防滑件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防滑件及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 建材市场上销售的陶瓷砖（如玻化砖、釉面砖、仿古砖、微晶石或抛光砖等）遇水 后表面会变得湿滑，容易造成人员滑倒摔伤等安全事故。因此，对陶瓷砖进行防滑处理非常 有必要。
[0003]常见的防滑处理方式之一是在基材表面涂布防滑涂层，以提高基材表面的摩擦 力，以使摩擦系数增加至安全的等级，达到防滑效果，从而降低人员滑倒摔伤等事故的发 生。
[0004] 目前防滑涂层通常使用醇酸树脂、氯化橡胶、酚醛树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂作 为成膜树脂，并在其中填充石英砂、金刚砂、氧化钛、氧化铝或橡胶颗粒等防滑粒料。这些防 滑粒料的形状不规则且突出于涂层表面，能够增加表面的粗糙度和摩擦力，减少人员或其 它物体在表面的滑动性，从而达到防滑的目的。例如CN101328379(袁军和孙新华）公开了 一种环氧水泥基道路防滑涂层，由环氧乳液、固化剂和粉料三组分组成，固化剂由三乙烯三 胺或三乙烯四胺和低分子聚酰胺树脂混合而成。粉料由硅酸盐水泥、石英砂和减水剂组成， 其中的粉料被固化后的环氧树脂固定在水泥基道路上起到防滑作用。
[0005]W02007026121(P?J?摩根）公开了一种水性组合物，包括烷基多糖表面活性剂、 由Y-氨丙基二乙氧基硅烷和Y-环氧丙氧丙基二甲氧基硅烷组成的组的烷氧基硅烷、水、 任选的醇（仅得自所述烷氧基硅烷的水解）和一种或多种选自由杀生物剂、消泡剂和增粘 剂组成的组，及其在使用硅烷涂层涂布金属表面的方法中的用途。本专利申请中使用的基 材为金属。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种新的防滑件，该防滑件在湿滑条件下具有良好的防滑性能。
[0007]根据本发明的一个方面，本发明提供一种防滑件，包括基材和应用在基材表面的 防滑涂层，其特征在于，所述基材为陶瓷砖基材；所述防滑涂层由防滑液形成，所述防滑液 包括下列反应成分的反应产物：1-83. 5wt%的第一硅烷，以所述防滑液的总重按100wt% 计，所述第一硅烷的通式为R1aSi(OR)4_a_bR2b，其中，a值为0-3,当a值为0时，b值为0 ;a值 为1时，b值为0-2 ;a值为2时，b值为0-1 ;a值为3时，b值为0 ;R代表碳数为1-4的烷 基，R1代表带有环氧基官能团的烃基，R2代表碳数为1-2的烷基；16. 5-99wt%的第一溶剂， 以所述防滑液的总重按l〇〇wt%计，所述第一溶剂选自下列组中的一种或多种：水和醇。
[0008]根据本发明的另一方面，本发明提供一种制备所述的防滑件的方法，包括下列步 骤：将所述防滑液应用在所述基材的表面，在基材表面形成一层湿的防滑液涂层，将所述湿 的防滑液涂层干燥后得到一个防滑涂层，所述防滑涂层附着在所述基材的表面。
[0009]根据这些优选实施方式，可以通过该方法得到本发明提供的防滑件。
【具体实施方式】
[0010] 应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本 说明书的教导设想其它各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的【具体实施方式】不 具有限制性意义。
