量计4%-44%的硅(Si)和以重量计17%-86%的碳(C)。
[0096]由此该组合物确定一种涂层，该涂层均包括玻璃状结构和有机结构这两个有效部分。
[0097]硅(Si)和碳(C)含量的百分比范围得到脆性不太大的平衡稳定的涂层。
[0098]可以预料的是，更高浓度的硅和更低浓度的碳可能导致涂层脆性太大，由此最终导致没那么稳定的涂层。
[0099]可以预料的是，更低浓度的硅和可能导致更多或更少的有机涂层，该涂层将不具有同样的耐磨性和化学稳定性。
[0100]实现根据本发明的目的的另一方法为，一种交联涂层组合物，该交联涂层组合物通过一种方法或步骤制备而成，该方法或步骤中包括至少一个添加如下物质的步骤:
[0101](i) 一种或多种硅烷，其包括下列两种选择中的任一种:
[0102]-至少三个可水解基团，或者
[0103]-至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能基团
[0104](La)所述硅烷的总和构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少20% ；
[0105](1.b)所述硅烷可能部分或完全水解，并且可能部分缩合；以及
[0106](ii)至少一种低表面能添加剂，
[0107](i1.a)所述低表面能添加剂包括与至少一种官能团化学键合的聚二甲硅氧烷，
[0108](i1.b)所述官能团使聚二甲硅氧烷部分与所述涂层组合物交联，
[0109](1.d)所述聚二甲硅氧烷部分的分子量大于1600g/mol ;并且
[0110]-对组合物进行固化，其中当所述涂层组合物进行固化后，该方法包括在该组合物中，所述聚二甲硅氧烷的浓度为所述固化涂层质量的0.01%-15%。
[0111]关于聚二甲硅氧烷的使用，该发明按照如下理解。
[0112]根据本发明，该问题通过硅烷涂层材料来解决，该硅烷涂层材料包括分子量大于1600g/mol的聚二甲硅氧烷。
[0113]在应用硅烷涂层材料形成固化涂层薄膜后，所述聚二甲硅氧烷与获得的涂层薄膜化学交联。此聚二甲硅氧烷组成这种固化涂层薄膜质量的0.01%-0.15%。
[0114]在应用硅烷涂层材料形成固化涂层薄膜之后，所述聚二甲硅氧烷与获得的涂层薄膜交联。此聚二甲硅氧烷构成此固化涂层薄膜质量的0.01%-15%。
[0115]在优选实施方式中，此硅烷涂层材料的合成包括使一摩尔硅烷醇封端的聚二甲硅氧烷与至少三摩尔的过量硅烷反应的步骤，该硅烷包括至少两个可水解基团。
[0116]用这种方法，制备低表面能添加剂，而不需要使用昂贵的单烷氧基硅烷。过量的烷氧基硅烷没有被分离开，却成为了所述涂层混合物的一部分。
[0117]在又一优选实施方式中,此娃烧包括氨基基团。
[0118]这种方法，可使聚二甲硅氧烷和硅烷之间进行有效的反应，而不需要催化剂。在又一优选实施方式中，所述氨基基团反应形成氨基化合物或尿素。这种扩大的终端基团改进了所述聚二甲硅氧烷组分与所述涂层组合物的其它组分的相容性。对于硅烷的使用，本发明按照如下理解。
[0119]应理解为，根据本发明的硅烷涂层材料包括具有可水解基团或硅烷醇基团的硅烷。可水解基团与硅键合，并能与水反应，可选择地使用催化剂，以形成硅烷醇基团。可水解基团的例子为卤素，特别是氯、氨基基团、乙酸基和烷氧基。
[0120]在优选实施方式中，这些可水解基团为甲氧基基团或乙氧基基团。通过硅烷醇基团与其它硅烷醇基团的缩合，或者硅烷醇基团与可水解基团的缩合，形成硅氧烷网络。在涂层材料的制备期间，和所应用的涂层材料的固化期间，都可以发生水解反应和缩合反应。
[0121]这样，该理解指导或使本领域技术人员能够操作。同时，该理解是等同理解的基础，或源于此理解的理解的基础。
[0122]如果根据本发明的硅烷涂层材料进行固化形成涂层薄膜，此涂层薄膜均包括硅氧烷网络的有效部分和有效的有机部分。当硅氧烷网络具有硬度、化学稳定性，并且能够粘附至金属和矿物基时，该 有机部分具有弹性，如此这种根据本发明的涂层薄膜是两种极端的最优折中，该两种极端是脆性的无机玻璃状结构和单纯有机的不含硅烷的涂层。可通过这种涂层材料的硅烷含量或这种固化涂层薄膜的硅含量和碳含量，来限定最优的折中。
[0123]由根据本发明的硅烷涂层材料制备的固化涂层薄膜包括质量分数为4%_44%的娃，在一优选实施方式中，娃的质量分数为6%-42%，在同样优选实施方式中，娃的质量分数为8%_40%。另一方面,这种固化薄膜包括质量分数为17%_86%的碳,在一优选实施方式中，碳的质量分数为23%-82%，在另一优选实施方式中，碳的质量分数为30%-79%。
[0124]由此，该组合物确定了一种涂层，该涂层均包括玻璃状结构和有机结构这两个有效部分。
