CN120917111A - 表面保护剂组合物 - Google Patents

Abstract

提供了包含油组分和水性组分的表面保护剂组合物。该油组分包含多官能聚有机硅氧烷，任选的至少一种硅烷。该水性组分包含磷基酸催化剂、充当该酸催化剂的封阻剂的碱、和水。任选地，该磷基酸催化剂具有大于‑2.0的中性酸Log P。至少一种非离子表面活性剂存在于油相或水相中。该油组分和水性组分形成水基乳液，该水基乳液能够被施加到基底并干燥以获得固化的保护膜。

Description

表面保护剂组合物

技术领域

提供了可用作汽车应用的表面保护剂的组合物和相关方法。

背景技术

在正常使用中，机动车辆的表面例如经常性地暴露于天气影响(诸如雨、雪、雹、结冰和其他降水)以及环境污染物(例如，尘土、尘垢、灰尘、气载污染物、路面残余物、昆虫碎屑和鸟粪)。希望通过清洁或洗涤它们以及在一些情况下随后打蜡和抛光或打磨它们而保持这些车辆的物理状况。

许多旨在改善或恢复车辆光洁度的产品可商购获得。据称可用于赋予表面，特别是汽车或其他车辆的表面防水性、光泽度和耐久性的涂料组合物描述于美国专利申请公开号2017/0349783(Kirino)中。高度耐磨的车辆油漆描述于美国专利申请公开号2011/0082254(Sepeur等人)中。

包括具有可水解基团的聚有机硅氧烷的某些组合物已被报道可用于汽车涂料，并且描述于以下中：美国专利号9,334,408(Onai)、美国专利申请公开号2008/0026163(Hamaguchi等人)、国际专利申请公开号WO 2014/120601(Harkness等人)以及公布的日本专利申请2018/080291(Takashima)。

发明内容

在汽车售后市场中存在多层级的保护产品。第一层级使用基于巴西棕榈蜡或基于天然蜡的产品。虽然易于使用，但这些产品往往具有不显著的疏水特性并且在车辆上的寿命较差。下一层级使用合成材料，诸如特种有机官能有机硅，其由于车辆表面与活性成分之间的亲和力增加而提供更高的耐久性，并且通常提供更大的疏水性。与天然蜡相比，这些材料具有更高的温度稳定性，并且可表现出改善的耐水性和耐皂性。最高层级通常限于专业市场，并且使用与水分反应并在环境条件下随时间固化的反应性化学物质，诸如硅烷、聚有机硅氧烷和/或硅氮烷的共混物。通过形成高度交联的结构，这些产品可显示出甚至更高的耐化学性和耐洗涤性，与较低层级的产品相比具有甚至进一步改善的耐久性。

最高层级产品的一个缺点与其反应性有关。因为这些产品可非常快速地固化，所以存在特殊的配方、包装、储存寿命和应用注意事项以及对这些类型产品的用户/安装者的专业化培训。这反过来可显著减少消费者获得这种保护的机会并增加其成本。另外，使用这些产品的应用中的错误可能导致条纹和高点。一旦膜固化，这些错误就不再容易校正，需要积极的方法，例如打磨(compounding)、砂磨或抛光。

这些问题可通过所提供的组合物来克服，该组合物含有多官能聚有机硅氧烷、任选的至少一种硅烷和至少一种非离子表面活性剂。多官能聚有机硅烷是包含共价键合到氧和碳原子两者的硅原子以及烷氧基硅烷基团的低聚物或聚合物材料。这些组分以在水包油乳液中的水相中稳定的水反应性油相的形式提供。该乳液可通过使用水溶性催化剂来活化，其中破坏乳液(例如，通过蒸发或擦拭到车辆上)导致油滴聚结并交联成耐溶剂和洗车的保护膜。这产生了一种持久的解决方案，其中熟练用户的单次应用可在长时间的正常驾驶条件下保护车辆。

在第一方面，提供了一种表面保护剂组合物。所述表面保护剂组合物包含：油组分，所述油组分包含多官能聚有机硅氧烷；和任选的至少一种硅烷；水性组分，所述水性组分包含磷基酸催化剂，其任选地具有大于-2.0的中性酸Log P；碱，所述碱充当所述酸催化剂的封阻剂；和水；和至少一种非离子表面活性剂，所述至少一种非离子表面活性剂存在于所述油组分或所述水性组分中，其中所述油组分和所述水性组分形成水基乳液。

在第二方面，提供了一种制备涂覆制品的方法，所述方法包括：在基底的表面的至少一部分上施加所述组合物；以及使所述组合物中的所述水和所述碱蒸发，从而通过所述酸催化剂诱导所述油组分固化，以在所述基底的所述表面的至少一部分上获得涂层。

在第三方面，提供了一种通过所述方法制备的涂覆制品。

定义

如本文所用：

“脂族基团”意指饱和或不饱和的直链、支链或环状的烃基团。例如，该术语用于涵盖烷基、烯基和炔基基团。

“烷基”是指为烷烃的自由基的一价基团并且包括直链、支链、环状和二环烷基基团以及它们的组合，包括未取代的和取代的烷基基团两者。除非另外指明，否则烷基基团通常含有1个至30个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团含有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。环状基团可以是单环的或多环的，并且通常具有3至10个环碳原子。“烷基”基团的示例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基和降冰片基。

“亚烷基”是指如上定义的二价或三价形式的“烷基”基团。

“环境条件”意指在21℃和101.3千帕处。

“氨基基团”是由通过单键附接到氢原子、烷基基团、芳基基团或这三者的组合的氮原子组成的官能团。伯氨基基团包括键合到氮的两个氢原子，仲氨基基团包括键合到氮的一个氢原子，并且叔氨基基团不包括键合到氮的氢原子。

“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳族环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳族环可具有稠合至芳族环的一种或多种附加的碳环。除非另外指明，否则芳基基团通常包含6至30个碳原子并且任选地包含至少一个杂原子(即，O、N或S)。在一些实施方案中，芳基基团含有6至20个、6至18个、6至16个、6至12个或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基、蒽基和吡啶基。

“亚芳基”是指如上定义的二价形式的“芳基”基团。

“芳基亚烷基”是指芳基基团附接到其上的“亚烷基”部分。

“芳基烷亚基”是指附接到“亚烷基”部分的末端芳基基团。

“链中杂原子”意指代替碳链中的一个或多个碳原子的非碳(例如氧、氮或硫)的原子(例如，以便形成碳-杂原子-碳链或碳-杂原子-杂原子-碳链)。

“固化”是指通过共价化学键(通常经由使分子或基团交联)将聚合物链接合在一起以形成网状聚合物。因此，在本公开中，术语“经固化的”和“交联的”可以互换使用。固化或交联的聚合物的特征通常在于不溶性，但在适当的溶剂的存在下可以是可溶胀的。

“可固化组合物”是指可被固化的组合物。

“环氧基基团”是指由通过单键连接到两个相邻碳原子的氧原子组成的官能团，从而形成三元环氧化物环。

“氟代-”(例如，涉及基团或部分，诸如“氟代亚烷基”或“氟代烷基”或“氟碳化合物”的情况)或“氟化”可意指部分氟化，使得存在至少一个键合碳的氢原子，或者全氟化的。

“可水解基团”或“可水解官能团”是指可在大气压条件下与水反应的基团。与水的反应可以任选地由酸或碱催化。可水解基团常常在其发生反应时转化成羟基基团。羟基基团常常发生进一步的反应(例如缩合反应)。如本文所用，该术语通常用来指键合至甲硅烷基基团中的硅原子的一个或多个基团。合适的可水解基团包括卤素(例如，碘、溴、氯)；烷氧基(例如，-O-烷基)、芳氧基(例如，-O-芳基)、酰氧基(例如，-O-C(O)-烷基)、氨基(例如，-NR¹R²，其中R¹或R²中的每一者独立地为氢或烷基)、聚亚烷氧基；和肟(例如，-O-N＝C-R¹R²)。

“卤素”是指卤素原子或一个或多个卤素原子，包括氯原子、溴原子、碘原子和氟原子或氟取代基、氯取代基、溴取代基或碘取代基。

“(甲基)丙烯酸酯基团”是指式CH2＝CH-C(O)O-的丙烯酸酯基团和式CH₂＝C(CH³)-C(O)O-的甲基丙烯酸酯基团的官能团。

“低聚物”是指包含至少两个重复单元并且分子量小于其缠结分子量的分子；与聚合物不同，当除去或加入单个重复单元时，此类分子在特性上表现出显著的改变。

“氧基”意指式-O-的二价基团或部分。

“全氟-”(例如，涉及基团或部分，如在“全氟亚烷基”或“全氟烷基”或“全氟烃”的情况下)或“全氟化的”意指完全氟化的，使得除非另外指明，否则不存在可由氟置换的与碳键合的氢原子。

