[发明专利]含水聚有机硅氧烷杂化树脂分散体

说明书

本发明涉及含水聚有机硅氧烷杂化树脂分散体，其包含：‑至少一种聚有机硅氧烷杂化树脂，‑至少一种两亲性乳化剂，和‑水。

本发明涉及含水聚有机硅氧烷杂化树脂分散体，其制备方法及其用途。

称为聚有机硅氧烷的纯有机硅树脂因其热稳定性和气候稳定性而闻名。它们用于混凝土的浸渍、高热稳定性涂料或耐气候性外层涂料中。为了提高聚有机硅氧烷的稳定性，用其他聚合物对其进行改性。有机硅树脂与这些聚合物的相互化学键接在制备过程的早期阶段中发生。

以下称为聚有机硅氧烷杂化树脂的已知有机改性的聚有机硅氧烷树脂为有机硅-醇酸树脂、有机硅-聚酯树脂、有机硅-环氧化物杂化树脂、有机硅-聚氨酯树脂和有机硅-聚丙烯酸酯树脂。

因此，可以将纯的有机硅树脂的积极性质，诸如热稳定性，耐气候性和低表面张力与聚酯的积极性质，诸如低热塑性、高弹性和良好的颜料润湿性相结合。

已经发现有机硅-聚酯树脂的性质在耐热家用电器的装饰涂层中特别有利，其中所述家用电器例如烤箱、太阳灯罩、风扇加热器和炉子、以及深油炸锅、锅和平底锅的外部涂层。家用物品的涂层还必须是耐洗涤剂的。这意味着它们必须经受机器洗碗机的清洁，这在现今通常是在含有表面活性剂和高碱性清洁组合物存在下且没有损坏的情况下进行。涂层的耐洗涤剂性通常由漆配方，但特别是由所用树脂而决定。

环氧树脂的性质也可以与有机硅树脂的性质相结合。与纯的有机硅树脂相比，这些有机硅-环氧树脂杂化树脂以更好的金属粘合和抗腐蚀性以及更好的化学稳定性而著称。典型的应用是排气管涂层，以及陶瓷基材，诸如任何种类的陶器或混凝土的涂层系统。这种涂层系统也用于航运领域，例如用于船体涂层、海面下方和海面上方的海上设施以及港口设施。

通常，聚有机硅氧烷杂化树脂在有机溶剂，例如芳烃、酯、醚或酮，例如二甲苯、甲苯、Solvesso和乙酸甲氧基丙酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中提供。溶剂型配制剂的优点在于易于施用、良好的流平性和在基材上形成初始膜。聚有机硅氧烷杂化树脂膜可以进行物理干燥，作为双组分体系进行反应固化或烘烤。在室温下固化的系统也是已知的。

然而，溶剂型体系具有毒理学和生态学的缺点。由于健康、安全和环境保护的原因，对健康有害的高含量可燃烧溶剂是不利的。此外，溶剂的使用越来越受法律规定的约束。

因此，不断寻求低溶剂或完全无溶剂的体系。现有技术描述了许多提出的称为聚有机硅氧烷的纯有机硅树脂的解决方案，。

EP 098 940描述了一种方法，其中液体低聚硅氧烷用聚乙烯醇或纤维素醚乳化，此时，液体低聚有机硅氧烷在该乳液中的缩合形成高粘度或固体聚有机硅氧烷。该方法的缺点在于额外的技术复杂性，这是因为液体低聚硅氧烷的合成需要与聚合有机硅氧烷的合成不同的方法，并且乳液缩合难以控制。

DE 21 58 348描述了一种制备基于可与橡胶交联的高粘度硅氧烷的乳液的方法，其中制备了基于硅氧烷含有至少150％水和至少80％乳化剂的高度稀释的预乳液，并且该乳液通过蒸除溶剂/水混合物而浓缩。该方法需要较高量的乳化剂，由于性能特征的显著变化并且还增加了成本这在许多应用中是不希望的。在该乳液中最大硅氧烷含量为45％，并残留了5％至7％的溶剂。

DE 44 15 322 A1描述了使用溶解在有机溶剂(例如甲苯)中的聚合有机硅化合物制备含水有机硅树脂乳液的方法，其中在将由乙氧基化甘油三酯和乙氧基化十三烷醇和水组成的乳化剂混合物加入聚合有机硅化合物且得到不再自由流动的均匀混合物之后，有机溶剂作为溶剂/水混合物被除去，随后，将达到所需最终浓度所需的水量以及任选已知的添加剂均匀地加入。

该文件中没有迹象表明该方法适用于除了所述的聚有机硅氧烷以外的其他树脂例如聚有机硅氧烷杂化树脂。

因此，本发明的一个目的是提供一种可用于各种涂料而不会显著损害其它涂料性质和相应应用的实用价值的含水聚有机硅氧烷杂化树脂分散体。