建筑材料疏油和疏水处理阳离子氟代共聚物

发布时间:2019-3-8 8:30:15

  申请日1995.11.28

  公开(公告)日1996.09.25

  IPC分类号C08F220/24; C08L75/04; C09K3/18; C08L33/14

  摘要

  本发明涉及包含羟基和氨基的成盐或季铵化形式的氟代共聚物。采用这类共聚物和聚异氰酸酯,可以制备用于建筑材料疏油和疏水处理的含水组合物。

  権利要求書

  1、成盐或季铵化形式的氟代共聚物,其特征在于其由下列物 质制备(%重量):

  (a)50-92%的一种或多种通式(I)的聚氟代单体: 式中Rf代表具有包含2~20个碳原子的直链或支链的全氟烃基,X代 表通过碳原子连接到O上的二价基团并且可能包含一个或多个氧、 硫和/或氮原子,符号R之一代表氢原子,另一代表氢原子或包含1 -4个碳原子的烷基;

  (b)1~25%的一种或多种通式(II)的单体: 式中Y代表包含1-4个碳原子的直链或支链亚烷基,R′代表氢原子 或包含1-4个碳原子的烷基,R1和R2可以相同或不同,各自代表氢 原子、包含1-18个碳原子的直链或支链烷基或羟乙基或苄基基团, 或R1和R2与连接其上的氮原子一起形成吗啉代、哌啶子基或吡咯烷 基基团;

  (c)1~25%一种或多种通式(III)的单体: 式中R″代表氢原子或包含1-4个碳原子的烷基和Z代表包含2-4个 碳原子的亚烷基基团;和

  (d)0-30%的一种或多种除式I、II和III单体之外的任何单体。

  2、根据权利要求1的氟代共聚物,其特征在于其包含70-90% 式(I)的聚氟代单体,2-18%式(II)的单体,和2-15%式(III)的 单体。

  3、根据权利要求1或2的氟代共聚物,其特征在于聚氟代单体 是下式的丙烯酸聚氟代烷酯: 式中Rf具有如权利要求1中相同的意义,p等于2或4。

  4、根据权利要求1-3之一的氟代共聚物,其特征在于式(II) 的单体是甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸N-叔丁氨基乙酯。

  5、根据权利要求1-4之一的氟代共聚物,其特征在于式(III) 的单体是丙烯酸或甲基丙烯酸烷撑二醇酯,优选地为甲基丙烯酸2 -羟乙酯。

  6、用于建筑材料疏油和疏水处理的组合物,其特征在于其包 含(按重量计):

  (A)0.1-25%权利要求1-5之一的至少一种成盐或季铵化的氟 代共聚物;

  (B)0.1-25%的至少一种脂肪族、芳脂族或芳香族聚异氰酸酯;

  (C)0-35%的一种或多种水混溶性溶剂;和

  (D)水,用于稀释以使其全部达到100%, 选择各组分的比例以使NCO/OH摩尔比至少等于1.2并且使这些组合 物中的非挥发性物质的含量不超过50%。

  7、根据权利要求6的组合物,其特征在于其包含1-10%的氟 代共聚物,0.1~10%聚异氰酸酯和0~15%水混溶性溶剂。

  8、根据权利要求6或7的组合物,其特征在于氟代共聚物(A)包 含70-90%式(I)的聚氟代单体,2-18%式(II)的单体,和2~ 15%式(III)的单体。

  9、根据权利要求6-8之一的组合物,其特征在于其非挥发性 物质的含量小于20%和NCO/OH摩尔比至少等于1.5。

  10、根据权利要求6-9之一的组合物,其特征在于聚氟代单体 是下式的丙烯酸聚氟代烷酯: 式中Rf具有如权利要求1中相同的意义和p等于2或4。

  11、根据权利要求6-10之一的组合物,其特征在于式(II)的 单体是甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸N-叔丁氨基乙酯。

  12、根据权利要求6-11之一的组合物,其特征在于式(III)的 单体是丙烯酸或甲基丙烯酸烷撑二醇酯,优选地为甲基丙烯酸2- 羟乙酯。

  13、根据权利要求6-12之一的组合物,其特征在于聚异氰酸 酯(B)包含5~25%(重量)的游离NCO单元。

  14、根据权利要求6-13之一的组合物,其特征在于溶剂(C)是 N-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮或这些化合物的混合物。

