本发明专利技术的目的是提供以其含水聚合物分散体形式或能够在水中再分散的聚合物粉末形式的纳米颗粒有机硅共聚物，其中获得的聚合物分散体能够可选地被干燥，所述共聚物在以下Ｂ）存在下，在含水介质中通过以下Ａ）的自由基引发的聚合反应而可获得：Ａ）一种或多种选自由乙烯基酯、（甲基）丙烯酸酯、乙烯基芳香烃、烯烃、１，３－二烯、乙烯基醚和乙烯基卤化物组成的组中的单体，以及可选地与其可共聚的其他单体；Ｂ）至少一种平均直径＜１０００ｎｍ且用烯属不饱和的自由基可聚合基团进行官能化的颗粒Ｐ，其中Ｂ１）颗粒Ｐ能够选自金属氧化物和半金属氧化物的组中的一个或多个成员，和／或Ｂ２）通式［Ｒ４（ｐ＋ｚ）ＳｉＯ（４－ｐ－ｚ）／２］ｍ（ＩＩ）的硅树脂能够用作颗粒Ｐ，其中各个基团Ｒ４能够相互独立地是氢、羟基、烷基、环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团，每个所述基团具有可达１８个Ｃ原子并且是可选取代的，其中ｍ代表≥３０的整数，并且其中对于至少２０ｍｏｌ％的各种硅树脂，ｐ＋ｚ＝０、１或３，所述有机硅共聚物的特征在于Ｃ）通式Ｒ９３ＳｉＯ－［Ｒ８２ＳｉＯ２／２］ｎ－ＳｉＲ９３（ＩＩＩ）的一种或多种直链聚二有机硅氧烷被共聚，其中各个基团Ｒ８和Ｒ９中的每一个能够相互独立地是羟基、烷基、环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团（具有可达１８个Ｃ原子且可选取代的），其中基团Ｒ９中的至少一个代表羟基、烷氧基或芳氧基基团并且ｎ是＜１００的整数，并且其中Ｂ１）、Ｂ２）和Ｃ）每一个用通式（Ｒ１Ｏ）３－ｋ（Ｒ２）ｋＳｉ－（ＣＲ３２）－Ｘ（Ｉ）的一种或多种α－有机硅烷进行官能化，其中Ｒ１代表氢、具有１至６个碳原子的烷基基团、或芳基基团，Ｒ２和Ｒ３每一个相互独立地代表氢、具有１至１２个碳原子的烷基基团、或芳基基团，ｋ能够是０、１或２，而Ｘ是带有烯属不饱和基团的具有２至２０个碳原子的基团。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以其含水分散体形式或水可再分散粉末形式的纳米颗粒有机硅共聚 物(nanoparticulate silicone organo copolymer)、用于制备它们的方法，以及它们在涂料组合物中的用途，更具体地，用于生产隔热复合系统。
技术介绍
隔热复合系统(TICS)在建筑物，特别是在建筑物外墙的隔热中极其重要。例 如，TICS通常包含隔热材料(保温材料，insulating material)、石膏层(plaster layer)和涂料组合物涂层，如漆涂层。常见的隔热材料是玻璃棉或基于聚苯乙烯的板。TICS基底的 实例为砖、石灰砂岩或混凝土。可以将通常基于灰泥的石膏层施加(涂覆)至该隔热材 料。作为另外的层，通常为最上层，TICS包含涂料组合物涂层。由建筑物表面和TICS 构成的整个系统还称为外墙外保温系统(EIFS)。TICS降低了建筑物的热损失。TICS的 隔热性能基本上源于TICS内存在的具有较差导热性的至少一种组分，如，例如，包含气 孔的组分。由于冷凝引起的损坏在TICS中广泛发生。当环境空气使TICS冷却到使得温度 达到或低于，例如，TICS气孔内存在的空气的露点的程度时，在TICS中可能发生冷凝， 并因此水冷凝出来。当通过，例如，暴晒而引入到TICS中的热量不再足以蒸发TICS中 形成的冷凝物并最终使其从TICS中释放时，冷凝的发生会造成一些问题，特别是在寒冷 的季节。冷凝导致TICS的老化，如，例如，隔热材料完全湿透，并且由于冷冻凝结而导 致藻类蔓延或导致TICS组分脱层，因此TICS的隔热能力受到限制，并且最终使其损坏 到必须彻底翻新或更换的程度。因此，以防止在TICS中冷凝物积聚或防止水从环境渗透到TICS中的方式设计 TICS是重要的。为了阻止水渗透到外立面或TICS中，到目前为止已经经常使用有机硅化合物作 为疏水化加成(hydrophobicizing addition)对涂料组合物进行改性。例如，EP-A 0791566推荐基于用于疏水化矿物建筑材料的烷氧基硅烷和可选地烷氧基官能性有机聚硅氧烷的 涂料组合物。