涂覆多孔基材的方法

涂覆多孔基材的方法
【专利摘要】本发明涉及一种涂覆多孔基材的方法。所述方法包括在所述基材上形成至少部分地填充所述基材的孔的第一涂层、在所述基材上形成第二涂层并且任选地至少部分地恢复所述多孔基材的孔隙度。
【专利说明】涂覆多孔基材的方法
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2011年2月16日提交的名称为“METHOD OF COATING A POROUSSUBSTRATE (涂覆多孔基材的方法)”的美国临时专利申请N0.61/443，462的优先权的权益，该专利全文以引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]由于孔吸收液体的倾向，用液体均匀涂覆多孔表面可能是个难题。使用需要硬化或固化的液体进行涂覆可能尤其麻烦。如果多孔表面在涂料硬化或固化之前或期间吸收涂料，则硬化的涂料的表面可具有不均匀的厚度，并且有时不均匀地覆盖多孔表面。孔的吸收特性至少部分是由于孔的毛细作用，有时也由于液体的表面张力。
[0004]人造膜可用于进行小规模和大规模的分离，这使其在多种情况下非常有用。例如，可将膜用于纯化水，在透析期间净化血液，以及分离气体。在膜分离中所用的一些共同驱动力为压力梯度和浓度梯度。膜可由例如聚合结构制成，并且可具有多种表面化学成分、结构和制备方法。膜可通过硬化或固化组合物而制成。
[0005]在某些情况下，有必要或期望在多孔材料的表面上形成膜。例如，工业膜通常在多孔或微孔支承体上制成。支承体必须是多孔的以允许所需的组分渗透过膜。然而，由于在组合物硬化或固化之前孔吸收组合物的倾向，在固化后制备的膜的所得结构和厚度可能不一致，使得所述膜不适于预期目的。
[0006]用不可渗透的夹层掩盖孔存在这掩模移除的问题。同样，用蜡或其他更高粘度的材料密封孔，会使得在涂覆基材尤其是具有小孔的基材后难以恢复其孔隙度。

【发明内容】

[0007]本发明整体涉及一种涂覆多孔基材的方法。该方法比涂覆多孔基材的其他方法更有利。该方法提供了方便的、成本效益好的方式以制备涂层，例如在多孔支承体上的膜。该方法使得在涂覆处理完成之后容易地并且基本上恢复基材的孔隙度。
[0008]本发明提供了一种涂覆多孔基材的方法。该方法包括提供一种基材。该基材的至少一个表面包括多个孔。该方法还包括形成第一涂层。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括任选地将第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在一些实施例中，将第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在其他实施例中，不将第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。该移除足以形成充分暴露的基材表面。该充分暴露的基材表面在孔中具有溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括在暴露的基材表面上形成第二涂层。该第二涂层包含聚合物、硅酸盐、任何形式的碳、金属、陶瓷、金属有机骨架或其组合。该方法还包括干燥所述溶剂溶胀聚合物凝胶。被干燥的溶剂溶胀聚合物凝胶位于该多孔基材的至少一个表面的孔中。
[0009]本发明具有某些优于其他涂覆多孔基材的方法的优势。在其他技术中，用不可渗透的层掩盖孔会造成掩模移除的问题，这对于在涂覆处理之后需要恢复基材的孔隙度的应用是一个重要的问题。同样，用蜡或其他更高粘度的材料密封孔，会使得在涂覆基材尤其是具有小孔的基材后难以恢复其孔隙度。该方法比其他涂覆多孔基材的方法更有利。该方法使得在涂覆处理完成之后容易地并且基本上恢复基材的孔隙度。该方法提供了方便的、成本效益好的方式以制备涂层，例如在多孔支承体上的膜。
[0010]在另一个实施例中，本发明提供了一种涂覆多孔基材的方法。该方法包括提供一种基材。该基材的至少一个表面包括多个孔。该方法还包括形成第一涂层。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。形成第一涂层包括施加形成该第一涂层的涂层。形成第一涂层还包括固化形成该第一涂层的涂层。将形成该第一涂层的涂层充分固化以形成该第一涂层。形成该第一涂层的涂层包含组分(A)。形成该第一涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物或有机聚合物。形成该第一涂层的涂层还包含任选的组分(B)。在一些实施例中，组分(B)存在于形成该第一涂层的涂层中。在其他实施例中，组分(B)不存在于形成该第一涂层的涂层中。形成该第一涂层的涂层的任选组分(B)为有机硼烷自由基引发剂。形成该第一涂层的涂层还包含组分(C)。形成该第一涂层的涂层的组分(C)为溶剂。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(D)。形成该第一涂层的涂层的组分(D)为有机氮反应性化合物。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(E)。形成该第一涂层的涂层的组分(E)为可聚合共聚单体。当形成该第一涂层的涂层的组分(A)包含自由基可聚合化合物时，存在组分(B)。该方法还包括任选地将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在一些实施例中，将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在其他实施例中，不将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。该移除足以形成充分暴露的基材表面。该充分暴露的基材表面在孔中具有溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括在暴露的基材表面上形成第二涂层。该第二涂层包含聚合物或硅酸盐。形成该第二涂层包括施加形成该第二涂层的涂层。形成该第二涂层还包括固化形成该第二涂层的涂层。形成该第二涂层的涂层任选地包含组分(A)。形成该第二涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物或有机聚合物。形成该第二涂层的涂层还任选地包含组分(B)。形成该第二涂层的涂层的组分(B)为有机硼烷自由基引发剂。形成该第二涂层的涂层还任选地包含组分(C)。形成该第二涂层的涂层的组分(C)为溶剂。形成该第二涂层的涂层还任选地包含组分(D)。形成该第二涂层的涂层的组分(D)为有机氮反应性化合物。形成该第二涂层的涂层还任选地包含组分(E)。形成该第二涂层的涂层的组分(E)为可聚合共聚单体。当形成该第二涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物时，存在组分(B)。该方法还包括干燥该溶剂溶胀聚合物凝胶。被干燥的溶剂溶胀聚合物凝胶位于该多孔基材的至少一个表面的孔中。
