本申請(qǐng)涉及含硅酮涂層。具體地，本申請(qǐng)涉及用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(building envelope)的彈性體含硅酮涂層，所述建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)抑制空氣和液態(tài)水通過。

技術(shù)背景

用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣阻隔系統(tǒng)可以通過抑制或防止兩側(cè)的空氣流(即流入和流出)而使能耗最小化。不同類型的空氣阻隔系統(tǒng)目前用作建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的空氣和濕氣阻隔層，例如機(jī)械附著膜(例如聚乙烯膜或Tyvek^TM)、自粘附膜、閉孔和開孔噴涂聚氨酯泡沫以及固化成固體膜的流體施加膜(例如：聚合物基涂料和油漆)。

已知基于硅酮聚合物的涂料具有對(duì)紫外線輻射和其他環(huán)境因素的抗性。彈性體硅酮涂料可以憑借其疏水性質(zhì)排斥液態(tài)水，但對(duì)水蒸汽是可透過的。水蒸汽的滲透性可以抑制或防止水蒸汽在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)冷凝成液態(tài)水。

基于硅酮的空氣和水阻隔組合物是已知的。例如美國(guó)專利No.8,513,328公開了單組分室溫硫化硅酮基空氣和水阻隔組合物，其包含硅烷醇封端的二有機(jī)聚硅氧烷聚合物、金屬螯合物縮合固化催化劑以及聚烷氧基硅烷交聯(lián)劑。US 8,513,328的組合物還可以任選地包含經(jīng)處理的氣相二氧化硅增強(qiáng)填料、經(jīng)硬脂酸處理的研磨碳酸鈣增量填料或沉淀碳酸鈣填料以及粘合促進(jìn)劑。

也已經(jīng)公開了用于涂層應(yīng)用中的其他單組分室溫硫化組合物。

例如，美國(guó)專利No.6,437,039公開了用作表面上的保護(hù)涂層的特定配方的單組分室溫硫化(RTV)有機(jī)聚硅氧烷橡膠組合物。美國(guó)專利No.6,833,407公開了用作高光澤表面涂層的特定配方的無溶劑的單組分RTV有機(jī)聚硅氧烷橡膠組合物。美國(guó)專利No.6,878,410公開了使用單組分RTV聚硅氧烷組合物保護(hù)表面不受火災(zāi)影響的方法，其包含一種或多種阻燃劑填料。美國(guó)專利No.6,939,582和No.7,232,609公開了用作高壓電絕緣體上的涂層的特定配方的單組分RTV有機(jī)聚硅氧烷橡膠組合物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)公開了可用于制備硅酮彈性體涂料的組合物，其粘附建筑材料，以形成空氣-水阻隔涂層。在某些實(shí)施方案中，本文所公開的組合物代表現(xiàn)有的空氣-水阻隔層的環(huán)境友好的替代物，例如通過提供被歸類為“低VOC”(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的涂料。

因此，本申請(qǐng)包括用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的單組分室溫硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物，其包含：

(a)約10-70重量％的式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)：

其中，

R¹和R²各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約100-100,000cP；

(b)約5-40重量％的式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)：

其中，

R³和R⁴各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自獨(dú)立地代表C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

q的平均值使得式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約500-50,000cP；

(c)約0.5-25重量％的無定形二氧化硅增強(qiáng)填料；

(d)約2-15重量％的至少一種式III的交聯(lián)劑：

(X)_4-m-Si-R⁶m (III)，

其中，

R⁶是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

m是0、1或2；并且

X是式IV的可水解的含酮肟基的基團(tuán)：

其中R^7a和R^7b各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；或者

X是式V的可水解基團(tuán)：

其中R^8a、R^8b和R^8c各自獨(dú)立地是H、C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

(e)約0.2-5重量％的式VI的粘合劑：

其中，

R⁹和R¹⁰各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

R¹¹是C_1-10烷基、C_2-10烯基或C_6-10芳基，任選地被一個(gè)或多個(gè)有機(jī)官能團(tuán)取代；并且

p是0或1；以及

(f)約0.01-2重量％的有機(jī)金屬縮合催化劑，其中有機(jī)金屬縮合催化劑的金屬選自錫、鈦、鋯、硼、鋅和鉍，

其中式I、II、III、IV、V與VI的化合物中的每個(gè)烷基、烯基和芳基基團(tuán)任選地被鹵素取代。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方案中，式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約40,000-90,000cP。