  15、用于建筑材料或其它基材的疏油和疏水处理的方法,其特 征在于将权利要求6-14之一的组合物施加到其表面上。

  16、根据权利要求15的方法,其特征在于每平方米的待处理表 面上施加80-800g的组合物。

  17、用于建筑材料或其它基材的疏油和疏水处理的方法,其特 征在于首先将氟代共聚物(A)的溶液沉积在待处理的材料上,接着 沉积聚异氰酸酯(B)的水分散体,反之亦然。

  说明书

  用于建筑材料疏油和疏水处 理的阳离子氟代共聚物

  本发明涉及建筑材料的疏油和疏水处理,建筑材料如砖、瓦、 天然或再生石、陶瓷、熟石膏、混凝土、水泥、砂浆、木材、玻璃、 金属和塑料,更具体地说涉及的是所述材料的抗污垢和防刻划处理。

  使建筑材料中获得任何一个这些特性的产品或组合物已经是已 知的。首先可提及的是硅酮(法国专利FR 2,469,437和2,474,518), 它有效地提供了疏水性质,但不能抗油。

  分别地或作为一种混合物使用由不饱和的羧酸衍生的水溶性聚 合物化合物和有机硅化合物的溶液的方法也是已知的(法国专利FR 2,313,987)。然而这些化合物不易于使用,并且只有在长时间的室 温干燥后或加热干燥后才显示出抗油和防水特性。

  也有人提出使用单独的或与其它树脂交联的丙烯-硅氧烷型羟 基化共聚物。但是这些防水产品不能抗油。

  还有人提出使用聚氧硬脂酸铝、聚乙烯醇(FR 2,607,821), 丙烯聚合物(US 4,353,745和4,241,141),植物或无机源的蜡(WO 80/01072和FR 2,445,361),聚糖(WO 88/10156)和异氰酸酯预 聚物(US 4,716,056、EP 340,237和EP 404,895)。可是,这些产 品不具有任何抗油特性。

  为了使处理持久有效,所使用的涂层通常是交联的。这种交联 在待处理的基体上就地进行,并且使用了在室温下能反应的化学族 而不用热激活,仅允许使用催化剂。在这种观点中,常常使用了异 氰酸酯单元与羟基(US 4,716,056、EP 340,237、BE 901,692、GB 2,187,196和EP 404,895)或与支承体中存在的水分(GB 2,187,196) 的反应。通常,涂层分解成两层,它们依次地施加到基材上:第一 层包含例如羟基和第二层由包含游离异氰酸酯单元的尿烷预聚物组 成。在应用之前,处理也可通过将包含-OH基团的化合物和包含异 氰酸酯单元的预聚物混合作为一层而实现;但是,在这种情况下, 就缩短了容器中混合物的贮藏寿命。此外,异氰酸酯的反应性使之 需要在不包含-OH基团(酮、酯、石油溶剂等)的有机溶剂中溶解 化合物。这类涂层一般不具有抗油特性。

  为了向建筑材料提供防水、抗油、防刻划和无粘特性,而且它 们在老化和恶劣的气候下是稳定的,FR 2,540,131已经提出使用包 含如下组分的组合物(按重量计):

  -0.1~25%包含OH基团的氟代共聚物,

  -2~25%脂肪族或芳香族聚异氰酸酯或异氰酸酯预聚物,

  -0.1~10%催化剂,和

  -一种或多种用于稀释的有机溶剂以使达到100%。 这种组合物对待处理的材料有效地提供了抗油和防水特性。但是, 仍然需要在溶剂介质中使用稀释处理。

  目前已经发现使用不仅包含OH基团也还包含氨基的成盐或季铵 化形式的氟代共聚物可解决这种问题。使用这些新型阳离子氟代共 聚物,可制备含水组合物,当其应用于石材、混凝土和更一般地应 用于任何建筑材料时,不改变材料的表面外观并在极短的干燥时间 后对其提供防水、抗油和防刻划特性,这些特性在老化和恶劣气候 下是稳定的。