“全氟醚”意指具有两个与氧原子连接(即，存在至少一个链中氧原子)的饱和或不饱和的全氟化碳基团(直链的、支链的、环状的(例如，脂环的)或它们的组合)的基团或部分。

“多氟聚醚”意指具有三个或更多个与氧原子连接(即，存在至少两个链中氧原子)的饱和或不饱和的全氟化碳基团(直链的、支链的、环状的(例如，脂环的)或它们的组合)的基团。

具体实施方式

如本文所用，术语“包括”及其变型当这些术语出现在具体实施方式和权利要求中时不具有限制意思。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组，但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。所谓“由……组成”是指包括并且限于短语“由……组成”随后的内容。因此，短语“由……组成”指示列出的要素为所需的或强制性的，并且不可存在其他要素。所谓“基本上由……组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其他要素。因此，短语“基本上由……组成”指示所列要素为所需的或强制性的，但其他要素为任选的并且可存在或可不存在，取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。

在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”、“该”和“所述”并非仅旨在指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与短语“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。

除非内容另外清楚指出，否则术语“或”一般以包括“和/或”的普通意义使用。

术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。

另外在本文中，所有数值假定通过术语“约”修饰，并且在某些实施方案中通过术语“精确地”修饰。如本文所用，关于所测量的量，术语“约”是指所测量的量方面的偏差，这个偏差为如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的那种与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。在本文中，“至多”某数字(例如，至多50)包括该数字(例如，50)。

另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

贯穿本说明书的对“一些实施方案”的引用，意指结合实施方案所述的具体特征、构型、组合物或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各处出现的此类短语不一定是指本公开中的相同实施方案。此外，具体特征、构型、组合物或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式进行组合。

本公开的上述概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实现方式。以下描述更具体地举例说明了例示性实施方案。在本申请全文中的若干地方，通过示例的列表来提供指导，这些示例可以各种组合方式使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应被理解为排他性列表。

所提供的组合物可用于保护表面免于暴露于天气要素、污垢和碎屑。待保护的表面可包括车辆表面，特别是汽车外表面。这些组合物可以是水基乳液，并且通常是水包油乳液。这些水基乳液包含由一种或多种表面活性剂稳定的油组分和水性组分。油组分包含多官能聚有机硅氧烷和任选的至少一种硅烷。水性组分包含酸催化剂、碱和水。碱充当酸催化剂的封阻剂。至少一种非离子表面活性剂可存在于油组分或水性组分中。

可用于本公开的组合物的多官能聚有机硅氧烷包括可以是直链或支链的低聚物和聚合物。可用的低聚物和聚合物包括具有无规、交替、嵌段或接枝结构或它们的组合的那些。当存储和施加组合物时，其通常不具有网络、笼形或交联结构。

可用的聚有机硅氧烷可包含各自独立地由式I表示的二价单元：

其中每个R独立地为烷基、芳基、芳基烷亚基或杂环烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基未被取代或被卤素取代并且任选地被至少一个链中-O-、-S-、-NR¹¹-或它们的组合插入，或者其中芳基、芳基烷亚基和杂环烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基、卤素或它们的组合取代。在上文中，R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。

可用的聚有机硅氧烷还可包含根据下式的硅氧烷重复单元：(OR")_p-Si(R’)_3-p-[G-Si(R’)₂]_t-(W)_s-[(R’)₂SiO]_q-[Si(R’)₂-G]_t-Si(R’)_3-p-(OR")_p；(R"O)_p-Si(R’)_3-p-[(R’)₂SiO]_q-(W)_s-[(R’)₂SiO]_q]-Si(R’)_3-p-(OR")_p；或R-[G-Si(R’)₂]_t-(W)_s-[(R’)₂SiO]_q-[Si(R’)₂-G]_t-[Si(R’)_3-p-(OR")_p]，其中G和W各自为独立地选自氧基、亚烷基、亚芳基、杂亚芳基、亚环烷基和杂亚环烷基的二价连接基团；R选自烷基、亚烷基、氟代烷基、芳基、氟代芳基、环烷基、氟代环烷基、杂烷基、杂氟代烷基、杂芳基、杂氟代芳基、杂环烷基和杂氟代环烷基；每个R’独立地选自烷基、亚烷基、氟代烷基、芳基、氟代芳基、环烷基、氟代环烷基、杂烷基、杂氟代烷基、杂芳基、杂氟代芳基、杂环烷基、杂氟代环烷基、氧基烷基、氧基亚烷基、氧基氟代烷基、氧基芳基、氧基氟代芳基、氧基环烷基、氧基氟代环烷基、氧基杂烷基、氧基杂氟代烷基、氧基杂芳基、氧基杂氟代芳基、氧基杂环烷基和氧基杂氟代环烷基；每个R"独立地选自烷基，优选地甲基或乙基；p为选自1、2或3的整数；每个q独立地选作0-1000的整数，包括端值；s选作0-40的整数，包括端值；并且每个t独立地选作0或1的整数。

在某些实施方案中，R¹¹是氢或烷基，例如，具有1至4个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在某些实施方案中，R¹¹是甲基或氢。在一些实施方案中，烷基、芳基、芳基烷亚基或杂环烷亚基基团上的一个或多个卤素是氟基团。R通常被认为是不可水解基团，其不能在上述条件下水解以水解可水解基团。

当R被氟化时，在一些实施方案中，R为R_fC_jH_2j-，其中j为2至8(或2至3)的整数，并且R_f为具有1至12个碳原子(或1至6个碳原子)的氟化或全氟化烷基基团；在一些实施方案中，R为R_f’C_jH_2j-，其中j为2至8(或2至3)的整数，并且R_f’为具有1至45个碳原子(在一些实施方案中，1至30个碳原子)的氟化或全氟化聚醚基团、芳基以及它们的组合。在一些实施方案中，R_f为全氟烷基基团；并且/或者R_f’为全氟聚醚基团。全氟聚醚基团可以为直链的、支链的、环状的或它们的组合。全氟聚醚基团可为饱和的或不饱和的(在一些实施方案中，为饱和的)。可用的全氟聚醚基团的示例包括具有以下的那些：-(C_pF_2p)-、-(C_pF_2pO)-、-(CF(R_f)O)-、-(CF(R_f)C_pF_2pO)-、-(C_pF_2pCF(R_f)O)-或-(CF₂CF(R_f)O)-重复单元或它们的组合，其中p为1至10(或1至8、或1至6、或1至4、或1至3)的整数；R_f选自全氟烷基、全氟醚、全氟聚醚和全氟烷氧基基团，这些基团为直链的、支链的、环状的或它们的组合，并且具有至多12个碳原子、至多10个碳原子、至多8个碳原子、至多6个碳原子、至多4个碳原子或至多3个碳原子和/或至多4个氧原子、至多3个氧原子、至多2个氧原子或零或一个氧原子。在这些全氟聚醚结构中，不同的重复单元可以以嵌段、交替或无规排列进行组合以形成全氟聚醚基团。

全氟聚醚基团的末端基团可以是例如(C_pF_2p+1)-或(C_pF_2p+1O)-，其中p如上所定义。可用的全氟聚醚基团的示例包括C₃F₇O(CF(CF₃)CF₂O)_n”CF(CF₃)-、C₃F₇O(CF₂CF₂CF₂O)_n”CF₂CF₂-、CF₃O(C₂F₄O)_n”CF₂-、CF₃O(CF₂O)_n”C₂F₄O)_qCF₂-和F(CF₂)₃O(C₃F₆O)_q(CF₂)₃-，其中n”具有0至50、或1至50、或3至30、或3至15、或3至10的平均值；并且q具有0至50、或3至30、或3至15、或3至10的平均值。

在一些实施方案中，全氟聚醚基团包含至少一个二价的六氟丙烯氧基基团(-CF(CF₃)-CF₂O-)。全氟聚醚基团可包括F[CF(CF₃)CF₂O]_aCF(CF₃)-(或如上表示的C₃F₇O(CF(CF₃)CF₂O)_nCF(CF₃)，其中n+1＝a)，其中a具有4至20的平均值。此类全氟聚醚基团可以通过六氟环氧丙烷的低聚获得。

