本发明一般涉及一种涂料组合物，其提供一种对冰具有极低附着力的涂料。所述涂料组合物包括交联有机硅粘合剂树脂和弹性体有机硅粉末。
背景技术：
寒冷环境中的结冰(制品上积冰)会导致许多应用出现问题，包含风力涡轮机的转子和叶片、电力线、电信、运输、飞机和家庭用品，例如冰箱、冰柜和冰格。可以通过加热、通过施用降低冰的熔点的化学物质、通过施加机械力或通过阻塞空气以破坏冰与制品表面之间的结合来去除这种积冰。然而，所有这些方法都有局限性和缺点。防止制品上积冰的可替代方法是用具有极低冰附着强度(即，冰几乎不附着到涂料上)的涂料来保护制品表面。这种涂料称为“疏冰涂料”。一些现有技术参考文献公开了制品表面上的疏冰涂料，例如us2015/0361319a、wo2016/176350a、wo2015/119943a、us9,388,325b和us2010/0326699。
技术实现要素：
本发明提供了一种对冰显示出极低附着力的涂料组合物。
本发明的一方面涉及一种涂料组合物，其包括(a)有机硅树脂、(b)有机硅粉末、(c)催化剂和(d)溶剂，其中所述有机硅树脂与所述有机硅粉末的重量比((a)/(b))为2.5到200。
另一方面，本发明涉及由上述组合物形成的涂膜。
又一方面，本发明涉及一种制品，其在至少一部分所述制品的表面具有膜，其中所述膜由上述组合物形成。
再一方面，本发明涉及涂料组合物，其包括(a)10到45重量％的有机硅树脂、(b)0.1到7.5重量％的有机硅粉末、(c)10到250ppm的催化剂和(d)30到80重量％的溶剂。
具体实施方式
本发明的涂料组合物包括(a)有机硅树脂、(b)有机硅粉末、(c)催化剂和(d)溶剂。
(a)有机硅树脂
涂料组合物中使用的有机硅树脂是交联聚硅氧烷聚合物，并且在涂料组合物中用作基体聚合物。有机硅树脂也被称为“粘合剂树脂”或“基体树脂”。有机硅树脂通常通过一种三官能硅氧烷与其它三官能硅氧烷或双官能硅氧烷的交联形成。在一些实施例中，有机硅树脂可以通过单体混合物的交联形成，其中所述单体混合物是聚乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚甲基乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基氢硅氧烷和四甲基四乙烯基环四硅氧烷。更具体地，有机硅树脂的合适实例是甲基甲硅烷基和硅烷醇封端的聚倍半硅氧烷；三甲基甲硅烷基和二甲基乙烯基甲硅烷基封端的聚倍半硅氧烷；下式表示的有机聚硅氧烷：[mesio3/2]a[me2sio]b[ro1/2]c，a+b＝1，c<2；和下式表示的有机聚硅氧烷：[sio2]a[me3sio1/2]b[me2乙烯基sio1/2]c[ho1/2]d，a+b+c＝1，a:(b+c)＝0.7-1，b:c＝1-4，d<0.05，和所述两种树脂与聚二甲基硅氧烷或聚乙烯基甲基硅氧烷的混合物。有机硅树脂通常被配制成1组分或2组分硅氧烷组合物。有机硅树脂可以在固化过程中交联。
按涂料组合物的重量计，有机硅树脂在涂料组合物中的量为10到45重量％，优选为15到40重量％。
(b)有机硅粉末
涂料组合物中使用的有机硅粉末是弹性体有机硅粉末，它大大降低了涂料表面的冰附着强度。本发明的发明人发现，软质疏水粉末，而不是硬质粉末(例如，无机粉末)，可以有助于降低涂料表面的冰附着强度。不受理论约束，但是认为这种软质疏水粉末可以调节涂料的表面模量并产生微尺度的相分离。另外，由于有机硅粉末与有机硅基体树脂相容，并且有机硅粉末的密度与有机硅基体树脂的密度相似，所以有机硅粉末可以易于分散在有机硅基体树脂中并形成稳定的涂料组合物。
有机硅粉末的硬度优选为肖氏a80或更低，更优选为肖氏a60或更低，最优选为肖氏a40或更低。有机硅粉末的硬度可以通过肖氏硬度计进行分析。
有机硅粉末的粒径(平均粒径)优选为0.1到20微米，更优选为1到10微米。有机硅粉末的粒径可以通过激光颗粒分析仪进行分析。
有机硅粉末的密度优选为0.1到0.7g/cm3，更优选为0.2到0.5g/cm3。有机硅粉末的密度可以通过50ml体积计进行分析。
按涂料组合物的重量计，有机硅粉末在涂料组合物中的量为0.1到7.5重量％，优选为0.2到5重量％，更优选为0.5到2重量％。当将涂料组合物施用到制品上并形成膜时，涂料组合物的固形物保留在膜中。因此，按固形物的重量计，有机硅粉末在组合物的固形物中的量为0.5到37.5重量％，优选为1到25重量％，更优选为2.5到10重量％。