[0125]发现硅(Si)和碳(C)的含量百分比范围将产生脆性不太大的平衡稳定的涂层。
[0126]可以预料的是，更高浓度的硅和更低浓度的碳可能导致涂层脆性太大，由此最终导致没那么稳定的涂层。
[0127]可以预料的是，更低浓度的硅可能导致更多或更少的有机涂层，该涂层不具有同样的耐磨性和抗化学性。
[0128]关于硅烷的含量，网络的形成和组合的质量，应当理解为，硅烷的含量为固态物和这种涂层材料的硅烷的组合质量的至少20%，该硅烷具有至少三个反应基团，这样它们通过这种涂层材料的固化能够形成部分三维交联网络。在一优选实施方式中，此硅烷构成固态物和硅烷的组合质量的至少40%。
[0129]固态物和硅烷的组合质量包括所有涂层组合物固体和所有涂层组合物硅烷，无论这些硅烷是否是挥发性的，例如甲基三乙氧基硅烷，无论在应用涂层之后这些硅烷是否部分蒸发。
[0130]固态物和硅烷的组合质量也包括可能在此涂层组合物固化时裂解和蒸发的反应
基团，像例如乙氧基。
[0131]具有至少三个反应基团的硅烷选自包括至少二个可水解基团和至少一个其他反应基团的硅烷，该其他反应基团可以是第三个可水解基团，或能够通过此涂层材料固化交联的有机官能团。
[0132]对于这类硅烷，本发明按照如下理解。
[0133]根据本发明的涂层组合物能够提供有助于固化涂层薄膜的有机部分的不同结构。此结构可以是通过非水解碳硅键，与硅烷键合的任意基团。此基团可以是非反应性的，例如烷基或烷基基团。此基团能够提供又一反应基团。此基团还能够连接两个或多个硅烷。这样的有机结构也不能够与硅烷连接。
[0134]在一优选实施方式中，此非娃烧键合结构包括反应基团。关于娃烧和非娃烧结构两者的反应基团的非限制性实施例为环氧化合物、胺、异氰酸酯、(甲)丙烯酰基树脂、乙烯基基团、硫醇或野。
[0135]本发明的【具体实施方式】在于，使用下列硅烷的其中一个作为单元硅烷或单硅烷，或者如果合适，作为多元硅烷或多硅硅烷合成的前驱体:
[0136]四甲基正硅酸盐、四乙基正硅酸盐、四丙基正硅酸盐、四异丙基正硅酸盐、四丁基正硅酸盐、四(2-甲氧乙基)正硅酸盐、四乙酸基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烧、甲基二乙酸基娃烧、苯基二乙氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧、丙基二甲氧基娃烧、丙基二乙氧基娃烧、n_ 丁基-二甲氧基娃烧、异丁基二甲氧基娃烧、异丁基二乙氧基娃烧、n-羊基二乙氧基娃烧、异羊基二甲氧基娃烧、(3-氛丙基)甲基二乙氧基娃烧、(3-氛丙基)二乙氧基娃烧、(3-氛丙基)二甲氧基娃烧、(3-氛丙基)娃烧二醇、N_(2_氛丙基)-3_氛基丙基二甲氧基娃烧、N- (2-氨丙基)-3-氨基丙基二乙氧基娃烧、N- (2-氨丙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基娃烧、N_(2_氛丙基)-3_氛基丙基娃烧二醇、(3- 二甲氧基甲娃烧基丙基)二亚乙基三胺、n- 丁基氨基丙基三甲氧基硅烷、n-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、(N-环己基氨基甲基)三乙氧基硅烷、(N-环己基氨基甲基)甲基二乙氧基硅烷、(N-苯基氨基甲基)三甲氧基娃烧、(N-苯基氣基甲基)甲基_.甲氧基娃烧、双(2-轻乙基)_3-氣基丙基二乙氧基娃烧、3-疏基丙基甲基_ 甲氧基娃烧、3-疏基丙基二甲氧基娃烧、3-疏基丙基甲基二乙氧基娃烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)三乙氧基娃烧、(甲基丙稀酸氧基甲基)甲基 乙氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧乙氧基)硅烷、(3-三乙氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐、(3-异氰氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-异氰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-异氰氧基甲基)甲基二甲氧基娃烧、(3-异氰氧基甲基)二甲氧基娃烧、3- (二乙氧基甲娃烧基)丙臆、甲基-[N- (二甲氧基甲基)甲硅烷基甲基]氨基甲酸酯、脲基丙基三甲氧基硅烷、3-(三羟基甲硅烷基)丙级甲基膦酸酯