  因此,本发明的第一个目的是成盐或季铵化形式的氟代共聚物, 其特征在于由下列物质制备(%重量):

(a)50~92%,优选地为70~90%的一种或多种通式(I)的聚氟 代单体:

  式中Rf代表具有包含2~20个碳原子、优选地为4-16个碳原子 的直链或支链全氟烃基,X代表通过碳原子连接到O上的二价基团并 且可能包含一个或多个氧、硫和/或氮原子,符号R之一代表氢原子, 而另一代表氢原子或包含1-4个碳原子的烷基;

(b)1~25%,优选地2~18%一种或多种通式(II)的单体:
式中Y代表包含1-4个碳原子的直链或支链亚烷基,R′代表氢原子 或包含1-4个碳原子的烷基,R1和R2可以相同或不同,各自代表氢 原子,包含1-18个碳原子的直链或支链烷基或羟乙基或苄基基团, 或R1和R2与连接其上的氮原子一起形成吗啉代、哌啶子基或吡咯烷 基基团; (c)1-25%,优选地2-15%一种或多种通式(III)的单体:
式中R″代表氢原子或包含1-4个碳原子的烷基和Z代表包含2-4个 碳原子的亚烷基基团;和

  (d)0-30%,优选地0-8%的一种或多种除式I、II和III单体 之外的任何单体。

  式(I)的氟代单体可按已知方法制备,例如通过式(IV)的相应 聚氟代醇类的酯化:

Rf-X-OH(IV) 采用式(V)的烯烃羧酸:
例如丙烯酸,甲基丙烯酸或巴豆酸,在催化剂如硫酸或对-甲苯磺 酸的存在下制备。也可用酯类、酐类或其卤代物代替式(V)的酸类。 式(IV)聚氟代醇的例子尤其可提及的是如下式(IV-1)至(IV-10) 的那些物质:

  Rf-(CH2)p-OH (IV-3)

  Rf-(CH2)p-O-(CH2)q-OH (IV-4)

  Rf-(CH2)p-S-(CH2)q-OH (IV-5)

  Rf-(CH2)p-(OCH2CH2)q-OH (IV-6)

Rf-(CH2)p-SO2-(CH2)q-OH (IV-7)

  Rf-CH=CH-(CH2)p-OH (IV-10) 式中Rf和R具有如上相同的定义,符号p和q可以相同或不同,各自 代表1-20的整数,优选地等于2或4。

  由于经济和实用的原因,特别有利地是使用具有不同Rf基团的 化合物的混合物。

  可特别提及的式(II)单体的例子是下列氨基醇的丙烯酸酯和甲 基丙烯酸酯:2-二甲基氨基乙醇,2-二乙基氨基乙醇,2-二丙基 氨基乙醇,2-二异丁基氨基乙醇,2-N-叔丁基氨基乙醇,2-(N -叔丁基-N-甲基氨基)-乙醇,2-吗啉代乙醇,2-(N-甲基- N-十二烷基氨基)乙醇,2-(N-乙基-N-十八烷基氨基)-乙醇, 2-[N-乙基-N-(2-乙基己基)氨基]乙醇,2-哌啶子基乙醇,2 -(1-吡咯烷基)乙醇,3-二乙基氨基-1-丙醇,2-二乙基氨基 -1-丙醇,1-二甲基氨基-2-丙醇,4-二乙基氨基-1-丁醇, 4-二异丁基氨基-1-丁醇,1-二甲基氨基-2-丁醇,4-二乙 基氨基-2-丁醇。这些酯例如可按US 2,138,763中描述的方法制 备。式(II)的优选单体是甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或甲基丙烯酸 N-叔丁基氨基乙酯。

  特别可提及的式(III)单体的例子是亚烷基醇类如乙二醇和丙 二醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。式(III)优选的单体是甲基丙烯 酸2-羟乙酯。

  本发明范围内可使用的共聚用单体(d)的例子可提及的是:

  -低级烯烃,它可包含或不包含卤素,例如乙烯、丙烯、异丁 烯、3-氯-1-异丁烯、丁二烯、异戊二烯、氯-和二氯丁二烯、 氟-和二氟丁二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯和二异丁烯;