在一些实施方案中，每个R独立地为烷基、芳基或被氟基团取代并且任选地被至少一个链中-O-基团插入的烷基。适用于式I中的R的烷基基团通常具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。可用烷基基团的示例包括甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基和异丁基。在一些实施方案中，每个R独立地为具有至多六个(在一些实施方案中，至多4个、3个或2个)碳原子的烷基、F[CF(CF₃)CF₂O]_aCF(CF₃)C_jH_2j-(其中j为2至8(或2至3)的整数并且a具有4至20的平均值)、C₄F₉C₃H₆-、C₄F₉C₂H₄-、C₄F₉OC₃H₆-、C₆F₁₃C₃H₆-、CF₃C₃H₆-、CF₃C₂H₄-、苯基、苄基或C₆H₅C₂H₄-。在一些实施方案中，每个R独立地为甲基或苯基。在一些实施方案中，每个R为甲基。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷具有多于两个(在一些实施方案中，至少2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3个或更多个)-SiY_pR_3-p基团，其中Y为可水解基团，R如上文在其任何实施方案中所定义，并且p为1、2或3(在一些实施方案中，2或3，或3)。合适的可水解基团包括烷氧基(例如，-O-烷基)、芳氧基(例如，-O-芳基)、酰氧基(例如，-O-C(O)-烷基)、氨基(例如，-NR¹R²，其中每个R¹或R²独立地为氢或烷基)、肟(例如，-O-N＝CR¹R²)；或聚亚烷基氧基(例如，-[EO]_h-[R⁹O]_i-[EO]_h-R⁹’或-[R⁹O]_i-[EO]_h-[R⁹O]_i-R⁹’，其中EO表示–CH₂CH₂O–；每个R⁹O独立地表示–CH(CH₃)CH₂O–、–CH₂CH(CH₃)O–、–CH(CH₂CH₃)CH₂O–、–CH₂CH(CH₂CH₃)O–或–CH₂C(CH₃)₂O–(在一些实施方案中，–CH(CH₃)CH₂O–或–CH₂CH(CH₃)O–)，每个h独立地为1至150(在一些实施方案中，7至约150、14至约125、5至15、或9至13)的数字；并且每个i独立地为0至55(在一些实施方案中，约21至约54、15至25、9至约25、或19至23)的数字；并且其中R⁹’为氢或具有至多四个碳原子的烷基)。烷氧基和酰氧基任选地被卤素取代，并且芳氧基任选地被卤素、烷基(例如，具有至多4个碳原子)或卤代烷基取代。在一些实施方案中，烷氧基和酰氧基具有至多18个(或至多12个、6个或4个)碳原子。在一些实施方案中，芳氧基具有6至12个(或6至10个)碳原子。在一些实施方案中，每个Y独立地为烷氧基、芳氧基或酰氧基。在一些实施方案中，每个Y独立地为具有至多十个碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为具有1至6个(例如，1至4个)碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为甲氧基或乙氧基。

多于两个(在一些实施方案中，至少2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3个或更多个)-SiY_pR_3-p基团可以是侧基、末端基团、或侧基和末端基团的组合。在一些实施方案中，-SiY_pR_3-p基团是侧基。在一些实施方案中，聚有机硅氧烷以-SiR₃基团封端，其中R如上文在其任何实施方案中所定义。在一些实施方案中，聚有机硅氧烷具有至多10、9、8、7、6或5个-SiY_pR_3-p基团。在一些实施方案中，聚有机硅氧烷可在聚合物中具有平均多于两个-SiY_pR_3-p基团。在一些实施方案中，由式I表示的二价单元与-SiY_pR_3-p基团的比率为至少4、5、10和至多400、300、200、100或75。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷包含m个由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元和n个由式II表示的二价单元：

，其中n为至少1，m为0、1、2或更多，并且m+n大于2(在一些实施方案中，至少2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、或更多)。在一些实施方案中，m+n在3至10、3至8或3至6的范围内。在一些实施方案中，聚有机硅氧烷包含由式II表示的二价单元。在式II中，每个R独立地如上文针对式I的二价单元所定义，每个Y和p如上文在其任何实施方案中所定义，并且每个Q独立地为亚烷基、亚芳基或被芳基进行插入或封端中的至少一种操作的亚烷基，其中亚烷基、亚芳基和被芳基进行插入和/或封端中的至少一种操作的亚烷基任选地被以下基团进行插入或封端中的至少一种操作：至少一个醚(即，-O-)、硫醚(即，-S-)、胺(即，-NR¹¹-)、酰胺(即，-N(R¹¹)-C(O)-或-C(O)-N(R¹¹)-)、酯(即，-O-C(O)-或-C(O)-O-)、硫酯(即，-S-C(O)-或-C(O)-S-)、碳酸酯(即，-O-C(O)-O-)、硫代碳酸酯(即，-S-C(O)-O-或-O-C(O)-S-)、氨基甲酸酯(即，-(R¹¹)N-C(O)-O-或-O-C(O)-N(R¹¹)-)、硫代氨基甲酸酯(即，-N(R¹¹)-C(O)-S-或-S-C(O)-N(R¹¹)-)、脲(即，-(R¹¹)N-C(O)-N(R¹¹)-)、硫脲(即，-(R¹¹)N-C(S)-N(R¹¹))。

在包括R¹¹的这些基团中的任一个基团中，R¹¹为氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中，R¹¹为氢或烷基，例如，具有1至4个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中，R¹¹为甲基或氢。短语“被至少一个官能团插入”是指在该官能团的任一侧具有亚烷基、芳基亚烷基或烷基亚芳基基团的一部分。被醚插入的亚烷基的一个示例是-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-。类似地，被亚芳基插入的亚烷基在亚芳基的任一侧具有亚烷基的一部分(例如，-CH₂-CH₂-C₆H₄-CH₂-)。

在一些实施方案中，每个Q独立地为任选地被至少一个醚、硫醚或它们的组合进行插入或封端中的至少一种操作的亚烷基。亚烷基可具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。在一些实施方案中，Q为具有1至10个、1至6个、1至4个、1至3个或1至2个碳原子的亚烷基。在一些实施方案中，Q是聚(亚烷基氧)基团。合适的聚(亚烷基氧)基团包括由式(OR¹⁰)_a’表示的那些，其中每个OR¹⁰独立地为-CH₂CH₂O-、–CH(CH₃)CH₂O–、–CH₂CH₂CH₂O–、–CH₂CH(CH₃)O–、-CH₂CH₂CH₂CH₂O-、–CH(CH₂CH₃)CH₂O–、–CH₂CH(CH₂CH₃)O–和–CH₂C(CH₃)₂O–。在一些实施方案中，每个OR¹⁰独立地表示-CH₂CH₂O-、–CH(CH₃)CH₂O–或–CH₂CH(CH₃)O–。每个a’独立地为5至300的数字(在一些实施方案中，10至约250、或20至约200)。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷包含由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元，其中Q、R和p如上文在其任何实施方案中所定义。对于末端-Q-SiY_pR_3-p基团，Q也可以是键。在一些实施方案中，聚硅氧烷包含由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元。在一些实施方案中，聚硅氧烷包含两个由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元。如果聚硅氧烷是支链的，则其可包含多于两个由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元。在一些实施方案中，聚硅氧烷包含至少一个由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷由式III表示：

(R’)R₂SiO[R₂SiO]_r[(Y_pR_3-pSiQ)RSiO)]_sSiR₂(R’)[III]

在式III中，每个R’独立地为R或由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元；R、Y、Q和p如上文在其任何实施方案中所定义，s为至少1，并且r+s在10至1000、10至500、10至400、10至300、12至300、13至300、13至200、10至100、10至50、或10至30的范围内。在一些实施方案中，当s为1时，每个R’独立地由式-Q-SiY_pR_3-p表示。在式III的一些实施方案中，至少40％，并且在一些实施方案中至少50％的R基团为苯基、甲基、或它们的组合。例如，至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少98％、或至少99％的R基团可为苯基、甲基、或它们的组合。在式III的一些实施方案中，至少40％、并且在一些实施方案中至少50％的R基团为甲基。例如，至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少98％、或至少99％的R基团可为甲基。在一些实施方案中，每个R为甲基。虽然式III以嵌段共聚物示出，但应当理解，式I和II的二价单元可无规定位在共聚物中。因此，可用于实践本公开的聚有机硅氧烷还包括无规共聚物。

在一些实施方案中，r单元与s单元以及由-Q-SiY_pR_3-p或Y表示的R’基团的比率为至少4、5、10并且至多400、300、200、100或75。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷包含至少一个由式IV表示的二价单元：

，其中Y如上文在其任何实施方案中所定义，并且R’是R或Y。在一些实施方案中，聚有机硅氧烷具有至少一个-Si(R’)₂Y端基，其中R’是R或Y，并且Y如上文在其任何实施方案中所定义。在一些实施方案中，每个Y独立地为烷氧基、芳氧基或酰氧基。在一些实施方案中，每个Y独立地为具有至多十个碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为具有1至6个(例如，1至4个)碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为甲氧基或乙氧基。在一些实施方案中，每个R’独立地为苯基或甲基。在一些实施方案中，每个R’为甲基基团。

在一些实施方案中，基于聚有机硅氧烷的总重量，聚有机硅氧烷具有小于10重量％、小于5重量％、小于2.5重量％或小于1重量％的由式RSiO_3/2表示的单元。

在所提供的组合物中的聚有机硅氧烷的一些实施方案中，每个Y为甲氧基。在一些实施方案中，基于聚有机硅氧烷的总重量，聚有机硅氧烷中甲氧基基团的重量百分比不超过25％、20％、15％、10％或5％。在一些实施方案中，基于聚有机硅氧烷的总重量，聚有机硅氧烷中甲氧基基团的重量百分比为至少0.05％、0.1％、0.5％、1.0％或1.5％。