本申請(qǐng)還包括制備用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的方法，其包括：

用本申請(qǐng)的單組分室溫可硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物涂布基材；并且

使所述組合物在條件下固化，以獲得硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層。

本申請(qǐng)還包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其包含根據(jù)本申請(qǐng)的方法獲得的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層，以及包含由本申請(qǐng)的單組分室溫可硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物制得的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

本申請(qǐng)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過下文的詳細(xì)說明變得顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管詳細(xì)說明和具體實(shí)施例指示了本申請(qǐng)的實(shí)施方案，但僅僅以示例的方式給出，并且權(quán)利要求的范圍不應(yīng)該受到這些實(shí)施方案的限制，而應(yīng)該對(duì)其給予與說明書整體相一致的最廣義的解釋。

發(fā)明詳述

I、定義

除非另有說明，在本部分以及其他部分中描述的定義和實(shí)施方案意在適用于在此描述的本申請(qǐng)的本領(lǐng)域技術(shù)人員理解為適合的所有實(shí)施方案與方面。

在理解本申請(qǐng)的范圍時(shí)，本文中所使用的術(shù)語“包含”(“comprising”)及其衍生表達(dá)意思是開放術(shù)語，其規(guī)定所陳述的特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟的存在，但不排除其他未陳述的特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟的存在。前述內(nèi)容也適用于具有類似含義的詞語，例如術(shù)語“包括”(“including”)、“具有”(“having”)和它們的衍生表達(dá)。本文中所使用的術(shù)語“由...組成”(“consisting”)和它的衍生表達(dá)意思是封閉型術(shù)語，其指示存在所陳述的特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟，但排除存在其他未陳述的特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟。本文中所使用的術(shù)語“基本上由...組成”(“consisting essentially of”)意思是指存在所陳述的特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟，以及那些不實(shí)質(zhì)性影響特征、元件、組分、基團(tuán)、整數(shù)和/或步驟的基本和新穎特性(多個(gè))的那些。

本文中所使用的術(shù)語“適當(dāng)?shù)摹币馑际侵柑囟ɑ衔锘驐l件的選擇將取決于要進(jìn)行的具體合成操作以及待轉(zhuǎn)化的分子特性，但選擇完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。本文所描述的所有過程/方法步驟將在足以提供顯示的產(chǎn)物的條件下進(jìn)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，可以改變所有的反應(yīng)條件，包括：例如反應(yīng)溶劑、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)物比例以及反應(yīng)是否應(yīng)該在無水或惰性氣氛下進(jìn)行，以優(yōu)化所期望產(chǎn)品的產(chǎn)率，并且這么做是在他們的技能范圍之內(nèi)。

參照本文所公開的反應(yīng)或方法步驟，本文所使用的表達(dá)“進(jìn)行到足夠的程度”是指反應(yīng)或方法步驟進(jìn)行到使起始材料或底物向產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率最大化。當(dāng)超過約5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％的原料或底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的時(shí)候，轉(zhuǎn)化可以最大化。

本文中所使用的程度術(shù)語，諸如“基本上”(“substantially”)、“約”(“about”)以及“近似”(“approximately”)，意思是指所修飾術(shù)語的合理偏差量，其使得最終結(jié)果沒有顯著改變。這些程度術(shù)語應(yīng)該被解釋為包括被修飾術(shù)語的至少±5％的偏差，如果該偏差不會(huì)否定其所修飾的詞的含義。

本申請(qǐng)中所使用的單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該”包括復(fù)數(shù)形式，除非內(nèi)容另有明確說明。例如，包括“聚(二有機(jī)硅氧烷)”的實(shí)施方案應(yīng)被理解為表示一種聚(二有機(jī)硅氧烷)或者兩種或者更多種另外的聚(二有機(jī)基硅氧烷)的某些方面。

在包含“另外”或“第二”組分的實(shí)施方案中，例如另外的或第二聚(二有機(jī)硅氧烷)，這里所用的第二組分與其他組分或第一組分在化學(xué)上是不同的?！暗谌苯M分與其他、第一和第二組分不同，并且類似地其他列舉的或者“另外”的組分也是不同的。

本文中所使用的術(shù)語“烷基”，無論單獨(dú)使用或作為另一種基團(tuán)的一部分，是指直鏈或支鏈的飽和烷基。所指的烷基基團(tuán)中可能的碳原子數(shù)由數(shù)字前綴“C_n1-n2”指示。例如，術(shù)語C_1-8烷基是指具有1、2、3、4、5、6、7或8個(gè)碳原子的烷基。

