本發明涉及用彈性體有機硅乳液改性的油漆和涂料。
背景技術:
:大多數建筑材料是多孔的,這使得它們容易例如被雨從外部潤濕。如果建筑材料的孔隙被水填充,材料的隔熱性能受到不利影響。長期潤濕也導致濕氣損害。已開發出多種用在磚石、石膏、纖維素和外保溫涂裝系統(eifs)的涂料,但多數有變脆的趨勢。變脆會導致涂料開裂,給涂膜留下大量裂紋,失去了功能且不美觀。如果水在凍融循環過程中進入涂層或基體中,也會造成開裂。建筑物和結構上的涂鴉也已成為一個重要的問題。已開發出各種防涂鴉材料,以抵抗噴漆和記號筆的使用,或者有助于涂鴉的清除。這種防涂鴉材料效果不佳,并且/或者很昂貴。因此,長期以來人們覺得有必要解決上述一直都未能解決的問題。具體而言,需要增加這種涂料應用的柔韌性和拒水性,以及開發一種油漆或涂料,其是具有優異拉伸強度、伸長率和拒水性的單組分和雙組分涂料體系。最后,長期以來一直需要開發一種具有優異拒水性和柔韌性的有效防涂鴉涂料。技術實現要素:目前出人意料地發現有機硅封端的聚醚的穩定乳液可用于對磚石、石膏、纖維素和eifs基材上的油漆和涂料進行改性。用穩定的乳液對油漆和涂料進行改性增加了油漆和涂料的柔韌性和彈性。此外,改性還導致優異的拒水性,防止油漆和涂料基材因濕氣滲入而開裂。此外,還意外發現用有機硅封端的聚醚乳液改性的油漆或涂料具有良好的外涂層能力,可以用作有效的防涂鴉涂料。具體實施方式待改性的油漆和涂料可以是任何適合室內和/或室外使用的油漆和涂料,如用在磚石、石膏、纖維素和eifs基體上的涂料。用于本發明的油漆和涂料是指應用于基材之后轉化為固體薄膜的任何液體、可液化的、或厚漿組合物。油漆和涂料可以是溶劑基的,例如油基的或醇酸基的;水基的,如水性乳液/乳膠漆或丙烯酸漆;含有低揮發性有機化合物的高固含量涂料;粉末涂料;或輻射固化涂料。待用有機硅封端的聚醚乳液改性的油漆和涂料可以包含以下組分的一種或多種:粘合劑、稀釋劑和/或溶劑、顏料和/或填料、以及添加劑。所述粘合劑是油漆的成膜組分,其負責涂層與基體之間的良好粘合。粘合劑可包括天然或合成樹脂如醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、乙烯-丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸樹脂、醋酸乙烯/乙烯樹脂、苯酚/甲醛縮合物、聚氨酯、聚酯、硝基纖維素、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂或可聚合油。粘合劑的一個具體實例可以是有機硅樹脂的可水稀釋的無溶劑乳液,或者用功能性有機硅樹脂或可水稀釋的硅氧烷改性的聚硅氧烷的可水稀釋的無溶劑乳液。稀釋劑或溶劑用作介質,粘合劑、顏料和添加劑被分散其中,和/或其調節涂料粘度。稀釋劑可以是水,有機溶劑如脂肪族化合物、芳香族化合物、醇類、酮類、松香水、松節油等。具體的溶劑實例可以是石油餾分、酯、乙二醇酯、二甲苯、甲苯、乙苯、乙酸正丁酯、正丁醇、異丙醇、2-丁氧基乙醇、二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、萘等,或其組合。稀釋劑也可以是反應性稀釋劑,其與其它粘合劑組分反應或與彈性體有機硅反應。顏料可用于提供顏色或不透明度,保護基材免受紫外線照射,提高硬度,降低延展性和/或調節光澤度。顏料可以是合成的或者天然的。顏料的實例可以包括粘土、碳酸鈣、云母、二氧化硅、滑石粉、煅燒粘土、沉淀硫酸鋇、沉淀碳酸鈣、合成熱解硅石等,或其組合。無機顏料的實例可以包括鋁顏料如含硫的鈉鋁硅酸鹽(群青紫)和含硫的鈉硅酸鹽的復合天然顏料((na8-10al6si6o24s2-4)(群青);鋇銅顏料如中國紫(bacusi2o6)和深藍(bacusi2o6),銅顏料如銅鈣硅酸鹽的合成顏料(cacusi4o10)、乙酰亞砷酸銅(cu(c2h3o2)2·3cu(aso2)2);鋇顏料如硫酸鋇(baso4);錳顏料如焦磷酸銨錳(nh4mnp2o7);鈷顏料如錫酸鈷(coo3sn)、高鈷亞硝酸鉀(na3co(no2)6)、鉻酸鈷(cocr2o4)、鈦酸鈷(co2tio4);鐵顏料如合成顏料六氰合高鐵酸鐵(fe7(cn)18)、單水合氧化鐵天然粘土(fe2o3·h2o)、無水氧化鐵;鎘顏料如硫化鎘(cds)、硫硒化鎘(cd2sse)、硒化鎘(cdse);鉻顏料如氧化鉻(cr2o3)、水合氧化鉻顏料(cr2o3·h2o)、鉻酸鉛天然顏料(pbcro4)、由鉻酸鉛(ii)和氧化鉛(ii)組成的天然顏料混合物(pbcro4+pbo);砷顏料如單斜硫化砷((as2s3);鉛顏料如銻酸鉛(pb(sbo3)2)、堿性碳酸鉛((pbco3)2·pb(oh)2);汞顏料如硫化汞(hgs);碳顏料如炭黑;銻顏料如氧化銻(sb2o3);鋅顏料如氧化鋅(zno)或鉻酸鋅(zncro4);鈦顏料如鈦鎳黃(nio·sb2o3·20tio2)或二氧化鈦(tio2);被稱為群青藍的包含天青石的含硫的復合的鈉硅酸鹽(na8-10al6si6o24s2-4)等。