在一些实施方案中，基于组合物的总重量，所提供的组合物包含至少1重量％(wt％)、至少5重量％、至少10重量％、至少50重量％或至少60重量％的聚有机硅氧烷。在一些实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含至多99重量％、至多95重量％或至多90重量％的聚有机硅氧烷。在包含溶剂或水的实施方案中，这些百分比中的任一个可以基于组合物中固体的总重量(即，不包括溶剂和/或水)。合适的溶剂可包括例如二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈、乙二醇、丙二醇和甘油。

聚硅氧烷可通过已知的合成方法制备，并且许多聚硅氧烷可商购获得(例如，获自德国慕尼黑的威凯化学品公司(Wacker Chemie AG,Munich,Germany)、日本东京的信越化学工业株式会社(Shin-Etsu Chemical,Tokyo,Japan)、道康宁公司(Dow CorningCorporation)，或获自盖勒斯特公司(Gelest,Inc.)(参见例如《硅化合物：硅烷和有机硅(Silicon Compounds:Silanes and Silicones)》，第二版，由B.Arkles和G.Larson编辑，盖勒斯特公司，(2008)中所述的聚硅氧烷)。聚有机硅氧烷可通过使用已知的合成方法制备，该已知的合成方法包括烯烃(例如乙烯基三甲氧基硅烷)与氢硅氧烷(小分子、低聚物或聚合物)的铂催化加成反应。

在一些实施方案中，所提供的组合物中的聚有机硅氧烷具有至少300克/摩尔、至少500克/摩尔、至少1000克/摩尔、至少2000克/摩尔、至少3000克/摩尔、至少4000克/摩尔，或至少5000克/摩尔的数均分子量。本文所公开的聚硅氧烷通常具有一定的分子量分布。重复单元、端基的数量和类型和聚硅氧烷的分子量可例如使用本领域技术人员已知的技术通过核磁共振(NMR)光谱法(包括²⁹Si NMR光谱法)来测定。聚有机硅氧烷中-SiY_pR_3-p基团的数量可以通过NMR测定。分子量(特别是对于较高分子量材料，包括数均分子量和重均分子量)也可例如使用本领域技术人员已知的技术通过凝胶渗透色谱法(即，尺寸排阻色谱法)来测量。

在所有实施方案中，包含硅烷可能不是必需的，并且在一些情况下可能降低乳液的稳定性。然而，对于产品的最终性能，包含硅烷可能是有益的。在一些实施方案中，硅烷为氨基官能硅烷。各种可用的氨基官能硅烷由式V表示：

(R⁶)₂N-[R⁴-Z]_r-R⁴-[SiY_p(R⁵)_3-p][V]

在式V中，每个R⁴独立地为亚烷基、亚芳基或被亚芳基插入或封端的亚烷基。在一些实施方案中，每个R⁴独立地为二价亚烷基基团。在一些实施方案中，每个R⁴独立地为具有至多6个(在一些实施方案中，5、4或3个)碳原子的二价亚烷基基团。每个Z独立地为-O-或-NR⁶-，并且r为0、1、2或3。在一些实施方案中，r为0。在一些实施方案中，每个Z为-NR⁶-。在一些实施方案中，r为1、2或3。在一些实施方案中，r为1或2。在其中r为1、2或3的实施方案中，第二氨基官能硅烷包括例如二氨基官能硅烷、三氨基官能硅烷和四氨基官能硅烷。在其中r大于0的一些实施方案中，-[R⁴-Z]_r-R⁴-由式–CH₂-CH₂-N(R⁶)-CH₂-CH₂-CH₂-或–CH₂-CH₂-N(R⁶)–CH₂-CH₂-N(R⁶)-CH₂-CH₂-CH₂-表示。

在式V中，每个R⁵可独立地为烷基、芳基、或被芳基插入或封端的烷亚基。在一些实施方案中，R⁵为烷基或芳基烷亚基。在这些实施方案中的一些实施方案中，R⁵为烷基(例如，甲基或乙基)。

在式V中，每个R⁶独立地为氢、烷基、芳基、被芳基插入或封端的烷亚基或-R⁴-[SiY_pR⁵ _3-p]，其中R⁴如任何上述实施方案中所定义。在一些实施方案中，一个R⁶基团为氢或烷基，并且另一个R⁶基团为-R⁴-[SiY_pR⁵ _3-p]。在这些实施方案中的一些实施方案中，一个R⁶基团为烷基，并且另一个R⁶基团为-R⁴-[SiY_pR⁵ _3-p]。在这些实施方案中的一些实施方案中，烷基可具有至多6个(在一些实施方案中，至多5、4、3或2个)碳原子。在一些实施方案中，一个R⁶基团为氢或甲基，并且另一个R⁶基团为-R⁴-[SiY_pR⁵ _3-p]。在这些实施方案中的一些实施方案中，一个R⁶基团为氢，并且另一个R⁶基团为-R⁴-[SiY_pR⁵ _3-p]。在一些实施方案中，每个R⁶为氢。在一些实施方案中，至少一个R⁶为具有至多6个(在一些实施方案中，至多5个、4个、3个或2个)碳原子的烷基。在一些实施方案中，一个R⁶为甲基，并且一个R⁶为氢。

在式V中，Y和p独立地如上文针对式I在其任何实施方案中所定义。

适用于所提供的组合物的氨基官能硅烷的示例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、N-甲基-双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、N-甲基-双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三甲氧基硅烷、[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]三乙氧基硅烷、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三乙氧基硅烷、N,N’-双[3-三甲氧基甲硅烷基丙基]-乙二胺、N,N-双[3-三甲氧基甲硅烷基丙基]-乙二胺以及它们的组合。

在一些实施方案中，本公开的硅烷为环状氮杂硅烷。此类化合物可由下式VI表示。

在式VI中，R⁷为具有2至5个碳原子的亚烷基并且未被插入或被至少一个链中-N(R⁸)-插入，其中每个R⁸独立地为氢、烷基或烯基，在一些实施方案中，具有至多12、6、4、3或2个碳原子且未被取代或被-NR⁶ ₂取代，其中R⁶独立地如上文所定义；并且每个Y独立地如上文在其任何实施方案中结合式I所定义。合适环状氮杂硅烷的示例包括2,2-二甲氧基-N-丁基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2-甲基-2-甲氧基-N-(2-氨基乙基)-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2,2-二乙氧基-N-(2-氨基乙基)-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2,2-二甲基-N-烯丙基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2,2-二甲氧基-N-甲基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2,2-二乙氧基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、2,2-二甲氧基-1,6-二氮杂-2-硅杂环辛烷以及N-甲基-1-氮杂-2,2,4-三甲基硅杂环戊烷。

所提供的组合物可包含式V的氨基官能硅烷或式VI的环状氮杂硅烷的中的至少一者。在一些实施方案中，组合物包含氨基官能硅烷。在一些实施方案中，组合物包含环状氮杂硅烷。在一些实施方案中，组合物包含氨基官能硅烷和环状氮杂硅烷两者。

在一些实施方案中，基于组合物的总重量，所提供的组合物包含至少1重量％、至少0.1重量％、至少0.01重量％、或至少0.001重量％的氨基官能硅烷或环状氮杂硅烷中的至少一者，包括上述那些中的任何一种。在一些实施方案中，基于组合物总重量，组合物包含至多10重量％、至多5重量％、或至多1重量％的氨基官能硅烷或环状氮杂硅烷中的至少一者，包括上述那些中的任何一种。在包含溶剂和/或水的实施方案中，这些百分比中的任一个可以基于组合物中固体的总重量(即，不包括溶剂和/或水)。

所提供的组合物可包含除上述的聚有机硅氧烷以外的聚有机硅氧烷。组合物中的其他聚有机硅氧烷可以包含或不包含反应性官能团(例如，可水解官能团、乙烯基、巯基、氨基、羟基或氢化物官能团)。

在一些实施方案中，本公开的聚有机硅氧烷是第一聚有机硅氧烷，并且油组分还包含第二聚有机硅氧烷，该第二聚有机硅氧烷包含由式I表示的二价单元，其中每个R独立地如上文在其任何实施方案中所定义，其中第二聚有机硅氧烷不包含可水解基团。第二聚有机硅氧烷可以是由式I表示的二价单元和末端-SiR₃基团组成的线性聚有机硅氧烷，其中每个R独立地如上文在其任何实施方案中所定义。在一些实施方案中，每个R为甲基。在一些实施方案中，第二聚有机硅氧烷是不具有反应性官能团的聚二甲基硅氧烷。

