基于有機硅化合物的可交聯(lián)組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于有機硅化合物的可交聯(lián)的組合物、其制備方法及其用途,所述可交聯(lián)的組合物消除醇固化形成具有非常高穩(wěn)定性的材料,其可使用以下組分制備:(A)具有至少兩個OH基的有機硅化合物,(B)式(I)A[CR12SiRa(OR2)3-a]x的雜環(huán)化合物和/或其部分水解產物,以及(C)含有式R5Si(OR4)2O1/2(III)、R5Si(OR4)2O2/2(IV)和R5SiO3/2(V)單元的至少一種化合物;其中各個基團和下標如權利要求1所定義的,條件是化合物(C)含有至少20摩爾%的式(V)的單元。
【專利說明】基于有機硅化合物的可交聯(lián)組合物
[0001] 本發(fā)明涉及基于有機硅化合物的可交聯(lián)組合物、其制備方法及其用途,所述可交 聯(lián)組合物通過消除醇而固化形成具有非常高穩(wěn)定性的材料。
[0002] 可在無水情況下儲存并在室溫下加水時通過消除醇而固化形成彈性體的單組份 密封劑組合物已為人們所知。這些產品例如在建筑業(yè)中被大量使用。用甲硅烷基封端的、 攜帶反應性取代基例如OH基或可水解基團如烷氧基的聚合物形成這些混合物的基礎。這 些密封劑組合物還可含有填料、增塑劑、交聯(lián)劑、催化劑以及各種添加劑。
[0003] 在固化時獲得的彈性體產品的機械性質此后幾乎沒有變化。這使得它們可用作例 如接縫密封劑。然而,該組合物通常還經(jīng)常被用作涂層材料或粘合劑。在該情況下,固化的 組合物可能經(jīng)常長時間暴露于高溫和高相對濕度的作用下。在這些條件下,固化產品所具 有的有利性質也可能以不希望的方式被改變。
[0004] 已知例如在加熱和潮濕條件下,基于具有可水解基團的可交聯(lián)有機聚硅氧烷的單 組份組合物和雙組分組合物非??焖俚夭豢赡孓D地喪失其對玻璃的粘附性。最初的改進是 通過使用氨丙基三甲氧基硅烷和縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的組合來實現(xiàn)的。此外, DE 19616789A1顯示當組合物另外不僅含有硅氧烷樹脂,而且含有具有長鏈烷基的烷氧基 硅烷時,測試樣品在熱水中儲存不會遭受粘著力失效。僅只有這兩種有機硅酮化合物中的 單獨一種的混合物不足以對粘附性帶來任何改進,只有這兩種添加劑的組合才有效。
[0005] DE-Al 102007037197描述了基于可交聯(lián)的a -硅烷的組合物。所述文獻還提及可 包括多種以部分水解產物或共水解產物的形式的取代或未取代的單體硅烷。然而由此并沒 有帶來所選擇的水解產物的特定優(yōu)勢。示例性實施方案在具有促粘劑的混合物中使用少量 來自甲基三甲氧基硅烷的低聚水解產物。然而,該固化組合物的缺點是在高溫和非常高相 對濕度下,它們可能會喪失一些彈性。這尤其表明在橡膠硬度的降低。迄今還不知道如何 防止這些組合物的彈性的喪失。
[0006] 本發(fā)明提供可通過使用以下組分而獲得的可縮合交聯(lián)的組合物:
[0007] (A)具有至少兩個OH基的有機硅化合物,
[0008] (B)下式的雜環(huán)化合物和/或它們的部分水解產物:
[0009] A[CR12SiRa (OR2)3-丄 (I),
[0010] 其中
[0011] A代表基于雜環(huán)AHx的基團,所述基團含有第3和/或第5主族的一個或多個成環(huán) 元素,并且其中X個氫原子被替代為與CR12基團鍵合的化學鍵,其中這些鍵中的至少一個位 于第3或第5主族的成環(huán)元素上;
[0012] R代表相同或不同的任選取代的一價烴基;
[0013] R1代表氫原子或任選取代的一價烴基,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同;
[0014] R2代表任選取代的一價烴基,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同;
[0015] a代表0或1,優(yōu)選為0 ;和
[0016] X代表1、2或3,優(yōu)選為1或2,更優(yōu)選為1 ;
[0017] 以及
[0018] (C)至少一種含有下式的單元的化合物
[0019] R5Si(OR4)2Ol72 (III),
[0020] R5Si (OR4) O272 (IV),和
[0021] R5SiO372 (V),
[0022] 其中
[0023] R4在每次出現(xiàn)時獨立地代表烷基,并且可以相同或不同;和
[0024] R5在每次出現(xiàn)時獨立地代表烴基;
[0025] 條件是所述化合物(C)含有至少20摩爾%的式(V)的單元。
[0026] 式(I)的化合物的部分水解產物可包含部分同種水解產物(homohydrolyzate)以 及部分共水解產物。當本發(fā)明的組分(B)包含式(I)的化合物的部分水解產物時,具有至 多10個硅原子的那些是優(yōu)選的。
[0027] 基團R優(yōu)選包含任選取代的具有1-18個碳原子的一價烴基,更優(yōu)選烷基、乙烯基、 3, 3, 3-二氟丙-1-基和苯基,尤其是甲基。