有機顏料的實例可以包括聯苯胺黃顏料;苯并咪唑黃染料;雜環黃染料;雙偶氮縮合黃染料如堅牢黃、異吲哚啉黃、甲烷黃、四氯異吲哚啉黃、偶氮甲堿黃、喹酞酮黃或三嗪黃、萘酚橙、calrion紅、苯并咪唑酮橙;分子式為c32h3cl13cun8到c32hcl15cun8的酞菁綠染料、酞菁銅;被稱為二噁嗪紫的8,18-二氯-5,15-二乙基-5,15-二羥基二吲哚(3,2-b:3',2'-m)三苯二噁嗪等。顏料可以包括保護基材受到紫外光影響的隱藏顏料如任選由二氧化硅/氧化鋁/氧化鋯涂覆的二氧化鈦,酞菁藍染料或氧化鐵紅。填料可用于膜的增厚,增強粘合劑,賦予油漆紋理和/或增加油漆體積。填料可包括硅藻土、滑石粉、石灰、重晶石如硫酸鋇、粘土、高嶺土、輕質或重質碳酸鈣、白堊、石灰石、大理石、碳酸鎂、白云石、細石英、硅酸鹽等,及其組合。添加劑可以實現許多功能例如改變表面張力、流平性能、外觀、光澤、紋理,增加濕邊和/或防凍性能,提高顏料的穩定性,控制發泡和/或起皮,改進流變性能,改進抗擦傷性,用作催化劑、干燥劑、增稠劑、穩定劑、乳化劑、組織形成劑、促粘劑、紫外光穩定劑、腐蝕抑制劑、組織改進劑、去光澤劑、殺生劑、殺菌劑、殺蟲劑、殺藻劑等,及其組合。添加劑的實例可以是作為提高抗擦傷性和提供或改善防滑性的添加劑的有機硅聚醚共聚物、高分子量聚硅氧烷或聚二甲基硅氧烷的分散體和有機硅表面活性劑;環氧乙烷表面活性劑;作為控制發泡的添加劑的有機硅乳液、含氟有機硅和有機改性的硅氧烷共聚物;作為促粘劑和顏料處理添加劑的氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、陽離子乙烯基芐基和氨基官能的甲氧基硅烷、縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、硅烷醇官能添加劑、氨基官能有機硅聚合物的水溶液;作為提高耐水性的添加劑的硅烷/硅氧烷共混物;作為改善流平和光澤的添加劑的芳基烷基改性有機硅、有機硅聚醚共聚物;提高耐磨性和增加平滑的表面光潔度的帶有環氧官能團的有機硅彈性體顆粒;作為提高基材潤濕性的添加劑的有機硅聚醚共聚物;作為光學增白劑的2,2'-(2,5-二苯基硫代)二(5-叔丁基苯并噁唑);作為紫外線吸收劑的2[2-氫-3,5-二-(1,1-二甲基芐基)]-2h-苯并三唑,2(2h-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯基;作為穩定劑的三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、十八烷酰基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯,2,2'-亞甲基雙(4-甲基–6-叔丁基苯酚);作為殺蟲劑的四氯鄰苯二甲腈、3-碘–2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、2-正辛基–4-異噻唑啉–3-酮、二碘甲基-對甲苯砜、n-(三甲硫基)phtalamine,1,2-苯并異噻唑啉-3-酮;作為殺菌劑/殺藻劑的2-(4-噻唑基(苯并咪唑),二氯辛基異噻唑酮;作為緩沖劑的磷酸鈉鉀;作為顏料分散劑的疏水性共聚物聚電解質;作為增稠劑的改性羥乙基甲基纖維素;作為泡沫抑制劑的改性多元醇;作為聚結劑的酯醇;作為增量劑的碳酸鈣;作為提供顏料間距、牢固性、防開裂以及阻隔性的添加劑的滑石粉;用于分散的水性丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物;和作為催化劑的(n-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和乙酸水溶液。還可以考慮任何用于室內和室外油漆的添加劑。作為改性劑加入到油漆或涂料中的彈性體有機硅乳液是水包油乳液。這種乳液是通過將有機聚硅氧烷(“有機硅”)在表面活性劑或分散助劑的幫助下分散到水中來制備的。可以使用許多不同類型的表面活性劑或乳化劑,包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面活性劑,特別是非離子表面活性劑。也可以使用納米尺寸的部分疏水的無機粒子,這些粒子含有疏水部分和親水部分,模擬傳統的表面活性劑結構。作為改性劑加入到油漆或涂料中的乳液可以是主要含有下式的甲硅烷基封端的聚合物和烷氧基有機硅化合物(a),任選存在的(b),任選存在的(c)、(d)和另外任選存在的(e)、(f)和(g)的乳液:(a)式(i)的甲硅烷基封端的聚合物其中r1=烷基、芳基,優選甲基,r2=c1-c12烷基,優選甲基或乙基、乙二醇、氫或芳基。