  -乙烯基、烯丙基或亚乙烯基卤,例如氯乙烯或1,1-二氯乙 烯、氟乙烯或1,1-二氟乙烯、烯丙基溴和甲代烯丙基氯;

  -苯乙烯和其衍生物,如乙烯基甲苯,α-甲基苯乙烯,α- 氰基甲基苯乙烯,二乙烯基苯和N-乙烯基咔唑;

  -烷基·乙烯基酮,例如甲基·乙烯基酮;

  -不饱和酸,例如丙烯酸,甲基丙烯酸,α-氯丙烯酸、巴豆 酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸和千里光酸,其酐和其酯例 如丙烯酸和甲基丙烯酸烯丙酯、甲酯、丁酯、异丁酯、己酯、庚酯、 2-乙基己酯、环己酯、月桂酯、硬脂酰酯或溶纤剂酯、马来酸二 甲酯、巴豆酸乙酯、马来酸氢甲酯、衣康酸氢丁酯、和醇或聚(亚 烷基)二醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯;

-式(VI)的不饱和酯:
是由氟代环氧化物(VII)
与式(V)的一元羧酸链烯酸的缩合获得的; -式(VIII)的氯化物:
是通过将表氯醇添加到式(V)的酸中获得的; -式(IX)的单和聚乙二醇或聚丙二醇的醚丙烯酸酯和甲基丙烯 酸酯;
式中R3代表卤素原子或甲基基团,R4代表烷基基团和m是1~50的整 数; -式(X)的聚乙二醇或聚丙二醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯:
式中R和R3具有如上相同的意义并且n是2-50的整数;

  -丙烯腈,甲基丙烯腈,2-氯丙烯腈,丙烯酸2-氰乙酯,亚 甲基戊二腈,亚乙烯基二腈,腈基丙烯酸烷基酯例如腈基丙烯酸异 丙酯,三丙烯酰六氢化-S-三嗪,乙烯基三氯硅烷,乙烯基三甲 氧基硅烷,乙烯基三乙氧基硅烷;

  -烯丙醇,甘醇酸烯丙酯,异丁烯二醇,烯丙氧基乙醇,邻- 烯丙基苯酚,二乙烯基甲醇,甘油烯丙醚,丙烯酰胺,甲基丙烯酰 胺,马来酰胺和马来酰亚胺,N-(氰乙基)丙烯酰胺,N-异丙基丙 烯酰胺,二丙酮丙烯酰胺,N-(羟甲基)-丙烯酰胺和-甲基丙烯酰 胺,N-(烷氧基甲基)-丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺,乙二醛双丙 烯酰胺,丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠,丙烯酸2-磺基乙酯,乙烯基 磺酸和苯乙烯对磺酸和其碱金属盐,3-氨基巴豆腈,单烯丙胺, 乙烯基吡啶,丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯,烯丙基缩水甘油醚, 丙烯醛;

  -烯丙酯,例如乙酸烯丙酯和庚酸烯丙酯;

  -乙烯基酯,例如乙酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,已知商品名为 “Versatic acids”的乙烯基酯,异丁酸乙烯酯,千里光酸乙烯 酯,异癸酸乙烯酯,硬脂酸乙烯酯;和

  -烷基乙烯醚,可包含或不包含卤素,例如十六烷基乙烯醚, 十二烷基乙烯醚,异丁基乙烯醚,乙基乙烯醚和2-氯乙基乙烯醚。

  本发明阳离子氟代共聚物的制备是通过在有机溶剂或有机熔剂 混合物的溶液中单体共聚合得到的,有机溶剂为例如丙酮,四氢呋 喃,二噁烷二甲基甲酰胺,N-甲基-2-吡咯烷酮,二甲亚砜,乙 酸乙酯,乙酸异丙酯,乙酸丁酯,甲基·乙基酮,甲基·异丁基酮, 乙醇和异丙醇。作为聚合溶剂,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP),丙酮或NMP/丙酮二元混合物。单体的总量可为5-60%(重 量)。

