塗覆多孔基材的方法

2023-08-02 07:44:56 4

塗覆多孔基材的方法
【專利摘要】本發明涉及一種塗覆多孔基材的方法。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塗層、在所述基材上形成第二塗層並且任選地至少部分地恢復所述多孔基材的孔隙度。
【專利說明】塗覆多孔基材的方法
[0001]相關專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2011年2月16日提交的名稱為「METHOD OF COATING A POROUSSUBSTRATE (塗覆多孔基材的方法)」的美國臨時專利申請N0.61/443，462的優先權的權益，該專利全文以引用的方式併入本文。
【背景技術】
[0003]由於孔吸收液體的傾向，用液體均勻塗覆多孔表面可能是個難題。使用需要硬化或固化的液體進行塗覆可能尤其麻煩。如果多孔表面在塗料硬化或固化之前或期間吸收塗料，則硬化的塗料的表面可具有不均勻的厚度，並且有時不均勻地覆蓋多孔表面。孔的吸收特性至少部分是由於孔的毛細作用，有時也由於液體的表面張力。
[0004]人造膜可用於進行小規模和大規模的分離，這使其在多種情況下非常有用。例如，可將膜用於純化水，在透析期間淨化血液，以及分離氣體。在膜分離中所用的一些共同驅動力為壓力梯度和濃度梯度。膜可由例如聚合結構製成，並且可具有多種表面化學成分、結構和製備方法。膜可通過硬化或固化組合物而製成。
[0005]在某些情況下，有必要或期望在多孔材料的表面上形成膜。例如，工業膜通常在多孔或微孔支承體上製成。支承體必須是多孔的以允許所需的組分滲透過膜。然而，由於在組合物硬化或固化之前孔吸收組合物的傾向，在固化後製備的膜的所得結構和厚度可能不一致，使得所述膜不適於預期目的。
[0006]用不可滲透的夾層掩蓋孔存在這掩模移除的問題。同樣，用蠟或其他更高粘度的材料密封孔，會使得在塗覆基材尤其是具有小孔的基材後難以恢復其孔隙度。

【發明內容】

[0007]本發明整體涉及一種塗覆多孔基材的方法。該方法比塗覆多孔基材的其他方法更有利。該方法提供了方便的、成本效益好的方式以製備塗層，例如在多孔支承體上的膜。該方法使得在塗覆處理完成之後容易地並且基本上恢復基材的孔隙度。
[0008]本發明提供了一種塗覆多孔基材的方法。該方法包括提供一種基材。該基材的至少一個表面包括多個孔。該方法還包括形成第一塗層。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括任選地將第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在一些實施例中，將第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在其他實施例中，不將第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。該移除足以形成充分暴露的基材表面。該充分暴露的基材表面在孔中具有溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括在暴露的基材表面上形成第二塗層。該第二塗層包含聚合物、矽酸鹽、任何形式的碳、金屬、陶瓷、金屬有機骨架或其組合。該方法還包括乾燥所述溶劑溶脹聚合物凝膠。被乾燥的溶劑溶脹聚合物凝膠位於該多孔基材的至少一個表面的孔中。
[0009]本發明具有某些優於其他塗覆多孔基材的方法的優勢。在其他技術中，用不可滲透的層掩蓋孔會造成掩模移除的問題，這對於在塗覆處理之後需要恢復基材的孔隙度的應用是一個重要的問題。同樣，用蠟或其他更高粘度的材料密封孔，會使得在塗覆基材尤其是具有小孔的基材後難以恢復其孔隙度。該方法比其他塗覆多孔基材的方法更有利。該方法使得在塗覆處理完成之後容易地並且基本上恢復基材的孔隙度。該方法提供了方便的、成本效益好的方式以製備塗層，例如在多孔支承體上的膜。
[0010]在另一個實施例中，本發明提供了一種塗覆多孔基材的方法。該方法包括提供一種基材。該基材的至少一個表面包括多個孔。該方法還包括形成第一塗層。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。形成第一塗層包括施加形成該第一塗層的塗層。形成第一塗層還包括固化形成該第一塗層的塗層。將形成該第一塗層的塗層充分固化以形成該第一塗層。形成該第一塗層的塗層包含組分(A)。形成該第一塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物或有機聚合物。形成該第一塗層的塗層還包含任選的組分(B)。在一些實施例中，組分(B)存在於形成該第一塗層的塗層中。在其他實施例中，組分(B)不存在於形成該第一塗層的塗層中。形成該第一塗層的塗層的任選組分(B)為有機硼烷自由基引發劑。形成該第一塗層的塗層還包含組分(C)。形成該第一塗層的塗層的組分(C)為溶劑。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(D)。形成該第一塗層的塗層的組分(D)為有機氮反應性化合物。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(E)。形成該第一塗層的塗層的組分(E)為可聚合共聚單體。當形成該第一塗層的塗層的組分(A)包含自由基可聚合化合物時，存在組分(B)。該方法還包括任選地將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在一些實施例中，將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在其他實施例中，不將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。該移除足以形成充分暴露的基材表面。該充分暴露的基材表面在孔中具有溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括在暴露的基材表面上形成第二塗層。該第二塗層包含聚合物或矽酸鹽。