本文中所使用的術(shù)語“烯基”，無論單獨(dú)使用或作為另一種基團(tuán)的一部分，是指直鏈或支鏈的不飽和的烯基基團(tuán)。所指的烯基基團(tuán)中可能的碳原子數(shù)由數(shù)字前綴“C_n1-n2”指示。例如，術(shù)語C_2-8烯基是指具有2、3、4、5、6、7或8個(gè)碳原子以及至少一個(gè)雙鍵的烯基基團(tuán)，例如1-3個(gè)、1-2個(gè)或1個(gè)雙鍵。

本文中所使用的術(shù)語“芳基”指含有至少一個(gè)芳環(huán)的環(huán)狀基團(tuán)。在本申請(qǐng)的實(shí)施方案中，芳基基團(tuán)含有6、9或10個(gè)原子，例如苯基、萘基或茚滿基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，芳基基團(tuán)是苯基基團(tuán)。

本文中所使用的術(shù)語“烯烴基”，無論單獨(dú)使用或作為另一基團(tuán)的一部分，指直鏈或支鏈的飽和的烯烴基基團(tuán)；這是在其兩個(gè)端部含有取代基的飽和碳鏈。所指的烯烴基中可能的碳原子數(shù)由數(shù)字前綴“C_n1-n2”指示。例如，術(shù)語C_1-8烯烴基是指具有1、2、3、4、5、6、7或8個(gè)碳原子的烯烴基。

本文所使用的術(shù)語“有機(jī)官能團(tuán)”是指在有機(jī)聚合物中通常使用的官能團(tuán)，所述基團(tuán)包含碳原子、氫原子和/或至少一個(gè)選自N、O和S的雜原子。在實(shí)施方案中，有機(jī)官能團(tuán)選自氨基(-NR'R”)、酰氨基(-C(O)NR'R”)、環(huán)氧基巰基(-SR')、酮基(-C(O)R')、氰酰(-CN)和異氰酸基(-NCO)，其中R'和R”獨(dú)立地選自H、C_1-6烷基和C_6-10芳基。

本文所使用的術(shù)語“鹵”(“halo”)是指“鹵素”，并且包括氟、溴、氯和碘。在實(shí)施方案中，鹵素是氟。當(dāng)鹵素是取代基團(tuán)時(shí)，它被稱為“鹵化物”，例如“氟化物”。

本文所使用的術(shù)語“鹵素取代的”是指基團(tuán)上的一個(gè)或多個(gè)、包括所有可用的氫原子被鹵素取代。鹵素取代的烷基基團(tuán)的實(shí)例是-CCl₃、-CF₃、-CF₂CF₃、-CH₂CF₃等。鹵素取代的芳基基團(tuán)的實(shí)例是-C₆H₅Cl、-C₆F₅、-C₆H₄F等。

例如在“可用的氫原子”中的術(shù)語“可用的”指的是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的使用本領(lǐng)域中已知的方法能夠被例如氟原子置換的原子。

本文所使用的術(shù)語“有機(jī)硅烷”是指含有至少一個(gè)碳-硅鍵的硅烷的有機(jī)衍生物。

本文中所表示的粘度單位指的是材料在25℃下根據(jù)ASTM D4287使用Brookfield粘度計(jì)測(cè)定的粘度。

II、組合物

本申請(qǐng)公開了可以用于制備硅酮彈性體涂料的組合物，其粘附到建筑材料以形成空氣-水阻隔涂層。這種涂料還可以提供對(duì)紫外線輻射的防護(hù)。由本申請(qǐng)的單組分室溫硫化(RTV)組合物制備的硅酮彈性體涂料也已經(jīng)顯示具有裂紋彌合能力(crack bridging ability)，其可以例如適應(yīng)涂層涂布于其上的建筑材料的運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力，而不造成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的裂縫、斷裂和/或空穴。

空氣-水阻隔涂層的裂紋彌合能力取決于周圍環(huán)境的溫度。低于0℃的溫度降低涂層的延伸能力，從而降低其裂縫彌合能力。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的涂層檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)一般是通過在-26℃下測(cè)試涂層的裂縫彌合能力來進(jìn)行的。本申請(qǐng)的組合物經(jīng)過測(cè)試，顯示出在-40℃下的裂縫彌合能力。這些涂料在極低環(huán)境溫度下的裂縫彌合能力提高了涂層在極其寒冷的天氣情況下作為空氣阻隔涂層的性能。

將本申請(qǐng)的RTV組合物施加到基材，以固化成連續(xù)的干膜。在室溫條件下(例如，25℃和50％的相對(duì)濕度)，將涂層膜固化到30mil(762微米)的干膜厚度，用于測(cè)試和評(píng)估。較大的膜厚度(例如約20-60mil)的應(yīng)用確?；谋砻鎻氐椎母采w，而較小的膜厚度(例如約5-15mil)可能導(dǎo)致涂層缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，例如空隙和針孔。在本文中，按照ASTM E2178評(píng)估膜的透氣率，按照ASTM E96評(píng)估水蒸汽透過率，按照AATCC127評(píng)估防水性，并且按照ASTM D1970標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估釘密封性。