[0011] 除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示数量和物化特性的所有数 字均应该理解为在所有情况下均是由术语"约"来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上 述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本 文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围 的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1、2、3、4和5包括I、I. 1、 I. 3、1. 5、2、2. 75、3、3. 80、4 和 5 等等。
[0012] 防滑件
[0013] 本发明提供的防滑件，包括基材和应用在所述基材表面的防滑涂层，其中所述基 材为陶瓷砖基材；此处以及权利要求中所述的"陶瓷砖"适用于包括由耐火的粘土、砖料、混 凝土、陶瓷、云石、石灰石和其它石料或板岩制备的瓷质材料；所述防滑涂层由防滑液形成， 所述防滑液包括下列反应成分的反应产物：1-83. 5wt%的第一硅烷，以所述防滑液的总重 按100被％计，所述第一硅烷的通式为1?1#((?) 4_3_1^\，其中，3值为0-3;当3值为0时^ 值为〇 ;a值为1时，b值为0-2 ;a值为2时，b值为0-1 ;a值为3时，b值为0 ;R代表碳数为 1-4的烷基，R1代表带有环氧基官能团的烃基，R2代表碳数为1-2的烷基；和16. 5-99wt%的 第一溶剂，以所述防滑液的总重按l〇〇wt%计，所述第一溶剂选自下列组中的一种或多种： 水和醇。所述防滑件中，所述防滑涂层为所述防滑液经干燥后得到的涂层。所述防滑涂层 完全或部分不含水或醇，优选既不含水也不含醇。所述防滑涂层能够大幅提升基材在湿滑 条件下的防滑性能，同时不会明显降低基材在干燥条件下的防滑性能。此外，因为所述防 滑涂层是透明的，所以不会影响被其涂布的基材的外观。所述防滑涂层根据需要可以具有 任意合适的厚度，所述防滑涂层的厚度可以是100-5000纳米（nm)，或者200-3000nm，或者 300_1000nm。
[0014] 所述陶瓷砖基材可以选自下列组中的一种或多种：玻化砖、釉面砖、仿古砖、微晶 石、抛光砖、仿花岗岩瓷砖和仿大理石瓷砖。
[0015] 所述第一硅烷可以选自下列组中的一种或多种：3_缩水甘油醚氧基丙基三甲氧 基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4_环氧环己烷基）乙基三乙氧基 硅烷、正硅酸四甲酯和正硅酸四乙酯。所述第一硅烷的含量为1-83. 5wt%，优选l-20wt%， 特别优选5-20wt%，以所述防滑液的总重按IOOwt%计。如果第一硅烷的含量小于Iwt%， 可能较难在基材上形成足够厚度的防滑涂层，以至于不能达到本发明所提供的防滑件所具 备的防滑性能；如果第一硅烷的含量大于83. 5wt%，则根据其得到的防滑涂层的外观可能 存在较多缺陷，从而导致所得到的防滑件的外观具有明显的缺陷。
[0016] 所述第一溶剂可以为水或醇。所述醇可以选自下列组中的一种或多种：甲醇、乙 醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇。
[0017] 所述第一溶剂的含量为16. 5_99wt%，以所述防滑液的总重按IOOwt%计。如果第 一溶剂的含量小于16. 5wt%，则根据其得到的防滑涂层的外观可能存在较多缺陷，从而导 致所得到的防滑件的外观具有明显的缺陷；如果第一溶剂的含量大于99wt%，可能较难在 基材上形成足够厚度的防滑涂层，以至于不能达到本发明所提供的防滑件所具备的防滑性 能。
[0018] 所述防滑液的反应成分中，还可以进一步包括酸。所述酸可以加速防滑液中各反 应成分的反应速率。所述酸可以是无机酸，也可以是有机酸。所述无机酸可以选自下列组 中的一种或多种：盐酸、硝酸和磷酸，特别优选磷酸和盐酸。所述有机酸可以选自下列组中 的一种或多种：甲酸、乙酸、草酸和柠檬酸，特别优选甲酸和乙酸。对所述酸的含量没有特别 的限制，只要其能够使所述防滑液的PH值小于或等于4,优选1-3,特别优选2-3。