形成該第二塗層包括施加形成該第二塗層的塗層。形成該第二塗層還包括固化形成該第二塗層的塗層。形成該第二塗層的塗層任選地包含組分(A)。形成該第二塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物或有機聚合物。形成該第二塗層的塗層還任選地包含組分(B)。形成該第二塗層的塗層的組分(B)為有機硼烷自由基引發劑。形成該第二塗層的塗層還任選地包含組分(C)。形成該第二塗層的塗層的組分(C)為溶劑。形成該第二塗層的塗層還任選地包含組分(D)。形成該第二塗層的塗層的組分(D)為有機氮反應性化合物。形成該第二塗層的塗層還任選地包含組分(E)。形成該第二塗層的塗層的組分(E)為可聚合共聚單體。當形成該第二塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物時，存在組分(B)。該方法還包括乾燥該溶劑溶脹聚合物凝膠。被乾燥的溶劑溶脹聚合物凝膠位於該多孔基材的至少一個表面的孔中。
[0011]在另一個實施例中，本發明提供了一種塗覆多孔基材的方法。該方法包括提供一種基材。該基材的至少一個表面包括多個孔。該方法還包括形成第一塗層。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。形成第一塗層包括施加形成該第一塗層的塗層。形成第一塗層還包括固化形成該第一塗層的塗層。將形成該第一塗層的塗層充分固化以形成該第一塗層。形成該第一塗層的塗層包含組分(A)。形成該第一塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物或有機聚合物。形成該第一塗層的塗層還包含任選的組分(B)。形成該第一塗層的塗層的任選組分(B)為有機硼烷自由基引發劑。形成該第一塗層的塗層還包含組分(C)。形成該第一塗層的塗層的組分(C)為溶齊U。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(D)。形成該第一塗層的塗層的組分(D)為有機氮反應性化合物。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(E)。形成該第一塗層的塗層的組分(E)為可聚合共聚單體。在組分(A)為自由基可聚合化合物的實施例中，存在組分(B)。該方法還包括任選地將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在一些實施例中，將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在其他實施例中，不將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。該移除足以形成充分暴露的基材表面。該充分暴露的基材表面在孔中具有溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括在暴露的基材表面上形成第二塗層。該第二塗層包含聚合物、矽酸鹽或其組合。在暴露的表面上形成第二塗層包括施加形成該第二塗層的塗層。形成第二塗層還包括冷卻形成該第二塗層的塗層。將形成該第二塗層的塗層充分冷卻以形成該第二塗層。形成該第二塗層的塗層包含熱塑性有機矽(silicone)聚合物或熱塑性有機聚合物中的至少一者。該方法還包括乾燥該溶劑溶脹聚合物凝膠。被乾燥的溶劑溶脹聚合物凝膠位於該多孔基材的至少一個表面的孔中。
[0012]在另一個實施例中，本發明提供一種塗覆多孔基材的方法。該方法包括提供一種基材。該基材的至少一個表面包括多個孔。該方法還包括形成第一塗層。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。形成該第一塗層包括施加形成該第一塗層的塗層。形成該第一塗層還包括固化形成該第一塗層的塗層。將形成該第一塗層的塗層充分固化以形成該第一塗層。形成該第一塗層的塗層包含組分(A)。形成該第一塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物或有機聚合物。形成該第一塗層的塗層還包含任選的組分(B)。形成該第一塗層的塗層的任選組分(B)為有機硼烷自由基引發劑。形成該第一塗層的塗層還包含組分(C)。形成該第一塗層的塗層的組分(C)為溶齊U。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(D)。形成該第一塗層的塗層的組分(D)為有機氮反應性化合物。形成該第一塗層的塗層還任選地包含組分(E)。形成該第一塗層的塗層的組分(E)為可聚合共聚單體。在組分(A)為自由基可聚合化合物的實施例中，存在組分(B)。該方法還包括任選地將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在一些實施例中，將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。在其他實施例中，不將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。該移除足以形成充分暴露的基材表面。該充分暴露的基材表面在孔中具有溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括在暴露的基材表面上形成第二塗層。該第二塗層包含任何形式的碳、金屬、陶瓷、金屬有機骨架或其組合。在暴露的表面上形成第二塗層包括施加形成該第二塗層的塗層。形成第二塗層還包括由形成該第二塗層的塗層形成該第二塗層。該方法還包括乾燥該溶劑溶脹聚合物凝膠。被乾燥的溶劑溶脹聚合物凝膠位於該多孔基材的至少一個表面的孔中。
【具體實施方式】
[0013]現將詳細說明本發明所公開主題的某些權利要求。雖然將結合列舉的權利要求描述本發明所公開的主題，但是應當理解其並不旨在使本發明所公開的主題受這些權利要求的限制。相反，本發明所公開的主題旨在涵蓋所有的可替代物、修改形式和等同物，其可包含在如權利要求所限定的本發明所公開的主題的範圍內。