30mil的固化膜具有約2.2與約2.9US perm之間的水蒸汽滲透性，以及約5×10-⁴與約7×10^-4L/s·m²之間的透氣率。膜的透氣率超過ASHRAE 90.1-2010指定的0.02L/s·m²的要求。

因此，本申請(qǐng)包括用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的單組分室溫硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物，其包含：

(a)約10-70重量％的式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)：

其中，

R¹和R²各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約100-100,000cP；

(b)約5-40重量％的式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)：

其中，

R³和R⁴各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自獨(dú)立地代表C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

q的平均值使得式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約500-50,000cP；

(c)約0.5-25重量％的無定形二氧化硅增強(qiáng)填料；

(d約2-15重量％的至少一種式III的交聯(lián)劑：

(X)_4-m-Si-R⁶_m (III)，

其中，

R⁶是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

m是0、1或2；并且

X是式IV的可水解的含酮肟基的基團(tuán)：

其中R^7a和R^7b各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；或者

X是式V的可水解基團(tuán)：

其中R^8a、R^8b和R^8c各自獨(dú)立地是H、C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

(e)約0.2-5重量％的式VI的粘合劑：

其中，

R⁹和R¹⁰各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；

R¹¹是C_1-10烷基、C_2-10烯基或C_6-10芳基，任選地被一個(gè)或多個(gè)有機(jī)官能團(tuán)取代；并且

p是0或1；以及

(f)約0.01-2重量％的有機(jī)金屬縮合催化劑，其中有機(jī)金屬縮合催化劑的金屬選自錫、鈦、鋯、硼、鋅和鉍，

其中式I、II、III、IV、V與VI的化合物中的每個(gè)烷基、烯基和芳基基團(tuán)任選地被鹵素取代。

在實(shí)施方案中，R¹和R²各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在在另一個(gè)實(shí)施方案中，R¹和R²各自獨(dú)立地是C_1-6烷基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R¹和R²各自是甲基。

在實(shí)施方案中，n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約50,000-100,000cP。在本申請(qǐng)的實(shí)施方案中，n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約40,000-90,000cP。在另一個(gè)實(shí)施方案中，n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約70,000-90,000cP。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案中，R¹和R²各自是甲基，并且n的平均值使得式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約40,000-90,000cP，或者在25℃下為約70,000-90,000cP。

在實(shí)施方案中，式I的聚(二有機(jī)硅氧烷)以約15-50重量％或者約20-40重量％的量存在。

在實(shí)施方案中，R³和R⁴各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R³和R⁴各自獨(dú)立地是C_1-6烷基。在另外的實(shí)施方案中，R³和R⁴各自是甲基。

在實(shí)施方案中，R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自獨(dú)立地是C_1-6烷基。在其他實(shí)施方案中，R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自是甲基。

在實(shí)施方案中，q的平均值使得式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約500-10,000cP。在另一個(gè)實(shí)施方案中，q的平均值使得式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約500-1,500cP。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R³、R⁴、R^5a、R^5b、R^5c、R^5d、R^5e和R^5f各自是甲基，并且q的平均值使得式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)在25℃下的粘度為約500-1,500cP。

在實(shí)施方案中，式II的聚(二有機(jī)硅氧烷)以約5-30重量％或者約5-15重量％的量存在。

在實(shí)施方案中，所述無定形二氧化硅增強(qiáng)填料具有約50-400g/m²的表面積，以及約0.01-0.03微米的粒度范圍。

在實(shí)施方案中，所述無定形二氧化硅增強(qiáng)填料用有機(jī)硅烷、六甲基二硅氮烷或聚二甲基硅氧烷進(jìn)行表面處理。在另一個(gè)實(shí)施方案中，無定形二氧化硅增強(qiáng)填料是聚二甲基硅氧烷處理的氣相二氧化硅。合適的有機(jī)硅烷的實(shí)例包括：例如N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ-異氰酸丙基三甲氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三乙氧基硅烷和3-(七氟異丙氧基)丙基三甲氧基硅烷及其混合物。