[0028] 基團R的實例為烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、1-正丁基、2-正丁基、異 丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基或叔戊基;己基如正己基;庚基如正庚基;辛基如正 辛基,和異辛基如2, 2, 4-三甲基戊基;壬基如正壬基;癸基如正癸基;十二烷基如正十二烷 基;十八燒基如正十八燒基;環(huán)燒基如環(huán)戊基、環(huán)己基或環(huán)庚基和甲基環(huán)己基;稀基如乙稀 基、1-丙烯基或2-丙烯基;芳基如苯基、萘基、蒽基或菲基;燒芳基如鄰甲苯基、間甲苯基、 對甲苯基;二甲苯基和乙基苯基;以及芳烷基如芐基、a-苯基乙基和苯基乙基。
[0029] 取代的基團R的實例為鹵代烷基,如3, 3, 3-三氟丙-1-基、1,1,1,3, 3, 3-六氟 丙_2_基和七氣丙_2_基;齒代芳基如鄰氣苯基、間氣苯基或對氣苯基,和2_甲氧基乙基、 2-甲氧基丙_1-基以及2_(2_甲氧基乙氧基)乙基。
[0030] 基團R1的實例為氫原子以及R所述的基團。
[0031] 基團R1優(yōu)選包含氫原子和具有1-20個碳原子的烴基,尤其是氫原子。
[0032] 基團R2的實例為R所述的基團。
[0033] 基團R2優(yōu)選包含具有1-6個碳原子的烷基,更優(yōu)選甲基和乙基,尤其是乙基。
[0034] 基團A包含具有至少兩個不同元素的成環(huán)原子的環(huán)狀化合物,條件是至少一個成 環(huán)原子是來自第3和/或第5主族的元素,其具有與式(I)中的-CR 12-基團的碳原子的鍵 合位點。
[0035] 基團A優(yōu)選包含環(huán)狀化合物,其環(huán)結構除了碳原子之外還含有來自第3和/或第 5主族的至少一個元素,和更優(yōu)選至少一個其他雜原子。
[0036] 名稱"雜原子"在下文應理解為意指除了碳原子之外的任何成環(huán)原子。
[0037] 在基團A中的成環(huán)雜原子每個優(yōu)選為氮、磷、氧、硅或硫,更優(yōu)選為氮或氧。
[0038] 基團A可還包含任選取代的、飽和或部分不飽和的雜環(huán)。當所述環(huán)A被取代時,取 代基優(yōu)選包含鹵素原子、烴基和有機氧基,而這些取代基可包含多價基團,所述多價基團可 連接一個或多個成環(huán)原子。
[0039] 基團A也可包含環(huán)碳原子,所述環(huán)碳原子包括氧或硫原子,其通過雙鍵鍵合,條件 是該環(huán)碳原子不與和式(I)的CR 12基團鍵合的第3或第5主族的成環(huán)雜原子直接鍵合。
[0040] 基團A也可包含環(huán)碳原子,所述環(huán)碳原子包括氮或磷原子,其通過雙鍵鍵合,但是 這不是優(yōu)選的。
[0041] 基團A優(yōu)選包含3-、4-、5-、6-、7-、或8-元雜環(huán),所述雜環(huán)除了碳之外,通過成環(huán)原 子包括氮和/或磷和/或氧和/或硫作為雜原子,條件是至少一個成環(huán)原子為來自第3和 /或第5主族的元素,同時還可進一步稠合其他環(huán)。
[0042] 特別優(yōu)選的是,形成所述基團A的基礎的雜環(huán)包括5元和6元雜環(huán),所述雜環(huán)除了 需要與式(I)的化合物的CR 12基團鍵合的來自第3和/或第5主族的雜原子之外,還含有 其他環(huán)雜原子,。
[0043] 形成所述基團A的基礎的雜環(huán)的實例為氮丙啶、氮雜環(huán)丁烷、吡咯、吡咯烷、 1,3-噁唑烷、1,3-噻唑烷、1H-1, 2-二唑、A 2_1,2-二唑啉(diazoline)、A 4-1,2-二唑 啉、1,3-二唑、A2-I, 3-二唑啉、A4-I, 3-二唑啉、1,3-二唑烷(diazolindine)、1,2, 3-三 唑、1,2, 4-三唑、四唑、A 4_1,2-二嗪-3-酮、哌啶、四氫-1,4-噁唑、四氫-1,4-噻唑、六 氧_1,3_二嚷、六氧_1,4_二嚷、1-甲基六氧_1,4_二嚷、六氧_1,3, 5_二嚷、六氧_1,3_二 嗪-4-酮、4-甲基六氫-1,4-二嗪-3-酮、IH-氮雜卓、六氫氮雜卓、氮雜環(huán)辛烷、IH-苯并 [b]吡咯、2, 3-二氫苯并[b]吡咯、9H-二氫苯并吡咯、苯并[d]-l,2-二唑、苯并[d]-l,3-二 唑和苯并[d] _1,2, 3-三唑。
[0044] 特別優(yōu)選吡咯烷、哌啶、四氫-1,4-噁嗪、四氫-1,4-噻嗪、四氫-1,4-二嗪和1-甲 基四氫-1,4-二嗪,尤其是四氫-1,4-噁嗪。