  聚合是在引发剂的存在下进行的,引发剂的用量为所使用的单 体总量的0.1~1.5%。可使用的引发剂是过氧化物例如过氧化苯甲 酰,过氧化月桂酰,过氧化琥珀酰和过新戊酸叔丁酯,或偶氮化合 物例如2,2′-偶氮双异丁腈,4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸)和偶 氮二酰胺。该过程也可在UV辐射和光引发剂例如二苯酮,2-甲基蒽 醌或2-氯噻吨酮的存在下进行。必要时可采用链转移剂例如烷基 硫醇,四氯化碳或三苯甲烷控制聚合物的链长,其用量为单体总量 的0.05~1%。

  反应温度可在较宽的范围内改变,即在室温和反应混合物的沸 点之间。该过程优选地是在60~90℃下进行。

  采用强的或中等强的无机酸或有机酸可使共聚物成盐,也就是 说酸的离解常数或其第一级离解常数大于10-5。例如可提及的酸为 盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、甲酸、丙酸或乳酸。优 选使用乙酸。

  可用一合适的季铵化剂使共聚物季铵化来代替将共聚物转变成 盐,季铵化剂为例如甲基碘、乙基碘、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、 苄基氯、磷酸三甲酯或对甲苯磷酸甲酯。

  所获得的阳离子氟代共聚物溶液用水稀释。少量的合成溶剂, 尤其是丙酮任选地于40-90℃的温度真空下通过蒸馏除去。这种操 作可获得闪点为100℃以上的氟代共聚物水溶液;在蒸发掉溶剂后, 水溶液仍保持稳定。在使用包含易于与异氰酸酯单元反应的聚合溶 剂例如乙醇或异丙醇的情况下,在使用本发明组合物时,为了避免 干扰反应需要蒸馏。本发明氟代共聚物的重均分子量为2000- 50000g/mol。这些分子量由凝胶渗透测定。本发明的共聚物具有 乳化性能,用水稀释到10%(重量)的共聚物溶液具有的表面张力 rL约为35~50mN/m。

  本发明的另一个目的是包含如下组分(按重量计)的组合物:

  (A)0.1~25%,优选地1~10%至少一种如上所述的阳离子氟 代共聚物;

  (B)0.1-25%,优选地0.1-10%至少一种脂肪族、芳脂族或 芳香族聚异氰酸酯;

  (C)0~35%,优选地0-15%一种或多种水混溶溶剂;和

  (D)水,用于稀释以使其全部达100%, 选择各组分的比例以使NCO/OH摩尔比至少等于1.2并且使这些组合 物中的非挥发性物质的含量不超过50%,优选地小于20%。

  本发明组合物的组分(B)是包含5-25%(重量)游离NCO单元的 聚异氰酸酯,它可被置于用水稀释的氟代共聚物(A)的水乳状液或 溶液中。

  例如,EP 206,059,EP 554,747和US 4,663,337中描述了(B) 类聚异氰酸酯。它们由包含NCO基团的直链脂肪族、环脂族、芳脂 族和/或芳香分子制备。特别建议主要基于六亚甲基二异氰酸酯的 缩二脲,异氰脲酸酯和尿二酮结构的聚异氰酸酯。可提及的例子是 N,N′,N″-三(6-异氰酰己基)缩二脲和N,N′,N″-三(6-异氰酰 己基)异氰脲酸酯。为了使它们在水中易于分散,一般通过将某些 异氰酸酯基团与下列这些分子反应而将聚异氰酸酯(B)制成亲水的, 这些分子包含反应基团(例如醇)和阳离子亲水基团(例如与酸成 盐或季铵化的叔胺),阴离子亲水基团(例如与碱成盐的羧基)或 非离子亲水基团(例如包含5-100个单元的环氧乙烷单元)。

  聚异氰酸酯(B)也可以其未经改性(旨在使其成为疏水)的疏 水形式使用,这是因为共聚物(A)的乳化性能使它们分散在水中。 在这种情况下,本发明的组合物是通过将化合物(B)在用水稀释的 (A)溶液中乳化制备的。

  如果所用的聚异氰酸酯(B)是亲水的,那么本发明的组合物可 通过将化合物(B)在搅拌下分散在水中,然后添加用水稀释的共聚 物(A)溶液,或直接将聚异氰酸酯(B)分散在(A)的稀释溶液中制备。