[0011]在另一个实施例中，本发明提供了一种涂覆多孔基材的方法。该方法包括提供一种基材。该基材的至少一个表面包括多个孔。该方法还包括形成第一涂层。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。形成第一涂层包括施加形成该第一涂层的涂层。形成第一涂层还包括固化形成该第一涂层的涂层。将形成该第一涂层的涂层充分固化以形成该第一涂层。形成该第一涂层的涂层包含组分(A)。形成该第一涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物或有机聚合物。形成该第一涂层的涂层还包含任选的组分(B)。形成该第一涂层的涂层的任选组分(B)为有机硼烷自由基引发剂。形成该第一涂层的涂层还包含组分(C)。形成该第一涂层的涂层的组分(C)为溶齐U。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(D)。形成该第一涂层的涂层的组分(D)为有机氮反应性化合物。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(E)。形成该第一涂层的涂层的组分(E)为可聚合共聚单体。在组分(A)为自由基可聚合化合物的实施例中，存在组分(B)。该方法还包括任选地将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在一些实施例中，将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在其他实施例中，不将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。该移除足以形成充分暴露的基材表面。该充分暴露的基材表面在孔中具有溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括在暴露的基材表面上形成第二涂层。该第二涂层包含聚合物、硅酸盐或其组合。在暴露的表面上形成第二涂层包括施加形成该第二涂层的涂层。形成第二涂层还包括冷却形成该第二涂层的涂层。将形成该第二涂层的涂层充分冷却以形成该第二涂层。形成该第二涂层的涂层包含热塑性有机硅(silicone)聚合物或热塑性有机聚合物中的至少一者。该方法还包括干燥该溶剂溶胀聚合物凝胶。被干燥的溶剂溶胀聚合物凝胶位于该多孔基材的至少一个表面的孔中。
[0012]在另一个实施例中，本发明提供一种涂覆多孔基材的方法。该方法包括提供一种基材。该基材的至少一个表面包括多个孔。该方法还包括形成第一涂层。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。形成该第一涂层包括施加形成该第一涂层的涂层。形成该第一涂层还包括固化形成该第一涂层的涂层。将形成该第一涂层的涂层充分固化以形成该第一涂层。形成该第一涂层的涂层包含组分(A)。形成该第一涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物或有机聚合物。形成该第一涂层的涂层还包含任选的组分(B)。形成该第一涂层的涂层的任选组分(B)为有机硼烷自由基引发剂。形成该第一涂层的涂层还包含组分(C)。形成该第一涂层的涂层的组分(C)为溶齐U。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(D)。形成该第一涂层的涂层的组分(D)为有机氮反应性化合物。形成该第一涂层的涂层还任选地包含组分(E)。形成该第一涂层的涂层的组分(E)为可聚合共聚单体。在组分(A)为自由基可聚合化合物的实施例中，存在组分(B)。该方法还包括任选地将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在一些实施例中，将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。在其他实施例中，不将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。该移除足以形成充分暴露的基材表面。该充分暴露的基材表面在孔中具有溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括在暴露的基材表面上形成第二涂层。该第二涂层包含任何形式的碳、金属、陶瓷、金属有机骨架或其组合。在暴露的表面上形成第二涂层包括施加形成该第二涂层的涂层。形成第二涂层还包括由形成该第二涂层的涂层形成该第二涂层。该方法还包括干燥该溶剂溶胀聚合物凝胶。被干燥的溶剂溶胀聚合物凝胶位于该多孔基材的至少一个表面的孔中。
【具体实施方式】
[0013]现将详细说明本发明所公开主题的某些权利要求。虽然将结合列举的权利要求描述本发明所公开的主题，但是应当理解其并不旨在使本发明所公开的主题受这些权利要求的限制。相反，本发明所公开的主题旨在涵盖所有的可替代物、修改形式和等同物，其可包含在如权利要求所限定的本发明所公开的主题的范围内。
[0014]在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的提及表明所述的实施例可包括特定的特征、结构或特性，但不是每个实施例都必定包括所述的具体特征、结构或特性。此外，此类短语未必指相同的实施例。另外，当结合某实施例描述某具体特征、结构或特性时，认为结合其他实施例来影响这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的，无论是否明确描述。