[0137]根据本发明的实施方式，使用催化剂来催化水解或固化反应，此催化剂优先选自布朗斯特(Bronsted)酸、路易斯(Lewis)酸包括盐、金属醇和金属复合物、碱、锡复合物。在本发明的另一优选实施方式中，这个催化剂为布朗斯特(Bronsted)酸或Al、Ti或Zr的复合物或醇盐。
[0138]关于甲基硅烷的使用，本发明按照如下理解。
[0139]在又一优选实施方式中，此娃烧涂层体系包含甲基娃烧,其质量为固态物和娃烧的组合质量的至少10%，此甲基硅烷具有三个可水解基团。
[0140]此硅烷的例子为甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷。此硅烷是最简单的无机SiO2的有机修饰，并且与包括更大有机基团的硅烷相比，在固化涂层薄膜中具有弹性，而不会过多牺牲硬度。
[0141]对于多硅硅烷的使用，本发明按照如下理解。
[0142]在一优选实施方式中,此娃烧涂层材料包括多娃娃烧。[0143]多硅硅烷是包括多于一个硅原子的分子或聚合物，所述硅原子通过非水解键或非水解网络进行连接。多硅硅烷的最简单的形式是为二项硅烷。根据本发明，这些硅原子具有可水解基团。对应地，单硅烷是指包括一个硅原子的硅烷。
[0144]这种多硅硅烷能够形成结构，该结构由于所需的先驱体的高反应性或与酒精或水的不需要的副反应，在这种涂层组合物的固化过程期间，是很难形成的。
[0145]在一优选实施方式中，这种多硅硅烷构成固态物和硅烷组合质量的至少5%。
[0146]在另一优选实施方式中，这些结构包括氨基甲酸乙酯基团、硫代氨基甲酸乙酯基团、或尿素基团。众所周知，这些基团源于有机涂层，是耐候性稳定的，具有弹性同时保持抗划痕性，这是由于氢键能够使变形结构重组。
[0147]在另一优选实施方式中，这些结构包括氨基甲酸乙酯基团、硫代氨基己酸乙酯基团或尿素基团中的至少两种。这些结构可以通过使用有机前驱体，比如例如有机异氰酸酯或有机多元醇树脂，来进行制备。
[0148]在另一优选实施方式中，基于此涂层体系的固态物和硅烷的组合质量，此涂层体系包括至少15%的多硅硅烷和·至少15%的单硅烷。这个组合能够克服仅仅使用更高分子量的二项硅烷和多硅硅烷带来的缺点:包括与基底表面反应的密度较低，其可能导致较弱的粘附。
[0149]对于水解或水解过程，本发明按照如下理解。
[0150]在另一优选实施方式中，在应用前，此硅烷涂层体系可能与水，以及可选择地与一种或多种催化剂进行水解。在一优选实施方式中，每Imol键合至硅的可水解基团，此涂层体系就与至少0.1mol水发生水解。
[0151]在另一优选实施方式中，每Imol键合至硅的可水解基团，此涂层体系与至少
0.2mol的水进行水解。水解获得反应的硅烷基团，其能提供与金属表面的粘附。在一定程度上，水解之后是硅烷的预缩合。预缩合使得应用挥发性的硅烷成为可能，否则在固化过程期间，该挥发性的硅烷会几乎完全蒸发。
[0152]在另一实施方式中，优选催化剂的种类和用量以及水的用量，以得到快速的水解反应，缩短过程时间。
[0153]在另一实施方式中，优选催化剂的种类和用量以及水的用量，以得到存储时间长的涂层体系，所述存储时间超过36小时，更优选地超过5天，甚至更优选是超过一个月。
[0154]根据本发明的实施方式，涂层由所述涂层组合物组成，其中向所述防污涂层组合物中加入任意添加剂或任意添加剂的组合，该添加剂比如粘合剂、硬化剂、着色剂、填料、催化剂、紫外稳定剂、溶剂、流变改性剂、助流剂/均化剂/润湿剂、或抗菌剂。
[0155]由此，防污涂层制作为用于特别的环境中，尤其是与所期望的功能意义相匹配的特殊环境中。
[0156]根据涂层的一个特别的实施方式，流变改性剂为煅制氧化硅。
[0157]由此，该涂层具有触变性能，减少了应用中流挂的形成，导致更均一的涂层。
[0158]根据涂层的一个特别的实施方式，助流剂/均化剂/润湿剂为含氟表面活化剂。
[0159]由此，该涂层具有改进的表面润湿。
[0160]根据涂层的一个特别的实施方式，为了不同的使用，包括作为润湿剂使用，任意种类的添加剂除了分子量大于1600g/mol的所述聚二甲硅氧烷，可包括分子量低于1600g/mo I的聚二甲硅氧烷。
[0161]根据涂层的一个特别的实施方式，无论粘合剂或硬化剂都是交联的有机树脂，t匕如环氧化物、异氰酸盐或胺。
[0162]由此，该涂层尤其适合于作为双组分体系应用，其可能在室温下固化。
[0163]根据涂层的一个特别的实施方式，该着色剂添加剂为染料，该染料为有机的或无机的，或者着色剂添加剂为染料，或着色剂添加剂为任意其他形式的着色剂。
[0164]由此该涂层尤其适合于在给定环境中与结构相匹配、混合。
[0165]根据涂层的一个特别的实施方式，该填料添加剂为层状的二氧化硅。
[0166]由此，该涂层的防腐蚀性能能够得到进一步提高。