  两种组分的均化无须使用复杂技术装置。但是,为了最佳均化, 最好使用至少一台安装在钻头上的浆式搅拌机。根据搅拌强度,分 散液中颗粒大小为100~500nm。基于化合物(A)的表面特性,共聚 物的分子按乳化剂分子的相同方式通过吸附到聚异氰酸酯的小液滴 上结合。

  聚异氰酸酯的游离NCO基团可与共聚物(A)的OH官能团和水反应。 这些反应可使组合物的粘度明显增加。制剂使用前的间隔直接取决 于粘性。

  令人惊奇的是,使用包含阳离子共聚物(A)的体系允许在容器 中有长的贮藏寿命,通常显著地长于24小时。

  因此,与阴离子体系比较,显著地延长了使用前的间隔。

  由于某些聚异氰酸酯(B)的NCO基团与水反应,因此,该过程一 般是在相对共聚物(A)提供的醇官能团来说过量的NCO基团下进行。 NCO/OH比应至少等于1.2,优选地至少等于1.5。

  本发明的组合物可按本身已知的技术以一层或多层的形式使用, 例如喷涂,浸渍或用刷子或滚筒涂敷,以使每平方米待处理的表面 上沉积80~800g本发明的组合物。

  所获得的涂层通常在室温下干燥。也可在较高的温度下,于炉 内或窑内干燥。

  在将反应混合物施加到基材上之后,蒸发形成分散介质的水和 溶剂,并使聚异氰酸酯(B)的小液滴附聚,同时使氟代共聚物(A)的 分子扩散到小液滴中。

  NCO和OH基团反应:用已公开的组合物获得的膜是交联的。

  按照本发明的另一个模式,还可通过首先将组分(A)溶液沉积 在待处理的支承体上,接着沉积组分(B)的水分散体进行应用,反 之亦然。

  本发明的阳离子氟代共聚物除了特别适合于建筑材料的抗污垢 和防刻划处理之外、还可单独或与聚异氰酸酯结合使用,用于其它 物质例如纸、织物、非织物、皮革和绒头织物疏油和疏水处理。

  采用下列实验评价按本发明处理的基材的性能:

  疏油实验

  按“AATCC Technical Manual”实验方法118中描述的方法测 定疏油性,通过一系列其表面张力越来越弱的油状液体评价该基材 的非润湿性。

  另一个实验是测定置于支承体上的十二烷液滴(AATCC118实验 5号油)的渗透时间。

  疏水实验

  为了测定支承体的疏水性,测定材料中水滴的渗透时间。

  还测定43cm2支承体的表面经受11cm高的水1小时处理的 水的吸收。

  防刻划实验

  参照NSO Pentel Pen Permanent Marker,用黑色不能擦掉的 毡尖笔在待测试的支承体的板上涂写。干燥24小时后,通过在其表 面上扩散甲基乙基酮清洁该板。当溶剂不能除去更多的墨汁时,停 止清洁,并且按如下方式由0-5来评价材料表面的外观:

  5、在用甲基乙基酮清洁后,板恢复了其原始外观:未留下毡 尖笔痕迹。

  4、在用甲基乙基酮清洁后,墨汁几乎完全消失:只稍微残留 痕迹。

  3、在用甲基乙基酮清洁后,刻划痕迹部分和不均匀地减少: 50%以上的涂写被除去。

  2、在用甲基乙基酮清洁后,刻划痕迹部分不均匀地减少:少 于50%的涂写被除去。

  1、在用甲基乙基酮清洁后,刻划痕迹仅稍微减少。

  0、清洁无效。

  下面的实施例阐述而不是限制本发明,除了另有说明外,份数 和百分数均用重量表示。

  实施例1

将122份N-甲基-2-吡咯烷酮,27份丙酮,10份甲基丙烯酸 二甲氨基乙酯,5份甲基丙烯酸2-羟乙酯,0.8份4.4′-偶氮双 (4-氰基戊酸),81.4份下式丙烯酸氟烷酯的混合物:
式中n平均为5、7、9、11、13并且各自的重量比为1/63/25/9/3, 装入500份体积的反应器中,反应器装有搅拌器、温度计、回流冷 凝器、滴液漏斗、氮气入口管和加热装置。