[0015]以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有的单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度，还包括在所指范围内的单个浓度(如，1%、2%、3%和4%)和子区间(例如，0.1% 至 0.5%、1.1% 至 2.2%、3.3% 至 4.4%)。
[0016]在本文件中，术语“一”、“一个”或“这个”用于包括一个或超过一个，除非上下文明确地另外指明。术语“或”用于指非排他性的“或”，除非另外指明。另外，应当理解本文所用的短语或术语仅用于说明的目的而并非旨在限制，除非另外指明。段落标题的任何使用旨在有助于文件的阅读而不应理解为限制；与段落标题相关的信息可出现在特定段落之内或之外。此外，在本文件中涉及的全部出版物、专利和专利文件均以引用方式全文并入本文，如同单独以引用方式并入。如果在本文件和以引用的方式并入的那些文件之间有不一致的用法，则在所并入的文件中的用法应当被视为对本文件的补充；对于不可调和的矛盾，以本文件的用法为准。
[0017]以下文件在此以引用的方式并入:PCT/US10/053112、美国临时申请N0.61/305，863 和 W02009/048694。
[0018]定义
[0019]术语“大约”可允许值或范围出现一定程度的波动；例如，在规定的值或规定的范围限值的10%或5%内。
[0020]除非上下文明确地另外指明，否则术语“独立选自”是指所提及的群体是相同的、不同的或其混合。因此，在这个定义下，短语“x\x2和X3独立选自惰性气体”可包括如下情形:例如，x\x2和X3都相同，x\x2和X3都不同，以及X1和X2相同但X3不同，和其他类似的置换。
[0021]术语“可混溶流体”是指极性的或非极性的流体，其与固化的聚合物充分相容使其可作为稀释剂被吸收或能够用作组分(A)的溶剂。适用于聚合物体系的流体的例子可见于标准聚合物手册中，例如《聚合物手册》第三版(Polymer Handbook, Third Edition),J.Brandrup 和 Ε.H.1mmergut 编辑，约翰威立出版社，第 VII/379-382+ 页，1989 年。
[0022]术语“平台弹性剪切模量”是指在动态弹性剪切模量(G’)对测试频率的曲线中G’达到相对恒定值(或表现为“平台(plateau)”)的区域中G’的中值，所述相对恒定值通过例如微小应变动态振荡剪切实验测定。本领域的技术人员将知道，适当的应变值是由具体流变仪的灵敏度、取样几何形状和所选材料决定的，并且可以是落在小的应变状态(strainregime)内的任何应变值，其中G’与如通过例如应变扫描实验测定的应变无关。G’为与方法无关的材料函数。[0023]术语“粘度”是指用流变仪测量的复数粘度(η ’)的实数部分的值。合适的流变仪的例子包括但不限于Rheometrics RDA II平行板流变仪,其在10rad/s的角频率下使用微小应变动态振荡剪切实验；以及Brookfield DV-1I+流变仪，其具有Helipath附件和
2.5rpm的T-D转子(20.4mm的横杆)，根据制造商推荐的测试程序并且在25°C下测量。η ’为与方法无关的材料函数。对于简单的聚合物和流体，“粘度”是指在微小应变动态振荡剪切实验中在这样的剪切速率下所测的外推零剪切粘度，该剪切速率足够低以使H’与剪切速率相对无关。对于糊剂，“粘度”是指在规定的频率和应变速率下H’的实测值。
[0024]术语“凝胶”是指交联聚合物，其中交联聚合物基质用下文所定义的溶剂完全或部分溶胀。为了引起凝胶的溶胀，该溶剂可以是在交联之前用于聚合物基质的至少一个相的溶剂。聚合物基质的交联实质上可以是化学性或物理性的。作为非限制性例子，所述凝胶可通过共价键、离子间相互作用、氢键、链缠结、或微相分离部分的自缔合而交联。另外，本领域的技术人员将易于理解此类凝胶可在干燥(非溶胀)状态下存在和使用。
[0025]术语“水凝胶”是指其中交联聚合物基质用水、一种或多种水相容的醇或其组合完全或部分溶胀的凝胶。因此，该术语还包括但不限于用水相容的醇完全或部分溶胀的醇凝胶。聚合物基质的交联实质上可以是化学性或物理性的。作为非限制性例子，所述水凝胶可通过共价键、离子间相互作用、氢键、链缠结、或微相分离部分的自缔合而交联。另外，本领域的技术人员将易于理解此类水凝胶可在脱水(非溶胀)状态下存在和使用。
[0026]术语“热塑性聚合物”是指具有当加热时转化成流体(可流动的)状态并且冷却时变成刚性(不流动的)特性的聚合物。另外，术语“热固性聚合物”是指加热时不转化成流体状态的固化的(例如，交联的)聚合物。
[0027]术语“辐射”是指高能粒子穿过介质或空间。辐射的例子为可见光、红外线、微波、无线电波、超低频波、极低频波、热辐射(热)和黑体辐射。
[0028]术语“流体状态下的热塑性聚合物”是指在熔化状态下或在有机溶剂中溶解的聚合物。
[0029]术语“固化”是指暴露于任何形式的辐射、加热或允许发生会导致硬化或粘度增加的化学反应。术语“固化”还可指会导致溶液的增稠、固化或硬化的物理过程，例如，溶剂蒸发(例如，乳胶漆的干燥或聚合物溶液的旋涂)或冷却以引发涂层内(例如，在热熔融或热塑性弹性体中)的凝聚或相变。
[0030]术语“孔”是指固体物体中任何尺寸或形状的凹陷、狭缝或洞。孔可贯穿物体或部分穿过物体。孔可与其他孔相交。
[0031]术语“熔块”是指任何多孔物体。该多孔物体可以是已被熔融，淬火以形成玻璃并且成粒的陶瓷组合物。该多孔物体可以是被烧结的、多晶的、没有上釉的材料。该多孔物体可以是多孔的金属物体。该多孔物体可由任何合适的材料制成。该多孔物体可以是多孔聚合物。该多孔物体可以是片材或纤维，或可具有任何合适的形状。
[0032]术语“环氧官能化的”或“环氧取代的”是指一种有机基团，其中氧原子、环氧取代基直接连接到碳链或环系的两个邻近的碳原子。
[0033]术语“溶剂”是指可溶解固体、液体或气体的液体。溶剂的非限制性例子为有机硅、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体。
[0034]术语“涂层”是指在被涂覆的表面上的连续或不连续的材料层，其中该材料层可渗透表面并且可填充诸如孔的区域，其中该材料层可具有任何三维形状，包括平面或曲面。在一个例子中，涂层可通过浸溃在固化或硬化涂料浴中而在一个或多个表面上形成，任一个所述表面可以是多孔的或无孔的。
