[0111] 溶膠-凝膠體系la的制備
[0112] 裝置：
[0113]攪拌反應器帶有蒸餾裝置 [0114] 計量裝置
[0115] 內部溫度計
[0116] 方法：
[0117]引入363.6g的Dynasy丨an?GLYM〇作為初始物料并在攪拌下加入i8.〇g乙酸。然后 立刻計量加入36. OgTYZOR?^?』分鐘后溫度升高約2-5°C。然后在1分鐘內攪拌782.4g 的：1^381丨*1〇〇3/45%。保證良好的攪拌作用。當達到最高溫度(加入硅溶膠后10分鐘）時 在75-80°C (回流)下進一步攪拌該不透明分散體2小時。將該分散體冷卻至約50°C的液相溫 度后，后計量加入312.0g的DI水。隨后在約50-60°C的液相溫度和約270mbar的絕對壓力下 蒸餾除去甲醇。在蒸餾結束時液相溫度升高到63-65Γ而壓力不變。頂部溫度也升高至>62 °C。此時只蒸餾出水，此后結束蒸餾。使該分散體冷卻至<50°C后，后計量加入由于蒸餾失 去的水量。將分散體進一步攪拌約2小時。產物具有乳色不透明外觀。
[0118]比例r =組分（i i)的固體質量/組分（i)的質量是0.96。
[0119]最終質量：
[0120] 收率幾乎 100%:1364g
[0121] 分析：
[0122]
[0123] 實施例2
[0124] 實施例1和對比實施例la的溶膠-凝膠體系的水稀釋性
[0125] 實施例1和對比實施例la的產物以1:1比例用DI水稀釋并且儲存在50°C。儲存數天 后在對比實施例la的產品中出現明顯的沉淀，但實施例1的產物未發生此情況。
[0126] 總之:只有實施例1的產物在用水稀釋時在儲存下穩定。
[0127] 如果要達到Ιμπι和更低的低的干燥層厚度，儲存穩定的水稀釋的產物對于噴霧和 浸漬的實際應用來說非常重要。
[0128] 實施例3
[0129] 中和溶膠-凝膠體系的制備
[0130] 將實施例1的產物加入到攪拌的容器中，并在徹底攪拌條件下用Dynasylan? ii5i(DeguSSa的含水氨基硅烷水解產物)連續監測pH值。計量加入Dynasylan?ii5i直至 組合物達到7的pH值。所得產物在室溫儲存下穩定超過4個月。在儲存期內pH值改變。儲存期 結束時pH為6。
[0131] 實施例4
[0132] 儲存穩定性
[0133] 將實施例1和對比實施例la的產物在50 °C下儲存在干燥箱內的密封瓶中一段長的 時間。對比實施例la的產物在不到100天的儲存期后發生膠凝，而實施例1的產物在50°C下 儲存180天后仍然為液體。這表明本發明的產物的儲存穩定性即使在未稀釋狀態下也比對 比實施例la的溶膠-凝膠體系顯著更好。
【主權項】
1. 一種使得以下水可稀釋的溶膠-凝膠組合物獲得穩定性的方法，所述組合物基于至 少下列組分的反應生成： (i) 縮水甘油基氧基丙基烷氧基硅烷； 選自3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧基丙基甲基二乙氧基硅烷或上述 硅烷的至少兩種的混合物； (ii) 具有>20 %至50重量％固體含量的含水硅溶膠 (iii) 有機酸作為水解催化劑，其中有機酸選自乙酸、丙酸和馬來酸作為組分(iii);和 (iv) 正丙基鋯酸鹽作為交聯劑， 其中： 以總組合物為基準計，水解醇含量<5重量％ ;以及 以總組合物為基準計，組合物含水量為80重量％-50重量％ ; 且pH值為4-9; 所述方法的特征在于： 組分(ii)與組分(i)的固體質量的質量比為0.30-0.50。2. 權利要求1的方法，其特征在于以所述組合物為基準計，組分(iv)含量為0.5%至8重 量％。3. 權利要求1或2的方法，其特征在于至少一種四烷氧基硅烷、至少一種烷基硅烷和/或 至少一種苯基三烷氧基硅烷作為附加組分(v)。4. 權利要求1或2的方法，其特征在于pH值為6-9。5. 權利要求1或2的方法，其特征在于至少一種附加組分(vi)，其選自多元酸或雜多元 酸、多元酸的鹽或雜多元酸的鹽、流動控制助劑、濕潤劑、表面活性劑、有機粘合劑的含水分 散體、納米顆粒、氨基烷基硅烷、氨基烷基硅氧烷以及所述氨基烷基硅烷和氨基烷基硅氧烷 的含水溶液。6. 權利要求1或2的方法，其特征在于至少一種附加組分(vi)，其選自磷酸、磷酸鹽、流 動控制助劑、濕潤劑、表面活性劑、有機粘合劑的含水分散體、納米顆粒、氨基烷基硅烷、氨 基烷基硅氧烷以及所述氣基烷基硅烷和氣基烷基硅氧烷的含水洛液。