[發明專利]硅氧烷-氨基甲酸酯基污損脫附涂料

有效

• 申請號: 201210599271.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103910853A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: P·J·鮑帕;李艷香;陳紅宇
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限公司
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/73;C08G18/75;C08G18/76;C08G18/79;C08G18/62;C08G18/61;C09D175/04;C09D5/16
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樊云飛

本發明涉及一種能形成聚氨酯-聚硅氧烷網絡的雙組分可濕固化的涂料組合物。該涂料組合物適用于海洋防污損涂料。

在海洋環境中到處都會發生生物污損，這對于海洋物體，例如船舶，是一個巨大的問題。一種限制污損微生物堆積的方法是使用基于硅酮彈性體的自清潔污損脫附涂料。基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅酮污損脫附涂料具有橡膠的彈性，低表面能和光滑的表面；這使得在流體動力阻力產生的切變應力下海洋微生物易于從涂料表面分離。但是，PDMS是柔軟、易磨損，需要頻繁的重新施用；因此，需要花費時間和金錢來維持。

一種有效改善基于PDMS的硅酮涂料的機械性能的方法是將PDMS與具有更好機械性能的其他聚合物混合，例如聚氨酯(PU)。聚硅氧烷和聚氨酯具有十分不同，但是卻非常有用的物理和機械性能，這使得它們具有廣泛的用途。在污損脫附涂料中當與聚二甲基硅氧烷組合時，聚氨酯由于機械強度、彈性、阻粘性、耐磨性顯得十分突出。但是聚硅氧烷和聚氨酯的均一物理混合是難以達到的，這歸因于這些樹脂不相容的性質以及在初始混合后它們明顯的相分離傾向。

美國專利US8,299,200(要求國際專利公布WO2009/025924的優先權)公開了一種使包括多異氰酸酯、多元醇和具有可以和多異氰酸酯反應的官能團的聚硅氧烷的混合物反應制備得到的聚硅氧烷改性聚氨酯涂料。可以和多異氰酸酯反應的官能團僅連接于聚硅氧烷鏈的一端。理論上來說，僅僅在一端連接的聚硅氧烷的涂料能得到高流動性的表面并且可以使污損生物更易脫附。但是，這樣的硅氧烷是昂貴的，并且由該體系制得的涂料沒有顯示出在海洋環境中涂料所需求的性能參數。美國專利US5,820,491公開了一種雙組分氨基甲酸酯面漆，包括多元醇組分、異氰酸酯組分和羥基官能化的聚醚改性聚硅氧烷共聚物組分。由該體系制得的涂料沒有顯示出在海洋環境中涂料所需要的性能參數。所需要的是替代性的、便宜的、簡單的和均一的涂料組合物，其混合了PMDS和PU兩者的性能，并且達到或超出海洋環境中涂料所需要的性能參數。

本發明提供了一種雙組分可濕固化組合物，包括：(a)第一組分，其包括至少一種多官能多元醇；(b)第二組分，其包括：(i)至少一種具有至少兩個異氰酸酯基官能團的聚硅氧烷聚合物和(ii)至少一種異氰酸酯基官能化的有機化合物；和(c)溶劑。本發明還提供了一種涂敷基底的方法，包括：(a)形成一種雙組分可濕固化組合物，包括：(i)第一組分，其包括至少一種多官能多元醇；(ii)第二組分，其包括：(A)至少一種具有至少兩個異氰酸酯基官能團的聚硅氧烷聚合物和(B)至少一種異氰酸酯基官能化的有機化合物；和(iii)溶劑；(b)任選的混入一種或多種顏料、染料、光澤度降低劑、固化催化劑、流平劑、脫氣劑、增黏劑、分散助劑、阻燃劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、增塑劑、抗靜電劑、紫外(UV)吸收劑、潤滑劑或它們的組合；(c)將步驟(a)和(b)的組合物施用至基底并固化該組合物。

本發明還提供了一種雙組分可濕固化組合物，包括：(a)第一組分，其包括：(i)至少一種多官能多元醇和(ii)至少一種具有至少兩個巰基官能團的聚硅氧烷聚合物；(b)第二組分，其包括至少一種異氰酸酯基官能化的有機化合物；和(c)溶劑。本發明還提供了一種涂敷基底的方法，包括：(a)形成一種雙組分可濕固化組合物，所述組合物包括：(i)第一組分，其包括：(A)至少一種多官能多元醇和(B)至少一種具有至少兩個巰基官能團的聚硅氧烷聚合物；(ii)第二組分，其包括至少一種異氰酸酯基官能化的有機化合物；和(iii)溶劑；(b)任選的混入一種或多種顏料、染料、光澤度降低劑、固化催化劑、流平劑、脫氣劑、增黏劑、分散助劑、阻燃劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、增塑劑、抗靜電劑、紫外(UV)吸收劑、潤滑劑或它們的組合；(c)將步驟(a)和(b)的組合物施用至基底并固化該組合物。

術語“多元醇”指的是包括多個羥基基團的醇分子。術語“多官能多元醇”指的是具有多于一個可交聯反應位點的多元醇。術語“聚氨醋”指的是其中聚合物單元通過氨基甲酸酯連接，即-O-CO-NH-，和/或一個或多個脲連接，即-NH-CO-NH-，連接的樹脂。術語“異氰酸酯基”指的是具有-N＝C＝O結構式的官能團。術語“巰基”指的是具有-SH結構式的官能團，也被稱作硫醇基團。

本發明的聚硅氧烷聚合物具有如下結構式：