[0035]术语“表面”是指物体的边界或侧面，其中该边界或侧面可具有任何周边形状并且可具有任何三维形状，包括平的、弯曲的或成角度的形状，其中该边界或侧面可以是连续的或非连续的。虽然术语“表面”通常是指物体的不具有隐含深度的最外侧边界，但是当术语“孔”与表面相关联地使用时，其显然是指表面开口和孔在该表面下延伸到基材中的深度两者。
[0036]术语“有机凝胶”是指用液体溶胀的凝胶，所述液体包括任何有机液体，包括有机聚硅氧烷、有机硅氧烷或任何适合的有机硅化合物。
[0037]术语“水凝胶”是指用包括水的液体溶胀的凝胶。
[0038]如本文所用，术语“树脂”是指包含至少一个硅氧烷单体的任何粘度的聚硅氧烷材料，所述至少一个娃氧烧单体通过S1-O-Si键键合到三个或四个其他娃氧烧单体。在一个例子中，聚硅氧烷材料包含如本文所定义的T或Q基团。
[0039]说明
[0040]本发明整体涉及涂覆多孔基材的方法。该方法包括提供一种基材。该基材的至少一个表面包括多个孔。该方法还包括形成第一涂层。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括将该第一涂层从该多孔基材的至少一个表面移除。该移除足以形成充分暴露的基材表面。充分暴露的基材表面具有至少部分地在孔中的溶剂溶胀聚合物凝胶。该方法还包括在暴露的基材表面上形成第二涂层。该第二涂层包含聚合物或硅酸盐。该方法还包括干燥该溶剂溶胀聚合物凝胶。被干燥的溶剂溶胀聚合物凝胶位于该多孔基材的至少一个表面的孔中。
[0041]提供基材
[0042]本发明可包括提供基材的步骤。该基材的至少一个表面包括多个孔。
[0043]该至少一个表面可以是该多孔基材的任何表面。该至少一个表面可以是平的，弯曲的或其任何组合。该表面可具有任何周边形状。该多孔基材可具有许多表面，并且可以是任何三维形状，包括膜、纤维和颗粒。该多孔基材可具有任何纵横比。三维形状的例子包括片材、盘、立方体、球体、锥体、圆柱体、中空纤维以及具有任何厚度(包括可变厚度)的其平面部分。该多孔基材可以是织造的或非织造的。
[0044]该多孔基材可具有许多孔，并且孔可以具有任何尺寸、深度、形状和分布。在一个例子中，该多孔基材具有约0.5 X l(T9m至约lm、或约2 X 10、至约5 X l(T3m、或约10 X l(T9m至约100Xl(T6m的孔径。该至少一个表面可具有许多孔。
[0045]该多孔基材可包含任何材料一非限制性例子包括由聚合物、非金属、金属、准金属、陶瓷或其混合物、共混物、复合物和合金构造的多孔材料。材料可以是合成的，或者可以是天然存在的或天然来源的材料。合成聚合物的例子包括任何通用的热塑性和热固性材料。金属的例子包括铝、钛、铜、钢和不锈钢。陶瓷的例子包括任何形式的氧化铝、氧化锆、二氧化钛和二氧化硅。天然存在的或天然来源的材料的例子包括木材、木材复合物、纸、醋酸纤维素和地质构造物，例如花岗岩或石灰岩。非金属的例子包括各种形式的碳，例如石墨或炭。准金属的例子包括硅或锗。该多孔材料也可以是建筑材料，例如，混凝土或浙青。
[0046]形成第一涂层
[0047]本发明可包括形成第一涂层的步骤。该第一涂层在该多孔基材的至少一个表面上形成。该第一涂层被形成为足以至少部分地填充具有该第一涂层的该基材的至少一个表面的孔。该第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶。
[0048]该多孔基材可包括不被该形成第一涂层的步骤涂覆的表面。该多孔基材的所有表面可被该形成第一涂层的步骤涂覆，一个表面可被涂覆，或许多表面可被涂覆。在一些实施例中，该形成第一涂层的步骤可在比形成第二涂层的步骤更少的表面上进行。在一些实施例中，该形成第一涂层的步骤可在与形成第二涂层的步骤相同的表面上进行。在一些实施例中，该形成第一涂层的步骤可在比形成第二涂层的步骤更多的表面上进行。相似地，其上形成该第一涂层的暴露的表面积可等于、大于或小于其上形成第二涂层的表面积。
[0049]该形成第一涂层的步骤可包括两个步骤。在第一步骤中，可将形成该第一涂层的组合物施加到该多孔基材的至少一个表面。在第二步骤中，可将所施加的形成该第一涂层的组合物固化以形成该第一涂层。在一些实施例中，可在组合物施加到该表面之前、期间或之后开始组合物的固化过程。固化过程将形成该第一涂层的组合物转化成该第一涂层。在固化过程之前、期间或之后，聚合物吸收溶剂并且变成包含在该第一涂层中的溶剂溶胀聚合物凝胶。形成该第一涂层的组合物可以是液体状态。该第一涂层可以是固体状态，例如，凝胶。
[0050]可使用常规涂覆和平版印刷技术，例如，浸涂、旋涂、浸溃、喷涂、刷涂、挤出、丝印或喷墨印刷来施加形成该第一涂层的组合物。
[0051]固化形成该第一涂层的组合物可包括添加固化剂或引发剂，例如，如下文所述的组分(B)。在一些实施例中，固化过程可在添加固化剂或引发剂时立即开始。添加固化剂或引发剂可能不必立即开始固化过程，而是可能需要另外的固化步骤。在其他实施例中，添加固化剂或引发剂可立即开始固化过程，并且也可需要另外的固化步骤。添加固化剂或引发剂可开始固化过程，但是不使其达到该组合物被固化到完全固化或难加工的程度的这么一个地步。因而，在涂覆过程之前或期间可添加固化剂或引发剂，并且进一步的处理步骤可完成固化以形成该第一涂层。
[0052]固化形成该第一涂层的组合物可包括多种方法，包括将形成该第一涂层的组合物暴露于环境温度、亚环境温度、高温、水分、气体、液体、蒸汽、固体或辐射。在一些实施例中，固化组合物可包括这些方法的组合。在一些实施例中，固化可包括氢化硅烷化固化、缩合固化、辐射固化、过氧化物固化、有机硼烷固化或冷却。
[0053]形成该第一涂层的组合物包括任何可固化以形成溶剂溶胀聚合物凝胶的组合物。本文中，描述了可被固化和允许吸收溶剂组分以形成溶剂溶胀聚合物凝胶的若干示例性组合物，包括包含组分(A)、(B)、(C)和任选的组分(D)、(E)以及任选地它们的反应产物或其他附加组分的示例性组合物。另外，本文描述了包含组分(A)、(C)和任选的组分(B)、(D)和(E)的示例性组合物。本领域的技术人员将认识到，本发明涵盖了使用任何合适的可形成溶剂溶胀凝胶的组合物来形成溶剂溶胀聚合物凝胶的任何方法。
[0054]在一个实施例中，形成该第一涂层的组合物可包含组分(A)，至少一种自由基可聚合的化合物；组分(B)，至少一种有机硼烷自由基引发剂；组分(C)，至少一种溶剂；任选的组分(D)，至少一种有机氮反应性化合物；任选的组分(E)，至少一种自由基可聚合有机共聚单体；或两个或更多个组分的反应产物。当组分(A)为至少一种自由基可聚合化合物时，至少一种有机硼烷自由基引发剂即组分(B)为必需的组分。