7. 權利要求1或2的方法，其特征在于溶膠顆粒具有40-200nm的平均直徑。8. 權利要求1或2的方法，其特征在于以總組合物為基準計，固體含量為>0.5重量％至 <60重量％。9. 權利要求1或2的方法，其特征在于以總組合物為基準計，水解醇含量<3重量％。10. 權利要求1或2的方法，其特征在于以總組合物為基準計，1-甲氧基丙-2-醇含量為 < 10重量％。11. 權利要求1或2的方法，其特征在于以總組合物為基準計，含水量為>70重量％。12. 權利要求1或2的方法，其特征在于存在至少一種表面活性劑。13. 權利要求1或2的方法，其特征在于加入疏水性和/或疏油性氫化硅體系，其所加入 的重量比例為1:0.01 -0.01:1，其中此處使用的氫化娃體系含有< 80重量％的硅氧烷化合 物作為活性物質。14. 一種制備權利要求1-13任一項中所述的溶膠-凝膠組合物的方法， 該方法是通過： 首先引入組分(i)，隨后在有效攪拌下計量加入組分(iii)， 然后加入組分(iv)， 此后加入組分(ii)， 而引發反應， 其中任選向該反應加入至少一種稀釋劑， 且從體系中除去在反應中生成的水解醇、甲醇、乙醇和/或正丙醇，并且任選這種操作 除去的醇量用相應量的水補足； 特征在于： 組分(ii)與組分(i)的固體質量的質量比為0.30-0.50。15. 權利要求14的方法，其特征在于用水、甲醇、乙醇和/或1-甲氧基-丙-2-醇作為稀釋 劑。16. 權利要求14或15的方法，其特征在于當使用一種或多種組分(v)時，將其與組分(i) 首先一起引入。17. 權利要求14或15的方法，其特征在于該反應在0-35°C的溫度下進行1-60分鐘的時 間并且產物混合物在35-85Γ溫度下后反應10分鐘至4小時。18. 權利要求16的方法，其特征在于該反應在0-35Γ的溫度下進行1-60分鐘的時間并 且產物混合物在35-85Γ溫度下后反應10分鐘至4小時。19. 權利要求14或15的方法，其特征在于將組分(v i)加入到產物混合物中。20. 權利要求14或15的方法，其特征在于反應混合物或產物混合物的pH值調整至6-9的 值。21. 權利要求14或15的方法，其特征在于用水稀釋該產物混合物。22. -種溶膠-凝膠組合物，其用權利要求14-21任一項的方法得到。23. 用權利要求1-13任一項中所述的溶膠-凝膠組合物用于涂覆底物表面的應用， 其中所述權利要求1-13任一項中所述的溶膠-凝膠組合物是權利要求14-20任一項的 方法所制備的。24. 權利要求23的應用，所述應用的實施是通過將所述溶膠-凝膠組合物涂覆在底物上 并且進行熱固化。25. 權利要求23或24的應用，其用于涂覆紙張、紙板、木材、塑料、涂層膜、石材、陶瓷、金 屬或金屬合金。26. 權利要求23或24的應用，其用于涂覆粗紙板。27. 權利要求23或24的應用，其用于金屬或金屬合金上產生腐蝕保護層。28. 權利要求23或24的應用，其作為促粘涂層。29. -種涂層或層，其為實施權利要求23-28任一項的應用而得到。30. 權利要求29的涂層或層，其為腐蝕保護層或底漆層，其特征在于層厚為0.1-10μπι。31. -種物品，其具有權利要求29或30的涂層。
【專利摘要】本發明提供一種用任意比例的水可稀釋的溶膠-凝膠組合物，其基于至少下列組分的反應：(i)縮水甘油基氧基丙基烷氧基硅烷；(ii)固體含量＞1重量％的含水硅溶膠，(iii)有機酸作為水解催化劑，和(iv)正丙基鋯酸鹽、丁基鈦酸鹽或乙酰丙酮酸鈦作為交聯劑，其中從組分(ii)與組分(i)的固體質量的質量比≤0.75起始，涉及其制備方法及其應用，特別是作為用于腐蝕保護涂層、相應的腐蝕保護層或底漆層的溶膠-凝膠組合物，和帶有該涂層的物品。
【IPC分類】D21H19/32, C08K3/36, C09D5/08, C09D7/12, B05D5/00, C09D183/06, C08G77/14
【公開號】CN105646879
【申請號】
【發明人】B·斯坦德克, C·瓦斯默, P·珍克納
【申請人】贏創德固賽有限責任公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2007年1月25日