在一些实施方案中，所提供的组合物包含第三聚有机硅氧烷，该第三聚有机硅氧烷包含由式I表示的二价单元，其中每个R独立地如上文在其任何实施方案中所定义，其中第二聚有机硅氧烷具有至少一个，在一些实施方案中具有两个-SiY_pR_3-p基团，其中Y是可水解基团，R如上文在其任何实施方案中所定义，并且p为1、2或3(在一些实施方案中，2或3、或3)。合适的可水解基团包括上文针对聚有机硅氧烷所述的那些可水解基团中的任何一种。在一些实施方案中，每个Y独立地为烷氧基、芳氧基或酰氧基。在一些实施方案中，每个Y独立地为具有至多十个碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为具有1至6个(例如，1至4个)碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个Y独立地为甲氧基或乙氧基。第三聚有机硅氧烷可以与具有至少三个-SiY_pR_3-p基团的聚有机硅氧烷组合，组合的比率使得聚有机硅氧烷组合物总体平均仍具有大于两个-SiY_pR_3-p基团。

多种分子量可以适用于可用于所提供的组合物的第二聚有机硅氧烷或第三聚有机硅氧烷，这取决于例如组合物所需的特性。在一些实施方案中，可用于实践本公开的第二或第三聚有机硅氧烷的重均分子量为100克/摩尔到100,000克/摩尔。

如果组合物包含第二聚有机硅氧烷或第三聚有机硅氧烷中的至少一者，则在一些实施方案中，基于组合物的总重量，所提供的组合物包含至少0.01重量％、至少0.1重量％或至少1重量％的第二聚有机硅氧烷或第三聚有机硅氧烷中的至少一者，包括上述那些中的任何一种。在一些实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含至多10重量％、至多5重量％或至多1重量％的第二聚有机硅氧烷或第三聚有机硅氧烷中的至少一者，包括上述那些中的任何一种。在包含溶剂和/或水的实施方案中，这些百分比中的任一个可以基于组合物中固体的总重量(即，不包括溶剂和/或水)。在一些实施方案中，组合物不包含第二或第三聚有机硅氧烷。

在一些实施方案中，所提供的组合物包含至少一种具有可水解官能团的另外的硅烷。硅烷可用作例如交联剂和/或稀释剂。在一些实施方案中，所提供的组合物包含具有可水解官能团的硅烷的混合物。

在一些实施方案中，硅烷由式VII表示。

其中g为1至6，f为0、1、或2，前提条件是当f为0时，g为1；每个R³是单价或多价的，并且独立地为烷基、芳基或芳基烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基各自未被插入或被至少一个链中-O-、-N(R¹¹)-、-S-、-P-、-Si-或它们的组合插入，其中芳基和芳基烷亚基各自未被取代或被烷基或烷氧基取代，并且其中烷基、芳基和芳基烷亚基各自未被取代或被至少一个环氧基、硫醇(即-SH)、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基(即-CH＝CH₂)、烯丙基(即H₂C＝CH-CH₂)、异氰酸酯(即-N＝C＝O)、硫氰酸酯(即-S＝C＝N)、脲基(例如-NH-C(O)-NH₂)、氯(即-Cl)或它们的组合取代；并且每个X为可水解基团。R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中，R¹¹为氢或烷基，例如，具有1至4个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中，R¹¹为甲基或氢。

在一些实施方案中，每个X独立地为卤离子(即，氟离子、氯离子、溴离子或碘离子)、羟基(即-OH)、烷氧基(例如，-O-烷基)、芳氧基(例如，-O-芳基)、酰氧基(例如，-O-C(O)-烷基)、氨基(例如，-NR¹R²，其中每个R¹或R²独立地为氢或烷基)、8-羟基喹啉(例如，-O-N＝R¹R²)或聚亚烷氧基(例如，-[EO]_h-[R⁹O]_i-[EO]_h-R⁹’或-[R⁹O]_i-[EO]_h-[R⁹O]_i-R⁹’，其中EO表示–CH₂CH₂O–；每个R⁹O独立地表示–CH(CH₃)CH₂O–、–CH₂CH(CH₃)O–、–CH(CH₂CH₃)CH₂O–、–CH₂CH(CH₂CH₃)O–或–CH₂C(CH₃)₂O–(在一些实施方案中，–CH(CH₃)CH₂O–或–CH₂CH(CH₃)O–)，每个h独立地为1至150(在一些实施方案中，7至约150、14至约125、5至15、或9至13)的数字；并且每个i独立地为0至55(在一些实施方案中，约21至约54、15至25、9至约25、或19至23)的数字；并且其中R⁹’为氢或具有至多四个碳原子的烷基)。烷氧基和酰氧基任选地被卤素取代，并且芳氧基任选地被卤素、烷基(例如，具有至多4个碳原子)或卤代烷基取代。在一些实施方案中，烷氧基和酰氧基具有至多18个(或至多12个、6个或4个)碳原子。在一些实施方案中，芳氧基具有6至12个(或6至10个)碳原子。在一些实施方案中，每个X独立地选自由卤离子、羟基、烷氧基、芳氧基和酰氧基组成的组。在一些实施方案中，每个X独立地为羟基、烷氧基、氨基、乙酰氧基、芳氧基或卤素。在一些实施方案中，每个X独立地选自由卤离子(例如，氯离子)、氨基和具有至多十个碳原子的烷氧基组成的组。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个X独立地为具有1至6个(例如，1至4个)碳原子的烷氧基。在这些实施方案中的一些实施方案中，每个X独立地为甲氧基或乙氧基。在一些实施方案中，式VI的每个X独立地为-OR¹，其中R¹是氢或(C₁-C₁₈)烷基或-NR¹R²(其中每个R¹和R²独立地为氢或(C₁-C₁₈)烷基，在一些实施方案中，(C₁-C₁₂)烷基、(C₁-C₈)烷基，或(C₁-C₄)烷基)。在一些实施方案中，每个X独立地为OR¹(其中R¹为氢或(C₁-C₁₈)烷基，在一些实施方案中，(C₁-C₁₂)烷基、(C₁-C₈)烷基，或(C₁-C₄)烷基)。在一些实施方案中，每个R¹为甲基。

在式VII中，R³可包括直链、支链或环状基团或它们的组合。在一些实施方案中，每个R³独立地包含1至18个、1至12个、1至8个、1至6个或2至6个碳原子。在一些实施方案中，每个R³独立地为具有1至18个、1至12个、1至6个或2至6个碳原子的烷基。在一些实施方案中，每个R³包含至少一个链中氧原子。在一些实施方案中，每个R³独立地为具有至少一个链中氧原子的烷基。在一些实施方案中，每个R³包括至少一种环氧基、硫醇、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基、异氰酸酯、硫氰酸酯、脲基或氯基团或它们的组合。

在式VII的一些实施方案中，g为1或2。在一些实施方案中，g为1。在式VII的一些实施方案中，f为1。由式VII表示的有用硅烷包括甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷和原硅酸四乙酯。在一些实施方案中，组合物中的硅烷由式VIII表示：

L-[R^3b-SiX_3-f’(R^3a)_f’]_g’ [VIII]

在式VIII中，X如上文在其结合式VII所述的任何实施方案中所定义。R^3a是单价烷基、芳基、芳基烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基各自未被插入或被至少一个链中-O-、-N(R¹¹)-、-S-、-P-、-Si-或它们的组合插入，并且其中芳基和芳基烷亚基各自未被取代或被烷基或烷氧基取代。R^3b是二价亚烷基、亚芳基或芳基亚烷基，其中亚烷基和芳基亚烷基各自未被插入或被至少一个链中-O-、-N(R¹¹)-、-S-、-P-、-Si-或它们的组合插入，并且其中亚芳基和芳基亚烷基各自未被取代或被烷基或烷氧基取代。R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中，R¹¹为氢或烷基，例如，具有1至4个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中，R¹¹为甲基或氢。L是环氧基、硫醇、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基、异氰酸酯、硫氰酸酯、脲基或氯。在一些实施方案中，f’为0或1，并且g’为1。在一些实施方案中，f’为0。在一些实施方案中，R^3b为具有1至18个、1至12个、1至8个、1至6个、或2至6个碳原子的亚烷基，并且未被插入或被至少一个链中-O-或-NR¹¹-或它们的组合插入。在一些实施方案中，R^3b为具有2至6个碳原子的亚烷基。

在一些实施方案中，组合物中的硅烷可部分地水解和缩合。此类化合物可由式IX表示。

X-[Si(R^3c)X-O]_r”-Si(R^3c)X₂ [IX]

在式IX中，r”为1至20，X如上文在其任何实施方案中结合式VII所定义，并且每个R^3c独立地为单价烷基、芳基、芳基烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基各自未被插入或被至少一个链中-O-、-N(R¹¹)-、-S-、-P-、-Si-或它们的组合插入，其中芳基和芳基烷亚基各自未被取代或被烷基或烷氧基取代，并且其中烷基、芳基和芳基烷亚基各自未被取代或被至少一个环氧基、硫醇、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基、异氰酸酯、硫氰酸酯、脲基、氯或它们的组合取代。R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中，R¹¹为氢或烷基，例如，具有1至4个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中，R¹¹为甲基或氢。在一些实施方案中，每个R^3c独立地为具有1至18个、1至12个、1至6个或2至6个碳原子的亚烷基，并且未被插入或被至少一个链中-O-或-N(H)-或它们的组合插入。在一些实施方案中，每个R^3c独立地为具有2至6个碳原子的亚烷基。