[0055]在一个实施例中，形成该第一涂层的组合物可包含组分(A)，至少一种有机聚合物；任选的组分(B)，至少一种有机硼烷自由基引发剂；组分(C)，至少一种溶剂；任选的组分(D)，至少一种有机氮反应性化合物；任选的组分(E)，至少一种自由基可聚合有机共聚单体；或两个或更多个组分的反应产物。当组分(A)为至少一种有机聚合物时，至少一种有机硼烷自由基引发剂即组分(B)为任选的组分。
[0056]在一个实施例中，形成该第一涂层的组合物可包含组分(A)、至少一种自由基可聚合化合物和至少一种有机聚合物；组分(B)，至少一种有机硼烷自由基引发剂；组分(C)，至少一种溶剂；任选的组分(D)，至少一种有机氮反应性化合物；任选的组分(E)，至少一种自由基可聚合有机共聚单体；或两个或更多个组分的反应产物。
[0057]在一些实施例中，溶剂溶胀聚合物凝胶由这么一种方法制得，所述方法包括在存在有至少一种可混溶流体(例如溶剂)的情况下，通过由有机硼烷自由基催化剂引发的自由基聚合反应来聚合有机聚硅氧烷以形成能吸收该可混溶流体的有机硅弹性体基质。因而，本发明的溶剂溶胀聚合物凝胶组合物可以是均匀的(例如，单相)，因为该弹性体(例如，在固化期间或之后的聚合物)在该可混溶流体中是可溶胀的或相容的，并且该可混溶流体在该弹性体固化时起到溶胀该弹性体的作用，或在该弹性体固化时被该弹性体吸收。在一些实施例中，组合物包含约20%至约99% (按重量计)的一种或多种可混溶流体和约1%至约80% (按重量计)的弹性体。在一些实施例中，组合物包含约50%至约90% (按重量计)的一种或多种可混溶流体和约10%至约50% (按重量计)的弹性体。该可混溶流体可由所得的弹性体基质增稠以形成在溶胀状态下具有这样的平台弹性剪切模量(G)的凝胶或半固态，所述平台弹性剪切模量小于或等于在未稀释状态(例如，不具有任何被吸收的溶剂的溶剂溶胀聚合物)下的弹性体固有的平台弹性剪切模量的一半。
[0058]在多个实施例中，由形成该第一涂层的组合物形成溶剂溶胀聚合物凝胶可包括在存在组分(B)、组分(C)、任选的氧气、任选的组分(D)和任选的组分(E)的情况下，在将温度保持在约5°C至95°C (或者，约10°C至约35°C)的同时，使组分(A)聚合以形成基本上均匀的有机硅弹性体凝胶。凝胶可以是与组分(C)相容并吸收组分(C)的弹性体。在一些实施例中，所形成的凝胶的平台弹性剪切模量不大于在未稀释状态(例如，不具有任何被吸收的溶剂的溶剂溶胀聚合物)下的有机硅弹性体固有的平台弹性剪切模量的一半。
[0059]在其他实施例中，由形成该第一涂层的组合物形成溶剂溶胀聚合物凝胶可包括在存在组分(C)、任选的组分(B)、任选的氧气、任选的组分(D)和任选的组分(E)的情况下，在将温度保持在约5°C至95°C (或者，约10°C至约35°C)的同时，使组分(A)聚合以形成基本上均匀的凝胶。凝胶可以是与组分(C)相容并吸收组分(C)的弹性体。在一些实施例中，所形成的凝胶的平台弹性剪切模量不大于在未稀释状态(例如，不具有任何被吸收的溶剂的溶剂溶胀聚合物)下的弹性体固有的平台弹性剪切模量的一半。
[0060]在一些实施例中，形成该第一涂层的溶剂溶胀聚合物凝胶包括(I)形成包含组分(A)、组分(C)，以及任选地，组分(B)、组分(D)或组分(E)的一者或多者的反应混合物；
(II)任选地，在存在氧气的情况下搅拌该反应混合物；其中在各组分进行组合期间、在各组分进行组合之后、或者所述期间和所述之后的组合，进行搅拌；(III)将反应混合物施加到多孔基材的至少一个表面，使得反应混合物至少部分地填充基材的至少一个表面的孔；以及(IV)让聚合反应继续进行直至形成凝胶。施加混合物的步骤(III)可以是充分搅拌以包括搅拌步骤(II)。施加混合物的步骤(III)可独立于搅拌步骤(II)进行。在一些实施例中，步骤⑴和/或(II)与步骤(III)同时进行；例如，步骤⑴和任选的步骤(II)可在多孔基材的存在下进行。在其他实施例中，步骤(I)和步骤(III)可同时进行，然后进行步骤(II)。组分(D)或组分(E)中的一者或多者可独立于组分(A)、任选的组分(B)和组分(C)而添加。在优选的实施例中，任选的组分(D)可在组分(A)的聚合反应之前添加(例如，作为初始反应混合物的一部分)；在其他实施例中，任选的组分(D)可在聚合反应期间(例如，在有机硅弹性体形成期间)添加；或在聚合反应之后(例如，在该弹性体吸收组分(C)而形成溶剂溶胀聚合物凝胶期间)添加；或者所述期间和所述之后的组合。在一些实施例中，任选的组分⑶可在组分(A)、(C)和任选的组分(D)、(E)混合之后添加。
[0061]在一些实施例中，继续搅拌直到凝胶组合物形成。在一些实施例中，搅拌仅仅是为了引发反应而进行，然后停止。在一些实施例中，除了伴随施加反应混合物出现搅拌之外不进行搅拌。在一些实施例中，在存在氧气的情况下进行搅拌，同时将温度保持在约5°C至约95°C。因而，温度可以为约 5°C至约 10°C、10°C至 15°C、15°C至 20°C、20°C至 25°C、25°C至30°C、30°C至 35°C、35°C至 40°C、40°C至 45°C、45°C至 50°C、50°C至 55°C、55°C至 60°C、60°C至 65°C、65°C至 70°C、70°C至 75°C、75°C至 80°C、80°C至 85°C、85°C至 90°C、或约 90°C至约95°C、或其任何组合。在一些实施例中，在存在氧气的情况下进行搅拌，同时将温度保持在约 10°C至约 35°C。因而，温度可保持在约 10°C、irC、12°C、13°C、14°C、15°C、16°C、17°C、18 °C >19 °C >20 °C >21 °C >22 °C >23 °C >24 °C >25 °C >26 °C >27 °C >28 °C >29 °C >30 °C >31 °C >32 °C >33°C、34°C和35°C或其任何组合。在一些实施例中，在部分地氧气减少的气氛下，例如，在氮或氩吹扫下进行搅拌。在一些实施例中，反应温度初始保持在环境温度(例如，介于约16°C和约30°C之间)，然后让其随着反应进行由于反应热而自然上升。