[0167]根据涂层的一个特别的实施方式，该催化剂添加剂为酸，比如布朗斯特(Bronsted)酸,路易斯(Lewis)酸比如醇盐、Al、Ti和Zr的混合物、或其组合。
[0168]由此，催化硅烷的水解和缩合，来改进涂层的交联，并因此提高涂层的机械稳定性和化学稳定性。
[0169]根据涂层的一个特别的实施方式，紫外稳定剂添加剂为有机紫外吸收剂，例如苯并三唑衍生物，或无机紫外吸收剂，比如氧化锌或氧化铈纳米粒子，可能与游离基清除剂比如受阻胺光稳定剂(HALS)相结合。
[0170]由此，该涂层特别适合于在暴露于光中的结构的表面使用，该光具有在紫外波长区域的辐射，比如太阳光，涂层和/或结构会使结构和/或防污性能在此环境中保持更长时间。
[0171]根据涂层的一个特别的实施方式，该溶剂添加剂为酒精、酮、树脂、乙醚或挥发性的娃烧。
[0172]由此调整涂层组合物的粘度，通过提供低表面张力、流动和均化，使涂层的组分保持在溶液中，帮助薄膜成型。此外，该涂层尤其适合于作为薄膜应用。
[0173]根据涂层的一个特别的实施方式，该抗菌剂添加剂为无机纳米粒子，比如氧化锌或银。
[0174]由此，该涂层尤其适合于在暴露于生物体的结构的表面使用，该生物体会随着时间依附并聚集。众所周知的一个特别的例子是生物污垢。
[0175]根据本发明的一个目的，使用由涂层组合物组成的涂层，或使用通过先前的描述制备的涂层组合物，将产生如下所述的改进的结构的防污表面。
[0176]根据本发明的一个实施方式，在结构的表面的至少一部分上使用所述涂层、涂层组合物，防止所述结构沾上油或油衍生的污垢，并将所述油或所述污垢从结构的表面排除开。
[0177]根据实施方式，在结构上设置具有低表面能的表面，其中所述结构用于处理原油。
[0178]这对于与原油相接触的结构，是尤其重要的，因为这些结构一般是离岸使用的。维护离岸结构的维护费用和努力通常是极大的和复杂的，因为需要直升机来运输结构，以及潜水员来维修和安装该结构。因此，防污性能上即使是最微小的进步，也能避免所述污垢，并延长需要任何形式的维护之前的时间。
[0179]一种结构，其具有根据本发明的涂层组合物制备的涂层，将提供这样的防污表面，其能延长需要维护之前的时间。[0180]此外，这些离岸结构通常为金属表面，比如钢铁、不锈钢、铝或钛。
[0181]一种结构，其具有根据本发明的涂层组合物制备的涂层，将足够牢固地粘附至这种离岸结构。
[0182]一种结构，其具有根据本发明的涂层组合物制备的涂层，在机械上和化学上都足够坚固耐用，以确保在离岸环境中或暴露于热原油时，能保持防污性能。
[0183]在组合中，很意外地观察到，由所述的基于硅烷的涂层组合物制备的涂层具有防污表面，防止了污垢，并且同时足够坚固，以维持不受原油的化学侵蚀。
[0184]通过具有低表面能的结构，得到能够排除原油或原油生成的污垢的结构。
[0185]根据本发明的实施方式，在结构表面的至少一部分上使用所述涂层、涂层组合物，使所述结构免受原油或原油生成的污垢的影响，将所述原油或所述污垢从结构的表面排除开。
[0186]术语“原”指通过蒸馏分离得到特定的油部分之前的所有步骤阶段，并且包括混合物，例如被原油污染的水。原油污垢是一项非常特殊的技术挑战，该原油污垢由有机组合物和无机组合物的复杂混合物组成，该有机组成物例如蜡、动植物油、焦油或等同物，该无机组合物例如石灰岩或钙、锶或钡的硫酸盐或等同物。
[0187]特别地，涂层的防污特征和耐久性或稳定性在防污和处理方面，是很有优势的，该防污和处理方面比如清洁所述有机组合物和/或无机组合物。
[0188]根据本发明的一个实施方式在结构表面的至少一部分上使用所述涂层或涂层组合物，使所述结构免受气体的影响，该气体包括天然气和气体生成的污垢，并将所述气体或所述污垢从结构的表面排除开。
[0189]同样地，在工业生 产比如精炼之前、期间以及之后，该涂层有利于排除和处理在气体中的有机组合物和无机组合物的混合物，该气体包括天然气。
[0190]根据本发明的实施方式，使用所述涂层、涂层组合物，以减少或排除材料在结构的表面上聚集，或将聚集的材料从结构的表面去除，其中所述材料的聚集可以是因为污垢、结构、腐蚀或类似物。
[0191]根据本发明的一个实施方式，使用所述涂层、涂层组合物，以防止或减少材料在结构上的聚集，或将材料从结构上去除，该结构使用于海洋环境或离岸环境。
[0192]根据本发明的一个实施方式，使用所述涂层、涂层组合物，以防止或减少材料在结构上的聚集，或将材料从结构上去除，该结构使用于能量转换器中，比如发电厂，其中所述能量转换器包括涡轮机、在风力涡轮机上的叶片和太阳能转换器，以及置于水下的类似物。