[0014]在說明書中對「一個實施例」、「實施例」、「示例性實施例」等的提及表明所述的實施例可包括特定的特徵、結構或特性，但不是每個實施例都必定包括所述的具體特徵、結構或特性。此外，此類短語未必指相同的實施例。另外，當結合某實施例描述某具體特徵、結構或特性時，認為結合其他實施例來影響這種特徵、結構或特性是在本領域技術人員的知識範圍內的，無論是否明確描述。
[0015]以範圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為範圍限值的數值，而且還包括涵蓋在該範圍內的所有的單個數值或子區間，猶如每個數值和子區間被明確列舉出。例如，「大約0.1%至約5%」的濃度範圍應當理解為不僅包括明確列舉出的約0.1%至約5%的濃度，還包括在所指範圍內的單個濃度(如，1%、2%、3%和4%)和子區間(例如，0.1% 至 0.5%、1.1% 至 2.2%、3.3% 至 4.4%)。
[0016]在本文件中，術語「一」、「一個」或「這個」用於包括一個或超過一個，除非上下文明確地另外指明。術語「或」用於指非排他性的「或」，除非另外指明。另外，應當理解本文所用的短語或術語僅用於說明的目的而並非旨在限制，除非另外指明。段落標題的任何使用旨在有助於文件的閱讀而不應理解為限制；與段落標題相關的信息可出現在特定段落之內或之外。此外，在本文件中涉及的全部出版物、專利和專利文件均以引用方式全文併入本文，如同單獨以引用方式併入。如果在本文件和以引用的方式併入的那些文件之間有不一致的用法，則在所併入的文件中的用法應當被視為對本文件的補充；對於不可調和的矛盾，以本文件的用法為準。
[0017]以下文件在此以引用的方式併入:PCT/US10/053112、美國臨時申請N0.61/305，863 和 W02009/048694。
[0018]定義
[0019]術語「大約」可允許值或範圍出現一定程度的波動；例如，在規定的值或規定的範圍限值的10%或5%內。
[0020]除非上下文明確地另外指明，否則術語「獨立選自」是指所提及的群體是相同的、不同的或其混合。因此，在這個定義下，短語「x\x2和X3獨立選自惰性氣體」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，和其他類似的置換。
[0021]術語「可混溶流體」是指極性的或非極性的流體，其與固化的聚合物充分相容使其可作為稀釋劑被吸收或能夠用作組分(A)的溶劑。適用於聚合物體系的流體的例子可見於標準聚合物手冊中，例如《聚合物手冊》第三版(Polymer Handbook, Third Edition),J.Brandrup 和 Ε.H.1mmergut 編輯，約翰威立出版社，第 VII/379-382+ 頁，1989 年。
[0022]術語「平臺彈性剪切模量」是指在動態彈性剪切模量(G』)對測試頻率的曲線中G』達到相對恆定值(或表現為「平臺(plateau)」)的區域中G』的中值，所述相對恆定值通過例如微小應變動態振蕩剪切實驗測定。本領域的技術人員將知道，適當的應變值是由具體流變儀的靈敏度、取樣幾何形狀和所選材料決定的，並且可以是落在小的應變狀態(strainregime)內的任何應變值，其中G』與如通過例如應變掃描實驗測定的應變無關。G』為與方法無關的材料函數。[0023]術語「粘度」是指用流變儀測量的複數粘度(η 』)的實數部分的值。合適的流變儀的例子包括但不限於Rheometrics RDA II平行板流變儀,其在10rad/s的角頻率下使用微小應變動態振蕩剪切實驗；以及Brookfield DV-1I+流變儀，其具有Helipath附件和
2.5rpm的T-D轉子(20.4mm的橫杆)，根據製造商推薦的測試程序並且在25°C下測量。η 』為與方法無關的材料函數。對於簡單的聚合物和流體，「粘度」是指在微小應變動態振蕩剪切實驗中在這樣的剪切速率下所測的外推零剪切粘度，該剪切速率足夠低以使H』與剪切速率相對無關。對於糊劑，「粘度」是指在規定的頻率和應變速率下H』的實測值。
[0024]術語「凝膠」是指交聯聚合物，其中交聯聚合物基質用下文所定義的溶劑完全或部分溶脹。為了引起凝膠的溶脹，該溶劑可以是在交聯之前用於聚合物基質的至少一個相的溶劑。聚合物基質的交聯實質上可以是化學性或物理性的。作為非限制性例子，所述凝膠可通過共價鍵、離子間相互作用、氫鍵、鏈纏結、或微相分離部分的自締合而交聯。另外，本領域的技術人員將易於理解此類凝膠可在乾燥(非溶脹)狀態下存在和使用。
[0025]術語「水凝膠」是指其中交聯聚合物基質用水、一種或多種水相容的醇或其組合完全或部分溶脹的凝膠。因此，該術語還包括但不限於用水相容的醇完全或部分溶脹的醇凝膠。聚合物基質的交聯實質上可以是化學性或物理性的。作為非限制性例子，所述水凝膠可通過共價鍵、離子間相互作用、氫鍵、鏈纏結、或微相分離部分的自締合而交聯。另外，本領域的技術人員將易於理解此類水凝膠可在脫水(非溶脹)狀態下存在和使用。
[0026]術語「熱塑性聚合物」是指具有當加熱時轉化成流體(可流動的)狀態並且冷卻時變成剛性(不流動的)特性的聚合物。另外，術語「熱固性聚合物」是指加熱時不轉化成流體狀態的固化的(例如，交聯的)聚合物。
[0027]術語「輻射」是指高能粒子穿過介質或空間。輻射的例子為可見光、紅外線、微波、無線電波、超低頻波、極低頻波、熱輻射(熱)和黑體輻射。
[0028]術語「流體狀態下的熱塑性聚合物」是指在熔化狀態下或在有機溶劑中溶解的聚合物。
[0029]術語「固化」是指暴露於任何形式的輻射、加熱或允許發生會導致硬化或粘度增加的化學反應。術語「固化」還可指會導致溶液的增稠、固化或硬化的物理過程，例如，溶劑蒸發(例如，乳膠漆的乾燥或聚合物溶液的旋塗)或冷卻以引發塗層內(例如，在熱熔融或熱塑性彈性體中)的凝聚或相變。
[0030]術語「孔」是指固體物體中任何尺寸或形狀的凹陷、狹縫或洞。孔可貫穿物體或部分穿過物體。孔可與其他孔相交。
[0031]術語「熔塊」是指任何多孔物體。該多孔物體可以是已被熔融，淬火以形成玻璃並且成粒的陶瓷組合物。該多孔物體可以是被燒結的、多晶的、沒有上釉的材料。該多孔物體可以是多孔的金屬物體。該多孔物體可由任何合適的材料製成。該多孔物體可以是多孔聚合物。該多孔物體可以是片材或纖維，或可具有任何合適的形狀。