[0062]在一些实施例中，由本发明所公开的方法制备的溶剂溶胀聚合物凝胶包含在存在组分(B)、组分(C)、任选的氧气、任选的组分(D)以及任选的组分(E)的情况下将组分(A)聚合而形成的产物。在一些实施例中，溶剂溶胀聚合物凝胶可包含组分(A)、组分(C)、任选的氧气、任选的组分(B)、任选的组分(D)以及任选的组分(E);或两种或更多种组分的反应产物。如果聚合反应不完全，则在第一涂层中可存在未聚合的组合物的部分。当聚合反应进行到已形成溶剂溶胀聚合物凝胶的程度时，包括当凝胶已形成至可进行后续步骤的程度时，在一些实施例中，在第一涂层中仍可存在未聚合的组合物的部分。
[0063]在一个例子中，一种或多种溶剂(C)可在溶剂溶胀聚合物凝胶的形成期间不完全吸收。在具有不止一种可混溶流体的例子中，不同比例或数量的可混溶流体可在溶剂溶胀聚合物凝胶形成期间被吸收，包括一种或多种可混溶流体的全部被吸收，和包括一种或多种可混溶流体没有一种被吸收。在一些实施例中，使用本领域的技术人员已知的任何手段(包括，蒸发)，可在后续步骤之前、期间或之后将部分或全部的未完全吸收的流体移除。
[0064]在一些实施例中，一次施加形成该第一涂层的组合物。在其他实施例中，可不止一次施加形成该第一涂层的组合物。在每次施加组合物时，可以不同的方式施加形成该第一涂层的组合物。在其他例子中，在每次施加期间，可用相同的方法施加形成该第一涂层的组合物。
[0065]组分(A)，自由基可聚合化合物或有机聚合物
[0066]第一涂层或形成该第一涂层的涂层可包含组分(A)。组分(A)可包含自由基可聚合化合物或有机聚合物。在优选的实施例中，第一涂层或形成该第一涂层的涂层包含组分(A)。在其他实施例中，第一涂层或形成该第一涂层的涂层不包含组分(A)。如下文所述，第二涂层或形成该第二涂层的涂层可任选地包含组分(A)。在一些实施例中，第二涂层或形成该第二涂层的涂层包含组分(A)。在其他实施例中，第二涂层或形成该第二涂层的涂层不包含组分(A)。
[0067]组分(A)可包含自由基可聚合有机单体、低聚物、聚合物或其组合。组分(A)可包含具有自由基可聚合基团的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷可以是聚合物型的或低聚物和聚合物的混合物，并且聚合物型的有机聚硅氧烷既可以是均聚的也可以是杂聚的。另外，有机聚硅氧烷在化学结构上可以是直链的、支链的、高支化的或树脂型的。组分(A)可发生自由基催化加成聚合反应，并且在一些方面也可发生共聚反应和/或交联反应。对于水凝胶和醇凝胶的制备，组分(A)可选自至少一种与水、水相容的醇或其组合不混溶的化合物。
[0068]在一些实施例中，组分⑷可包含至少一种自由基可聚合化合物。此类化合物的合适例子可包括但不限于丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、全氟丁基丙烯酸酯、全氟丁基甲基丙烯酸酯、丙烯酸-1H，1H, 2H, 2H-十七氟癸酯、甲基丙烯酸-1H，1H, 2H, 2H-十七氟癸酯、四氢全氟丙烯酸酯、丙烯酸苯氧乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、双酚A丙烯酸酯、双酚A 二(甲基丙烯酸酯)、乙氧基化的双酚A丙烯酸酯、乙氧基化的双酚A甲基丙烯酸酯、六氟双酚A 二丙烯酸酯、六氟双酚A 二(甲基丙烯酸酯)、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、二丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基丙烯酸酯)、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基丙烯酸酯)、丙二醇单-甲基丙烯酸酯、乙二醇单-甲基丙烯酸酯、N-异丙基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基丙烯酸酯)、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、3-丁烯酸甲酯、碳酸烯丙基甲酯、焦碳酸二烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、碳酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二甲酯、碳酸二烯丙酯或其组合。其他可用的有机化合物包括末端有丙烯酸酯的聚氨酯预聚物，所述预聚物通过将异氰酸酯反应性丙烯酸酯单体、低聚物或聚合物(例如，羟基丙烯酸酯)与异氰酸酯官能化预聚物、末端有(甲基)丙烯酸酯的橡胶性低聚物和聚合物例如末端有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚异丁烯和(甲基)丙烯酸酯官能化的天然油衍生物(例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能化大豆油)反应而制备。
[0069]组分(A)可含有硅键合的反应性基团，所述反应性基团能够在存在或不存在固化剂或引发剂(诸如，组分(B))的情况下反应以形成组分(A)的固化产物。硅键合的反应性基团的例子包括但不限于-H、烯基、炔基、-0H、可水解基团、烯基醚、丙烯酰氧基烷基、取代的丙烯酰氧基烷基和环氧取代的有机基团。
[0070]在一些实施例中，组分(A)包含每个分子具有至少两个自由基可聚合部分的有机聚硅氧烷，其中这种部分为单官能化的、多官能化的或其组合。因而，组分(A)可以是有机聚硅氧烷的混合物，所述各有机聚硅氧烷在其官能度和/或自由基可聚合部分的性质上是不同的。组分(A)的各有机聚硅氧烷也可以在稠度上不同，从流体到树胶都有。例如，有机聚硅氧烷可以是流体、固体或在高温下或通过施加剪切力变得可流动的固体。在一些方面，有机聚硅氧烷在25°C下具有从约IcP至约5，000, OOOcP的粘度；或者在25°C下具有从约50cP至约500，OOOcP的粘度；或者在25°C下具有从约IOOcP至约100，OOOcP的粘度。
[0071]组分(A)的有机聚硅氧烷可具有玻璃化转变温度或在聚合或交联时形成具有玻璃化转变温度的弹性体，其中所得的有机硅组合物的粘度在使用温度下经历显著的变化。在一个例子中，此类组合物可用于促进干燥该凝胶的步骤。
[0072]在一些实施例中，组分(A)可包含自由基可聚合的有机聚硅氧烷，其化学式选自:
[0073](I) R13SiO (R12SiO) a (R1R2SiO) JiR13 ；