[0193]根据本发明的实施方式，使用所述涂层、涂层组合物，以防止或减少材料在结构上聚集，或将材料从在热交换器中使用的结构上排除开。
[0194]根据本发明的实施方式，使用所述涂层、涂层组合物，以防止或减少材料在结构上聚集，或将材料从在管道、管子、通道或阀门中使用的结构上排除开。此结构的非限制性实施例为水力旋流器或离心机。
[0195]根据本发明的一个目的，使用由涂层组合物组成的涂层，或使用前述制备的涂层组合物，意味着通过方法将所述涂层或涂层组合物应用到结构上，该方法为将抗污垢的组合物或其涂层喷涂到所述结构的至少一部分上。
[0196]通过使用这个特定的办法，可能在大部分的表面上获得非常均一的涂层薄膜。[0197]根据本发明的一个目的，使用由涂层组合物组成的涂层，或使用前述制备的涂层组合物，意味着通过方法将所述涂层或涂层组合物应用到结构上，该方法为将至少部分所述的结构浸泡在涂层组合物或其涂层中。
[0198]这个方法对具有空腔的结构进行涂覆尤其有用，否则很难进行涂覆。
[0199]根据本发明的一个目的，使用由涂层组合物组成的涂层，或使用前述制备的涂层组合物，意味着通过方法将所述涂层或涂层组合物应用到结构上，该方法为将涂层组合物或其涂层流动涂覆至所述结构的至少一部分上。
[0200]通过使用这个特定的方法，能够对管状结构在内侧和外侧进行涂覆，而不需要多余的材料填满整个 管子，而这对于浸泡涂覆是十分必要的。
[0201]根据本发明的一个目的，使用由涂层组合物组成的涂层，或使用前述制备的涂层组合物，意味着通过方法将所述涂层或涂层组合物应用到结构上，该方法为将涂层组合物或其涂层刷涂至所述结构的至少一部分上。
[0202]由这个特定的方法，很容易修补缺陷或涂覆小的器件，而不需要任何特别的装备。【专利附图】

【附图说明】
[0203]本申请将结合附图进行更详细的说明，其中
[0204]图1示出了不同标记测试的结果；
[0205]图2示出了根据实施例1，在排掉原油后涂覆的热交换机板，椭圆表明用纸巾清洁的区域；
[0206]图3示出了根据实施例1，在压力冲洗后的热交换机板；
[0207]图4示出了在排掉原油后的未涂覆热交换机板，椭圆表明用纸巾清洁的区域。
[0208]图1的照片的所有配置都在表2中。关于尺寸:图1中的标记线的宽度为约2mm，图2-4中热交换机的冲洗图案的间距为约18mm。
[0209]【具体实施方式】及实验步骤
[0210]下面将通过具体的实施方式和实施例对本发明进行更详细的描述。
[0211]根据本发明，实施例1-5均根据本发明，其中，与表明涂层具备防污性能的实施例
2、3和4相比，实施例1和实施例5表明本发明具有良好的防污性能。
[0212]实施例1-5都阐明了与实施例6、7和8相比，将单元硅烷和多元硅烷组合，或单硅烧和多娃娃烧组合的优选实施方式。
[0213]缩写
[0214]在详细描述、实施例和实施方式中，使用下列缩写。应当理解本领域的技术人员至少熟悉一些缩写，或本领域的技术人员能够通过具体的特征，例如粘度，在列举的化学制品和它们具体的衍生物中寻找启发。
[0215]AMDES: (3_氨丙基)甲基二乙氧基硅
[0216]PDMS-1:聚二甲硅氧烷，硅醇封端的，粘度16-32厘斯，分子量:400-700g/mol (来自ABCR公司)
[0217]PDMS-2:聚二甲硅氧烷，硅醇封端的，粘度35-45厘斯，分子量700_1500g/mol (来自ABCR公司)
[0218]PDMS-3:聚二甲硅氧烷，硅醇封端的，粘度45-85厘斯，分子量2000-3500g/mol(来自ABCR公司)
[0219]H12MDI:4, 4 ;-亚甲基二 (环己异氰酸酯)
[0220]D’N3400:来自拜耳材料科学(Bayer Materialscience)的聚氛基甲酸酷类粘合剂N3400, NCO-等价质量:193g/mol，平均官能度为2.5
[0221 ] MTES:甲基三乙氧基硅
[0222]TEOS:四乙基正硅酸盐
[0223]MIBK:4-甲基_2_戊酮(甲基异丁基酮)
[0224]T1-EA:二异丙氧基-双(乙基乙酰乙酸)钛酸盐
[0225]Byk306:均化剂，来自毕克化学公司(Byk Chemie)的Byk306
[0226]一般步骤
[0227]存储稳定的涂层组合物，实施例1-4:
[0228]将AMDES放置在瓶中，如果使用硅醇封端的聚二甲硅氧烷，一边搅拌将其加至AMDES中，在室温下持续搅拌15小时，使硅醇基团与AMDES的烷氧基团反应。如果不是使用硅醇封端的聚二甲硅氧烷，则跳过该步骤。加入乙醇、2-丙醇和MTES。一边搅拌，一边加入H12MDI，不进行任何外部加热，持续搅拌30分钟。H12MDI与氨基硅烷反应形成尿素基团。