  将混合物在85℃在氮气气氛中加热6小时,接着加入5份在145 份水中的乙酸。使混合物在75℃下进一步保温1小时,然后使之冷 却至室温。由此获得396份本发明的氟代共聚物溶液,它包含24.3% 干燥物质和13%氟(下文称溶液S)

  采用这种溶液和基于1,6-己二异氰酸酯三聚物的脂族聚异氰 酸酯,通过与聚乙氧基乙醇反应提供了亲水性,以使NCO的含量为 17.3%,23C下的粘度为3500mPaS(下文称聚异氰酸酯P),通过 将0.3份聚异氰酸酯(P)在搅拌下(磁性棒:200转/分)分散在91.4 份水中,接着加入8.3份溶液(S)制备本发明的组合物(C1)。

  组合物(C1)的NCO/OH比为1.5,其中在容器中的贮藏寿命大于 48小时。

  将该组合物以90g/m2的速率施加到陶器铺砌的石材上。

  为了比较,将下列组合物按相同的方式施加到类似的支承体上:

  组合物Ca

  溶液(S) 8.6份

  水 91.4份

  组合物Cb

  聚异氰酸酯(p) 8.6份

  水 91.4份

  通过将用组合物C1、Ca和Cb处理过的铺砌石材和未处理的铺砌石 材进行上述实验获得的结果示于下表中。 组合物 水吸收 AATCC118 十二烷的

  (g/m2) 渗透时间 C1 81 8 >24小时 Ca 251 8 >24小时 Cb 12100 0 10分 未处理的 铺砌石材 12121 0 0

  实验的结果表明只有用包含溶液(S)的组合物C1和Ca处理的铺砌 石材才显示出有效的疏水和疏油特性。

  本发明的组合物C1使支承体的疏水性得到很大的改善,因为与 组合物Ca比较,水吸收被除以3倍。

  实验例2

  采用溶液(S)和聚异氰酸酯(P)制备本发明的两种组合物,它们 包含:

  组合物C2 组合物C3 溶液(S) 7.9份 6.4份 聚异氰酸酯 0.7份 2.2份 水 91.4份 91.4份

  组合物C2和C3的NCO/OH比与组合物C1的不同:

  -对于组合物C2:NCO/OH=3.6 -对于组合物C3:NCO/OH=14.2 与组合物C1相比,组合物C2和C3的容器贮存寿命没有改变。 将这些组合物以90g/m2的速率加到陶器铺砌的石材上。 组合物 水吸收 AATCC118 十二烷的

  (g/m2) 渗透时间 C1 81 8 >24小时 C2 70 8 >24小时 C3 70 8 >24小时

  实验的结果表明NCO/OH比可在很宽的范围内改变,而不明显地 改变经处理的铺砌石材的性能。

  实施例3

  采用9.65份溶液(S),0.35份聚异氰酸酯(P)和90份水,制备 NCO/OH比为1.5,容器贮存寿命大于48小时的组合物C4。

  将该组合物以300g/m2的速率施加到饰带混凝土板上。

  为了比较,将下面的组合物按相同的方式施加到相似的支承体 上:

  组合物Cc

  溶液(S) 10份

  水 90份

  组合物Cd

  聚异氰酸酯(P) 10份

  水 90份

  通过将用组合物C4、Cc和Cd处理的板和未处理板进行上述的防 刻划实验获得的结果示于下表中。为了测试涂层的持久性,依次地 进行连续清洁刻划实验。每次清洁后评价材料表面的外观。 组合物 原始外观 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第9次

  涂写 涂写 涂写 涂写 涂写 涂写 C4 5 5 4 4 4 3 3 Ca 5 4 3 2 2 1 1 Cd 5 1 1 1 1 1 1

  一次或多次涂写清洁序列

  后表面外观的评价

  实验结果表明只有本发明的组合物C4提供给支承体真正的防刻 划特性。

  另外,处理的耐久性是良好的,这是因为为了基本上损坏该处 理的支承体的外观需要至少5次刻划清洁周期。

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