疏水性涂料组合物和给予表面疏水性的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年11月18日提交的美国临时专利申请号61/962, 853的权益， 该申请的公开内容W引用方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及产生疏水性表面的方法和用于给予表面疏水性的涂料组合物。具体地 说，被给予疏水性的表面是混凝±表面。
【背景技术】
[0004] 已对混凝±表面处理实施了许多研究W通过给予混凝±表面疏水性来阻止腐蚀 剂和水分进入混凝±中。现有混凝±表面处理主要分为H种方法。第一种现有的混凝±表 面处理方法是使用给予混凝±表面疏水性的疏水性孔衬里。第二种方法依赖于孔封阻物来 封阻混凝±孔。孔封阻物与混凝±中的组分反应并在孔内形成不溶性产物。第H种方法是 将高耐水性膜的致密层施用到混凝±表面上。已发现仅利用所述方法中的一种处理混凝± 表面不会得到令人满意的结果。例如，发现经孔衬里改性的混凝±表面在没有进一步保护 手段的情况下，疏水性并不持久，且可被水容易地洗掉。另外，尚未发现孔衬里可有效地封 阻水蒸气或二氧化碳等其它气体进入混凝±。孔封阻剂具有类似的问题。虽然孔封阻物可 降低透水性，但孔封阻物比孔衬里W更小的深度渗透到混凝±多孔表面中，且经过孔封阻 物处理的表面仍然易于受到二氧化碳或其它气态腐蚀剂影响。对于第H种混凝±表面处理 方法，成膜涂层经常不能与混凝±表面相容。已发现具有高耐水性的现有聚合物涂料与混 凝±之间的粘附较弱且不能经受混凝±表面的差异性热膨胀和收缩循环。上述问题的常见 解决方案在混凝±层和疏水性处理之间施用额外的底涂层作为界面增强物质。然而，施用 底涂层耗时且费用昂贵。
[0005] 娃焼是众所周知的表面偶合剂，其由于其固有的特殊化学结构而可W容易地渗透 到混凝±中。在过去的20年里，研究人员已成功地利用娃焼来深度地浸溃混凝±。美国专 利号4, 716, 051公开了通过使用烷基H烷氧基娃焼能够将娃焼分子深度地渗透到混凝± 内部。近年来，研究人员已利用具有合适官能团的娃焼的反应性来与各种单体聚合，W在混 凝±上形成基于聚合物的特殊涂料作为经娃焼封端的聚合物密封层。聚合物基团的引入组 合了聚合物组份的独特物理或化学性质与娃焼固有的多官能性质。Porsche等人在美国专 利号7, 482, 420中报道了制备具有高强度和高伸长率的经娃焼封端的聚氨醋组合物的方 法。在美国专利号8, 029, 854中，Johnston公开了通过使用经娃焼封端的预聚物聚氨醋密 封剂修复混凝±的方法。然而，该些涂料与若干缺点相关。除了复杂的制作工艺外，基于娃 焼的聚氨醋密封剂还易于与混凝±中的水或水分反应，从而导致涂料膨胀。
[0006] 因此，需要提供用于混凝±的耐用、可有效封阻水蒸气和其它气体进入如二氧化 碳进入混凝±而无需额外施用底涂层且对混凝±中的水或水分为惰性的疏水性表面处理 方法，W克服与常规的混凝±表面处理方法相关的现有问题。
[0007] 本部分或本申请的任何其它部分中对任何参考文献的引用或标识都不应认为是 承认该参考文献可用作本申请的现有技术。
【发明内容】
[0008] 本发明的第一方面涉及产生憎水表面或给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组合物。所述憎水表面或所述被给予疏水性的表面具有至少90°的水 接触角。本发明方法产生了憎水表面或给予混凝±表面疏水性。不同于常规的疏水性表面 处理方法，本发明方法给予表面疏水性，所述表面耐用且耐受水W及气体试剂，而在所述表 面与所述涂料组合物之间没有额外底涂层。
[0009] 本发明的另一方面涉及用于给予表面疏水性的涂料组合物。具体地说，本发明涂 料组合物给予表面疏水性，而在所述表面与所述涂料组合物之间没有额外底涂层。已经涂 覆有本发明涂料组合物的表面具有至少90°的水接触角。经涂覆的表面是混凝±表面。
[0010] 本领域的技术人员应当了解，本文所述的本发明易于进行不同于那些具体描述的 变化和修改。
[0011] 本发明包括所有该样的变化和修改。本发明还包括本说明书中所个别地或共同地 提到或指示的所有步骤和特征，W及任两个或更多个所述步骤或特征的任一和所有组合。
[0012] 在本说明书通篇中，除非上下文另有要求，否则词语"包含/包括（comprise)"或 例如"包含/包括（comprises或comprising)"的变化形式应当理解为暗示包括所述及的 整数或整数群，但不排除任何其它整数或整数群。还应当注意，在本公开中且特别是在权利 要求书和/或段落中，例如"包含（comprises、comp;rised、comp;rising)"等术语可具有美国 专利法中所归属于其的含义；例如，其可意指"包括（includes、includet including)"等； 且例如"基本上由......组成（consisting essentially of 和 consists essentially of)" 的术语具有美国专利法中所归属于其的含义，例如，其允许未明确列举的要素，但排除在现 有技术中发现或影响本发明的基本或新颖特征的要素。
[0013] 此外，在本说明书和权利要求书通篇中，除非上下文另有要求，否则词语"包括 (include)"或例如"包括（includes或including)"的变化形式应当理解为暗指包括所述 及的整数或整数群，但不排除任何其它整数或整数群。
[0014] 用于本文所用的所选术语的其它定义可在【具体实施方式】内找到且通篇适用。除非 另有定义，否则本文所用的所有其它技术术语都具有与本发明所属领域的普遍技术人员通 常所理解的相同的含义。
[0015] 通过审阅随后的描述，本发明的其它方面和优点对于本领域的技术人员来说将是 显而易见的。
【附图说明】
[0016] 结合附图，根据本发明的W下描述，本发明的上述和其它目标和特征将变得显而 易见，其中：
[0017] 图1显示本发明的基于聚合物的涂料组合物的共聚物如何与混凝±晶体缩合从 而导致强粘附。
[0018] 图2显示使用2 y 1水滴在未处理的混凝±表面（A)、经组合物A处理的混凝±表 面炬）和经组合物B处理的混凝±表面（C)上进行的疏水性测试。
[0019] 图3显示在已经本发明的基于聚合物的涂料组合物处理的混凝±表面（A)和未处 理的混凝±表面炬）上进行的抗碳化测试的结果。
[0020] 图4显示其中本发明的基于聚合物的涂料组合物包含第二含娃焼的化合物的本 发明的一个实施方案。
【具体实施方式】
[0021] 本发明的范围并不受限于本文所述的任何具体实施方案。提供W下实施方案仅仅 是为了举例说明。
[0022] 本发明提供了产生憎水表面或给予表面疏水性的方法。所述方法包括提供一种 或多种类型的H烷氧基娃焼和一种或多种类型的能够与所述H烷氧基娃焼聚合的单体，在 8(TC到85C在惰性气体下处理所述H烷氧基娃焼和单体W形成氧基娃焼-多氣化共聚物， 将所述共聚物冷却到室温，由所述共聚物配制基于聚合物的涂料组合物并将所述基于聚合 物的涂料组合物施用到所述表面上。本发明的基于聚合物的涂料组合物可通过本领域的 技术人员容易知道的常规技术施用。所述施用步骤可为常