x=o、nr3,r3=h、c1-c12烷基或芳基,優選x=o;y=-(ch2)3-、-(ch2)3nhc(=o)-、-ch2、-ch2nhc(=o)-,其中y是si-c鍵合的,優選y=-(ch2)3nhc(=o)-,-ch2nhc(=o)-,更優選y=-ch2nhc(=o)-;m=獨立地-ch2ch2-、-ch2ch(ch3)-、-ch2ch2ch2ch2-,優選-ch2ch(ch3)-,其中所有m中的大部分為-ch2ch(ch3)-,大部分意味著≥50%;優選≥60%、≥70%、≥80%、或≥90%的m是-ch2ch(ch3)-;n=0-2,優選1;m=1-500,優選10-30;任選存在的(b)含有式(ii)的單元的有機硅化合物:r4ar5b(r6o)csio(4-a-b-c)/2(ii)a=0-3,優選1,b=0-2,優選0,c=0、1、2或3,優選3,r4=烷基、芳基、氨基烷基、縮水甘油氧基烷基、巰基烷基,r5=烷基、芳基,r6=烷基、h、環氧乙烷、環氧丙烷,前提條件是a+b+c≤4,對應于低聚物、聚合物以及硅烷;優選a+b+c<4,對應于低聚物或聚合物;和任選存在的(c)一種或多種乳化劑;(d)水;另外任選存在的:(e)一種或多種催化劑;(f)一種或多種填料;以及(g)一種或多種其它添加劑。用作油漆或涂料改性劑的乳液的具體實例可由以下成分組成:(a)硅烷封端的聚合物粘合劑:以下結構式的甲氧基含量約為0.25-0.3mmol/g或0.4-0.5mmol/g的二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚:這種含有二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯端基的硅烷封端的聚醚是一種無色透明的粘稠油,其在水分存在下水解形成硅烷醇,然后可自己發生反應產生穩定的硅氧烷鍵。二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯基團中的氮原子和硅原子距離較近,這大大加速了烷氧基甲硅烷基團的水解。這種硅烷封端的聚醚的分子量可以為12000g/mol-18000g/mol,粘度為10000cps-30000cps。乳液也可以包含單獨存在或以組合形式存在的如下的硅烷封端聚合物粘合劑作為組分(a):甲氧基含量為0.5-0.7mmol/g或0.35-0.45mmol/g的三甲氧基甲硅烷基丙基氨基甲酸酯封端的聚醚。聚合物粘合劑的重量分數wt%可以是配方總重量的15-60%,更優選40-55%,最優選52%。下面實施例中所用的二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚具有以下性質:根據din51757測得的20℃下的密度為1.0069g/cm3,根據iso2719測得的閃點為98℃,根據din51562測得25℃下的動態粘度為10000mpa.s,甲氧基含量為0.4-0.5mmol/g。下面實施例中使用的另一種二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚,記為二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚2,具有以下性質:根據din51757測得的25℃下的密度為1.0064g/cm3,根據iso2592測得的閃點高于250℃,根據din51562測得25℃下的動態粘度為10000mpa.s,甲氧基含量為0.5-0.7mmol/g。該乳液也可由聚合物粘合劑即組分(a),例如二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚,和一種或多種硅樹脂即組分(b),例如不含溶劑的、反應性的、分子量分布窄的甲氧基官能的甲基苯基聚硅氧烷的組合組成,所述組分(b)非常適合用來向其它粘合劑體系中引入相容的有機硅成分以增加抗風化性能和耐熱性。甲氧基官能的甲基苯基聚硅氧烷是總硅氧烷含量大于98重量%,烷氧基含量為15重量%以及溶劑含量小于2重量%的透明液體。在與聚合物粘合劑的預混料中硅樹脂的重量分數wt%可以是20-70%;優選40-60%。乳液也可含有如下示例性的硅樹脂作為組分b:(mesio3/2)0.88(mesi(oh)o2/2)0.05(mesi(oet)o2/2)0.06(me2sio2/2)0.01,其中mw=6600g/mol,mn=2000g/mol且mw/mn=3.3;(mesio3/2)0.86(mesi(oh)o2/2)0.02(mesi(oet)o2/2)0.10(me2sio2/2)0.02,其中mw=10000g/mol,mn=2300g/mol且mw/mn=4.3;(mesio3/2)0.71(mesi(oh)o2/2)0.03(mesi(oet)o2/2)0.05(me2sio2/2)0.21,其中mw=4500g/mol,mn=1900g/mol且mw/mn=2.4;(mesio3/2)0.88(mesi(oh)o2/2)0.05(mesi(ome)o2/2)0.06(me2sio2/2)0.01,其中mw=9000g/mol,mn=2300g/mol且mw/mn=3.