[0045] 雜環(huán)化合物⑶的實例是1_(三乙氧基甲硅烷基甲基)氮丙啶、1_(三乙氧基甲硅 烷基甲基)氮雜環(huán)丁烷、1_(三乙氧基甲硅烷基甲基)吡咯、1_(三乙氧基甲硅烷基甲基)批 咯烷、3-(三乙氧基甲硅烷基甲基)_1,3-噁唑烷、3-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-1,3-噻唑 烷、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-111-1,2-二唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-厶 2-1,2-二 唑啉、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-A 4_1,2-二唑啉、1-(三乙氧基甲硅烷基甲 基)-1,3-二唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-A 2-1,3-二唑啉、1-(三乙氧基甲硅烷基甲 基)-A 4-1,3-二唑啉、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-1,3-二唑烷、1,3-雙(三乙氧基甲硅 烷基甲基)-1,3_二唑烷、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-lH-l,2,3-三唑、2-(三乙氧基甲硅 烷基甲基)-2H-1,2, 3-三唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-1H-1,2, 4-三唑、4-(三乙氧基 甲硅烷基甲基)-4H-l,2,4-三唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-lH-四唑、2-(三乙氧基甲 硅烷基甲基)-2H-四唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-厶 4-1,2-二唑啉-3-酮、1-(三乙 氧基甲硅烷基甲基)哌啶、4-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-四氫-1,4-噁嗪、4-(1-(三乙氧 基甲硅烷基乙基)_四氫-1,4-噁嗪、4-(2-(三乙氧基甲硅烷基丙-2-基)-四氫-1,4-噁 嗪、4-(1_苯基-1-(三乙氧基甲硅烷基乙基)-四氫-1,4-噁嗪、4-(三乙氧基甲硅烷基甲 基)_四氫-1,4-噻嗪、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-六氫-1,3-二嗪、1-(三乙氧基甲硅 烷基甲基)-六氫-1,4-二嗪、1-甲基-4-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-六氫-1,4-二嗪、 1,4_雙(二乙氧基甲娃燒基甲基)-六氧_1,4_二嚷、1,4_雙(二乙氧基甲娃燒基乙基)-六 氫-1,4-二嗪、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-六氫-1,3, 5-三嗪、1,3, 5-三(三乙氧基甲 硅烷基甲基)_六氫-1,3, 5-三嗪、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-六氫-1,3-二嗪-4-酮、 1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-4_甲基-六氫-1,4-二嗪-3-酮、1-(三乙氧基甲硅烷基甲 基) _1H_氣雜卓、1_(二乙氧基甲娃燒基甲基)-六氧-氣雜卓、1_(二乙氧基甲娃燒基甲 基)_氮雜環(huán)辛烷、1_(三乙氧基甲硅烷基甲基)苯并[b]吡咯、1_(三乙氧基甲硅烷基甲 基)-2,3_二氧-苯并[b]批略、9_(二乙氧基甲娃燒基甲基)-二氧批略、1_(二乙氧基甲 硅烷基甲基)_苯并[d]-l,2-二唑、1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)苯并[d]-l,3-二唑和 1-(三乙氧基甲硅烷基甲基)-苯并[d]-l,2, 3-三唑。實例還包括其中用三甲氧基甲硅烷 基、二乙氧基甲基甲硅烷基或二甲氧基甲基甲硅烷基替代三乙氧基甲硅烷基的所有上述化 合物。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明所使用的雜環(huán)化合物(B)是商購化合物和/或可由常規(guī)化學方法而獲 得。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明所使用的有機硅化合物(A)可包含迄今已用于可縮合交聯(lián)組合物的 具有至少兩個OH基的任何有機硅化合物。
[0048] 本發(fā)明所使用的有機硅化合物(A)優(yōu)選含有下式的單元:
[0049] R3b (OH) cSiO(4_b_c)/2 (II),
[0050] 其中
[0051] R3在每次出現(xiàn)時可相同或不同,并且代表任選取代的烴基,在所述烴基中可插入 氧原子,
[0052] b代表0、1、2或3,優(yōu)選為2,和
[0053] c代表0、1、2或3,優(yōu)選為0或1,
[0054] 條件是b+c之和< 3,并且每分子中存在至少兩個能夠縮合的基團0H。
[0055] R3優(yōu)選包括具有1-18個碳原子的一價烴基,其任選用以下基團取代:鹵素原子、 氣基、釀基、醋基、環(huán)氧基、疏基、氛基或(聚)-醇基,其中后者是由氧化乙稀和/或氧化丙 烯單元構成;R 3更優(yōu)選包括具有1-12個碳原子的烷基,尤其包括甲基。