在一些实施方案中，基于组合物的总重量，所提供的组合物包含至少0.01重量％、至少0.1重量％或至少1重量％的至少一种具有可水解官能团的另外的硅烷，包括上述那些中的任何一种。在一些实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含至多30重量％、至多25重量％或至多15重量％的至少一种具有可水解官能团的另外的硅烷，包括上述那些中的任何一种。在包含溶剂和/或水的实施方案中，这些百分比中的任一个可以基于组合物中固体的总重量(即，不包括溶剂和/或水)。

转到本公开的水性组分，所提供的组合物含有与油组分形成稳定的水基乳液的极性对应物。值得注意的是，所提供的组合物使得能够在水基组合物中使用水溶性催化剂来固化组合物。该水性组合物是储存稳定的，并且还可以根据需要方便地固化，而不需要外部施加热或光化辐射。看似不可能的是，这些技术益处可以通过将水溶性催化剂和封阻剂置于水性组分中来实现。有利地，在将组合物施加到待保护的表面之后，封阻剂可以以受控的方式蒸发以活化催化剂并固化组合物。

该水基催化剂可以能够水解聚有机硅氧烷、氨基官能硅烷、环状氮杂硅烷或任何另外的聚有机硅氧烷中的可水解基团，诸如酸催化剂。酸催化剂包括但不限于磷酸、磷酸乙酯、磷酸单丁酯、磷酸单正十二烷基酯、磷酸二丁酯、辛基膦酸、正十二烷基膦酸、苯基膦酸、对甲苯磺酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯磷酸酯、磷酸双-2-乙基己酯、磷酸二苯酯、二苯基次膦酸以及它们的组合。

在一个优选的实施方案中，酸催化剂是磷基催化剂。在一些实施方案中，磷基酸包括式(R¹²O)_2-pR¹³ _pP(O)OH的酸，其中R¹²可以为烷基、芳基或H，R¹³可以为烷基、芳基，并且p的范围为0至2。这包括磷酸酯(磷(V)氧化态)、膦酸(磷(III)氧化态)和次膦酸(磷(I)氧化态)。在一些实施方案中，催化剂可以是聚合物形式，其中磷通过P-O-P键或通过P-O-亚烷基-O-P键连接。

在一些实施方案中，催化剂作为中性酸在油中比在水中更易溶，并且形式上带电荷的共轭碱形式在水中更易溶。通过计算水与不混溶的溶剂(诸如辛醇)之间的分配系数，可以估计中性催化剂溶解在水相中相对于油相的优选性。辛醇/水分配系数通常表示为分配系数的对数，并被称为Log P。辛醇/水分配系数可以通过诸如ACD ChemSketch(加拿大多伦多的高级化学发展有限公司(Advanced Chemistry Development,Inc.,Toronto,Canada))的软件程序使用Log P模块来计算。在本发明的一些实施方案中，中性催化剂的所计算的Log P值大于-2.15、-2.0、-1.5、-1.0、-0.5、0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.75、1或1.2。所计算的log P值通常不大于12.5。在一些实施方案中，所计算的log P值不大于8、7.5、7、6、5、4、3、2、1.9、1.8、1.7。

在一些实施方案中，基于组合物的总重量，所提供的组合物包含至少0.1重量％、至少0.01重量％或至少0.001重量％的催化剂，包括上述那些中的任一者。在一些实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含至多5重量％、至多2.5重量％或至多1重量的催化剂，包括上述那些中的任何一种。在包含溶剂和/或水的实施方案中，这些百分比中的任一个可以基于组合物中固体的总重量(即，不包括溶剂和/或水)。

水性组分含有可逆封阻剂，该封阻剂可以防止催化剂的过早活化，并在施用之后被去除以固化保护剂组合物的单体组分。在一个优选的实施方案中，封阻剂是碱。在一个优选的实施方案中，碱在环境条件下是气体或挥发性液体。一般来讲，碱可以具有-60摄氏度至250摄氏度、-40摄氏度至200摄氏度、-40摄氏度至150摄氏度，或在一些实施方案中，小于、等于或大于-60摄氏度、-50摄氏度、-40摄氏度、-30摄氏度、-20摄氏度、-10摄氏度、0摄氏度、10摄氏度、20摄氏度、30摄氏度、40摄氏度、50摄氏度、60摄氏度、70摄氏度、80摄氏度、90摄氏度、100摄氏度、110摄氏度、120摄氏度、130摄氏度、140摄氏度、150摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、180摄氏度、190摄氏度、200摄氏度、210摄氏度、220摄氏度、230摄氏度、240摄氏度或250摄氏度的沸点。

有利地，包含封阻剂能够控制组合物内催化剂的化学反应性。这又使得可以显著延长水包油乳液的可用储存寿命，并且由此推断，可以延长组合物的总储存寿命。

在一个优选的实施方案中，酸催化剂是酸式磷酸酯并且可逆封阻剂是氨。在所提供的组合物中，酸式磷酸酯仅以其质子化形式表现出催化活性。氨(一种挥发性碱)的添加在正常储存条件下使酸式磷酸酯暂时失活，并防止保护剂组合物的单体组分过早固化。在密封的储存容器中，氨与酸式磷酸酯保持平衡，从而提供稳定的乳液。一旦将组合物施加到基底(诸如汽车表面)，挥发性氨就会缓慢蒸发。这使酸式磷酸酯再活化以固化组合物。为了美观的表面光洁度，可能需要擦拭或抛光基底上的组合物以使涂层变薄。这也倾向于加速封阻剂的蒸发并减少固化时间。

当固化时，发现所提供的组合物产生橡胶状的连续膜。有利地，发现固化膜的特性与不使用封阻剂的对照组合物的特性相当，这表明使用挥发性封阻剂不会损害产品的性能特性。此类性能特性可以包括疏水性和擦洗耐久性。

任选地，所提供的组合物包含其他组分以赋予特定的所需特性。组合物可以包含常规添加剂，诸如引发剂、乳化剂(包括另外的表面活性剂)、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、粘附促进剂(例如，烷氧基硅烷)、释放改性剂(例如，硅酸盐树脂，包括硅酸盐MQ树脂)、着色剂、增稠剂(例如，羧基甲基纤维素(CMC)、聚乙烯基丙烯酰胺、聚环氧丙烷、聚环氧乙烷/聚环氧丙烷共聚物、聚烯醇)以及它们的组合。

在一些实施方案中，相对于组合物的总重量，存在于组合物中的水在50重量％至99重量％、55重量％至95重量％、60重量％至90重量％的范围内，或者在一些实施方案中，小于、等于或大于50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％或99重量％。水可用作用于硅烷基团的组成和水解的主要载体组分。

基于组合物的总重量，合适的水包油乳液可包含至多99重量％、至多95重量％或至多90重量％的水。在这些实施方案中的一些实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含至少50重量％、至少60重量％或至少75重量％的水。纯化水或去离子水可能是有用的。

多种多样的表面活性剂可用作所提供的乳液中的乳化剂。在一些实施方案中，乳化剂包括非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的至少一种。在一些实施方案中，乳化剂包括非离子表面活性剂和任选的阴离子表面活性剂。合适的非离子表面活性剂包括聚氧乙烯(POE)和聚氧丙烯(POP)脂肪族醚，其具有含12至20个碳原子的直链或支链。表面活性剂可以包含呈无规或嵌段形式的POE和POP单元。表面活性剂可以含有1至100个、3至50个、或5至20个POE或POP单元或它们的组合。合适的示例包括POE(4至11)月桂基醚、POE(10至20)十六烷基醚、POE(4至20)油基醚、POP(5)月桂基醚、POP(7)十六烷基醚、POP(10)油基醚和POE(3)POP(5)月桂基醚，其中POE和POP括号中的数值表示氧乙烯单元和氧丙烯单元的单元数。在一些实施方案中，非离子表面活性剂是醇乙氧基化物、醇丙氧基化物或它们的组合。商业非离子表面活性剂包括以商品名ECOSURF和TERGITOL(美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI))、MAKON和AMMONYX(伊利诺伊州诺斯布鲁克的斯泰潘公司(Stepan Company,Northbrook,IL))、SURFONIC(德克萨斯州伍德兰兹的亨斯迈公司(Huntsman Corporation,The Woodlands,TX))、LUTENSOL和GLUCOPON(德国路德维希港的巴斯夫欧洲公司(BASF SE,Ludwigshafen,Germany))、TWEEN(德国达姆施塔特的默克集团(Merck Group,Darmstadt,Germany))和SPAN(英国斯内斯的禾大国际(CrodaInternational,Snaith,England))出售的产品。