9;(mesio3/2)0.33(mesi(oh)o2/2)0.05(mesi(oet)o2/2)0.01(me2sio2/2)0.06(phsio3/2)0.24(phsi(oh)o2/2)0.28(phsi(oet)o2/2)0.03,其中mw=3250g/mol,mn=1300g/mol且mw/mn=2.5;(mesio3/2)0.34(mesi(oh)o2/2)0.03(mesi(oet)o2/2)0.02(phsio3/2)0.45(phsi(oh)o2/2)0.13(phsi(oet)o2/2)0.03,其中mw=4700g/mol,mn=1800g/mol且mw/mn=2.6;(mesio3/2)0.27(mesi(oh)o2/2)0.03(phsio3/2)0.34(phsi(oh)o2/2)0.14phsi(oet)o2/2)0.02(phmesio2/2)0.17(phmesi(oh)o1/2)0.03,其中mw=2400g/mol,mn=1200g/mol且mw/mn=2.0;(phsio3/2)0.45(phsi(oh)o2/2)0.44phsi(oet)o2/2)0.09(phsi(oh)2o1/2)0.02,其中mw=2900g/mol,mn=1500g/mol且mw/mn=1.9;(phsio3/2)0.48(phsi(oh)o2/2)0.17(phsi(oet)o2/2)0.02(ch3(ch2)2sio3/2)0.25(ch3(ch2)2si(oh)o2/2)0.08,其中mw=1800g/mol,mn=1250g/mol且mw/mn=1.4;(mesio3/2)0.32(mesi(oh)o2/2)0.06(mesi(oet)o2/2)0.01(me2sio2/2)0.06(phsio3/2)0.23(phsi(oh)o2/2)0.29(phsi(oet)o2/2)0.03,其中mw=1700g/mol,mn=1200g/mol且mw/mn=1.4;(phsio3/2)0.50(phsi(oh)o2/2)0.15(phsi(oet)o2/2)0.02(ch3(ch2)2sio3/2)0.26(ch3(ch2)2si(oh)o2/2)0.07,其中mw=2800g/mol,mn=1200g/mol且mw/mn=2.3;(mesio3/2)0.81(mesi(oh)o2/2)0.04(mesi(oet)o2/2)0.05(me2sio2/2)0.10,其中mw=6500g/mol,mn=1900g/mol且mw/mn=3.4;其中me是甲基,et是乙基,且ph是苯基。其它組分b的非限制性實例有:(sio4/2)0.50(me3sio1/2)0.39(si(oet)o3/2)0.06(si(oet)2o2/2)0.02(si(oet)3o1/2)0.01(si(oh)o3/2)0.02,其中mw=7400g/mol,mn=3100g/mol且mw/mn=2.4;(sio4/2)0.46(me3sio1/2)0.43(si(oet)o3/2)0.07(si(oet)2o2/2)0.02(si(oet)3o1/2)0.01(si(oh)o3/2)0.01,其中mw=1400g/mol,mn=900g/mol且mw/mn=1.6;(sio4/2)0.46(me3sio1/2)0.37(vime2sio1/2)0.06(si(oet)o3/2)0.07(si(oet)2o2/2)0.02(si(oet)3o1/2)0.01(si(oh)o3/2)0.04,其中mw=5300g/mol,mn=2600g/mol且mw/mn=2.0;(sio4/2)0.38(me3sio1/2)0.42(vime2sio1/2)0.06(si(oet)o3/2)0.07(si(oet)2o2/2)0.02(si(oet)3o1/2)0.01(si(oh)o3/2)0.04,其中mw=2600g/mol,mn=1600g/mol且mw/mn=1.6;(mesio3/2)0.37(mesi(oet)o2/2)0.46(mesi(oet)2o1/2)0.17,其中mw=2400g/mol,mn=900g/mol且mw/mn=2.7;(mesio3/2)0.37(mesi(oh)o2/2)0.01(mesi(oet)o2/2)0.46(mesi(oet)2o1/2)0.15(me2sio2/2)0.01,其中mw=2400g/mol,mn=900g/mol且mw/mn=2.7;(mesio3/2)0.29(mesi(oh)o2/2)0.01(mesi(ome)o2/2)0.47(mesi(ome)2o1/2)0.23,其中mw=2300g/mol,mn=600g/mol且mw/mn=3.8;(mesio3/2)0.32(mesi(ome)o2/2)0.48(mesi(ome)2o1/2)0.20,其中mw=3300g/mol,mn=900g/mol并且mw/mn=3.7;(phsio3/2)