防滑件及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種防滑件及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 建材市場上銷售的陶瓷磚（如玻化磚、釉面磚、仿古磚、微晶石或拋光磚等）遇水 后表面會變得濕滑，容易造成人員滑倒摔傷等安全事故。因此，對陶瓷磚進行防滑處理非常 有必要。
[0003]常見的防滑處理方式之一是在基材表面涂布防滑涂層，以提高基材表面的摩擦 力，以使摩擦系數增加至安全的等級，達到防滑效果，從而降低人員滑倒摔傷等事故的發 生。
[0004] 目前防滑涂層通常使用醇酸樹脂、氯化橡膠、酚醛樹脂、環氧樹脂或聚氨酯樹脂作 為成膜樹脂，并在其中填充石英砂、金剛砂、氧化鈦、氧化鋁或橡膠顆粒等防滑粒料。這些防 滑粒料的形狀不規則且突出于涂層表面，能夠增加表面的粗糙度和摩擦力，減少人員或其 它物體在表面的滑動性，從而達到防滑的目的。例如CN101328379(袁軍和孫新華）公開了 一種環氧水泥基道路防滑涂層，由環氧乳液、固化劑和粉料三組分組成，固化劑由三乙烯三 胺或三乙烯四胺和低分子聚酰胺樹脂混合而成。粉料由硅酸鹽水泥、石英砂和減水劑組成， 其中的粉料被固化后的環氧樹脂固定在水泥基道路上起到防滑作用。
[0005]W02007026121(P?J?摩根）公開了一種水性組合物，包括烷基多糖表面活性劑、 由Y-氨丙基二乙氧基硅烷和Y-環氧丙氧丙基二甲氧基硅烷組成的組的烷氧基硅烷、水、 任選的醇（僅得自所述烷氧基硅烷的水解）和一種或多種選自由殺生物劑、消泡劑和增粘 劑組成的組，及其在使用硅烷涂層涂布金屬表面的方法中的用途。本專利申請中使用的基 材為金屬。
【發明內容】
[0006]本發明旨在提供一種新的防滑件，該防滑件在濕滑條件下具有良好的防滑性能。
[0007]根據本發明的一個方面，本發明提供一種防滑件，包括基材和應用在基材表面的 防滑涂層，其特征在于，所述基材為陶瓷磚基材；所述防滑涂層由防滑液形成，所述防滑液 包括下列反應成分的反應產物：1-83. 5wt%的第一硅烷，以所述防滑液的總重按100wt% 計，所述第一硅烷的通式為R1aSi(OR)4_a_bR2b，其中，a值為0-3,當a值為0時，b值為0 ;a值 為1時，b值為0-2 ;a值為2時，b值為0-1 ;a值為3時，b值為0 ;R代表碳數為1-4的烷 基，R1代表帶有環氧基官能團的烴基，R2代表碳數為1-2的烷基；16. 5-99wt%的第一溶劑， 以所述防滑液的總重按l〇〇wt%計，所述第一溶劑選自下列組中的一種或多種：水和醇。
[0008]根據本發明的另一方面，本發明提供一種制備所述的防滑件的方法，包括下列步 驟：將所述防滑液應用在所述基材的表面，在基材表面形成一層濕的防滑液涂層，將所述濕 的防滑液涂層干燥后得到一個防滑涂層，所述防滑涂層附著在所述基材的表面。
[0009]根據這些優選實施方式，可以通過該方法得到本發明提供的防滑件。
【具體實施方式】
[0010] 應當理解，在不脫離本發明的范圍或精神的情況下，本領域技術人員能夠根據本 說明書的教導設想其它各種實施方案并能夠對其進行修改。因此，以下的【具體實施方式】不 具有限制性意義。
[0011] 除非另外指明，否則本說明書和權利要求中使用的表示數量和物化特性的所有數 字均應該理解為在所有情況下均是由術語"約"來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則上 述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均是近似值，本領域的技術人員能夠利用本 文所公開的教導內容尋求獲得的所需特性，適當改變這些近似值。用端點表示的數值范圍 的使用包括該范圍內的所有數字以及該范圍內的任何范圍，例如，1、2、3、4和5包括I、I. 1、 I. 3、1. 5、2、2. 75、3、3. 80、4 和 5 等等。