[0032]術語「環氧官能化的」或「環氧取代的」是指一種有機基團，其中氧原子、環氧取代基直接連接到碳鏈或環系的兩個鄰近的碳原子。
[0033]術語「溶劑」是指可溶解固體、液體或氣體的液體。溶劑的非限制性例子為有機矽、有機化合物、水、醇、離子液體和超臨界流體。
[0034]術語「塗層」是指在被塗覆的表面上的連續或不連續的材料層，其中該材料層可滲透表面並且可填充諸如孔的區域，其中該材料層可具有任何三維形狀，包括平面或曲面。在一個例子中，塗層可通過浸潰在固化或硬化塗料浴中而在一個或多個表面上形成，任一個所述表面可以是多孔的或無孔的。
[0035]術語「表面」是指物體的邊界或側面，其中該邊界或側面可具有任何周邊形狀並且可具有任何三維形狀，包括平的、彎曲的或成角度的形狀，其中該邊界或側面可以是連續的或非連續的。雖然術語「表面」通常是指物體的不具有隱含深度的最外側邊界，但是當術語「孔」與表面相關聯地使用時，其顯然是指表面開口和孔在該表面下延伸到基材中的深度兩者。
[0036]術語「有機凝膠」是指用液體溶脹的凝膠，所述液體包括任何有機液體，包括有機聚矽氧烷、有機矽氧烷或任何適合的有機矽化合物。
[0037]術語「水凝膠」是指用包括水的液體溶脹的凝膠。
[0038]如本文所用，術語「樹脂」是指包含至少一個矽氧烷單體的任何粘度的聚矽氧烷材料，所述至少一個娃氧燒單體通過S1-O-Si鍵鍵合到三個或四個其他娃氧燒單體。在一個例子中，聚矽氧烷材料包含如本文所定義的T或Q基團。
[0039]說明
[0040]本發明整體涉及塗覆多孔基材的方法。該方法包括提供一種基材。該基材的至少一個表面包括多個孔。該方法還包括形成第一塗層。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括將該第一塗層從該多孔基材的至少一個表面移除。該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劑溶脹聚合物凝膠。該方法還包括在暴露的基材表面上形成第二塗層。該第二塗層包含聚合物或矽酸鹽。該方法還包括乾燥該溶劑溶脹聚合物凝膠。被乾燥的溶劑溶脹聚合物凝膠位於該多孔基材的至少一個表面的孔中。
[0041]提供基材
[0042]本發明可包括提供基材的步驟。該基材的至少一個表面包括多個孔。
[0043]該至少一個表面可以是該多孔基材的任何表面。該至少一個表面可以是平的，彎曲的或其任何組合。該表面可具有任何周邊形狀。該多孔基材可具有許多表面，並且可以是任何三維形狀，包括膜、纖維和顆粒。該多孔基材可具有任何縱橫比。三維形狀的例子包括片材、盤、立方體、球體、錐體、圓柱體、中空纖維以及具有任何厚度(包括可變厚度)的其平面部分。該多孔基材可以是織造的或非織造的。
[0044]該多孔基材可具有許多孔，並且孔可以具有任何尺寸、深度、形狀和分布。在一個例子中，該多孔基材具有約0.5 X l(T9m至約lm、或約2 X 10、至約5 X l(T3m、或約10 X l(T9m至約100Xl(T6m的孔徑。該至少一個表面可具有許多孔。
[0045]該多孔基材可包含任何材料一非限制性例子包括由聚合物、非金屬、金屬、準金屬、陶瓷或其混合物、共混物、複合物和合金構造的多孔材料。材料可以是合成的，或者可以是天然存在的或天然來源的材料。合成聚合物的例子包括任何通用的熱塑性和熱固性材料。金屬的例子包括鋁、鈦、銅、鋼和不鏽鋼。陶瓷的例子包括任何形式的氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦和二氧化矽。天然存在的或天然來源的材料的例子包括木材、木材複合物、紙、醋酸纖維素和地質構造物，例如花崗巖或石灰巖。非金屬的例子包括各種形式的碳，例如石墨或炭。準金屬的例子包括矽或鍺。該多孔材料也可以是建築材料，例如，混凝土或浙青。
[0046]形成第一塗層
[0047]本發明可包括形成第一塗層的步驟。該第一塗層在該多孔基材的至少一個表面上形成。該第一塗層被形成為足以至少部分地填充具有該第一塗層的該基材的至少一個表面的孔。該第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠。
[0048]該多孔基材可包括不被該形成第一塗層的步驟塗覆的表面。該多孔基材的所有表面可被該形成第一塗層的步驟塗覆，一個表面可被塗覆，或許多表面可被塗覆。在一些實施例中，該形成第一塗層的步驟可在比形成第二塗層的步驟更少的表面上進行。在一些實施例中，該形成第一塗層的步驟可在與形成第二塗層的步驟相同的表面上進行。在一些實施例中，該形成第一塗層的步驟可在比形成第二塗層的步驟更多的表面上進行。相似地，其上形成該第一塗層的暴露的表面積可等於、大於或小於其上形成第二塗層的表面積。
[0049]該形成第一塗層的步驟可包括兩個步驟。在第一步驟中，可將形成該第一塗層的組合物施加到該多孔基材的至少一個表面。在第二步驟中，可將所施加的形成該第一塗層的組合物固化以形成該第一塗層。在一些實施例中，可在組合物施加到該表面之前、期間或之後開始組合物的固化過程。固化過程將形成該第一塗層的組合物轉化成該第一塗層。在固化過程之前、期間或之後，聚合物吸收溶劑並且變成包含在該第一塗層中的溶劑溶脹聚合物凝膠。形成該第一塗層的組合物可以是液體狀態。該第一塗層可以是固體狀態，例如，凝膠。
[0050]可使用常規塗覆和平版印刷技術，例如，浸塗、旋塗、浸潰、噴塗、刷塗、擠出、絲印或噴墨印刷來施加形成該第一塗層的組合物。
[0051]固化形成該第一塗層的組合物可包括添加固化劑或引發劑，例如，如下文所述的組分(B)。在一些實施例中，固化過程可在添加固化劑或引發劑時立即開始。添加固化劑或引發劑可能不必立即開始固化過程，而是可能需要另外的固化步驟。在其他實施例中，添加固化劑或引發劑可立即開始固化過程，並且也可需要另外的固化步驟。添加固化劑或引發劑可開始固化過程，但是不使其達到該組合物被固化到完全固化或難加工的程度的這麼一個地步。因而，在塗覆過程之前或期間可添加固化劑或引發劑，並且進一步的處理步驟可完成固化以形成該第一塗層。
[0052]固化形成該第一塗層的組合物可包括多種方法，包括將形成該第一塗層的組合物暴露於環境溫度、亞環境溫度、高溫、水分、氣體、液體、蒸汽、固體或輻射。在一些實施例中，固化組合物可包括這些方法的組合。在一些實施例中，固化可包括氫化矽烷化固化、縮合固化、輻射固化、過氧化物固化、有機硼烷固化或冷卻。