在實(shí)施方案中，所述無定形二氧化硅增強(qiáng)填料以約0.5-10重量％或者約1-5重量％的量存在。

在實(shí)施方案中，式III的交聯(lián)劑是式IIIa的交聯(lián)劑：

其中，

R⁶是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

R^7a和R^7b各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R⁶是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R⁶是C_1-6烷基。它是R⁶是甲基的實(shí)施方案。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^7a和R^7b各自獨(dú)立地是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^7a和R^7b各自獨(dú)立地是C_1-6烷基。它是R^7a是甲基且R^7b是乙基的實(shí)施方案。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，式III的交聯(lián)劑是式IIIa的交聯(lián)劑，R⁶與R^7a是甲基，并且R^7b是乙基。

在實(shí)施方案中，式III的交聯(lián)劑是式IIIb的交聯(lián)劑：

其中，

R^6'是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

R^8a、R^8b和R^8c各自獨(dú)立地是H、C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^6'是C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^6'是C_2-6烯基。它是R^6'為乙烯基的實(shí)施方案。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^8a、R^8b和R^8c各自獨(dú)立地是H、C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R^8a、R^8b和R^8c各自獨(dú)立地是H和C_1-6烷基。它是R^8a是甲基并且R^8b與R^8c均為H的實(shí)施方案。

在實(shí)施方案中，式III的交聯(lián)劑以約2-10重量％或約2-6重量％的量存在。

在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案中，式VI的粘合劑是式VIa的粘合劑：

(R⁹O)₃-Si-R¹¹ (VIa)，

其中，

R⁹是C_1-8烷基、C_2-8烯基或C_6-10芳基；并且

R¹¹是C_1-10烷基、C_2-10烯基或C_6-10芳基，任選地用一個(gè)或多個(gè)選自-NR'R”、C(O)NR'R”、-SR'、-C(O)R'、-CN以及-NCO的基團(tuán)取代，其中R'和R”獨(dú)立地選自H、C_1-6烷基和C_6-10芳基。

在實(shí)施方案中，R⁹為C_1-8烷基、C_2-8烯基或苯基。在其他實(shí)施方案中，R⁹是C_1-6烷基。它是R⁹是乙基的實(shí)施方案。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，R¹¹是C_1-10烷基、C_2-10烯基或C_6-10芳基，任選地被-NR'R”取代，其中R'和R”獨(dú)立地選自H、C_1-4烷基和苯基。在其他實(shí)施方案中，R¹¹是-NR'R”取代的C_1-10烷基、C_2-10烯基或苯基，其中R'和R”獨(dú)立地選自H、C_1-4烷基和苯基。它是R¹¹是-NR'R”取代的C_1-8烷基的實(shí)施方案，其中R'和R”獨(dú)立地選自H、C_1-4烷基和苯基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R¹¹是C_1-8烯烴基-NH₂。在其他實(shí)施方案中，R¹¹是-(CH₂)₃NH₂。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，式VI的粘合劑是式VIa的粘合劑，R⁹是乙基，并且R¹¹是-(CH₂)₃NH₂。

在實(shí)施方案中，粘合劑以約0.5-4重量％或約0.5-2重量％的量存在。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述有機(jī)金屬縮合催化劑是有機(jī)錫縮合催化劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)金屬縮合催化劑選自二月桂酸二丁基錫、雙(2-乙基己酸)二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、月桂基錫氧烷、二酮酸二丁基錫(dibutyltin diketonoate)、二乙酸二丁基錫、二丁基錫雙(馬來酸異辛基酯)、二新癸酸二辛基錫和二新癸酸二甲基錫，及其混合物。

在實(shí)施方案中，所述有機(jī)金屬縮合催化劑以約0.05-1重量％或約0.05-0.5重量％的量存在。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物還包含增量填料。在實(shí)施方案中，所述組合物包含選自碳酸鈣、硅酸鈣、二氧化鈦、二氧化鋯、二氧化鉻、氧化銻、片狀石墨、硫酸鋇、硅石英(quartz silica)、硅藻土、氫氧化鋁、陶瓷微球、硅灰石、三聚氰胺、硼酸鋅、鋅氧化物、鐵氧化物、中空玻璃微球、中空陶瓷微球、粉煤灰及其混合物的約5-60重量％的增量填料。在實(shí)施方案中，所述增量填料用例如有機(jī)硅烷、六甲基二硅氮烷或聚二甲基硅氧烷進(jìn)行表面處理。合適的有機(jī)硅烷的實(shí)例包括：例如N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ-異氰酸丙基三甲氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三乙氧基硅烷和3-(七氟異丙氧基)丙基三甲氧基硅烷及其混合物。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述增量填料是碳酸鈣。在另一個(gè)實(shí)施方案中，增量填料是經(jīng)硬脂酸處理的碳酸鈣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，所述增量填料可以例如增大由組合物制備的涂層對(duì)環(huán)境影響的抗性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，選擇也是阻燃劑的增量填料。這類填料的實(shí)例包括：例如三聚氰胺、二氧化鋯、二氧化鉻、硼酸鋅、氧化銻和片狀石墨。合適的增量填料的選擇將取決于例如在其中使用涂層的環(huán)境，并且合適的增量填料的選擇可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員來完成。