[0074]其中a的值为O至20000，并且b的值为I至20000 ;并且其中每个R1基团独立地为氢、卤素或单价有机基团，而每个R2基团独立地为单价不饱和有机基团；并且
[0075](2) R32R4SiO (R32SiO) c (R3R4SiO) ,SiR32R4 ；
[0076]其中c的值为O至20000，d的值为O至20000 ;并且其中每个R3独立地为氢、卤
素或单价有机基团，而每个R4基团独立地为单价不饱和有机基团。
[0077]合适的R1和R3基团可包括但不限于氢；有机基团(直链的和/或支链的)，例如，烷基基团、卤代烷基基团、烯基基团、炔基基团、丙烯酸酯官能团和甲基丙烯酸酯官能团；和其他有机官能团，例如，缩水甘油基基团、胺基、醚基、氰酸酯基团、异氰基基团、酯基团、羧酸基团、羧酸盐基团、琥珀酸盐基团、酸酐基团、巯基基团、硫化物基团、叠氮化物基团、膦酸盐基团、膦基团、掩蔽的异氰基基团和羟基基团。
[0078]合适的R2和R4基团可包括但不限于具有2-12个碳原子的单价烯基和炔基基团，例如，乙稀基、稀丙基、丁稀基、乙块基和丙块基基团；稀氧基聚(氧化稀)基团，例如，稀丙氧基(聚氧乙烯)、烯丙氧基聚(氧化丙烯)和烯丙氧基-聚(氧化丙烯)_共聚(氧乙烯)基团；丙烯酸酯官能团，例如，丙烯酰氧基丙基基团和甲基丙烯酰氧基丙基基团；及其卤素取代的类似物。在某些方面，R2和R4选自丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团。
[0079]组分(A)的一些代表性的例子包括但不限于甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、1，3-双(甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1，3-双(丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1，3-双(甲基丙烯酰氧基甲基)四甲基二硅氧烷、1，3-双(丙烯酰氧基甲基)四甲基二硅氧烷、α，ω，-甲基丙烯酰氧基甲基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、α，ω-丙烯酰氧基甲基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、α，ω-丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、侧链丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能化聚合物，例如，聚(丙烯酰氧基丙基-甲基甲硅烷氧基)聚二甲基硅氧烷和聚(甲基丙烯酰氧基丙基-甲基甲硅烷氧基)聚二甲基硅氧烷共聚物、具有多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能团的远螯聚二甲硅氧烷以及它们的组合，所述多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能团包括经由多丙烯酸酯或多甲基丙烯酸酯单体的迈克尔加成反应形成胺封端的聚二甲硅氧烷的那些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能团。还适用作自由基可聚合的有机硅化合物的物质包括单官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯封端的有机聚硅氧烷，例如由甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲娃烷基基团在一端封端和由正丁基二甲基甲娃烷基基团在另一端封端的聚二甲基娃氧烷。
[0080]在一些实施例中，组分(A)可包含硅氧烷树脂，所述硅氧烷树脂具有独立地选自以下的有机聚硅氧烷的结构单元:
[0081]
【权利要求】
1.一种涂覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步骤: (i)提供基材，其中所述基材的至少一个表面具有多个孔； (ii)在所述表面上形成第一涂层，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶； (iii)任选地将所述第一涂层从所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶剂溶胀聚合物凝胶在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二涂层，其中所述第二涂层包含聚合物、硅酸盐、任何形式的碳、金属、金属有机骨架、陶瓷或其组合；并且 (v)干燥在所述孔中的所述溶剂溶胀聚合物凝胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一涂层从所述表面移除的所述任选的步骤被执行，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶剂溶胀聚合物凝胶在所述孔中。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述基材为熔块。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述溶剂溶胀聚合物凝胶为水凝胶、有机凝胶、油凝胶或醇凝胶。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在所述表面上形成第一涂层包括: 施加形成所述第一涂层的涂层；并且 固化所述形成所述第一涂层的涂层，足以形成所述第一涂层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中施加所述形成所述第一涂层的涂层包括浸涂、旋涂、浸溃、喷涂、刷涂、辊涂、挤出、丝印或喷墨印刷中的至少之一。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中固化所述形成所述第一涂层的涂层包括以下至少之一:自由基聚合、氢化硅烷化固化、缩合固化、辐射固化、过氧化物固化、或暴露于环境温度、亚环境温度、高温、水分、气体、液体、蒸汽、固体或福射。