[0229]根据表I中提供的H12MDI和AMEDS的摩尔量，形成的主要产物为根据结构I的多硅硅烷。
[0230]将一滴溶液滴在湿润的指示纸上，测得pH值。中和反应表明所有的胺都反应了，如果没有，加入额外的H12MDI。
[0231]
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[0232]结构I
[0233]应当理解，当在涂层组合物中混合ADMES和H12MDI时，ADMES和H12MDI相互反应形成新的组分，该涂层组合物中就不含有ADMES和H12MDI，而含有新组分。
[0234]存储稳定的涂层组合物，实施例5:
[0235]将AMDES放置于瓶中，一边搅拌一边加入PMDS-3，在室温下持续搅拌15小时。接着，加入乙醇总量的40%，一边搅拌一边加入D’ N3400的2-丙醇和乙酸乙酯溶液，不进行任何外部加热，持续搅拌30分钟。将一滴溶液滴在湿润的指示纸上，测得pH值。中和反应表明所有的胺都反应了。接着，加入剩余的乙醇和MTES。
[0236]水解涂层组合物实施例1-5:
[0237]为了水解，一边搅拌一边将磷酸加入到存储稳定的涂层组合物中，在室温下持续搅拌15小时。水解溶液要在2天内使用。
[0238]本领域的技术人员应当理解，根据本文所公开的内容可制得涂层组合物，并且该实施例可在本发明的范围内做出修改。
[0239]特别地，应当理解，通过H12MDI和AMDES之间的反应或D’ N3400和AMDES之间的反应，制得所述多元硅烷或多硅硅烷。同样地，更大的分子，也是多硅硅烷，由AMDES、PMDS-3和H12MDI制得。[0240]下列实施例和表格中清晰地显示了这种反应或中间反应。
[0241]应用
[0242]将水解溶液施加在具有绕线棒的铝板和304类不锈钢板上，形成75 U m厚的湿膜。将样品闪蒸5分钟，之后在200°C下固化I小时。得到透明的涂层。
[0243]
【权利要求】
1.一种可交联的涂层组合物，其包括: (i)一种或多种娃烧，包括下列两种选择中的一种: -至少三个可水解基团，或者 -至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能团，并且 (1.a)所述硅烷的总和构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少20%， (1.b)所述硅烷可能部分或完全水解，并且可能部分缩合； (ii)至少一种低表面能添加剂，其中 (i1.a)所述低表面能添加剂包括与至少一个官能团化学连接的聚二甲硅氧烷， (i1.b)所述官能团设置为使聚二甲硅氧烷部分与所述涂层组合物交联， (i1.c)当所述涂层组合物固化时，所述聚二甲硅氧烷组成所述固化涂层的质量的0.01% ?15%, (i1.d)所述聚二甲娃氧烧部分的分子量大于1600g/mol。
2.根据权利要求1的可交联的涂层组合物，包括硅烷，所述硅烷具有一个连接至硅的甲基基团，和三个可水解基团，所述硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少10%。
3.根据权利要求1或2的可交联的涂层组合物，其中由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少5%为多元硅烷或多硅硅烷，其包括至少两个硅原子，每个所述硅原子都具有两个或三个可水解基团。
4.根据权利要求1-3的任一权利要求中的可交联的涂层组合物，其包括单元硅烷和多元硅烷的组合，或单硅烷和多硅硅烷的组合，其中 -所述单元硅烷或所述单硅烷具有一个硅原子，所述硅原子具有两个或三个可水解基团，所述单元硅烷或单硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85% ； -所述多元硅烷或所述多硅硅烷具有至少两个硅原子，每个所述硅原子都具有两个或三个可水解基团，所述多元硅烷或所述多硅硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
5.根据权利要求1-4的任一权利要求中的可交联涂层组合物，其中所述硅烷包括多元硅烷或多硅硅烷，其中所述多元硅烷或多硅硅烷包括至少一个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
6.根据权利要求1-5的任一权利要求中的可交联涂层组合物，其中所述硅烷包括多元硅烷或多硅硅烷，其中所述多元硅烷或多硅硅烷包括至少两个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