在實(shí)施方案中，增量填料以約10-45重量％或約20-30重量％的量存在。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物還包含溶劑。在實(shí)施方案中，所述溶劑是無揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的溶劑，例如六甲基二硅氧烷、對(duì)氯三氟甲苯(PCBTF)、乙酸叔丁酯和/或八甲基三硅氧烷。在實(shí)施方案中，所述組合物還包含約1-40重量％的選自有機(jī)溶劑和甲基化的硅酮溶劑的溶劑。在實(shí)施方案中，所述有機(jī)溶劑包含石腦油，基本由石腦油組成或者由石腦油組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，甲基化的硅酮溶劑是不含VOC的甲基化硅酮溶劑，例如六甲基二硅氧烷和八甲基三硅氧烷。在實(shí)施方案中，所述溶劑以約10-25重量％的量存在。

在實(shí)施方案中，所述組合物還包含顏料。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述顏料以約0.1-10重量％的量存在。

在實(shí)施方案中，所述組合物還包含殺生物劑。在其他實(shí)施方案中，所述殺生物劑是異噻唑啉酮或異噻唑啉酮類似物，例如甲基異噻唑啉酮、對(duì)甲苯基-二碘甲基砜、納米級(jí)銀、季銨官能化有機(jī)硅烷與苯基異噻唑啉酮。

II、方法

本申請(qǐng)還包括制備建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的方法，其包括：

將本申請(qǐng)的單組分室溫可硫化聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物涂布在基材上；并且

使所述組合物在條件下固化，以獲得硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層。

在實(shí)施方案中，所述基材包含任選涂布有密封劑的混凝土、干式墻、定向刨花板(OSB)、石膏(內(nèi)部和外部)纖維板、刨花板、閉孔擠出聚苯乙烯泡沫、木材、不銹鋼、碳鋼、鍍鋅鋼、玻璃、金屬包層、鋁或粗質(zhì)地的外墻外保溫裝飾系統(tǒng)(exterior insulation and finishing system)(EIFS)，或者可以用其建造建筑物的任何其他合適的材料。

在實(shí)施方案中，在涂布步驟之前，通過混合組合物的組分制備所述組合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，催化劑、交聯(lián)劑和粘合劑是濕度敏感的，因此，所述組合物通常保持基本上不含水分，直到它被用于固化組合物。

在實(shí)施方案中，在惰性氮?dú)鈿夥障?，在行星和高剪切混合器的組合的幫助下，在罐內(nèi)混合涂料配制物的所有成分，直至達(dá)到均勻稠度，制備組合物。在實(shí)施方案中，涂料配制物的粘度和抗流掛性是通過混合期間定期取出樣品來監(jiān)測(cè)的。在實(shí)施方案中，將制備的組合物分裝到可以密封的容器內(nèi)，并且任選在使用前儲(chǔ)存。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所述基材可以通過任何合適的基材涂布方法用單組分室溫硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物涂布，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行具體基材的合適方法的選擇和/或應(yīng)用。例如，所述組合物通過噴涂、刷涂、輥涂、抹涂、壓延、刮板和/或氣刀涂布在基材上。在實(shí)施方案中，所述組合物通過噴霧涂布在基材上。

在實(shí)施方案中，獲得硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的條件包括將所述組合物暴露于環(huán)境氣氛和溫度達(dá)一定時(shí)間，直到組合物的固化進(jìn)行到足夠的程度，例如在約-20℃至約75℃的溫度下，或者約-13℃至約32℃下，約40分鐘到約7天或約0.5小時(shí)至約2小時(shí)的時(shí)間。在實(shí)施方案中，相對(duì)濕度是約45％至約70％或者約40％至約60％。

III、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

本申請(qǐng)還包括包含根據(jù)本申請(qǐng)的方法獲得的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以及包含由本申請(qǐng)的單組分室溫硫化(RTV)聚(二有機(jī)硅氧烷)組合物制備的硅酮彈性體空氣-水阻隔涂層的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