[0053]形成該第一塗層的組合物包括任何可固化以形成溶劑溶脹聚合物凝膠的組合物。本文中，描述了可被固化和允許吸收溶劑組分以形成溶劑溶脹聚合物凝膠的若干示例性組合物，包括包含組分(A)、(B)、(C)和任選的組分(D)、(E)以及任選地它們的反應產物或其他附加組分的示例性組合物。另外，本文描述了包含組分(A)、(C)和任選的組分(B)、(D)和(E)的示例性組合物。本領域的技術人員將認識到，本發明涵蓋了使用任何合適的可形成溶劑溶脹凝膠的組合物來形成溶劑溶脹聚合物凝膠的任何方法。
[0054]在一個實施例中，形成該第一塗層的組合物可包含組分(A)，至少一種自由基可聚合的化合物；組分(B)，至少一種有機硼烷自由基引發劑；組分(C)，至少一種溶劑；任選的組分(D)，至少一種有機氮反應性化合物；任選的組分(E)，至少一種自由基可聚合有機共聚單體；或兩個或更多個組分的反應產物。當組分(A)為至少一種自由基可聚合化合物時，至少一種有機硼烷自由基引發劑即組分(B)為必需的組分。
[0055]在一個實施例中，形成該第一塗層的組合物可包含組分(A)，至少一種有機聚合物；任選的組分(B)，至少一種有機硼烷自由基引發劑；組分(C)，至少一種溶劑；任選的組分(D)，至少一種有機氮反應性化合物；任選的組分(E)，至少一種自由基可聚合有機共聚單體；或兩個或更多個組分的反應產物。當組分(A)為至少一種有機聚合物時，至少一種有機硼烷自由基引發劑即組分(B)為任選的組分。
[0056]在一個實施例中，形成該第一塗層的組合物可包含組分(A)、至少一種自由基可聚合化合物和至少一種有機聚合物；組分(B)，至少一種有機硼烷自由基引發劑；組分(C)，至少一種溶劑；任選的組分(D)，至少一種有機氮反應性化合物；任選的組分(E)，至少一種自由基可聚合有機共聚單體；或兩個或更多個組分的反應產物。
[0057]在一些實施例中，溶劑溶脹聚合物凝膠由這麼一種方法製得，所述方法包括在存在有至少一種可混溶流體(例如溶劑)的情況下，通過由有機硼烷自由基催化劑引發的自由基聚合反應來聚合有機聚矽氧烷以形成能吸收該可混溶流體的有機矽彈性體基質。因而，本發明的溶劑溶脹聚合物凝膠組合物可以是均勻的(例如，單相)，因為該彈性體(例如，在固化期間或之後的聚合物)在該可混溶流體中是可溶脹的或相容的，並且該可混溶流體在該彈性體固化時起到溶脹該彈性體的作用，或在該彈性體固化時被該彈性體吸收。在一些實施例中，組合物包含約20%至約99% (按重量計)的一種或多種可混溶流體和約1%至約80% (按重量計)的彈性體。在一些實施例中，組合物包含約50%至約90% (按重量計)的一種或多種可混溶流體和約10%至約50% (按重量計)的彈性體。該可混溶流體可由所得的彈性體基質增稠以形成在溶脹狀態下具有這樣的平臺彈性剪切模量(G)的凝膠或半固態，所述平臺彈性剪切模量小於或等於在未稀釋狀態(例如，不具有任何被吸收的溶劑的溶劑溶脹聚合物)下的彈性體固有的平臺彈性剪切模量的一半。
[0058]在多個實施例中，由形成該第一塗層的組合物形成溶劑溶脹聚合物凝膠可包括在存在組分(B)、組分(C)、任選的氧氣、任選的組分(D)和任選的組分(E)的情況下，在將溫度保持在約5°C至95°C (或者，約10°C至約35°C)的同時，使組分(A)聚合以形成基本上均勻的有機矽彈性體凝膠。凝膠可以是與組分(C)相容並吸收組分(C)的彈性體。在一些實施例中，所形成的凝膠的平臺彈性剪切模量不大於在未稀釋狀態(例如，不具有任何被吸收的溶劑的溶劑溶脹聚合物)下的有機矽彈性體固有的平臺彈性剪切模量的一半。
[0059]在其他實施例中，由形成該第一塗層的組合物形成溶劑溶脹聚合物凝膠可包括在存在組分(C)、任選的組分(B)、任選的氧氣、任選的組分(D)和任選的組分(E)的情況下，在將溫度保持在約5°C至95°C (或者，約10°C至約35°C)的同時，使組分(A)聚合以形成基本上均勻的凝膠。凝膠可以是與組分(C)相容並吸收組分(C)的彈性體。在一些實施例中，所形成的凝膠的平臺彈性剪切模量不大於在未稀釋狀態(例如，不具有任何被吸收的溶劑的溶劑溶脹聚合物)下的彈性體固有的平臺彈性剪切模量的一半。
[0060]在一些實施例中，形成該第一塗層的溶劑溶脹聚合物凝膠包括(I)形成包含組分(A)、組分(C)，以及任選地，組分(B)、組分(D)或組分(E)的一者或多者的反應混合物；
(II)任選地，在存在氧氣的情況下攪拌該反應混合物；其中在各組分進行組合期間、在各組分進行組合之後、或者所述期間和所述之後的組合，進行攪拌；(III)將反應混合物施加到多孔基材的至少一個表面，使得反應混合物至少部分地填充基材的至少一個表面的孔；以及(IV)讓聚合反應繼續進行直至形成凝膠。施加混合物的步驟(III)可以是充分攪拌以包括攪拌步驟(II)。施加混合物的步驟(III)可獨立於攪拌步驟(II)進行。在一些實施例中，步驟⑴和/或(II)與步驟(III)同時進行；例如，步驟⑴和任選的步驟(II)可在多孔基材的存在下進行。在其他實施例中，步驟(I)和步驟(III)可同時進行，然後進行步驟(II)。組分(D)或組分(E)中的一者或多者可獨立於組分(A)、任選的組分(B)和組分(C)而添加。在優選的實施例中，任選的組分(D)可在組分(A)的聚合反應之前添加(例如，作為初始反應混合物的一部分)；在其他實施例中，任選的組分(D)可在聚合反應期間(例如，在有機矽彈性體形成期間)添加；或在聚合反應之後(例如，在該彈性體吸收組分(C)而形成溶劑溶脹聚合物凝膠期間)添加；或者所述期間和所述之後的組合。在一些實施例中，任選的組分⑶可在組分(A)、(C)和任選的組分(D)、(E)混合之後添加。
[0061]在一些實施例中，繼續攪拌直到凝膠組合物形成。在一些實施例中，攪拌僅僅是為了引發反應而進行，然後停止。在一些實施例中，除了伴隨施加反應混合物出現攪拌之外不進行攪拌。在一些實施例中，在存在氧氣的情況下進行攪拌，同時將溫度保持在約5°C至約95°C。因而，溫度可以為約 5°C至約 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、或約 90°C至約95°C、或其任何組合。在一些實施例中，在存在氧氣的情況下進行攪拌，同時將溫度保持在約 10°C至約 35°C。因而，溫度可保持在約 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或其任何組合。在一些實施例中，在部分地氧氣減少的氣氛下，例如，在氮或氬吹掃下進行攪拌。在一些實施例中，反應溫度初始保持在環境溫度(例如，介於約16°C和約30°C之間)，然後讓其隨著反應進行由於反應熱而自然上升。
