[发明专利]混合硅烷

说明书

技术领域

本发明涉及包括氟硅烷和氨基硅烷的组合物、所述氟硅烷和所述 氨基硅烷的缩合产物、以及由其制成的表面保护剂。

背景技术

硅烷作为诸如大理石、砂石、混凝土、花岗石、砂-石灰石、陶瓦、 熔块、裂面硬块(split-face block)或砖的基质上的抗腐蚀、抗刻划 (anti-graffiti)剂和拒水剂，用于建筑物的保护。对于这些应用，处理 产品需要优选为水基(water-based)并且微酸性的。

氟化硅烷在同时的拒水性和抗油性方面表现出最佳的性能。这种 氟化硅烷迄今具有若干缺点。首先，它们不易用于在20℃下介电常数 大于30的溶剂中形成稳定的溶液、乳液或分散液。第二，多数用于建 筑物保护的氟代硅烷可以释放出全氟辛酸(PFOA)，其已经发现在动 物和人的组织中存留并生物聚积，在肝内聚积，在此抑制谷胱甘肽过 氧化物酶——一种甲状腺荷尔蒙转化必不可少的硒蛋白，从而还引发 癌症(Occup Environ Med 60(10)：722-9(2003)；Int J Cancer 78(4)：491-5 (1998))。

US 6,054,601 A公开了在水相介质中发生反应的长链全氟化硅烷 和氨基硅烷的组合物。

EP 0738771 A1公开了包括长链全氟化硅烷和氨基硅烷的水性组合 物。具描述，包括少于90％水的组合物具备贮存不稳定性。

US 5,442,011 A公开了在水相介质中发生反应的长链全氟化硅烷 和氨基硅烷的组合物。

发明内容

因此，本发明最终解决的问题是提供一种稳定、无毒的表面保护 剂，其在高介电常数溶剂体系中可提供良好的拒水抗油性。

在第一个实施方式中，本发明的问题通过包括如下组分，特别是 由其组成的反应性组合物解决：

(a)至少一种通式I的氟硅烷

R_tf-SiX₃(式I)，

其中

X选自烷氧基、卤素、肟、羧基、苯氧化物和聚醚，并且

R_tf是直链、支链或环状的通式II或III的残基，

-Y-R_f(式(II)或

-Y-(SiR₁R₂O)_xSiR₁R₂-Y-R_f(式(III)，

其中

Y是选自-(CH₂)_n-、-CO₂-、-O-、-CONH-、-Ph-、-SO₂-和-SO₂NH- 的二价有机部分，其中n是1至30的整数，

R_f是C1至C30直链或支链全氟亚烷基，

R₁和R₂独立地选自单价有机残基，

x是0至5的整数，和

(b)至少一种通式IV的氨基硅烷

R_a-SiR₃R₄R₅(式IV)，

其中，

R_a是直链、支链或环状的烷基残基，其包括1至7个碳原子和至 少一个优选质子化的伯、仲、叔或季氨基，

R₃和R₄独立地选自-R_a、-OR₆和/或-R₆，并且

R₅是-OR₆，并且

R₆是直链、支链或环状的包括1至3个碳原子的烷基残基。

本发明意义下的质子化并非必定指氮原子上的正电荷。它仅仅是 指氮原子上至少连接有一个氢原子。