在實(shí)施方案中，使用整體建筑濕熱模型，對(duì)本申請(qǐng)的組合物作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)部件內(nèi)的涂層的用途進(jìn)行測(cè)試。作為整體建筑濕熱模型的一部分，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)，例如密度、吸附、水汽滲透性、液體擴(kuò)散性、熱導(dǎo)率、熱容量和透氣率，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型中進(jìn)行了研究，例如在T.Fitsum,“Whole Building Heat and Moisture Analysis”,Housing Studies Achievement Award,2009,CMHC中所描述的。

下文的非限制性實(shí)施例用于說明本申請(qǐng)。

實(shí)施例1：示例性的空氣阻隔組合物的制備

在裝有行星和高剪切分散器葉片的混合器中，通過將25重量份的經(jīng)硬脂酸處理的碳酸鈣摻入到32.7重量份的硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷)(在25℃下80,000cP)與11.8重量份的三甲基甲硅烷基封端的聚(二甲基硅氧烷)(25℃下1,000cP)的共混物中，制備空氣阻隔組合物A。然后，加入20重量份的石腦油溶劑。然后，加入3.5重量份的甲基三(甲乙酮肟)硅烷，并且在氮?dú)鈿夥障禄旌?，隨后加入1重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，其也在氮?dú)鈿夥障禄旌稀Ｈ缓?，加?.7重量份的顏料，并且混合，直至充分分散。然后，加入2.2重量份的經(jīng)聚(二甲基硅氧烷)處理的氣相二氧化硅，并且在其中充分混合。最后，將0.1重量份的二月桂酸二丁基錫催化劑混合入涂料中，直到達(dá)到均勻稠度。

實(shí)施例2：示例性的空氣阻隔組合物的制備

在裝有行星和高剪切分散器葉片的混合器中，通過將25重量份的經(jīng)硬脂酸處理的碳酸鈣摻入到32.7重量份的硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷)(在25℃下80,000cP)與11.8重量份的三甲基甲硅烷基封端的聚(二甲基硅氧烷)(25℃下1,000cP)的共混物中，制備空氣阻隔組合物B。然后，加入20重量份六甲基二硅氧烷。然后，加入3.5重量份的甲基三(甲乙酮肟)硅烷，并且在氮?dú)鈿夥障禄旌?，隨后加入1重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，其也在氮?dú)鈿夥障禄旌稀Ｈ缓?，加?.7重量份的顏料，并且混合，直至充分分散。然后，加入2.2重量份的經(jīng)聚(二甲基硅氧烷)處理的氣相二氧化硅，并且在其中充分混合。最后，將0.1重量份的二月桂酸二丁基錫催化劑混合入涂料中，直到達(dá)到均勻稠度。

實(shí)施例3：本申請(qǐng)的組合物的測(cè)試

表1提供了根據(jù)實(shí)施例1和2制備的涂料和空氣阻隔性能的總結(jié)，包括與行業(yè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)的符合性測(cè)試結(jié)果，所述標(biāo)準(zhǔn)例如由美國(guó)空氣阻隔協(xié)會(huì)(Air Barrier Association of America)指定的那些。

實(shí)施例4：裂紋彌合測(cè)試

在建筑物使用期限內(nèi)所可能遇到的應(yīng)力下，期望空氣阻隔膜保持防水和空氣阻隔性能，例如其上施加空氣阻隔層的基材中的裂紋，其可以作為極端溫度或其他形式的建筑運(yùn)動(dòng)的結(jié)果而形成。根據(jù)ASTM C1305測(cè)定根據(jù)實(shí)施例1和2制備的組合物的固化膜的裂紋彌合能力。該標(biāo)準(zhǔn)目前指定膜的干膜厚度必須是60mil。盡管公認(rèn)硅酮具有柔軟、有彈力的性質(zhì)，但在空氣阻隔層的涂料配制物中，需要很強(qiáng)的彈性體性質(zhì)，以便根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定在-26℃下彌合1/8英寸的裂縫。表2中提供了與其他現(xiàn)有技術(shù)涂料的裂紋彌合能力的比較。

為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)空氣阻隔膜的應(yīng)力，裂縫彌合測(cè)試在-40℃下使用修改的方法以更薄的干膜厚度完成?？諝庾韪艚M合物A和B在嚴(yán)格條件下通過了測(cè)試，而Momentive SilShield^TM AWB(被認(rèn)為是在US 8,513,328中詳述的商品)在制造商推薦的膜厚度未通過(表3)。為了獲得對(duì)材料在實(shí)際條件下的表現(xiàn)情況的了解，期望在技術(shù)領(lǐng)域中將使用的膜厚度下評(píng)估膜。較大的膜厚度的應(yīng)用確?；谋砻娴娜娓采w，而小的膜厚度存在涂層缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，例如空隙和針孔。