7.—种可交联涂层组合物，其包括单硅烷和多硅硅烷的组合，其中 -所述单硅烷具有一个硅原子，所述硅原子具有两个或三个可水解基团，所述单硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%_85% ;并且 -所述多硅硅烷具有至少两个硅原子，每个所述硅原子都具有两个或三个可水解基团，所述多硅硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
8.根据权利要求7的可交联涂层组合物，其中所述涂层包括多硅硅烷，其中所述多硅硅烷包括至少一个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
9.根据权利要求7或8的可交联涂层组合物，其中所述硅烷包括多硅硅烷，其中所述多硅硅烷包括至少两个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
10.根据权利要求7-9的任一权利要求中的可交联涂层组合物，其中所述涂层组合物在应用前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.1。
11.根据权利要求7-10的任一权利要求中的可交联涂层组合物，其中所述涂层组合物在应用前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.2。
12.根据权利要求7-11的任一权利要求中的可交联涂层组合物，包括硅烷，所述硅烷具有一个与硅键合的甲基基团和三个可水解基团，所述硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少10%。
13.根据权利要求7-12的任一权利要求中的可交联涂层组合物，其中当固化所述涂层组合物时，所述涂层组合物在结构上形成的涂层具有重量百分数为4%-44%的硅和重量百分数为17%-86%的碳。
14.制备可交联涂层组合物的方法，包括添加: (i)一种或多种娃烧，该娃烧包括下列两种选择中的任一种: -至少三个可水解基团，或者 -至少两个可水解基团和至少一个能够通过固化形成化学键的有机官能基团， (1.a)所述硅烷的总和构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少20% ； (1.b)所述硅烷可能部分·或完全水解，并且可能部分缩合；以及 (ii)至少一种低表面能添加剂， (i1.a)所述低表面能添加剂包括与至少一个官能团化学键合的聚二甲硅氧烷， (i1.b)所述官能团使聚二甲硅氧烷部分与所述涂层组合物交联， (i1.d)所述聚二甲娃氧烧部分的分子量大于1600g/mol ;并且-对组合物进行固化，其中所述方法包括将所述聚二甲硅氧烷添加进所述组合物中，当所述涂层组合物进行固化后，所述聚二甲硅氧烷的浓度为所述固化涂层的质量的0.01%-15%。
15.根据权利要求14的制备涂层组合物的方法，其中所述方法在制备期间包含至少一步来调整添加的硅和碳的量，以确保当固化时，所述涂层组合物中硅的含量为质量分数4%-44%，碳的含量为质量分数17%-86%。
16.根据权利要求14或15的制备涂层组合物的方法，其中低表面能添加剂的合成包括一步，其中Imol硅醇封端的聚二甲硅氧烷用至少3mol的过量硅烷进行转化，所述硅烷具有至少两个可水解基团。
17.根权利要求14-16的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中低表面能添加剂的合成包括一步，其中Imol硅醇封端的聚二甲硅氧烷用至少3mol的过量硅烷进行转化，所述硅烷具有至少两个可水解基团和至少一个氨基基团。
18.根据利要求14-17的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中低表面能添加剂的合成包括一步，其中Imol硅醇封端的聚二甲硅氧烷用至少3mol的过量硅烷进行转化，所述硅烷具有至少两个可水解基团和至少一个氨基基团，所述氨基基团进一步转化为尿素或酰胺基。
19.根据权利要求14-18的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中所述方法包括硅烷的使用，所述硅烷具有与硅键合的一个甲基和三个可水解基团，所述硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少10%。
20.根据权利要求14-19的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中所述方法包括至少一步，使得由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的至少5%为包括至少两个硅原子的多元硅烷或多硅硅烷，所述每个硅原子具有两个或三个可水解基团。
