包含碳化二亚胺的涂层组合物和方法与流程

本公开涉及包含碳化二亚胺和/或经硅氧烷改性的碳化二亚胺的涂层组合物，用于形成所述碳化二亚胺和/或经硅氧烷改性的碳化二亚胺的方法，以及用于形成包含碳化二亚胺和/或经硅氧烷改性的碳化二亚胺的涂层组合物的方法。

背景技术：

1、将涂层施涂到基材以便提供包含保护和装饰特性在内的多种特性。通常，这些涂层施涂在包含边缘和拐角的基材的整个表面。然而，形成这些涂层的组合物通常溢出边缘和拐角，从而导致这些区域周围的薄涂。此外，一些涂层对基材没有足够的粘附性。因此，涂层脱离了基材的边缘、拐角和划刻区域，所以在这些位置处未获得或削弱了由这些涂层提供的特性。

2、需要的是改进上述情况。

技术实现思路

1、本公开提供了包含多单元碳化二亚胺的涂层组合物和方法。多单元碳化二亚胺可以由硅氧烷化合物改性，并且可以用作基材上的表面涂层，可以向所述表面涂层施涂外涂层。所述外涂层可以包含可以与所述表面涂层化学地相互作用的酸官能团或羟基。碳化二亚胺和硅氧烷表面涂层可以改善外涂层均匀性、耐腐蚀性以及所述外涂层对所述基材的整体粘附性。

2、本公开提供了一种用于改善涂层对基材的粘附性和/或用于改善基材上的涂层的边缘覆盖率和耐腐蚀性的方法，所述方法包含使所述基材的至少一部分与包括具有下式的多单元碳化二亚胺的表面涂层接触：

3、

4、其中：r1和r3各自独立地包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、醚、聚醚、硅氧烷、尿烷、尿素、亚胺、酰胺、碳化二亚胺、异氰酸酯、羰基和氨基甲酸酯的基团；r2包括选自烷基、芳基烷基和环烷基的基团；并且n是至少2；向所述表面涂层施涂包括与所述表面涂层具有反应性的基团的外涂层；以及固化所述外涂层以形成涂层。

5、本公开还提供了一种经涂覆的基材，其包含：基材；以及涂层，所述涂层施涂到所述基材，所述涂层包括：表面涂层，所述表面涂层施涂到所述基材的至少一部分，所述表面涂层包括具有下式的多单元碳化二亚胺：

6、

7、其中：r1和r3独立地包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、醚、聚醚、硅氧烷、尿烷、尿素、亚胺、酰胺、碳化二亚胺、异氰酸酯、羰基和氨基甲酸酯的基团；r2包括选自烷基、芳基烷基和环烷基的基团；r4包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和硅氧烷的基团；r5包括包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和酰胺的基团；m+p是至少2；并且虚线表示互变异构化，其中碳-氮键中的任何一个是双键；以及外涂层，所述外涂层安置在所述表面涂层上，并且通过所述外涂层的酸官能团或羟基与所述表面涂层化学键合。

8、本公开进一步提供了一种化合物，其包含具有下式的多单元碳化二亚胺：

9、

10、其中：r1和r3独立地包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、醚、聚醚、硅氧烷、尿烷、尿素、亚胺、酰胺、碳化二亚胺、异氰酸酯、羰基和氨基甲酸酯的基团；r2包括选自烷基、芳基烷基和环烷基的基团；r4包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和硅氧烷的基团；r5包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和酰胺的基团；m+p是至少2；并且虚线表示互变异构化，其中碳-氮键中的任何一个是双键。

11、本公开进一步提供了一种制备经硅氧烷改性的多单元碳化二亚胺化合物的方法，所述方法包含使碳化二亚胺与硅氧烷反应，所述碳化二亚胺具有下式：

12、

13、其中：r1和r3独立地包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、醚、聚醚、硅氧烷、尿烷、尿素、亚胺、酰胺、碳化二亚胺、异氰酸酯、羰基和氨基甲酸酯的基团；r2包括选自烷基、芳基烷基和环烷基的基团；并且n是至少2；并且所述硅氧烷具有下式：

14、

15、其中：r4包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和硅氧烷的基团；并且r5包括选自烷基、芳基烷基、环烷基、胺和酰胺的基团；并且其中所述反应步骤形成具有下式的经硅氧烷改性的多单元碳化二亚胺化合物：

16、

17、其中m+p是至少2，并且虚线表示互变异构化，其中碳-氮键中的任何一个是双键。

技术特征：

1.一种用于改善涂层对基材的粘附性和/或用于改善基材上的涂层的边缘覆盖率和耐腐蚀性的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中r2包括具有下式的二环己基甲烷基团：

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中r1和r3中的至少一个包括具有下式的硅氧烷基团：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述接触步骤进一步包括使所述基材的至少一部分与包括具有下式的化合物的表面涂层接触：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述表面涂层是在水溶液中调配的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述接触步骤进一步包括通过使所述表面涂层与所述基材上的至少一个羟基反应来使所述表面涂层与所述基材的至少一部分结合。

7.一种经涂覆的基材，其包括：

8.根据权利要求7所述的经涂覆的基材，其中所述涂层的厚度为20μm至250μm。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的经涂覆的基材，其中所述表面涂层通过所述基材上的至少一个羟基与所述基材的至少一部分化学键合。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的基材，其中所述酸官能团或羟基与所述多单元碳化二亚胺发生反应以使所述外涂层与所述表面涂层化学键合。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的基材，其中所述涂层在根据atsm b117进行腐蚀测试持续750小时后表现出的总划线蠕变小于4mm。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的基材，其中r1和r3中的至少一个包括选自聚醚、甲基苯乙烯和硅氧烷的基团，并且r2包括二环己基甲烷基团。

13.一种化合物，其包括具有下式的多单元碳化二亚胺：

14.根据权利要求13所述的化合物，其中r1和r3中的至少一个包括选自聚醚、甲基苯乙烯和硅氧烷的基团，并且r2包括二环己基甲烷基团。

15.根据权利要求14所述的化合物，其中r1和r3中的至少一个包括选自以下的基团：

16.根据权利要求13至15中任一项所述的化合物，其中r5包括至少一个仲胺基团。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的化合物，其中r4包括至少一个胺基团。

技术总结
经涂覆的基材和方法可以包括多单元碳化二亚胺。所述多单元碳化二亚胺还可以与硅氧烷组合。所述多单元碳化二亚胺和/或所述硅氧烷可以用于施涂到基材的表面涂层，并且外涂层可以施涂到所述表面涂层。所述表面涂层可以与所述外涂层和/或所述基材化学地相互作用，以改善所述经涂覆的基材的耐腐蚀性和其它特性。

技术研发人员：J·施奈德,M·尼尔,H·A·克希納,J·M·罗普,周宏英
受保护的技术使用者：PPG工业俄亥俄公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15