實(shí)施例5：水蒸汽滲透率

還評(píng)價(jià)了空氣阻隔膜的水蒸汽透過率。雖然所有空氣阻隔層最好禁止空氣通過材料的轉(zhuǎn)移，但其可能不同程度上阻礙水蒸汽，因此基于它們的水蒸汽透過率來分類。取決于安裝空氣阻隔膜的氣候區(qū)，期望不同的水蒸汽透過率值。

通過確定在規(guī)定的溫度和濕度條件下由于兩個(gè)特定表面之間的單位蒸汽壓差引起的水蒸汽透過平膜的單位面積的傳輸率，用于材料的水蒸汽透過性的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(ASTM E96)測(cè)定材料的水蒸汽滲透率性能。如果滲透率<0.1perm，蒸汽阻滯膜可以歸類為不可滲透的(I類)；如果滲透率是0.1-1perm，歸類為半防滲的(II級(jí))；如果滲透率是1-10perm，歸類為半透性的(III類)；如果滲透率為>10perm，歸類為蒸汽可滲透的。該標(biāo)準(zhǔn)列出了兩種方法，干燥劑法或水法。在工業(yè)中，通?？諝庾韪魧油ㄟ^使用濕杯法測(cè)得的其蒸汽滲透率進(jìn)行分類；然而，已經(jīng)有人提出，干燥劑法更能代表現(xiàn)場(chǎng)條件，因?yàn)樗鼫y(cè)量透過材料的空氣中的蒸汽，而不是直立的水杯上的，以確保擴(kuò)散作用。實(shí)際上，水法允許在膜的表面上形成水滴，其允許蒸汽通過直接接觸而通過材料。由于空氣阻隔膜在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置，液態(tài)水接觸空氣阻隔膜的發(fā)生率低。因此，期望仔細(xì)考慮水蒸汽阻滯劑分類并結(jié)合使用干燥劑法測(cè)定的水蒸汽滲透率值，以充分理解現(xiàn)實(shí)條件下的材料的性能特性。

與市場(chǎng)上的許多現(xiàn)有技術(shù)半滲透液體施加的空氣阻隔產(chǎn)品不同，在用水法和干燥劑法評(píng)價(jià)時(shí)，在實(shí)施例1和2所述的空氣阻隔組合物A和B維持其半透性分類(表4)。通過名稱為Fluid-Applied Membrane Air Barrier–072726(Date of Issue:11/17/2014D-115-009Rev 14-1ABAA 072726Fluid-Applied Membrane Specification)的美國(guó)空氣阻隔協(xié)會(huì)(ABAA)的主控文檔(master document)，獲得表4報(bào)道的現(xiàn)有技術(shù)的值。在對(duì)這些競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品使用干杯法時(shí)，蒸汽滲透性損失的因素是由于它們是水基涂料的事實(shí)。由于其增加的水相容性，這些涂料在濕杯法中對(duì)蒸汽滲透率有更強(qiáng)的傾向。鑒于市場(chǎng)上如此少的涂料能夠在現(xiàn)實(shí)條件下獲得半透性，區(qū)分實(shí)施例1和2中所述的空氣阻隔組合物，并且強(qiáng)調(diào)它們對(duì)于需要一定程度的蒸汽滲透性的氣候區(qū)是適宜的。

雖然已經(jīng)參考實(shí)施例描述了本申請(qǐng)，但是應(yīng)當(dāng)理解，權(quán)利要求書的范圍不應(yīng)該受到實(shí)施例中闡述的實(shí)施方案的限制，而應(yīng)該對(duì)其給予與說明書整體相一致的最廣義的解釋。

所有出版物、專利和專利申請(qǐng)?jiān)诒疚闹袑⑵淙恳赃@樣的程度通過引用并入，即如同每種單獨(dú)的出版物、專利或?qū)＠暾?qǐng)被具體地和單獨(dú)地表明通過引用將其全部并入。當(dāng)本申請(qǐng)中的術(shù)語的定義與引用并入本文的文件中不同時(shí)，本文提供的定義作為術(shù)語的定義。

表1

表2

^a參考美國(guó)專利No.6,437,039

表3

^a參考美國(guó)專利No.8,513,328

表4

^aWVP＝水蒸汽透過率

^bperm＝US perm

^c數(shù)值取自名稱為Fluid-Applied Membrane Air Barrier–072726(Date of Issue:11/17/2014D-115-009Rev 14-1ABAA 072726Fluid-Applied Membrane Specification)的美國(guó)空氣阻隔協(xié)會(huì)(ABAA)的主控文檔。