[发明专利]硬质涂膜和相关的组合物、方法和制品

权利要求书

1.一种可固化组合物，所述可固化组合物基本上由以下组分的混合物组成(即，基本上不含或不含载体)：包含可固化基团的基质前体；其中分散相为气体的纳米多孔填料；以及无孔纳米粒子；其中所述纳米多孔填料的浓度为基于所述可固化组合物的总重量计0.1重量百分比至10重量百分比(重量％)；并且其中所述无孔纳米粒子的浓度为基于所述可固化组合物的总重量计5重量％至60重量％。

2.根据权利要求1所述的可固化组合物，其中所述基质前体包括溶胶-凝胶、多官能异氰酸酯、多官能丙烯酸酯、或多官能可固化有机硅氧烷。

3.根据权利要求1或2所述的可固化组合物，其中所述纳米多孔填料是气凝胶、金属有机骨架材料、沸石、或它们中任何两种或更多种的组合，其中所述气凝胶、金属有机骨架材料或沸石包含分散于所述基质前体中的粒子。

4.根据权利要求3所述的可固化组合物，其中所述纳米多孔填料是二氧化硅气凝胶和包含直径为1微米(μm)至50μm的粒子的二氧化硅气凝胶。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可固化组合物，所述可固化组合物还基本上由以下组分组成：用于所述基质前体的固化剂，其中所述固化剂是固化引发剂或固化催化剂。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可固化组合物，其中所述混合物还基本上由以下组分组成：每个分子包含一个或多个官能团的改性剂，所述一个或多个官能团可用于与所述前述组分中的至少一种形成一个或多个共价键以使得所述改性剂将形成硬质涂膜的共价结合部分，其中所述改性剂以基于所述可固化组合物的总重量计0.05重量％至5重量％分散于所述可固化组合物中。

7.根据权利要求6所述的可固化组合物，其中所述改性剂是：

具有至少一个不饱和脂族基团的氟取代的化合物；

具有至少一个丙烯酸酯基团的有机聚硅氧烷；或

所述氟取代的化合物和所述有机聚硅氧烷的组合。

8.根据权利要求1所述的可固化组合物，所述可固化组合物基本上由以下组分的混合物组成：包含可固化基团的所述基质前体，其中所述基质前体是多官能丙烯酸酯；用于所述基质前体的固化剂，其中所述固化剂包括光聚合引发剂；所述纳米多孔填料，其中所述纳米多孔填料是二氧化硅气凝胶；所述无孔纳米粒子，其中所述无孔纳米粒子是胶态二氧化硅；以及改性剂，所述改性剂包括具有至少一个不饱和脂族基团的氟取代的化合物和具有至少一个丙烯酸酯基团的有机聚硅氧烷的组合。

9.一种硬质涂膜，所述硬质涂膜通过使根据权利要求1-8中任一项所述的可固化组合物经受固化条件以便制备包含以下组分的硬质涂膜而制得：

主体基质；

其中分散相为气体的纳米多孔填料；以及

最大直径小于100纳米的无孔纳米粒子；

其中所述纳米多孔填料以0.1重量百分比至10重量百分比(重量％)的浓度设置于所述主体基质中；并且

其中所述无孔纳米粒子以5重量％至60重量％的浓度分散于所述主体基质中，全部均基于所述硬质涂膜的总重量计；并且

当改性剂存在于所述可固化组合物中时，任选地还包含所述改性剂，其中所述改性剂共价结合于所述硬质涂膜的一部分。

10.一种硬质涂膜，所述硬质涂膜包含以下组分：

主体基质；

其中分散相为气体的纳米多孔填料；以及

最大直径小于100纳米的无孔纳米粒子；

其中所述纳米多孔填料以基于所述硬质涂膜的总重量计0.1重量百分比至10重量百分比(重量％)的浓度设置于所述主体基质中；并且

其中所述无孔纳米粒子以基于所述硬质涂膜的总重量计5重量％至60重量％的浓度分散于所述主体基质中。

11.一种可用于涂布基底的涂料组合物，所述涂料组合物包含根据权利要求1-8中任一项所述的可固化组合物的组分和载体，其中所述可固化组合物的组分分散于所述载体中，并且所述载体的沸点低于所述涂料组合物的其它组分的沸点。