[0012] 防滑件
[0013] 本發明提供的防滑件，包括基材和應用在所述基材表面的防滑涂層，其中所述基 材為陶瓷磚基材；此處以及權利要求中所述的"陶瓷磚"適用于包括由耐火的粘土、磚料、混 凝土、陶瓷、云石、石灰石和其它石料或板巖制備的瓷質材料；所述防滑涂層由防滑液形成， 所述防滑液包括下列反應成分的反應產物：1-83. 5wt%的第一硅烷，以所述防滑液的總重 按100被％計，所述第一硅烷的通式為1?1#((?) 4_3_1^\，其中，3值為0-3;當3值為0時^ 值為〇 ;a值為1時，b值為0-2 ;a值為2時，b值為0-1 ;a值為3時，b值為0 ;R代表碳數為 1-4的烷基，R1代表帶有環氧基官能團的烴基，R2代表碳數為1-2的烷基；和16. 5-99wt%的 第一溶劑，以所述防滑液的總重按l〇〇wt%計，所述第一溶劑選自下列組中的一種或多種： 水和醇。所述防滑件中，所述防滑涂層為所述防滑液經干燥后得到的涂層。所述防滑涂層 完全或部分不含水或醇，優選既不含水也不含醇。所述防滑涂層能夠大幅提升基材在濕滑 條件下的防滑性能，同時不會明顯降低基材在干燥條件下的防滑性能。此外，因為所述防 滑涂層是透明的，所以不會影響被其涂布的基材的外觀。所述防滑涂層根據需要可以具有 任意合適的厚度，所述防滑涂層的厚度可以是100-5000納米（nm)，或者200-3000nm，或者 300_1000nm。
[0014] 所述陶瓷磚基材可以選自下列組中的一種或多種：玻化磚、釉面磚、仿古磚、微晶 石、拋光磚、仿花崗巖瓷磚和仿大理石瓷磚。
[0015] 所述第一硅烷可以選自下列組中的一種或多種：3_縮水甘油醚氧基丙基三甲氧 基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4_環氧環己烷基）乙基三乙氧基 硅烷、正硅酸四甲酯和正硅酸四乙酯。所述第一硅烷的含量為1-83. 5wt%，優選l-20wt%， 特別優選5-20wt%，以所述防滑液的總重按IOOwt%計。如果第一硅烷的含量小于Iwt%， 可能較難在基材上形成足夠厚度的防滑涂層，以至于不能達到本發明所提供的防滑件所具 備的防滑性能；如果第一硅烷的含量大于83. 5wt%，則根據其得到的防滑涂層的外觀可能 存在較多缺陷，從而導致所得到的防滑件的外觀具有明顯的缺陷。
[0016] 所述第一溶劑可以為水或醇。所述醇可以選自下列組中的一種或多種：甲醇、乙 醇、正丙醇、異丙醇和正丁醇。
[0017] 所述第一溶劑的含量為16. 5_99wt%，以所述防滑液的總重按IOOwt%計。如果第 一溶劑的含量小于16. 5wt%，則根據其得到的防滑涂層的外觀可能存在較多缺陷，從而導 致所得到的防滑件的外觀具有明顯的缺陷；如果第一溶劑的含量大于99wt%，可能較難在 基材上形成足夠厚度的防滑涂層，以至于不能達到本發明所提供的防滑件所具備的防滑性 能。
[0018] 所述防滑液的反應成分中，還可以進一步包括酸。所述酸可以加速防滑液中各反 應成分的反應速率。所述酸可以是無機酸，也可以是有機酸。所述無機酸可以選自下列組 中的一種或多種：鹽酸、硝酸和磷酸，特別優選磷酸和鹽酸。所述有機酸可以選自下列組中 的一種或多種：甲酸、乙酸、草酸和檸檬酸，特別優選甲酸和乙酸。對所述酸的含量沒有特別 的限制，只要其能夠使所述防滑液的PH值小于或等于4,優選1-3,特別優選2-3。