0.23(phsi(ome)o2/2)0.51(phsi(ome)2o1/2)0.26,其中mw=1000g/mol,mn=700g/mol且mw/mn=1.4;(mesio3/2)0.10(mesi(ome)o2/2)0.17(mesi(ome)2o1/2)0.03(phsio3/2)0.15(phsi(ome)o2/2)0.31(phsi(ome)2o1/2)0.20(me2sio2/2)0.04,其中mw=1800g/mol,mn=900g/mol且mw/mn=2.0;(mesio3/2)0.10(mesi(ome)o2/2)0.15(mesi(ome)2o1/2)0.03(mesi(o(ch2)3ch3)o2/2)0.03(phsio3/2)0.15(phsi(ome)o2/2)0.24(phsi(ome)2o1/2)0.15(phsi(o(ch2)3ch3)o2/2)0.06(phsi(ome)(o(ch2)3ch3)o1/2)0.04(phsi(o(ch2)3ch3)2o1/2)0.01(me2sio2/2)0.04,其中mw=1400g/mol,mn=800g/mol且mw/mn=1.8;(i-octsi(ome)(oh)o1/2)0.01(i-octsi(ome)o2/2)0.10(i-octsi-(ome)2o1/2)0.16(mesio3/2)0.26(mesi(ome)o2/2)0.36(mesi(ome)2o1/2)0.11,其中mw=3000g/mol,mn=1500g/mol且mw/mn=2.0;(si(oet)2o2/2)0.42(si(oet)o3/2)0.19(si(oet)3o1/2)0.39,其中mw=1000g/mol,mn=800g/mol且mw/mn=1.2;(si(oet)2o2/2)0.48(si(oet)o3/2)0.35(si(oet)3o1/2)0.09(sio4/2)0.08,其中mw=1400g/mol,mn=900g/mol且mw/mn=1.6;(mesio3/2)0.23(i-octsio3/2)0.06(mesi(ome)o2/2)0.35(i-octsi(ome)o2/2)0.09(mesi(oet)2o1/2)0.19(i-octsi(oet)2o1/2)0.08,其中mw=1400g/mol,mn=600g/mol且mw/mn=2.3;以及(mesio3/2)0.22(i-octsio3/2)0.05(mesi(oh)o2/2)0.01(mesi(ome)o2/2)0.33octsi(ome)o2/2)0.11(mesi(ome)2o1/2)0.20(i-octsi(ome)2o1/2)0.08,其中mw=1500g/mol,mn=650g/mol以及mw/mn=2.3,其中me是甲基,vi是乙烯基,et是乙基,i-oct是指2,4,4-三甲基戊基,以及ph是苯基。下面實施例中所用的甲基苯基硅樹脂是甲氧基官能的甲基苯基聚硅氧烷,其根據din51562測量得到的25℃下的運動粘度為280mm2/s,烷氧基含量為15重量%,總硅氧烷含量為84重量%。乳液可還包含長鏈烷基烷氧基硅烷。長鏈是指相對較長的碳鏈,優選c8-c30,更優選c12-c30。滿足a+b+c=4的組分b的其它實例有:正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、2,4,4-三甲基戊基三甲氧基硅烷、2,4,4-三甲基戊基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、正二十九烷基三乙氧基硅烷、正二十九烷基三甲氧基硅烷、正三十烷基三甲氧基硅烷、和正三十烷基三乙氧基硅烷、十六烷基甲基二甲氧基硅烷、十六烷基甲基二乙氧基硅烷、(2,4,4-三甲基戊基)甲基二甲氧基硅烷、(2,4,4-三甲基戊基)甲基二乙氧基硅烷、正辛基甲基二甲氧基硅烷和正辛基甲基二乙氧基硅烷。組分(c)即乳化劑,可以是任何合適的離子型乳化劑、非離子乳化劑、gemini型乳化劑或雙嗜性乳化劑,它們可以單獨使用或者以不同乳化劑的混合物形式使用。該乳化劑可以以純的形式使用或以一種或多種乳化劑在水或有機溶劑中的溶液的形式使用。合適的陰離子乳化劑的實例如下:烷基硫酸鹽,尤其是鏈長為8-18個碳原子的那些,疏水基團中具有8-18個碳原子,并且具有1-40個環氧乙烷(eo)和/或環氧丙烷(po)單元的烷基烷芳基醚硫酸鹽。磺酸鹽,特別是含有8-18個碳原子的烷基磺酸鹽,含有8-18個碳原子的烷基芳基磺酸鹽,牛磺酸,磺基琥珀酸與一元醇或具有4-15個碳原子的烷基酚的酯,包括單酯;如有必要,這些醇或烷基酚也可以是已用1-40個eo單元乙氧基化。烷基、芳基、烷芳基或芳烷基中含有8-20個碳原子的羧酸的堿金屬鹽和銨鹽。磷酸的部分酯及其堿金屬鹽和銨鹽,特別是有機基團中含有8-20個碳原子的烷基和烷芳基磷酸酯,烷基或烷芳基中含有8-20個碳原子,并且具有1-40個eo單元的烷基醚磷酸酯以及烷基芳基醚磷酸酯。