DE-A 1076946教导了使用基于烷基烷氧基硅烷和乙二醇作为用于疏水化多 孔性建筑材料的添加剂的有机聚硅氧烷。其他实例为硅树脂漆或硅树脂改性的硅酸盐漆 或乳胶漆。具有这些种类改性的涂料组合物的应用导致产生表面以及与表面连接的毛细 管被疏水化的涂布建筑材料。因此，相应生产的TICS具有表面疏水性和毛细管疏水性， 其结果是，例如，在TICS中以水蒸汽形式出现的冷凝物受到疏水化涂层的排斥并以水滴 形式在TICS中聚集。与水的薄膜相比，水滴的表面积较小并因此蒸发得更慢。此外，具有毛细管疏水性的涂层对水蒸汽产生高的扩散阻力，并因此使得冷凝 物从相应疏水化的TICS释放变得更困难。相反，在该TICS的情况下，为了有利于水蒸 汽从TICS逃离，对于朝向TICS空气侧的水蒸汽扩散阻力的降低将是有利的。例如，EP-A 1833867描述了基于烯属不饱和单体(含乙烯基的不饱和单体， ethylenically unsaturated monomer)和烯属官能化纳米颗粒的共聚物作为用于建筑材料的涂料组合物的用途。然而，由其可得到的涂料仍不是可用水充分湿润的。此外，其中所描 述的共聚物不是高度透明的，而在许多应用领域中，高透明度构成涂料组合物的一个重 要要求。
技术实现思路
针对这种背景，本专利技术的目的是提供透明聚合物，该透明聚合物在涂料组合物中的使用打开了获得涂层的方法，其中涂层的疏水性能够阻止水渗透到涂层中，同时其 亲水性使得该涂层可用水润湿。出乎意料地，使用包含直链聚二有机硅氧烷单元的纳米颗粒有机硅共聚物，可 以获得这样的涂料组合物，该组合物以为了实现本专利技术目标所需的方式同时结合(unit) 了亲水性和疏水性的相反性能。本专利技术提供了以其含水聚合物分散体形式或水可再分散的聚合物粉末形式的纳 米颗粒有机硅共聚物，在以下B)存在下，在含水介质中通过以下A)的自由基引发的聚 合反应，以及如果需要，随后干燥所得的聚合物分散体而可获得A) —种或多种来自由乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳香烃、烯烃、1， 3-二烯、乙烯基醚和乙烯基卤化物组成的组中的单体，以及如果需要的与其可共聚的其 他单体；B)平均直径^lOOOnm的至少一种颗粒P，其用烯属不饱和的、自由基可聚合的 基团进行官能化，其中Bi)所使用的颗粒P是来自金属氧化物和半金属氧化物的组中的一种或多种，和 /或B2)所使用的颗粒P是通式m(II)的硅树脂，各个基团R4分别相 互独立地是氢、羟基、以及在每一种情况下具有可达(高达，up to) 18个C原子的烷基、 环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团，其可以可选地被取代，m是230的整数，并且其中，对于至少20mol%的各种硅树脂，p+z = 0、1或3，其特征在于C)通式R93Si0-n-SiR93(III)的一种或多种直链聚二有机硅氧烷被共 聚，其中各个基团R8和R9分别相互独立地是羟基、在每一种情况下具有可达18个 C原子的烷基、环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团，其可以可选地被取代，其中，基团R9中的至少一个是羟基、烷氧基或芳氧基基团，和η是《100的整数，并且其中Bi)、Β2)和C)分别用通式(R1O)3_k(R2)kSi-(CR32)-X⑴的一种或多种 α_有机硅烷进行官能化，其中R1是氢、具有1至6个碳原子的烷基基团、或芳基基团，R2和R3分别相 互独立地是氢、具有1至12个碳原子的烷基基团、或芳基基团，k可以表示数值0、1或 2，而X是带有烯属不饱和基团的2至20个烃(碳)原子的基团。适合的乙烯基酯是具有1至15个C原子的羧酸的乙烯基酯。优选的乙烯基酯是 乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲 基乙烯酯、新戊酸乙烯酯和具有9至11个C原子的α支链一元羧酸的乙烯基酯，实例是 VeoVa9R和VeoValOR(Resolution的商标名)。特别优选的是乙酸乙烯酯。