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述形成所述第一涂层的涂层包含: 组分(A)，自由基可聚合化合物或有机聚合物； 任选地，组分(B)，有机硼烷自由基引发剂； 组分(C)，溶剂； 任选地，组分(D)，有机氮反应性化合物；以及 任选地，组分(E)，可聚合的共聚单体；并且 其中，当组分(A)包含自由基可聚合化合物时，存在组分(B)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述第二涂层选择性地可渗透至少一种气体。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中在所述表面上形成第二涂层包括形成包含金属有机骨架的第二涂层。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中在所述表面上形成第二涂层包括形成包含陶瓷的第二涂层。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中在所述表面上形成第二涂层包括: 施加形成所述第二涂层的涂层；并且 固化所述形成所述第二涂层的涂层，足以形成所述第二涂层。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述形成所述第二涂层的涂层包含:组分(A)，自由基可聚合化合物或有机聚合物； 任选地，组分(B)，有机硼烷自由基引发剂； 组分(C)，溶剂； 任选地，组分(D)，有机氮反应性化合物；以及 任选地，组分(E)，可聚合的共聚单体； 其中，当组分(A)包含自由基可聚合化合物时，存在组分(B)。
14.一种涂覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步骤: (i)提供基材，其中所述基材的至少一个表面具有多个孔； (?)在所述表面上形成第一涂层，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶，其中在所述表面上形成所述第一涂层包括: 施加形成所述第一涂层的涂层；并且 固化所述形成所述第一涂层的涂层，足以形成所述第一涂层； 其中所述形成所述第一涂层的涂层包含: 所述形成所述第一涂层的涂层的组分(A)，自由基可聚合化合物； 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(B)，有机硼烷自由基引发剂；· 所述形成所述第一涂层的涂层的组分(C)，液体； 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(D)，有机氮反应性化合物；以及 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(E)，可聚合的共聚单体； 其中，当所述形成所述第一涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物时，存在组分⑶； (iii)任选地将所述第一涂层从所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶剂溶胀聚合物凝胶在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二涂层，其中所述第二涂层包含聚合物、硅酸盐或其组合，其中在所述暴露的表面上形成所述第二涂层包括: 施加形成所述第二涂层的涂层；并且 固化所述形成所述第二涂层的涂层，足以形成所述第二涂层； 其中所述形成所述第二涂层的涂层包含: 所述形成所述第二涂层的涂层的组分(A)，自由基可聚合化合物或有机聚合物； 任选地，所述形成所述第二涂层的涂层的组分(B)，有机硼烷自由基引发剂； 所述形成所述第二涂层的涂层的组分(C)，溶剂； 任选地，所述形成所述第二涂层的涂层的组分(D)，有机氮反应性化合物；以及 任选地，所述形成所述第二涂层的涂层的组分(E)，可聚合的共聚单体； 其中，当所述形成所述第二涂层的涂层的组分(A)为自由基可聚合化合物时，存在组分(B);并且 (v)干燥在所述孔中的所述溶剂溶胀聚合物凝胶。
15.一种涂覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步骤: (i)提供基材，其中所述基材的至少一个表面具有多个孔； (?)在所述表面上形成第一涂层，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一涂层包含溶剂溶胀聚合物凝胶，其中在所述表面上形成所述第一涂层包括:施加形成所述第一涂层的涂层；并且 固化所述形成所述第一涂层的涂层，足以形成所述第一涂层； 其中所述形成所述第一涂层的涂层包含: 所述形成所述第一涂层的涂层的组分(A)，自由基可聚合化合物或有机聚合物； 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(B)，有机硼烷自由基引发剂； 所述形成所述第一涂层的涂层的组分(C)，溶剂； 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(D)，有机氮反应性化合物；以及 任选地，所述形成所述第一涂层的涂层的组分(E)，可聚合的共聚单体； 其中，当所述形成所述第一涂层的涂层的组分(A)包含自由基可聚合化合物时，存在组分⑶； (iii)任选地将所述第一涂层从所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶剂溶胀聚合物凝胶在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二涂层，其中所述第二涂层包含聚合物、硅酸盐、任何形式的碳、金属、金属有机骨架、陶瓷或其组合，其中在所述暴露的表面上形成所述第二涂层包括: 施加形成所述第二涂层的涂层；并且 由所述形成所述第二涂层的涂层形成所述第二涂层； 其中所述第二涂层包含陶瓷或金属有机骨架中的至少之一； 并且 (v)干燥在所述孔中的所述溶剂溶胀聚合物凝胶。
【文档编号】B01D67/00GK103547347SQ201280018226
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年2月14日 优先权日:2011年2月16日
【发明者】D·安, 克里斯托弗·黄, 蕾妮·贝里 申请人:道康宁公司