疏水性涂料組合物和給予表面疏水性的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年11月18日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/962, 853的權(quán)益， 該申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容W引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及產(chǎn)生疏水性表面的方法和用于給予表面疏水性的涂料組合物。具體地 說(shuō)，被給予疏水性的表面是混凝±表面。
【背景技術(shù)】
[0004] 已對(duì)混凝±表面處理實(shí)施了許多研究W通過(guò)給予混凝±表面疏水性來(lái)阻止腐蝕 劑和水分進(jìn)入混凝±中?，F(xiàn)有混凝±表面處理主要分為H種方法。第一種現(xiàn)有的混凝±表 面處理方法是使用給予混凝±表面疏水性的疏水性孔襯里。第二種方法依賴于孔封阻物來(lái) 封阻混凝±孔?？追庾栉锱c混凝±中的組分反應(yīng)并在孔內(nèi)形成不溶性產(chǎn)物。第H種方法是 將高耐水性膜的致密層施用到混凝±表面上。已發(fā)現(xiàn)僅利用所述方法中的一種處理混凝± 表面不會(huì)得到令人滿意的結(jié)果。例如，發(fā)現(xiàn)經(jīng)孔襯里改性的混凝±表面在沒(méi)有進(jìn)一步保護(hù) 手段的情況下，疏水性并不持久，且可被水容易地洗掉。另外，尚未發(fā)現(xiàn)孔襯里可有效地封 阻水蒸氣或二氧化碳等其它氣體進(jìn)入混凝±。孔封阻劑具有類似的問(wèn)題。雖然孔封阻物可 降低透水性，但孔封阻物比孔襯里W更小的深度滲透到混凝±多孔表面中，且經(jīng)過(guò)孔封阻 物處理的表面仍然易于受到二氧化碳或其它氣態(tài)腐蝕劑影響。對(duì)于第H種混凝±表面處理 方法，成膜涂層經(jīng)常不能與混凝±表面相容。已發(fā)現(xiàn)具有高耐水性的現(xiàn)有聚合物涂料與混 凝±之間的粘附較弱且不能經(jīng)受混凝±表面的差異性熱膨脹和收縮循環(huán)。上述問(wèn)題的常見(jiàn) 解決方案在混凝±層和疏水性處理之間施用額外的底涂層作為界面增強(qiáng)物質(zhì)。然而，施用 底涂層耗時(shí)且費(fèi)用昂貴。
[0005] 娃焼是眾所周知的表面偶合劑，其由于其固有的特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)而可W容易地滲透 到混凝±中。在過(guò)去的20年里，研究人員已成功地利用娃焼來(lái)深度地浸潰混凝±。美國(guó)專 利號(hào)4, 716, 051公開(kāi)了通過(guò)使用烷基H烷氧基娃焼能夠?qū)⑼逕喎肿由疃鹊貪B透到混凝± 內(nèi)部。近年來(lái)，研究人員已利用具有合適官能團(tuán)的娃焼的反應(yīng)性來(lái)與各種單體聚合，W在混 凝±上形成基于聚合物的特殊涂料作為經(jīng)娃焼封端的聚合物密封層。聚合物基團(tuán)的引入組 合了聚合物組份的獨(dú)特物理或化學(xué)性質(zhì)與娃焼固有的多官能性質(zhì)。Porsche等人在美國(guó)專 利號(hào)7, 482, 420中報(bào)道了制備具有高強(qiáng)度和高伸長(zhǎng)率的經(jīng)娃焼封端的聚氨醋組合物的方 法。在美國(guó)專利號(hào)8, 029, 854中，Johnston公開(kāi)了通過(guò)使用經(jīng)娃焼封端的預(yù)聚物聚氨醋密 封劑修復(fù)混凝±的方法。然而，該些涂料與若干缺點(diǎn)相關(guān)。除了復(fù)雜的制作工藝外，基于娃 焼的聚氨醋密封劑還易于與混凝±中的水或水分反應(yīng)，從而導(dǎo)致涂料膨脹。
[0006] 因此，需要提供用于混凝±的耐用、可有效封阻水蒸氣和其它氣體進(jìn)入如二氧化 碳進(jìn)入混凝±而無(wú)需額外施用底涂層且對(duì)混凝±中的水或水分為惰性的疏水性表面處理 方法，W克服與常規(guī)的混凝±表面處理方法相關(guān)的現(xiàn)有問(wèn)題。
[0007] 本部分或本申請(qǐng)的任何其它部分中對(duì)任何參考文獻(xiàn)的引用或標(biāo)識(shí)都不應(yīng)認(rèn)為是 承認(rèn)該參考文獻(xiàn)可用作本申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的第一方面涉及產(chǎn)生憎水表面或給予表面疏水性的方法，所述方法包括施 用基于聚合物的涂料組合物。所述憎水表面或所述被給予疏水性的表面具有至少90°的水 接觸角。本發(fā)明方法產(chǎn)生了憎水表面或給予混凝±表面疏水性。不同于常規(guī)的疏水性表面 處理方法，本發(fā)明方法給予表面疏水性，所述表面耐用且耐受水W及氣體試劑，而在所述表 面與所述涂料組合物之間沒(méi)有額外底涂層。