[0062]在一些實施例中，由本發明所公開的方法製備的溶劑溶脹聚合物凝膠包含在存在組分(B)、組分(C)、任選的氧氣、任選的組分(D)以及任選的組分(E)的情況下將組分(A)聚合而形成的產物。在一些實施例中，溶劑溶脹聚合物凝膠可包含組分(A)、組分(C)、任選的氧氣、任選的組分(B)、任選的組分(D)以及任選的組分(E);或兩種或更多種組分的反應產物。如果聚合反應不完全，則在第一塗層中可存在未聚合的組合物的部分。當聚合反應進行到已形成溶劑溶脹聚合物凝膠的程度時，包括當凝膠已形成至可進行後續步驟的程度時，在一些實施例中，在第一塗層中仍可存在未聚合的組合物的部分。
[0063]在一個例子中，一種或多種溶劑(C)可在溶劑溶脹聚合物凝膠的形成期間不完全吸收。在具有不止一種可混溶流體的例子中，不同比例或數量的可混溶流體可在溶劑溶脹聚合物凝膠形成期間被吸收，包括一種或多種可混溶流體的全部被吸收，和包括一種或多種可混溶流體沒有一種被吸收。在一些實施例中，使用本領域的技術人員已知的任何手段(包括，蒸發)，可在後續步驟之前、期間或之後將部分或全部的未完全吸收的流體移除。
[0064]在一些實施例中，一次施加形成該第一塗層的組合物。在其他實施例中，可不止一次施加形成該第一塗層的組合物。在每次施加組合物時，可以不同的方式施加形成該第一塗層的組合物。在其他例子中，在每次施加期間，可用相同的方法施加形成該第一塗層的組合物。
[0065]組分(A)，自由基可聚合化合物或有機聚合物
[0066]第一塗層或形成該第一塗層的塗層可包含組分(A)。組分(A)可包含自由基可聚合化合物或有機聚合物。在優選的實施例中，第一塗層或形成該第一塗層的塗層包含組分(A)。在其他實施例中，第一塗層或形成該第一塗層的塗層不包含組分(A)。如下文所述，第二塗層或形成該第二塗層的塗層可任選地包含組分(A)。在一些實施例中，第二塗層或形成該第二塗層的塗層包含組分(A)。在其他實施例中，第二塗層或形成該第二塗層的塗層不包含組分(A)。
[0067]組分(A)可包含自由基可聚合有機單體、低聚物、聚合物或其組合。組分(A)可包含具有自由基可聚合基團的有機聚矽氧烷。有機聚矽氧烷可以是聚合物型的或低聚物和聚合物的混合物，並且聚合物型的有機聚矽氧烷既可以是均聚的也可以是雜聚的。另外，有機聚矽氧烷在化學結構上可以是直鏈的、支鏈的、高支化的或樹脂型的。組分(A)可發生自由基催化加成聚合反應，並且在一些方面也可發生共聚反應和/或交聯反應。對於水凝膠和醇凝膠的製備，組分(A)可選自至少一種與水、水相容的醇或其組合不混溶的化合物。
[0068]在一些實施例中，組分⑷可包含至少一種自由基可聚合化合物。此類化合物的合適例子可包括但不限於丙烯酸-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)、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸己內酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、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、四氫全氟丙烯酸酯、丙烯酸苯氧乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、雙酚A丙烯酸酯、雙酚A 二(甲基丙烯酸酯)、乙氧基化的雙酚A丙烯酸酯、乙氧基化的雙酚A甲基丙烯酸酯、六氟雙酚A 二丙烯酸酯、六氟雙酚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)、丙二醇單-甲基丙烯酸酯、乙二醇單-甲基丙烯酸酯、N-異丙基丙烯醯胺、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(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、乙醯乙酸烯丙酯、碳酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二甲酯、碳酸二烯丙酯或其組合。其他可用的有機化合物包括末端有丙烯酸酯的聚氨酯預聚物，所述預聚物通過將異氰酸酯反應性丙烯酸酯單體、低聚物或聚合物(例如，羥基丙烯酸酯)與異氰酸酯官能化預聚物、末端有(甲基)丙烯酸酯的橡膠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異丁烯和(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)反應而製備。
[0069]組分(A)可含有矽鍵合的反應性基團，所述反應性基團能夠在存在或不存在固化劑或引發劑(諸如，組分(B))的情況下反應以形成組分(A)的固化產物。矽鍵合的反應性基團的例子包括但不限於-H、烯基、炔基、-0H、可水解基團、烯基醚、丙烯醯氧基烷基、取代的丙烯醯氧基烷基和環氧取代的有機基團。
[0070]在一些實施例中，組分(A)包含每個分子具有至少兩個自由基可聚合部分的有機聚矽氧烷，其中這種部分為單官能化的、多官能化的或其組合。因而，組分(A)可以是有機聚矽氧烷的混合物，所述各有機聚矽氧烷在其官能度和/或自由基可聚合部分的性質上是不同的。組分(A)的各有機聚矽氧烷也可以在稠度上不同，從流體到樹膠都有。例如，有機聚矽氧烷可以是流體、固體或在高溫下或通過施加剪切力變得可流動的固體。在一些方面，有機聚矽氧烷在25°C下具有從約IcP至約5，000, OOOcP的粘度；或者在25°C下具有從約50cP至約500，OOOcP的粘度；或者在25°C下具有從約IOOcP至約100，OOOcP的粘度。