非離子乳化劑的實例如下:聚合度為500-3000,仍然含有5-50%,優選8-20%的乙酸乙烯酯單元的聚乙烯醇。烷基聚乙二醇醚,優選具有3-40個eo單元和8-20個碳原子的烷基的那些。烷芳基聚乙二醇醚,優選具有5-40個eo單元和8-20個碳原子的烷基和芳基的那些。環氧乙烷/環氧丙烷(eo/po)嵌段共聚物,優選具有8-40個eo/po單元的那些。具有8-22個碳原子烷基的烷基胺與環氧乙烷或者環氧丙烷的加合物。具有6-24個碳原子的脂肪酸。通式為r*-o-zo的烷基多糖苷,其中r*是平均含有8-24個碳原子的線性或支鏈、飽和或不飽和的烷基,zo是平均含有o=1-10個己糖或戊糖單元或其混合物的低聚糖苷殘基。天然物質及其衍生物,如卵磷脂、羊毛脂、皂甙、纖維素、纖維素烷基醚、每個烷基至多含4個碳原子的羧基烷基纖維素。含有極性基團的線性有機(聚)硅氧烷,所述極性基團特別含有o、n、c、s、p、si元素,特別是具有不多于24個碳原子的烷氧基和/或不多于40個eo和/或po基團的那些。陽離子乳化劑的實例如下:含有8-24個碳原子的一級、二級和三級脂肪胺與乙酸、硫酸、鹽酸和磷酸的鹽。烷基季銨鹽和烷基苯銨鹽,特別是其烷基含有6-24個碳原子的那些,特別是鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽和醋酸鹽。烷基吡啶鎓、烷基咪唑啉鎓和烷基噁唑啉鎓鹽,特別是其烷基鏈含有不多于18個碳原子的那些,特別是鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽和醋酸鹽。特別優選的是表面活性劑與至少一種具有超過16個eo單元的乳化劑的組合。有用的乳化劑的具體實例包括非離子型仲醇乙氧基化物如乙氧基化異十三烷醇、乙氧基化蓖麻油、由飽和異十三烷醇制備的乙氧基化非離子型乳化劑、辛基酚聚氧乙烯醚等,及其組合,特別是乙氧基化蓖麻油和由飽和異十三烷醇制備的乙氧基化非離子型乳化劑的共混物。乳化劑的重量分數wt%可以為總配方重量的1-15%;更優選2-10%,最優選4%。任選存在的催化劑組分(e)的非限制性實例所有已知的縮合催化劑,如金屬化合物,如新癸酸鋁(iii)、硬脂酸鋁(iii)、乙醇鋁(iii)、辛酸鋁(iii)、乙基己酸鋁(iii)、丙醇鋁(iii)、丁醇鋁(iii)、乙酰丙酮化鋁(iii)、(9-十八烯基乙酰乙酸酯)二異丙醇鋁(iii)、硬脂酸鋅(ii)、辛酸鋅(ii)、2-乙基己酸鋅(ii)、乙酰丙酮化鋅(ii)、二(2,2,6,6,-四甲基-3,5-庚二酮酸)鋅(ii)、2-乙基己酸鍶(ii)、二(乙酰乙酸乙酯)-二(異丁醇)鈦(iv)、正丁醇鈦(iv)、叔丁醇鈦(iv)、乙酰丙酮化鋯(iv)、(2-乙基己酸)鋯(iv)、乳酸鋯(iv)、辛酸鋰(i)、新癸酸鉍(iii)、月桂酸二辛基錫(iv)、月桂酸二丁基錫(iv)、月桂酸二甲基錫(iv)、二辛基氧化錫(iv)、二丁基氧化錫(iv)、二甲基氧化錫(iv)、醋酸二辛基錫(iv)、醋酸二丁基錫(iv)、通過醋酸二辛基錫(iv)與四乙氧基硅烷反應可得到的化合物、通過醋酸二丁基錫(iv)與四乙氧基硅烷反應可得到的組合物、辛酸錫(ii)、醋酸鉛(ii)、辛酸鉛(ii)、氧化鉛(ii)、硫化鉛(ii)、碳酸鉛(ii)、乙酰丙酮化鎳(ii)、醋酸鎳(ii)、辛酸鎳(ii)、碳酸鎳(ii)、辛酸鈷(ii)、碳酸鈷(ii)、辛酸錳(ii)、碳酸錳(ii)、二氧化錳(iv);酸,例如羧酸、二羧酸、有機膦酸、及其單酯和雙酯、膦酸及其單酯和二有機磷酸、硼酸、氟化硼(iii)、羧酸銨鹽和酸酐;堿,例如堿金屬和堿土金屬氫氧化物、堿金屬和堿土金屬和丁基鋰;胺,例如三有機基氧基胺、單有機基胺、雙有機基胺(環狀體系如哌啶、哌嗪(1,4-二氮環己烷)、吡咯烷、高哌嗪(1,4-二氮雜環庚烷)、7-氮二環[2.2.1]庚烷或雙哌啶)、三有機基胺(和dabco(1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷))、4,5-二氫–1-h-咪唑、2-有機基-4,5-二氫–1–h-咪唑、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷,可能與鋅螯合物的組合,和有機基脒,1,4,5,6-四氫嘧啶、2-有機基-1,4,5,6-四氫嘧啶、1,5-二氮二環[4.3.0]壬-5-烯、1,8-二氮二環[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5,7-三氮二環[4.4.0]癸-5-烯、7–甲基-1,5,7-1,5,7-三氮二環[4.4.0]癸-5-烯、胍、1-甲基胍、n,n’-二甲基胍、n,n,n',n'-四甲基胍、n,n,n’,n’-四甲基-n”-芳基胍,n,n,n’,n’-四甲基-n”-[4-嗎啉基-(苯基亞氨基)甲基]胍、1-甲基-3-硝基胍、1.8-二(四甲基胍基)萘和脒基胍、1-甲基脒基胍。