[0009] 本發(fā)明的另一方面涉及用于給予表面疏水性的涂料組合物。具體地說(shuō)，本發(fā)明涂 料組合物給予表面疏水性，而在所述表面與所述涂料組合物之間沒(méi)有額外底涂層。已經(jīng)涂 覆有本發(fā)明涂料組合物的表面具有至少90°的水接觸角。經(jīng)涂覆的表面是混凝±表面。
[0010] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本文所述的本發(fā)明易于進(jìn)行不同于那些具體描述的 變化和修改。
[0011] 本發(fā)明包括所有該樣的變化和修改。本發(fā)明還包括本說(shuō)明書(shū)中所個(gè)別地或共同地 提到或指示的所有步驟和特征，W及任兩個(gè)或更多個(gè)所述步驟或特征的任一和所有組合。
[0012] 在本說(shuō)明書(shū)通篇中，除非上下文另有要求，否則詞語(yǔ)"包含/包括（comprise)"或 例如"包含/包括（comprises或comprising)"的變化形式應(yīng)當(dāng)理解為暗示包括所述及的 整數(shù)或整數(shù)群，但不排除任何其它整數(shù)或整數(shù)群。還應(yīng)當(dāng)注意，在本公開(kāi)中且特別是在權(quán)利 要求書(shū)和/或段落中，例如"包含（comprises、comp;rised、comp;rising)"等術(shù)語(yǔ)可具有美國(guó) 專利法中所歸屬于其的含義；例如，其可意指"包括（includes、includet including)"等； 且例如"基本上由......組成（consisting essentially of 和 consists essentially of)" 的術(shù)語(yǔ)具有美國(guó)專利法中所歸屬于其的含義，例如，其允許未明確列舉的要素，但排除在現(xiàn) 有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)或影響本發(fā)明的基本或新穎特征的要素。
[0013] 此外，在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)通篇中，除非上下文另有要求，否則詞語(yǔ)"包括 (include)"或例如"包括（includes或including)"的變化形式應(yīng)當(dāng)理解為暗指包括所述 及的整數(shù)或整數(shù)群，但不排除任何其它整數(shù)或整數(shù)群。
[0014] 用于本文所用的所選術(shù)語(yǔ)的其它定義可在【具體實(shí)施方式】?jī)?nèi)找到且通篇適用。除非 另有定義，否則本文所用的所有其它技術(shù)術(shù)語(yǔ)都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普遍技術(shù)人員通 常所理解的相同的含義。
[0015] 通過(guò)審閱隨后的描述，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是 顯而易見(jiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 結(jié)合附圖，根據(jù)本發(fā)明的W下描述，本發(fā)明的上述和其它目標(biāo)和特征將變得顯而 易見(jiàn)，其中：
[0017] 圖1顯示本發(fā)明的基于聚合物的涂料組合物的共聚物如何與混凝±晶體縮合從 而導(dǎo)致強(qiáng)粘附。
[0018] 圖2顯示使用2 y 1水滴在未處理的混凝±表面（A)、經(jīng)組合物A處理的混凝±表 面炬）和經(jīng)組合物B處理的混凝±表面（C)上進(jìn)行的疏水性測(cè)試。
[0019] 圖3顯示在已經(jīng)本發(fā)明的基于聚合物的涂料組合物處理的混凝±表面（A)和未處 理的混凝±表面炬）上進(jìn)行的抗碳化測(cè)試的結(jié)果。
[0020] 圖4顯示其中本發(fā)明的基于聚合物的涂料組合物包含第二含娃焼的化合物的本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明的范圍并不受限于本文所述的任何具體實(shí)施方案。提供W下實(shí)施方案僅僅 是為了舉例說(shuō)明。
[0022] 本發(fā)明提供了產(chǎn)生憎水表面或給予表面疏水性的方法。所述方法包括提供一種 或多種類型的H烷氧基娃焼和一種或多種類型的能夠與所述H烷氧基娃焼聚合的單體，在 8(TC到85C在惰性氣體下處理所述H烷氧基娃焼和單體W形成氧基娃焼-多氣化共聚物， 將所述共聚物冷卻到室溫，由所述共聚物配制基于聚合物的涂料組合物并將所述基于聚合 物的涂料組合物施用到所述表面上。本發(fā)明的基于聚合物的涂料組合物可通過(guò)本領(lǐng)域的 技術(shù)人員容易知道的常規(guī)技術(shù)施用。所述施用步驟可為常