合适的阴离子表面活性剂的示例包括直链或支链脂肪族醇和羧酸的聚乙氧基化衍生物的硫酸盐。阴离子表面活性剂可以是上述直链或支链脂肪醇的任何聚乙氧基化衍生物的硫酸盐。合适的衬底可从多种商业来源获得。在一些实施方案中，表面活性剂包含以下各项中的至少一者：直链、一级12-14碳数醇的五摩尔乙氧基化物，例如可从德克萨斯州伍德兰兹的亨斯迈公司(Huntsman Corporation,The Woodlands,Tex.)以商品名“SURFONICL24-5”表面活性剂获得；醇乙氧基化物，例如可从陶氏化学公司以商品名“ECOSURF EH-6”获得；以及脂肪醇聚乙二醇醚硫酸的钠盐，例如可从新泽西州弗洛勒姆公园的巴斯夫公司(BASF Corporation,Florham Park,N.J.)以商品名“DISPONIL FES 32IS”获得。

在一些实施方案中，基于乳液的总重量，乳液组合物可包含至多35重量％、至多20重量％、至多8重量％，或在一些实施方案中，小于、等于或大于8重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％或35重量％的表面活性剂，包括上述那些中的任何一种。在一些实施方案中，基于乳液的总重量，乳液组合物包含至少0.50重量％或至少1重量％的表面活性剂，包括上述那些中的任何一种。在一些实施方案中，基于乳液的总重量，乳液组合物可包含至多90重量％、至多50重量％、至多8重量％，或在一些实施方案中，小于、等于或大于8重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％或90重量％的反应性成分，包括聚有机硅氧烷、氨基官能硅烷、具有至少一个可水解基团的硅烷和如上文在其任何实施方案中所述的催化剂。

在一些实施方案中，表面活性剂是具有在特定范围内的亲水-亲脂平衡(HLB)值的非离子表面活性剂。非离子型表面活性剂是两亲性的有机化合物，其包含疏水基团(或“尾”)和亲水基团(或“头”)。表面活性剂可以根据其头部存在的带形式电荷的基团来分类。离子表面活性剂的头部带有净电荷，而非离子表面活性剂在其头部没有带电基团。表面活性剂可以通过多种方法来表征。一种常见的表征方法基于HLB。虽然已描述多种用于确定化合物的HLB的方法，但除非另有说明，否则如本文所用的HLB是指通过格里芬方法(Griffin’s method)获得的值(参见Griffin WC,“非离子表面活性剂HLB值的计算(Calculation ofHLB Values of Non-Ionic Surfactants)”《化妆品化学家协会杂志(Journalof theSociety of Cosmetic Chemists)》5:259(1954))。根据格里芬方法，对于脂肪醇环氧乙烷缩合产物，HLB为约E/5，其中E是氧乙烯含量的重量百分比。这种计算提供在0至20的HLB标度内的数值结果，其中“0”意指高度亲脂性的。该方法也可应用于其他表面活性剂，诸如有机硅或硅氧烷与聚环氧乙烷的缩合或加成产物。如果每分子不超过一个环氧丙烷基团，则该方法可应用于有机硅表面活性剂。一些表面活性剂具有更复杂的结构，其中格里芬方法未准确地预测与组合物相关的行为。此类情况包括其中每个分子平均存在超过一个环氧丙烷或环氧丁烷重复单元，或当分子中存在氮、硫或带电基团时。在这些情况下，以及其他不能利用格里芬方法确定HLB值的情况下，可利用得自宾夕法尼亚州北威尔士的诺格温蒙哥马利软件公司(Norgwyn Montgomery Software,Inc.North Wales,PA)的软件程序Molecular Modeling Pro Plus进行计算，以估计特定分子的HLB值。

计算方法通常用于计算单个分子的HLB。然而，应注意，一些非离子表面活性剂包含分子的混合物。当表面活性剂包含分子的混合物时，可以用各个分子的HLB与每个分子的数目分率相乘的总和来计算HLB。单个分子的相对浓度可通过各种分析技术测定，诸如质谱法、液相色谱法、NMR、其他技术或技术的组合。除非另外指明，否则如本文所用，HLB是指基于数均分子量的HLB，如使用质谱法所测定。

在一些实施方案中，非离子表面活性剂的HLB大于8、9、9.5、10、10.5或11。在一些实施方案中，非离子表面活性剂的HLB小于16.5、16、15.5、15或14.5。

所提供的组合物可以不含氟化硅烷，例如，具有由式R_f-Q-SiY_pR_3-p或Y_pR_3-pSi-Q-R_f-Q-SiY_pR_3-p表示的结构，其中R_f是单价或二价氟烷基基团或全氟聚醚基团，并且Q、Y、R和p如上文在其任何实施方案中所定义。在一些实施方案中，组合物基本上不含这些氟化硅烷(即，基于组合物的总重量，该组合物具有小于1重量％、0.5重量％、0.1重量％或0.05重量％的氟化硅烷)。

在一些实施方案中，所提供的组合物可以通过在搅拌或搅动下组合各种组分来制备。乳液的储存寿命可以通过将其在室温处密封储存在具有最小顶部空间的容器中并且避免将其暴露于环境空气来最大化。

乳液优选地在环境条件下长时间稳定(即，抗相分离)。例如，乳液可以在至少6个月、至少1年、至少2年、至少3年或甚至更长的时间内是稳定的。即使在升高的温度处，发现所提供的组合物保持稳定，例如，所提供的组合物即使在加热至45℃并持续至少2周、3周、4周、6周或甚至超过8周时也没有显示出沉淀形成。

多种方法可用于施加组合物。通常，并且有利地，将少量涂料组合物施加到待处理的表面。例如，可使用大约6滴/ft²(即，65滴/m²)，取决于被处理表面的状况(风蚀或劣化的表面可能受益于使用较大量的涂料组合物)。可使用多种技术(例如，喷涂，诸如使用喷涂触发机构)将组合物直接施加到表面，或者可首先将该组合物施加到铺展装置(例如，布)，然后施加到表面。在一种便利的方法中，涂料组合物可均匀地分布到表面上，做法是用干净的干布或垫(例如，绒面革或微纤维布、泡沫垫或它们的组合)例如以交叠的圆形行程手擦。

在制备本公开的涂覆制品的方法的一些实施方案中，将组合物施加到表面上并使其在表面上保留0.5分钟至1周，或在一些实施方案中，小于、等于或大于0.5分钟、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、60分钟、2小时、3小时、6小时、12小时、24小时、2天、3天、4天、5天、6天或7天的时间。由此，可以擦去过量的组合物，并且允许组合物内的碱和水蒸发以活化催化剂，从而固化涂覆的组合物。由于使用者技术的原因，在施用与从基底移除之间可能会无意中发生经过的时间量延长，并且有利地可以被所提供的保护剂组合物所容忍。

在一些实施方案中，组合物可以不止一次施用。在一些实施方案中，使或诱导组合物以固化30秒至30分钟，然后去除过量组合物。在一些实施方案中，使用70℉±5℉(21.1℃±2.8℃)和50％±3％相对湿度的固化条件。如果用户需要，则可以使用更短或更长的固化时间。然后可在70℉±5℉(21.1℃±2.8℃)和50％±3％相对湿度处使组合物固化至多10天、7天、3天、5天、一天、或一小时。在一些实施方案中，施加多个涂层，允许每个涂层有足够的时间固化。

在本公开和/或通过本公开的方法制备的制品的一些实施方案中，组合物在涂覆制品上提供透明、无划痕，并且在一些情况下为玻璃状的饰面。

在本公开和/或通过本公开的方法制备的制品的一些实施方案中，组合物在基底表面上提供出色的水珠化，促进大量的匀称、半球形水滴的形成或“成珠”。有利地，这些水滴通常易于携带污垢或碎屑从汽车滚落。因此，本文所述的组合物可以促进随后变湿的表面的更快干燥和自清洁性质。

在本公开和/或通过本公开的方法制备的制品的一些实施方案中，组合物有助于从表面释放水。施加于此类表面的水(例如来自降水或是洗涤和清洁基底金属表面所用的冲洗水)将容易地从所述表面释放或“跑离”，从而减少水痕或水斑，这些水痕或水斑可能得在留在涂布表面上的任何水蒸发后予以移除。

有利地，组合物通常提供足够的耐久性以保持可接受的性能和期望的外观，甚至在被涂覆表面已经受反复的洗涤和冲洗循环之后。例如，已经根据本公开的一些实施方案处理的机动车辆面板可以甚至在用为9％的汽车香波水溶液所饱和的软泡沫垫进行超过100次往复的揩擦动作(循环)、或超过200次循环或超过250次循环之后仍促进水的优异成珠，从而促使形成大量小的、匀称的半球形水滴或“成珠”。