有机硅树脂与有机硅粉末的重量比为2.5到200，优选为4到100，更优选为10到40。
(c)催化剂
本发明的涂料组合物中使用的催化剂是用于有机硅基体树脂交联的催化剂。可以使用任何已知的催化剂。这种催化剂的实例包含但不限于铂化合物(例如，氯铂酸和铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物)、钯化合物(例如，氯化钯(ii)和烯丙基氯化钯(ii))、锆化合物(例如，辛酸锆和乙酸锆)、钛化合物(例如，丁醇钛(iv))和锌化合物(例如，辛酸锌和乙酸锌))。
催化剂在涂料组合物中的量应足以使有机硅基体树脂交联，但按涂料组合物的重量计，通常为4到400ppm，优选为10到250ppm。
(d)溶剂
涂料组合物包括溶剂。溶剂的实例包含但不限于醇、酯、醚、酮、醚醇、芳香烃、脂肪烃、卤代烃和挥发性有机硅。
按涂料组合物的重量计，溶剂在涂料组合物中的量为10到90重量％，优选为30到80重量％。
(e)填料
本发明的涂料组合物除有机硅粉末外还可以任选地包含填料。这种填料的实例包含但不限于无机颗粒(例如，二氧化硅和金属氧化物)和聚合物颗粒(例如，干乳胶粉末和聚乙烯醇粉末)。填料的粒径优选为1到50微米，更优选为1到10微米。当涂料组合物包括这种填料时，按涂料组合物的重量计，所述量为0.1到1重量％，优选为0.2到0.5重量％。
(f)有机硅流体
本发明的涂料组合物可以任选地包含有机硅流体。有机硅流体有助于降低涂料表面的冰附着强度。这种有机硅流体的实例包含但不限于三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷和二甲基氢甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷。有机硅流体的粘度优选为50到500厘斯，更优选为100到350厘斯。当涂料组合物包括这种有机硅流体时，按涂料组合物的重量计，所述量为1到20重量％，优选为5到10重量％。
其它成分
本发明的涂料组合物可以包含其它成分，例如表面活性剂、润湿剂和染料，这些是本领域技术人员已知的。
制品和涂膜
将涂料组合物施用在制品上并在至少一部分制品表面形成膜。可以使用各种技术，例如喷涂、刷辊、浸涂、旋涂、线材涂布等。然后，通常将制品加热以使制品表面上的组合物固化。条件(例如，温度或加热时间)是变化的，并且是本领域技术人员已知的。膜的厚度优选为1到80微米，更优选为15到60微米。
这种制品的实例包含但不限于制冰机、冰箱、冷凝器和空调。
实例
表1中公开的原材料用于制备实例中的样品。
表1
实例1到11
通过在室温下振荡30分钟将表2和3中列出的原材料混合均匀。将0.6ml的每种溶液刮涂在铝面板上，并加热以使组合物固化(对于表2中列出的组合物在150℃下1小时，对于表3中列出的组合物在200℃下1小时)。用超声测厚仪(zenotip)分析干膜厚度。
冰附着力测试方法：
准备好塑料盖(直径为4.3cm)和铝板。将塑料盖放在铝板上，然后将带有塑料盖的板在-20℃下冷却24小时，以在铝板表面上形成冰。用夹子将带有塑料盖的板固定在设定在-20℃的环境室中。用金属探针以1mm/分钟的速度沿与板表面平行的方向推动盖。记录使盖子与板表面分离的最大力(f.n)。然后通过以下公式计算冰附着强度：t＝f/1.45(kpa)
结果也添加到表2和3中。
表2
表3
与不带涂料的铝面板(冰附着力为约90kpa)相比，所有有机硅橡胶涂料都显著降低了冰附着力。与不含有或含有机硅粉末高的涂料(实例1、实例3)相比，含有机硅粉末低的涂料(实例2)显示出极低冰附着力，这证明了这种表面模量改性剂的作用。
在类似情况下，基于有机硅树脂的硬质涂料被用作粘合剂。通过与sr2472(实例8)进行比较，有机硅粉末(实例9)可以将冰附着力降低97％。实例11显示了另一实例，其中将有机硅粉末与sih有机硅油和乙烯基胶一起添加到硬质涂料粘合剂中以改善表面光泽度和手感。与不含有有机硅粉末的实例10相比，实例11与实例9一样显示出低冰附着性。
实例12到15
测试了表4列出的配方。使用其它颗粒代替实例9中使用的ep9801。
表4