[0071]組分(A)的有機聚矽氧烷可具有玻璃化轉變溫度或在聚合或交聯時形成具有玻璃化轉變溫度的彈性體，其中所得的有機矽組合物的粘度在使用溫度下經歷顯著的變化。在一個例子中，此類組合物可用於促進乾燥該凝膠的步驟。
[0072]在一些實施例中，組分(A)可包含自由基可聚合的有機聚矽氧烷，其化學式選自:
[0073](I) R13SiO (R12SiO) a (R1R2SiO) JiR13 ；
[0074]其中a的值為O至20000，並且b的值為I至20000 ;並且其中每個R1基團獨立地為氫、滷素或單價有機基團，而每個R2基團獨立地為單價不飽和有機基團；並且
[0075](2) R32R4SiO (R32SiO) c (R3R4SiO) ,SiR32R4 ；
[0076]其中c的值為O至20000，d的值為O至20000 ;並且其中每個R3獨立地為氫、滷
素或單價有機基團，而每個R4基團獨立地為單價不飽和有機基團。
[0077]合適的R1和R3基團可包括但不限於氫；有機基團(直鏈的和/或支鏈的)，例如，烷基基團、滷代烷基基團、烯基基團、炔基基團、丙烯酸酯官能團和甲基丙烯酸酯官能團；和其他有機官能團，例如，縮水甘油基基團、胺基、醚基、氰酸酯基團、異氰基基團、酯基團、羧酸基團、羧酸鹽基團、琥珀酸鹽基團、酸酐基團、巰基基團、硫化物基團、疊氮化物基團、膦酸鹽基團、膦基團、掩蔽的異氰基基團和羥基基團。
[0078]合適的R2和R4基團可包括但不限於具有2-12個碳原子的單價烯基和炔基基團，例如，乙稀基、稀丙基、丁稀基、乙塊基和丙塊基基團；稀氧基聚(氧化稀)基團，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)基團；丙烯酸酯官能團，例如，丙烯醯氧基丙基基團和甲基丙烯醯氧基丙基基團；及其滷素取代的類似物。在某些方面，R2和R4選自丙烯酸酯基團和甲基丙烯酸酯基團。
[0079]組分(A)的一些代表性的例子包括但不限於甲基丙烯醯氧基丙基二甲基甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷；丙烯醯氧基丙基二甲基甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷、1，3-雙(甲基丙烯醯氧基丙基)四甲基二矽氧烷、1，3-雙(丙烯醯氧基丙基)四甲基二矽氧烷、1，3-雙(甲基丙烯醯氧基甲基)四甲基二矽氧烷、1，3-雙(丙烯醯氧基甲基)四甲基二矽氧烷、α，ω，-甲基丙烯醯氧基甲基二甲基甲矽烷基封端的聚二甲基矽氧烷、甲基丙烯醯氧基丙基封端的聚二甲基矽氧烷、α，ω-丙烯醯氧基甲基二甲基甲矽烷基封端的聚二甲基矽氧烷、甲基丙烯醯氧基丙基二甲基甲矽烷基封端的聚二甲基矽氧烷、α，ω-丙烯醯氧基丙基二甲基甲矽烷基封端的聚二甲基矽氧烷、側鏈丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能化聚合物，例如，聚(丙烯醯氧基丙基-甲基甲矽烷氧基)聚二甲基矽氧烷和聚(甲基丙烯醯氧基丙基-甲基甲矽烷氧基)聚二甲基矽氧烷共聚物、具有多個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團的遠螯聚二甲矽氧烷以及它們的組合，所述多個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團包括經由多丙烯酸酯或多甲基丙烯酸酯單體的麥可加成反應形成胺封端的聚二甲矽氧烷的那些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團。還適用作自由基可聚合的有機矽化合物的物質包括單官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯封端的有機聚矽氧烷，例如由甲基丙烯醯氧基丙基二甲基甲娃烷基基團在一端封端和由正丁基二甲基甲娃烷基基團在另一端封端的聚二甲基娃氧烷。
[0080]在一些實施例中，組分(A)可包含矽氧烷樹脂，所述矽氧烷樹脂具有獨立地選自以下的有機聚矽氧烷的結構單元:
[0081]
【權利要求】
1.一種塗覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步驟: (i)提供基材，其中所述基材的至少一個表面具有多個孔； (ii)在所述表面上形成第一塗層，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠； (iii)任選地將所述第一塗層從所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶劑溶脹聚合物凝膠在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二塗層，其中所述第二塗層包含聚合物、矽酸鹽、任何形式的碳、金屬、金屬有機骨架、陶瓷或其組合；並且 (v)乾燥在所述孔中的所述溶劑溶脹聚合物凝膠。
2.根據權利要求1所述的方法，其中將所述第一塗層從所述表面移除的所述任選的步驟被執行，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶劑溶脹聚合物凝膠在所述孔中。
3.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中所述基材為熔塊。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中所述溶劑溶脹聚合物凝膠為水凝膠、有機凝膠、油凝膠或醇凝膠。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中在所述表面上形成第一塗層包括: 施加形成所述第一塗層的塗層；並且 固化所述形成所述第一塗層的塗層，足以形成所述第一塗層。
6.根據權利要求5所述的方法，其中施加所述形成所述第一塗層的塗層包括浸塗、旋塗、浸潰、噴塗、刷塗、輥塗、擠出、絲印或噴墨印刷中的至少之一。
7.根據權利要求5-6中任一項所述的方法，其中固化所述形成所述第一塗層的塗層包括以下至少之一:自由基聚合、氫化矽烷化固化、縮合固化、輻射固化、過氧化物固化、或暴露於環境溫度、亞環境溫度、高溫、水分、氣體、液體、蒸汽、固體或福射。