在一些实施方案中，本公开和/或通过本文公开的方法制备的制品的基底包括玻璃、塑料、橡胶、木材、凝胶涂层、皮革、玻璃纤维、织物、金属、涂漆表面、聚合物膜或它们的组合。在一些实施方案中，基底是透明的。可用作基底的塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯以及它们的混合物。碳和石墨纤维和其他材料可用作塑料复合材料中的增强剂。可用作本公开的方法和制品中的基底的铁和非铁金属表面两者。有用金属的示例包括铝、黄铜、青铜、铬、铜、锡、锌、铁、不锈钢和钢。根据所需的应用，涂漆金属基底和裸金属基底可以是有用的基底。可用作本公开的制品和方法中的基底的聚合物膜包括汽车包裹膜。有用的聚合物膜的示例包括聚氨酯膜和乙烯基(PVC)膜。

此外，虽然各种实施方案对于车辆表面具有特别的实用性，但也涵盖其他应用，诸如用于与海事和航天环境相关的表面上、家用(例如，浴盆和淋浴房)以及用于建筑物维护(例如，窗)。

实施例

通过以下非限制性实施例，进一步例示了本公开的目的和优点，但在这些实施例中引用的具体材料及其量以及其他条件和细节不应视为对本公开的不当限制。在适用的情况下，所有大写字母中都示出品牌名和商标名。

表1：材料

测试方法

稳定性测试

将温度控制室设定为45℃。将1克样品与1克异丙醇在离心管中混合。将管以5000转/分钟(RPM)旋转30秒以观察沉淀形成。每天进行测试。记录最初观察到沉淀时的天数。

催化剂对数测试

样品Log P值(催化剂Log P)是使用ACD/Labs软件(加拿大多伦多的高级化学发展有限公司)程序使用Log P模块来计算的。

沸点

碱BP＝碱在标准大气压下的沸点，根据公开的文献值获得。

实施例1至实施例25(EX1–EX25)和比较例1至比较例12(CE1–CE12)

通过将如表2中所示的量的第一(第1)表面活性剂和第二(第2)表面活性剂(如果包括)与初始量的水(初始水)混合直到它们完全溶解来制备乳液预混物(预混物1-预混物12)。在高剪切下将一定量的有机硅烷(如表2所示)和硅烷(如果包括)缓慢添加到表面活性剂和水混合物中以乳化。将预混物进一步稀释(水稀释)以产生10％浓缩样品。

表2：乳液预混物组成

催化剂评估：

在广口瓶中称量0.3g催化剂(表3中所示)，并添加约50克水。然后添加磁力搅拌棒。使用具有pH探针的SYMPHONY牌P10P台式电化学仪(来自美国宾夕法尼亚州拉德诺的VWR(VWR of Radnor,PA,United States))来监测混合物的pH。在搅拌下，将浓氢氧化铵溶液(表3中所示)在水或纯碱中的大约20％溶液滴加到广口瓶中，直到获得6.5的最终溶液pH(例外：当使用碱吡啶时，由于吡啶的低碱性，pH仅升至5.6)。然后将50.0g乳液预混物添加到混合物中。然后将约15mL的每种乳液混合物倒入聚苯乙烯培养皿中，并使其在室温处蒸发24小时，然后在40℃处蒸发24小时。然后通过在残余物上拖拽棉签来评估所得残余物。形成固体膜的样品被鉴定为“固化的”，并且仍为液体的样品被鉴定为“未固化”。样品组成和结果示于表3中。

表3：样品组成和固化状态测试结果

以上获得专利证书的申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述说明不应理解为是对本公开范围的限制，本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。

Claims (19)

1.一种表面保护剂组合物，所述表面保护剂组合物包含：

油组分，所述油组分包含

多官能聚有机硅氧烷；和

任选的至少一种硅烷；

水性组分，所述水性组分包含

磷基酸催化剂，所述磷基酸催化剂任选地具有大于-2.0的中性酸Log P；

碱，所述碱充当所述酸催化剂的封阻剂；和

水；以及

至少一种非离子表面活性剂，所述至少一种非离子表面活性剂存在于所述油组分或所述水性组分中，其中所述油组分和所述水性组分形成水基乳液。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硅烷包括氨基官能硅烷、环状氮杂硅烷或它们的组合。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述酸催化剂包括磷酸、磷酸乙酯、磷酸单丁酯、磷酸单正十二烷基酯、磷酸二丁酯、辛基膦酸、正十二烷基膦酸、苯基膦酸、硫酸、对甲苯磺酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯磷酸酯、磷酸双-2-乙基己酯、磷酸二苯酯、二苯基次膦酸、4-十二烷基苯磺酸或它们的组合。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述酸催化剂包括酸式磷酸酯催化剂。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述碱具有-60摄氏度至250摄氏度的沸点。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述碱具有-40摄氏度至200摄氏度的沸点。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述碱具有-40摄氏度至150摄氏度的沸点。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述碱包括氨。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物，其中所述多官能聚有机硅氧烷包含由下式表示的二价单元：

以及大于两个-SiY_pR_3-p基团，

其中每个R独立地为烷基、芳基、芳基烷亚基或杂环烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基未被取代或被卤素取代并且任选地被至少一个链中-O-、-S-、-N(R¹¹)-或它们的组合插入，其中芳基、芳基烷亚基和杂环烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基、卤素或它们的组合取代，并且其中R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代；每个Y独立地为可水解基团；并且p为1、2或3。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中所述硅烷包括由式(R⁶)₂N-[R⁴-Z]_r-R⁴-[SiY_p(R⁵)_3-p]表示的氨基官能硅烷，或者所述硅烷包括由下式表示的环状氮杂硅烷：

其中

每个R⁴独立地为亚烷基、亚芳基或任选地被亚芳基插入或封端的亚烷基；

R⁵是烷基、芳基、芳基烷亚基或杂环烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代；

每个Z独立地为-O-或-N(R⁶)-；

每个R⁶独立地为氢、烷基、芳基、芳基烷亚基或-R⁴-[SiY_p(R⁵)_3-p]，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代；

R⁷是具有2至5个碳原子的亚烷基并且是未被插入的或被至少一个链中-N(R⁸)-插入；

每个R⁸独立地为氢、烷基或烯基，其中烷基和烯基未被取代或被-NR¹R²取代，其中R¹和R²独立地为氢或烷基；

每个Y独立地为可水解基团；

r为0、1、2或3；并且

p为1、2或3。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其中所述硅烷包括氨基官能硅烷，所述氨基官能硅烷包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、N-甲基-双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、N-甲基-双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三甲氧基硅烷、[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]三乙氧基硅烷、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三乙氧基硅烷、N,N’-双[3-三甲氧基甲硅烷基丙基]-乙二胺、N,N-双[3-三甲氧基甲硅烷基丙基]-乙二胺或它们的组合。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，其中所述多官能聚有机硅氧烷包含m个由式-Q-SiY_pR_3-p表示的末端单元和n个由下式表示的二价单元：

其中

每个R独立地为烷基、芳基、芳基烷亚基或杂环烷亚基，其中烷基和芳基烷亚基未被取代或被卤素取代并且任选地被至少一个链中-O-、-S-、-N(R¹¹)-或它们的组合插入，其中芳基、芳基烷亚基和杂环烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基、卤素或它们的组合取代，并且其中R¹¹是氢、烷基、芳基或芳基烷亚基，其中芳基和芳基烷亚基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代；

每个Q独立地为键、亚烷基、亚芳基或被芳基进行插入或封端中的至少一种操作的亚烷基，其中所述亚烷基、亚芳基和被芳基进行插入或封端中的至少一种操作的亚烷基任选地被以下基团进行插入或封端中的至少一种操作：至少一个醚、硫醚、胺、酰胺、酯、硫酯、碳酸酯、硫代碳酸酯、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、硫脲或它们的组合；

每个Y独立地为可水解基团；

p为1、2或3；

n为至少1；并且

m+n大于2。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述多官能聚有机硅氧烷还包含至少一个末端-SiR₃基团，其中每个R独立地为烷基或苯基。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物，其中所述至少一种非离子表面活性剂包括醇乙氧基化物、醇丙氧基化物或它们的组合。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物，其中所述组合物为可喷涂的。

16.一种制备涂覆制品的方法，所述方法包括：

在基底的表面的至少一部分上施加根据权利要求1至15中任一项所述的组合物；以及

使所述组合物中的所述水和碱蒸发，从而通过所述酸催化剂诱导所述油组分固化，以在所述基底的所述表面的至少一部分上获得涂层。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括在使所述组合物完全固化或诱导所述组合物完全固化之前从所述基底的所述表面去除所述组合物的一部分。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述基底为车辆的至少一部分。

19.一种涂覆制品，所述涂覆制品是通过根据权利要求16至18中任一项所述的方法制备的。