来自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的组中的适合单体是具有1至15个C原子的未支 化或支化醇的酯。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯 酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙 烯酸2-乙基己酯和丙烯酸降冰片酯。特别优选的是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯 酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸降冰片酯。优选的乙烯基芳香烃是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、异构的乙烯基甲苯和乙烯基二 甲苯，以及二乙烯基苯。特别优选的是苯乙烯。乙烯基卤化物包括氯乙烯、偏二氯乙烯以及四氟乙烯、二氟乙烯、己基全氟乙 烯、3，3，3-三氟丙烯、全氟丙基乙烯基醚、六氟丙烯、氯代三氟乙烯和氟乙烯。特别 优选的是氯乙烯。优选的乙烯基醚的实例是甲基乙烯基醚。 优选的烯烃是乙烯、丙烯、1-烷基乙烯和多不饱和的烯烃，而优选的二烯是 1，3-丁二烯和异戊二烯。特别优选的是乙烯和1，3-丁二烯。作为单体Α)，如果需要，可以共聚一种或多种烯属不饱和的一元羧酸或本文档来自技高网...
【技术保护点】
以其含水聚合物分散体形式或水可再分散聚合物粉末形式的纳米颗粒有机硅共聚物，在以下Ｂ）存在下，在含水介质中通过以下Ａ）的自由基引发的聚合反应，和如果需要的随后干燥所得到的聚合物分散体而获得： Ａ）一种或多种来自由乙烯基酯、（甲基）丙烯酸酯、乙烯基芳香烃、烯烃、１，３－二烯、乙烯基醚和乙烯基卤化物组成的组中的单体，以及如果需要的与其可共聚的其他单体； Ｂ）平均直径≤１０００ｎｍ的至少一种颗粒Ｐ，其用烯属不饱和的自由基可聚合基团进行官能化，其中 Ｂ１）所使用的颗粒Ｐ是来自金属氧化物和半金属氧化物的组中的一种或多种，和／或 Ｂ２）所使用的颗粒Ｐ是通式［Ｒ↑［４］↓［（ｐ＋ｚ）］ＳｉＯ↓［（４－ｐ－ｚ）／２］］↓［ｍ］（Ⅱ）的硅树脂，各个基团Ｒ４分别相互独立地是氢、羟基，以及在每一种情况下具有可达１８个Ｃ原子的烷基、环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团，其可以可选地被取代， ｍ是≥３０的整数，并且 其中，对于至少２０ｍｏｌ％的各种硅树脂，ｐ＋ｚ＝０、１或３，其特征在于 Ｃ）通式Ｒ↑［９］↓［３］ＳｉＯ－［Ｒ↑［８］↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］］↓［ｎ］－ＳｉＲ↑［９］↓［３］（Ⅲ）的一种或多种直链聚二有机硅氧烷被共聚， 其中各个基团Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］分别相互独立地是羟基、在每一种情况下具有可达１８个Ｃ原子的烷基、环烷基、芳基、烷氧基或芳氧基基团，其可以可选地被取代， 其中，基团Ｒ↑［９］中的至少一个是羟基、烷氧基或芳氧基基团，和 ｎ是≤１００的整数，并且 其中Ｂ１）、Ｂ２）和Ｃ）分别用通式（Ｒ↑［１］Ｏ）↓［３－ｋ］（Ｒ↑［２］）↓［ｋ］Ｓｉ－（ＣＲ↑［３］↓［２］）－Ｘ（Ⅰ）的一种或多种α－有机硅烷进行官能化， 其中Ｒ↑［１］是氢、具有１至６个碳原子的烷基基团、或芳基基团，Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］分别相互独立地是氢、具有１至１２个碳原子的烷基基团、或芳基基团，ｋ可以表示数值０、１或２，而Ｘ为带有烯属不饱和基团的具有２至２０个烃原子的基团。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗明格，阿尔贝特豪斯伯格，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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