填料組分(f),可以是上述的任何填料。此外,本發明的乳化劑中使用的添加劑組分(g)例如顏料、穩定劑、防腐劑的非限制性實例,包括上述提到的任何添加劑。本發明中有用的添加劑的實例包括作為增塑劑的聚異丁烯、聚(丙二醇),或防止過早固化的n-二甲氧基(甲基)甲硅烷基甲基-o-甲基氨基甲酸酯。此外,反應性氨基流體可用于乳液。一個具體的對本發明有用的氨基流體的實例包括反應性氨乙基氨丙基官能的聚二甲基硅氧烷。制備具有上述結構式的示例性彈性體有機硅乳液的方法見下面的實施例1-12。實施例1:二甲氧基(甲基)甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚乳液的制備使用以下組合物和重量百分比,根據以下方法制備乳液。實施例1中的乳液通過以下步驟制備:將乳化劑乙氧基化異十三烷醇和預混合水在攪拌機上混合直到形成泡沫狀蛋糖霜。將二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚加入到該蛋糖霜中在10000rpm下混合4分鐘。在5000rpm下加入去離子水攪拌1分鐘。在5000rpm下加入另外的去離子水攪拌1分鐘,隨后,在5000rpm下加入另外的去離子水攪拌1分鐘。實施例1的乳液的拉伸強度和伸長率是根據astmd2370標準參考的方法用75mmx13mm試樣形狀而測得;夾頭間距設為2.54cm(1.0英寸),十字頭速度設為0.042cm/s(1inch/min)。實施例1乳液的拉伸強度為599.84kpa(87psi),伸長率為40%。實施例2:由二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚和甲氧基官能的甲基苯基聚硅氧烷的混合物制備乳液根據實施例1中所述方法利用下表中的組合和重量百分比制備乳液。制備二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚和甲氧基官能甲基苯基聚硅氧烷的預混聚合物替代單獨的二甲氧基甲基甲硅烷基甲基氨基甲酸酯封端的聚醚。實施例2的乳液的拉伸強度和伸長率是根據astmd2370標準中參考的方法用75mmx13mm試樣形狀測得;夾頭間距設為2.54cm(1.0inch),十字頭速度設為0.042cm/s(1英寸/min)。實施例2乳液的拉伸強度為186.158kpa(27psi),伸長率為172%。使用另一種乳化劑如乙氧基化蓖麻油和符合下述結構式的由飽和異十三烷醇制備得到的乙氧基化非離子型表面活性劑的混合物,按照上面所述方法可以制得和實施例1和2中性質基本相同的乳液。ro(ch2ch2o)xh,其中:r代表iso-c13h27x為1-20,優選5-16。代替乙氧基化異十三烷醇,可用于本發明的乳液,尤其是實施例1和2的乳液中的示例性乳化劑可如下制備:本發明的乳液適用于單組分和雙組分體系。將乳液加入油漆或涂料中,增加油漆或涂料的柔韌性和彈性體性質,從而減少涂覆基材的開裂,并增加油漆或涂料的長期外觀效果和壽命。此外,涂料或涂料還獲得優異的拒水性,保護基材不受潮。此外,用本發明的乳液改性的油漆或涂料可應用于各種基材,如混凝土、金屬或木材。改性的涂料可應用于一層或多層,且適用于外涂層應用。改性的油漆或涂料基本上不發粘,吸收快,易于應用到基材上,涂第二層后不存在反潤濕問題,使用后觸摸干燥。改性的油漆或涂料也可以用作混凝土、磚石、天然石料或類似基材上的有效防涂鴉材料。為了測試實施例1和2的乳液的有效性,制備了帶有和不帶催化劑的彈性體涂料的樣品,其中添加了實施例1和2的乳液。在制備油漆實施例a-i中,使用了下表所示的組分,油漆為用于各種基材的pvc油漆,其中添加了實施例1或2的乳液。對照樣品和對比例e中沒有添加實施例1或2的乳液。量的單位是g。實施例f-i中添加了催化劑的混合物;表中的量為每40g油漆中催化劑的克數。實施例a-d、f-i和對比例e按如下步驟制備:對組分1-4和7進行稱重,并加入到混合容器中,然后放在混合器下以1000rpm的轉速混合,該混合器裝有冷卻夾套。冷卻夾套減少了由于研磨過程中熱量積累而導致的破乳。對組分6進行稱重,加到一個單獨的容器中,并慢慢將其加入到混合物中,混合大約15分鐘或者直到變稠。在組分1-4、6和7混合的同時,將組分9-12稱重放入同一容器,一起混合,一次一匙將其加入到混合物中直到所有干的組分混入到混合物中。保持穩定的加料速度添加干的組分可以得到更平滑的研磨。將混合器開到4000rpm,混合15分鐘。速度根據需要進行了調整。經證明,逐減增加速度以產生熱量來幫助分散組分是期望的。在等待干組分混合的同時,將組分13和/或14和/或15稱重到單獨的容器中,將混合器轉速下調到2000rpm,添加組分13和/或14和/或15并混合5-10分鐘。向混合物中加入組分16,混合5分鐘。將組分17進行稱重,混合器的轉速下調到1000rpm,加入組分17到混合物中,混合5-10分鐘。將組分5稱重,加入到混合物中,混合5分鐘。將得到的油漆配方貼上標簽,倒入冷卻容器中進行儲存。