[发明专利]无机磷酸盐陶瓷和涂层

说明书

技术领域

本发明涉及含第IV族元素硅、锗、锡或铅的疏水金属磷酸盐陶瓷，所述第IV族元素硅、锗、锡或铅与至少一个烃共价键合。具体地，所述无机磷酸盐陶瓷组合物由一种或多种酸性磷酸盐组分、摩尔过量的一种或多种碱性金属氧化物或金属氢氧化物组分和有效量的一种或多种第IV族元素硅、锗、锡或铅组成，所述第IV族元素硅、锗、锡或铅与至少一个烃共价键合。

背景技术

已经证明难以实现对陶瓷和或胶结形式或涂层提供防水性。通常，防水材料包含在预置的制剂中以期望它们在凝固时或凝固后繁殖或迁移至表面。这样的技术导致防水性能随时间损耗。这样的材料的基本性质已抵制将材料直接掺入陶瓷/水泥结构中而不以消极的方式改变陶瓷/水泥的性质的大多数尝试。已经证明难以实现在不使用陶瓷涂层形式的杀真菌和杀细菌化学物质的情况下对金属和非金属表面提供抗细菌和/或霉菌性。通常，一种或多种杀真菌剂和杀细菌剂包含在预置的陶瓷或水泥制剂中以期望它们在凝固时或凝固后繁殖或迁移至表面。这样的技术导致杀真菌/杀细菌性能随时间损耗并进一步要求使用过量的这样的添加剂。此外，特定杀真菌剂和杀细菌剂或杀真菌剂和杀细菌剂种类的使用最终导致这些生物体的耐药菌株。

发明内容

在第一实施方案中，提供了金属磷酸盐陶瓷。所述金属磷酸盐陶瓷包含第IV族元素硅、锗、锡或铅，所述第IV族元素硅、锗、锡或铅与至少一个烃部分共价键合。

在第一实施方案的第一方面，所述至少一个烃部分独立地为C_1-20烷基、苯基、芳基；其中烷基包含直链的、支化的或环状烷基、卤代烷基(例如，氟代或氯代烷基)。

在另一方面，单独或与第一实施方案的任一前述方面组合，所述第IV族元素与所述金属磷酸盐陶瓷直接或间接共价键合和/或机械结合。

在另一方面，单独或与第一实施方案的任一前述方面组合，所述第IV族元素是硅。

在另一方面，单独或与第一实施方案的任一前述方面组合，所述组合物进一步包含，化学结合的，无机矿物硅酸盐、钙硅石、滑石、无定形硅酸镁、无定形硅酸钙、硅藻土、二氧化硅、煅烧高岭土、胶态二氧化硅和无定形二氧化硅中的一种或多种。

在第二方面，提供形成疏水金属磷酸盐陶瓷的方法。所述方法包括组合：(i)至少一种微溶的酸性磷酸盐组分；(ii)至少一种微溶的碱性氧化物或氢氧化物组分；和(iii)至少一种含第IV族元素硅、锗、锡或铅的疏水剂，所述第IV族元素硅、锗、锡或铅与至少一个烃共价键合。所述烃独立地为C_1-20烷基、苯基、芳基；其中烷基包含直链的、支化的或环状烷基、卤代烷基。

在第二实施方案的一个方面，所述第IV族元素是硅。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述至少一种疏水剂为至少一种具有反应性硅烷醇和/或烷氧基的硅氧烷聚合物或低聚物，或，为至少一种有机硅醇盐(organosiliconate)。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述至少一种酸性磷酸盐组分为磷酸一钾、磷酸一钙和它们的水合物中的至少一种。所述至少一种微溶的碱性成分为氧化镁，氧化钡，氧化锌，氧化钙，氧化铜，和它们的氢氧化物或，单独地或组合地，含有效量的氢氧化镁的镁卤水中的至少一种。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述至少一种酸性磷酸盐组分为碱金属二氢磷酸盐ΜΗ₂ΡO₄，碱土金属二氢磷酸盐Μ(Η₂ΡO₄)₂或它的水合物，和它们的混合物中的至少一种。所述至少一种酸性磷酸盐组分可为磷酸一钾(MKP)、磷酸一钙和它们的水合物中的至少一种。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述至少一种微溶的碱性组分为氧化镁、氢氧化镁、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述至少一种酸性磷酸盐组分为磷酸一钾、磷酸一钙和它们的水合物中的一种或多种，且所述至少一种微溶的碱性组分为氧化镁、氢氧化镁、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，所述方法进一步包含组合无机矿物硅酸盐、钙硅石、滑石、无定形硅酸镁、无定形硅酸钙、硅藻土、二氧化硅和无定形二氧化硅中的一种或多种。

在另一方面，单独或与第二实施方案的任一前述方面组合，以高剪切实施所述组合。