[发明专利]一种含有多官能度增强组份的硅氧烷乳液

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅氧烷的涂料，涂覆在玻璃和建筑物表面后有防水、润滑和保护表面的作用。 

背景技术

涂料是一种液体混合物，涂覆在物体表面后能形成薄膜从而起到防水、防锈、防UV、防划伤、绝缘和防菌等功能。中国发明专利CN1012079888A阐述了使用苯乙烯的溶液作为防水涂层。该专利中使用了苯类有毒溶剂。中国发明专利CN93111197阐述了使用苯丙乳液作为建筑物的防水涂料，并使用了重钙、滑石粉、石粉和钛白粉作为防水涂层的骨料。该涂料具有成膜后硬度高、抗湿性能好的优点，但不透明，不能应用于建筑上的玻璃幕墙。中国发明专利89104899阐述了使用聚丙烯酸酯树脂类涂料，用于油毡和沥青的防水层。该涂层同样不能应用于玻璃表面的防水和防划伤。烷基硅氧烷作为防水涂料已经被广泛的应用在建筑上，但由于其较高的疏水性，该类涂层与建筑物表面的粘接力不强，而且现有烷基硅氧烷乳液粘度偏低，在建筑物表面浸润性差，成膜不均匀。 

因此，急需开发一种能广泛应用于玻璃和其他建筑物表面的功能性涂层，与建筑物表面附着力强，粘度高，使用方便，生产过程中无VOC释放。 

发明内容

本发明开发出了一种能广泛应用各种表面，尤其是建筑物和玻璃表面的功能性涂层，保护表面，防水防划伤，并且与表面附着力强，而且使用方便。 

为了实现上述功能，专利中在烷基硅氧烷乳液中添加了聚乙烯醇。聚乙烯醇，为一种可生物降解、生物相容的无毒高分子，被广泛地应用于制造纤维、胶体、涂料、造纸、胶水、板材、功能膜以及手术用缝合线等领域。聚乙烯醇具有优秀的机械性能、极低的氧气透过率、耐油、耐大部分有机溶剂、容易溶于水、生物降解性和生物相容性。这里，聚乙烯醇是指纯聚乙烯醇或聚乙烯醇的共聚物或聚乙烯醇的共混物，包括一切可能的配比，一切可能的分子量，一切可能的水解度。聚乙烯醇的供应商有Air Products的 107(MW＝22,000to 31,000克/摩尔，98-98.8％水解度)，Polysciences4397(MW＝25,000克/摩尔，98.5％水解度)，Chan Chun的BF 14，DuPont 90-50和Unitika的UF-120。其他供应商还有四川维尼纶厂，Nippon GohseiMonsantoWackerKuraray、Deriki和Shin-Etsu。当聚乙烯醇的醇解度低于86％时，聚乙烯醇在常温下可以溶于水中；当醇解度高于86％时，聚乙烯醇需要在更高的温度，如80℃才能溶解。在本发明中，聚乙烯醇具有以下功能：(1)作为表面活性剂，能提高乳液对表面的浸润性，提高乳液与表面的粘接力。(2)作为增稠剂，在用量较少的情况下，可以有效提高乳液的粘度，提高乳液在表面的成膜性和成膜均匀性。(3)作为反应物，聚乙烯醇中的大量醇羟基参与到烷氧基硅烷的缩合反应中，与硅氧烷形成新的化学键，从而使聚乙烯醇均匀、有机的混合到聚硅氧烷产物中，提高了乳液成膜的机械性能。 

烷氧基硅烷能在酸性或碱性条件下，进行缩合反应，释放醇类小分子，生成线性或枝状结构的聚烷氧基硅烷。聚烷氧基硅烷与物体表面，尤其是玻璃表面，有着较强的附着力；当含有聚烷氧基硅烷的乳液涂覆在物体表面上以后，所形成的薄膜能耐机械摩擦，并耐水浸泡。 

本发明中使用的烷基烷氧基硅烷包括结构式(i)，(ii)，(iii)和(iv)： 

结构式(i) 

R₁，R₂，R₃和R₄可以相同或不同，选自甲基，乙基，丙基，三氟丙基或苯基。可以选用的原材料有四甲氧基硅，四乙氧基硅，四丙氧基硅或四异丙氧基硅。 

结构式(ii) 

R₆，R₇和R₈可以相同或不同，选自甲基，乙基，丙基，三氟丙基或苯基。R₅可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、奎基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基和三十烷基等的烷基；环戊基、环己基等的环烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基等的链烯基；苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基等的芳基；苄基、苯乙基等的芳烷基；氯甲基、三氯甲基、3，3，3-三氟丙基等的卤化烷基等。 

结构式(iii)