[0019] 所述防滑液的反应成分中，还可以进一步包括第二硅烷，所述第二硅烷为氨基硅 烷。所述第二硅烷可以与防滑液中第一硅烷的环氧基团和/或烷氧基团反应从而得到新的 防滑液，用该新的防滑液进一步制备得到的防滑涂层可以在室温下固化，并且该防滑涂层 具有良好的耐磨性能。所述第二硅烷的通式为R3eSi(OR)I^dR4d,其中，c值为0-3 ;当c值为 1时，d值为0-2 ;c值为2时，d值为0-1 ;c值为3时，d值为0 ;R代表碳数为1-4的烷基， R3代表带有伯氨基官能团、仲氨基官能团或叔氨基官能团的烃基，R4代表碳数为1-2的烷 基。所述第二硅烷可以选自下列组中的一种或多种：3_氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲 基二乙氧基硅烷、3-(2-氨乙基）-氨丙基二甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基）-氨丙基甲基二甲 氧基硅烷、3- (N，N-二甲基胺丙基）-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和双（3-三甲氧基甲硅烷基 丙基）胺。所述第二硅烷的含量为0-3.Owt%，优选0-2.Owt%，特别优选0.5-2.Owt%，以 所述防滑液的总重按l〇〇wt%计。如果第二硅烷的含量大于3.Owt%，当其与防滑液中第一 硅烷的环氧基团和/或烷氧基团反应从而得到新的防滑液，用该新的防滑液进一步制备得 到的防滑涂层和防滑件的防滑性能和耐磨性能可能均欠佳，以至于不能达到本发明所提供 的防滑件所具备的防滑性能和耐磨性能。
[0020] 所述防滑液的反应成分中，还可以进一步包括多官能度胺。所述多官能度胺可以 与防滑液中第一硅烷的环氧基团反应得到新的防滑液，用该新的防滑液进一步制备得到的 防滑涂层可以在室温下固化，并且该防滑涂层具有良好的耐磨性能。所述多官能度胺可以 选自下列组中的一种或多种：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺和 聚乙烯亚胺。所述多官能度胺含量为0-1. 4wt%，优选0-1.Owt%，特别优选0. 1-1.Owt%, 以所述防滑液的总重按l〇〇wt%计。如果多官能度胺的含量大于I. 4wt%，当其与防滑液中 第一硅烷的环氧基团反应得到新的防滑液，用该新的防滑液进一步制备得到的防滑涂层和 防滑件的防滑性能和耐磨性能可能均欠佳，以至于不能达到本发明所提供的防滑件所具备 的防滑性能和耐磨性能。
[0021] 所述防滑液的反应成分中，还可以进一步包括有机硅季铵盐。所述有机硅季铵盐 可以与防滑液中第一硅烷的烷氧基团反应得到新的防滑液，可以根据需要，通过添加适量 的所述有机硅季铵盐调节由该新的防滑液进一步制备得到的所述防滑涂层的表面润湿性 能。所述有机硅季铵盐的通式为Si(OR)3R5N+(R6)3 ?X~其中，R代表碳数为1-4的烷基，R5 代表烃基、含氧基团或含氮基团，R6代表碳数为1-20的烃基，X代表酸根阴离子。所述有机 硅季铵盐含量为0-2. 5wt%，优选0-2.Owt%，特别优选0. 5-1. 5wt%，以所述防滑液的总重 按100wt%计。如果有机硅季铵盐的含量大于2. 5wt%，当其与防滑液中第一硅烷的烷氧基 团反应得到新的防滑液，用该新的防滑液进一步制备得到的防滑涂层的防滑性能和外观可 能均欠佳，以至于不能达到本发明所提供的防滑件所具备的防滑性能和良好外观。
[0022] 所述的防滑液的反应成分中，还可以进一步包括第三硅烷，所述第三硅烷为烷基 硅烷。所述第三硅烷可以与防滑液中第一硅烷的烷氧基团反应得到新的防滑液，可以根据 需要，通过添加适量的所述第三硅烷调节由该新的防滑液制备得到的所述防滑涂层的表面 润湿性能。所述第三硅烷的通式为R7eSi(OR) 4_e,其中，e值为1-3,R代表碳数为1-4的烷基， R7代表碳数为1-20的烷基