[0019] 所述防滑液的反應成分中，還可以進一步包括第二硅烷，所述第二硅烷為氨基硅 烷。所述第二硅烷可以與防滑液中第一硅烷的環氧基團和/或烷氧基團反應從而得到新的 防滑液，用該新的防滑液進一步制備得到的防滑涂層可以在室溫下固化，并且該防滑涂層 具有良好的耐磨性能。所述第二硅烷的通式為R3eSi(OR)I^dR4d,其中，c值為0-3 ;當c值為 1時，d值為0-2 ;c值為2時，d值為0-1 ;c值為3時，d值為0 ;R代表碳數為1-4的烷基， R3代表帶有伯氨基官能團、仲氨基官能團或叔氨基官能團的烴基，R4代表碳數為1-2的烷 基。所述第二硅烷可以選自下列組中的一種或多種：3_氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲 基二乙氧基硅烷、3-(2-氨乙基）-氨丙基二甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基）-氨丙基甲基二甲 氧基硅烷、3- (N，N-二甲基胺丙基）-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和雙（3-三甲氧基甲硅烷基 丙基）胺。所述第二硅烷的含量為0-3.Owt%，優選0-2.Owt%，特別優選0.5-2.Owt%，以 所述防滑液的總重按l〇〇wt%計。如果第二硅烷的含量大于3.Owt%，當其與防滑液中第一 硅烷的環氧基團和/或烷氧基團反應從而得到新的防滑液，用該新的防滑液進一步制備得 到的防滑涂層和防滑件的防滑性能和耐磨性能可能均欠佳，以至于不能達到本發明所提供 的防滑件所具備的防滑性能和耐磨性能。
[0020] 所述防滑液的反應成分中，還可以進一步包括多官能度胺。所述多官能度胺可以 與防滑液中第一硅烷的環氧基團反應得到新的防滑液，用該新的防滑液進一步制備得到的 防滑涂層可以在室溫下固化，并且該防滑涂層具有良好的耐磨性能。所述多官能度胺可以 選自下列組中的一種或多種：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺和 聚乙烯亞胺。所述多官能度胺含量為0-1. 4wt%，優選0-1.Owt%，特別優選0. 1-1.Owt%, 以所述防滑液的總重按l〇〇wt%計。如果多官能度胺的含量大于I. 4wt%，當其與防滑液中 第一硅烷的環氧基團反應得到新的防滑液，用該新的防滑液進一步制備得到的防滑涂層和 防滑件的防滑性能和耐磨性能可能均欠佳，以至于不能達到本發明所提供的防滑件所具備 的防滑性能和耐磨性能。
[0021] 所述防滑液的反應成分中，還可以進一步包括有機硅季銨鹽。所述有機硅季銨鹽 可以與防滑液中第一硅烷的烷氧基團反應得到新的防滑液，可以根據需要，通過添加適量 的所述有機硅季銨鹽調節由該新的防滑液進一步制備得到的所述防滑涂層的表面潤濕性 能。所述有機硅季銨鹽的通式為Si(OR)3R5N+(R6)3 ?X~其中，R代表碳數為1-4的烷基，R5 代表烴基、含氧基團或含氮基團，R6代表碳數為1-20的烴基，X代表酸根陰離子。所述有機 硅季銨鹽含量為0-2. 5wt%，優選0-2.Owt%，特別優選0. 5-1. 5wt%，以所述防滑液的總重 按100wt%計。如果有機硅季銨鹽的含量大于2. 5wt%，當其與防滑液中第一硅烷的烷氧基 團反應得到新的防滑液，用該新的防滑液進一步制備得到的防滑涂層的防滑性能和外觀可 能均欠佳，以至于不能達到本發明所提供的防滑件所具備的防滑性能和良好外觀。
[0022] 所述的防滑液的反應成分中，還可以進一步包括第三硅烷，所述第三硅烷為烷基 硅烷。所述第三硅烷可以與防滑液中第一硅烷的烷氧基團反應得到新的防滑液，可以根據 需要，通過添加適量的所述第三硅烷調節由該新的防滑液制備得到的所述防滑涂層的表面 潤濕性能。所述第三硅烷的通式為R7eSi(OR) 4_e,其中，e值為1-3,R代表碳數為1-4的烷基， R7代表碳數為1-20的烷基