21.根据权利要求14-20的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，包括至少一步来添加单元硅烷和多元硅烷的组合，或单硅烷和多硅硅烷的组合，其中 -所述单元硅烷或所述单硅烷具有一个硅原子，所述每个硅原子具有两个或三个可水解基团，所述单元硅烷或单硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。 -所述多元硅烷或所述多硅硅烷具有至少两个硅原子，所述每个硅原子都具有两个或三个可水解基团，所述多元硅烷或所述多硅硅烷构成由固态物和硅烷组成的涂层组合物的总质量的15%-85%。
22.根据权利要求14-21的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中所述涂层组合物在应用前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.1。
23.根据权利要求14-22的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中所述涂层组合物在应用前进行水解，其中水与键合至硅的可水解基团的摩尔比至少为0.2。
24.根据权利要求14-23的任一权利要求中的制备涂层组合物的方法，其中包括添加多元硅烷或多硅硅烷的步骤，其中所述多元硅烷或多硅硅烷包括至少一个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
25.根据权利要求14-24的任一权`利要求中的制备涂层组合物的方法，包括添加多元硅烷或多硅硅烷的步骤，其中所述多元硅烷或多硅硅烷包括至少两个氨基甲酸乙酯键合、硫代氨基甲酸乙酯键合或尿素键合。
26.一种涂层，其以根据权利要求1-13的任一权利要求中的涂层组合物为基础，或以通过权利要求14-25制备的涂层组合物为基础，其中所述涂层组合物进一步添加任意添加剂或添加剂的任意组合，该添加剂例如为粘合剂、硬化剂、着色剂、填料、催化剂、紫外稳定齐U、溶剂或抗菌剂。
27.在结构的表面的至少一部分上，应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，该应用使所述结构免受油或油生成的污垢的影响，以将所述油或所述污垢从所述结构的表面排除开。
28.在结构的表面的至少一部分上，应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，该应用使所述结构免受原油或原油生成的污垢的影响，并以将所述原油或所述污垢从所述结构的表面排除开。
29.应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，所述应用减少或排除了在结构的表面上的材料的聚集，或将聚集的材料从结构的表面去除，其中所述材料的聚集可因为污垢、结垢、或腐蚀。
30.应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，所述应用防止或减少在结构的表面上的材料的聚集，或将聚集的材料从结构的表面去除，所述结构在海洋环境或离岸环境中使用。
31.应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，所述应用防止或减少在结构的表面上的材料的聚集，或将聚集的材料从结构的表面去除，所述结构使用于能量转换器，比如发电厂，其中所述能量转换器包括涡轮机、在风力涡轮机上的叶片和太阳能转换器，以及置于水下的类似物。
32.应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，所述应用防止或减少在结构的表面上的材料的聚集，或将聚集的材料从结构的表面去除，所述结构在热交换机中使用。
33.应用根据权利要求1-13的涂层组合物，或应用根据权利要求14-25制备的涂层组合物，或应用根据权利要求26的涂层，所述应用防止或减少在结构的表面上的材料的聚集，或将聚集 的材料从结构的表面去除，所述结构使用于管道、管子、通道或阀门中。
【文档编号】C23F15/00GK103429684SQ201180062573
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年12月22日 优先权日:2010年12月22日
【发明者】克劳斯·毕雪夫, 斯提芬·霍尔伯格 申请人:技术研究院