8.根據權利要求5-7中任一項所述的方法，其中所述形成所述第一塗層的塗層包含: 組分(A)，自由基可聚合化合物或有機聚合物； 任選地，組分(B)，有機硼烷自由基引發劑； 組分(C)，溶劑； 任選地，組分(D)，有機氮反應性化合物；以及 任選地，組分(E)，可聚合的共聚單體；並且 其中，當組分(A)包含自由基可聚合化合物時，存在組分(B)。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述第二塗層選擇性地可滲透至少一種氣體。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中在所述表面上形成第二塗層包括形成包含金屬有機骨架的第二塗層。
11.根據權利要求1-10中任一項所述的方法，其中在所述表面上形成第二塗層包括形成包含陶瓷的第二塗層。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其中在所述表面上形成第二塗層包括: 施加形成所述第二塗層的塗層；並且 固化所述形成所述第二塗層的塗層，足以形成所述第二塗層。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述形成所述第二塗層的塗層包含:組分(A)，自由基可聚合化合物或有機聚合物； 任選地，組分(B)，有機硼烷自由基引發劑； 組分(C)，溶劑； 任選地，組分(D)，有機氮反應性化合物；以及 任選地，組分(E)，可聚合的共聚單體； 其中，當組分(A)包含自由基可聚合化合物時，存在組分(B)。
14.一種塗覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步驟: (i)提供基材，其中所述基材的至少一個表面具有多個孔； (?)在所述表面上形成第一塗層，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠，其中在所述表面上形成所述第一塗層包括: 施加形成所述第一塗層的塗層；並且 固化所述形成所述第一塗層的塗層，足以形成所述第一塗層； 其中所述形成所述第一塗層的塗層包含: 所述形成所述第一塗層的塗層的組分(A)，自由基可聚合化合物； 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(B)，有機硼烷自由基引發劑；· 所述形成所述第一塗層的塗層的組分(C)，液體； 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(D)，有機氮反應性化合物；以及 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(E)，可聚合的共聚單體； 其中，當所述形成所述第一塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物時，存在組分⑶； (iii)任選地將所述第一塗層從所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶劑溶脹聚合物凝膠在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二塗層，其中所述第二塗層包含聚合物、矽酸鹽或其組合，其中在所述暴露的表面上形成所述第二塗層包括: 施加形成所述第二塗層的塗層；並且 固化所述形成所述第二塗層的塗層，足以形成所述第二塗層； 其中所述形成所述第二塗層的塗層包含: 所述形成所述第二塗層的塗層的組分(A)，自由基可聚合化合物或有機聚合物； 任選地，所述形成所述第二塗層的塗層的組分(B)，有機硼烷自由基引發劑； 所述形成所述第二塗層的塗層的組分(C)，溶劑； 任選地，所述形成所述第二塗層的塗層的組分(D)，有機氮反應性化合物；以及 任選地，所述形成所述第二塗層的塗層的組分(E)，可聚合的共聚單體； 其中，當所述形成所述第二塗層的塗層的組分(A)為自由基可聚合化合物時，存在組分(B);並且 (v)乾燥在所述孔中的所述溶劑溶脹聚合物凝膠。
15.一種塗覆多孔基材的方法，所述方法包括以下步驟: (i)提供基材，其中所述基材的至少一個表面具有多個孔； (?)在所述表面上形成第一塗層，足以至少部分地填充所述孔，其中所述第一塗層包含溶劑溶脹聚合物凝膠，其中在所述表面上形成所述第一塗層包括:施加形成所述第一塗層的塗層；並且 固化所述形成所述第一塗層的塗層，足以形成所述第一塗層； 其中所述形成所述第一塗層的塗層包含: 所述形成所述第一塗層的塗層的組分(A)，自由基可聚合化合物或有機聚合物； 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(B)，有機硼烷自由基引發劑； 所述形成所述第一塗層的塗層的組分(C)，溶劑； 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(D)，有機氮反應性化合物；以及 任選地，所述形成所述第一塗層的塗層的組分(E)，可聚合的共聚單體； 其中，當所述形成所述第一塗層的塗層的組分(A)包含自由基可聚合化合物時，存在組分⑶； (iii)任選地將所述第一塗層從所述表面移除，足以形成充分暴露的基材表面，所述溶劑溶脹聚合物凝膠在所述孔中； (iv)在所述暴露的基材表面上形成第二塗層，其中所述第二塗層包含聚合物、矽酸鹽、任何形式的碳、金屬、金屬有機骨架、陶瓷或其組合，其中在所述暴露的表面上形成所述第二塗層包括: 施加形成所述第二塗層的塗層；並且 由所述形成所述第二塗層的塗層形成所述第二塗層； 其中所述第二塗層包含陶瓷或金屬有機骨架中的至少之一； 並且 (v)乾燥在所述孔中的所述溶劑溶脹聚合物凝膠。
【文檔編號】B01D67/00GK103547347SQ201280018226
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年2月14日 優先權日:2011年2月16日
【發明者】D·安, 克里斯多福·黃, 蕾妮·貝裡 申請人:道康寧公司