在用油漆配方涂刷基材表面之前,如上所述,向實施例f-i中添加催化劑。然后將實施例a-d、f-i和對比例e應用于混凝土、鋁q板。實施例a-d和對比例e中沒有添加催化劑;實施例a-e代表穩定的單組分體系。實施例f-i在油漆體系中后添加了催化劑;實施例f-i代表適用期不到一個小時的雙組分體系。所有的實施例a-d,f-i和對比例e代表在室溫下固化的油漆。對實施例a-d,f-i和對比例e進行下述測試以檢測涂覆基材的開裂、長期外觀效果、油漆或涂料的壽命以及拒水性:芯軸彎曲測試是用鋁q板測試的;水吸收測試的是混凝土板,評估了室外暴露條件下涂覆的混凝土板的水吸收,監測顏色quv以觀察顏色的變化,室外暴露下也評估顏色quv。芯軸彎曲測試是用于柔韌性和開裂的測試,采用astmd522-93a中參考的方法。油漆實施例a-d、f-i和對比例e涂覆到尺寸為7.62x15.24cm(3x6英寸)的裸鋁面板上。在測試之前,讓面板干燥48小時。將面板垂直放置在測試裝置中,夾緊,進行一秒鐘的彎曲操作。結果見下表。通過表示在測試過程中沒有出現開裂,失敗表示測試過程中出現裂縫。所有的實施例a-d、f-i,和對比例e均為通過。利用實施例a-d、f-i和對比例e的油漆涂覆的鋁q板的芯軸彎曲測試結果:油漆實施例結果對照通過a-d,f-i通過對比例e通過用測試方法astmd5401測量吸水率。水吸收數據收集來自尺寸為7.62×15.24cm(3×6英寸)的用油漆實施例a-d,f-i和對比例e涂覆的混凝土板的結果。收集涂覆1h、6h、24h、239h、500h、786h、1000h、1500h、2000h和2500h后的數據。實施例a2、a3、d2、d3、f2、f3、i2和i3表明在6小時時水滲透混凝土。實施例a-d和f-i的吸水性總體而言與丙烯酸和/或有機硅涂料相當。還使用astmd5401進行吸水性評價,為此尺寸為10.16×30.48厘米(4×12英寸)的涂有油漆實施例a-d,f-i和對比例e的混凝土板在密歇根自然氣候條件下進行室外檢測。剛涂漆完成以及涂漆5個月后測定吸水率。5個月后的評估,油漆實施例d1顯示24小時內水滲透混凝土,實施例d2和d3出現白堊色,實施例f2和f3開始碎裂但仍保持完整,1小時后底部1英寸浸透,實施例g2開始碎裂但仍保持完整,1小時后底部半英寸浸透,實施例g3開始碎裂但仍保持完整。其余的實施例表現出與丙烯酸和/或有機硅涂料相當的吸水性。利用byk比色計監測顏色quv以觀察每個周期后顏色的變化。對尺寸為7.62×15.24厘米(3×6英寸)的混凝土面板也進行了視覺評估。而彈性體有機硅乳液(實施例a-d,f-i)顯示顏色變化最小,對比例e,丙烯酸油漆,顯示黃化效果。因此實施例a-d和f-i相比丙烯酸油漆表現出更優異的保色性。結果見下表。涂有油漆實施例a-d,f-i以及對比例e的混凝土板的顏色quv結果如下:其中:l*代表亮度/暗度;l*=0代表黑色以及l*=100代表彌漫性白色;δl值正數為更亮,負數為更暗;a*表示紅/綠;δa值正數為更紅,負數為更綠;以及b*表示黃/藍;δb值正數為更黃,負數為更藍。實施例3-7:其它有用的示例性乳液的制備根據上述方法制備實施例3-7的其它有用的示例性乳液,所用的組分及重量百分比如下:實施例3實施例4實施例5實施例5的分析數據如下:實施例6實施例7為了評價在雙組分體系中乳液作為油漆或涂料改性劑的有用性,將70重量%的實施例3-7的各乳液和30重量%的碳酸鈣進行混合,后加入由錫含量為15.5-17.5重量%的催化劑(商品名:reaxisc333w50)和n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的組成的催化劑組合,然后將乳液施涂在厚度為50毫米的剝離紙上。實施例3-7在實驗室中77%的濕度和21.1℃(70°f)下干燥7天后評價其干燥度、粘性,并測量其拉伸強度和伸長率。實施例3-7摸上去是干的,沒有表現出粘性,具有良好的拉伸強度和伸長率。測試結果見下表。實施例8-17:額外的示例性乳液的制備按照上面描述的方法制備實施例8-17的額外的示例性乳液,所用的組分及重量百分比如下:實施例8實施例9實施例10實施例11實施例12實施例13實施例13的分析數據如下:實施例14實施例15實施例16實施例17為評價在單組分體系中乳液作為油漆或涂料改性劑的有用性,將70重量%的實施例8-17的各乳液和30重量%的碳酸鈣進行混合,然后將乳液施涂在厚度為50毫米的剝離紙上。實施例8-17在實驗室中77%的濕度和21.1℃(70°f)下干燥7天后評價其干燥度和粘性,并測定其拉伸強度和伸長率。實施例8-13、16、17摸上去是干的,實施例8-12表現出輕度到中度的粘性以及良好的拉伸強度和伸長率。樣品15未干;樣品14是干的但是很粘。實施例8-17的測試結果見下表。上面描述了示例性的實施方案,并不意味著這些實施方案描述了本發明的所有可能形式。此外,可以將各種實施方案的特征組合起來以形成本發明更多的實施方案。當前第1頁12