[0056] 基團R3的實例為基團R的實例。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明的有機硅化合物(A)特別優(yōu)選包括基本上線性的、OH封端的有機聚硅 氧烷,尤其是a,《-二氫二烷基聚硅氧烷。
[0058]有機硅化合物(A)的實例為(H0)Me2Si0[SiMe20] 3Q__SiMe2(0H),其中Me為甲基。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述有機硅化合物(A)的粘度優(yōu)選為103-106mPa ? s,更優(yōu)選 為 104-35000mPa ? s,全部是在 25°C下。
[0060] 所述有機硅化合物(A)包括市售產品和/或可由硅化學的常規(guī)方法而獲得。
[0061] 本發(fā)明的組合物含有優(yōu)選0. 1-30重量份,更優(yōu)選0. 5-20重量份,尤其是1-10重 量份的組分(B),全部是基于100重量份的組分(A)。
[0062] 基團R4和R5的實例獨立地為基團R上述的實例。
[0063] 基團R4優(yōu)選包括具有1-4個碳原子的烷基,更優(yōu)選包括甲基或乙基。
[0064] R5優(yōu)選包括具有1-18個碳原子的烴基,更優(yōu)選包括具有1-8個碳原子的烷基。
[0065] 本發(fā)明所使用的化合物(C)含有總計優(yōu)選至少80摩爾%,更優(yōu)選至少95摩爾%, 尤其是至少98. 5摩爾%的式(III)、(IV)和(V)的單元。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明所使用的化合物(C)含有至少20摩爾%的式(V)單元,然而20-60摩 爾%是優(yōu)選的,25-50摩爾%是更優(yōu)選的。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)優(yōu)選含有5-30摩爾%的式(III)單元。
[0068]根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)優(yōu)選含有20-50摩爾%的式(IV)單元。 [0069] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)優(yōu)選含有20-60摩爾%的式(V)單元,5-30 摩爾%的式(III)單元和20-50摩爾%的式(IV)單元。
[0070]根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)除了式(III)、(IV)和(V)的單元之外,還可 含有其他單元,例如 R52Si (OR4) 01/2 (VI)、R52Si02/2 (VII)或 Si04/2 (VIII),所有所具有的 R4 和 R5每個代表上述含義中的一種。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)優(yōu)選由式(III)、(IV)和(V)的單元以及任 選存在的(IV)單元、任選存在的(VII)單元和任選存在的(VIII)單元構成。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)在室溫和環(huán)境壓力即900-1100hPa下優(yōu)選為 液體。
[0073] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)的粘度優(yōu)選為I-IOOmPa* s,更優(yōu)選為 5-50mPa ? s,尤其是10-40mPa ? s,全部是指在25°C下并根據(jù)DIN 53019所測量的。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)的密度優(yōu)選為0.9-1.3g/cm 3,更優(yōu)選為 0? 95-1. 20g/cm3,尤其是 I. O-L 15g/cm3,全部是指在 25°C下。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)優(yōu)選包括樹脂產品,更優(yōu)選包括在室溫和 1013hPa壓力下為液體的硅氧烷樹脂,這極大地促進了工業(yè)實用性。
[0076] 所述有機硅化合物(C)包括市售產品和/或可由硅化學的常規(guī)方法而獲得。例如 根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)可通過烷基三烷氧基硅烷的水解和隨后的縮合而獲 得。它們優(yōu)選由甲基二燒氧基娃燒、乙基二燒氧基娃燒和乙稀基二燒氧基娃燒來制備,更優(yōu) 選由甲氧基硅烷和乙氧基硅烷來制備。
[0077] 雖然式(III)-(VIII)不是這樣,但是根據(jù)本發(fā)明所使用的所述化合物(C)可含有 至多1重量%的殘基Si-OH作為其合成的雜質。
[0078] 為了制備本發(fā)明的組合物,所述化合物(C)可直接使用或與低沸點有機溶劑如乙 醇或甲苯混合使用。當所使用的所述化合物(C)與有機溶劑混合時,這是不優(yōu)選的,所考慮 的量,基于混合物的總重量,優(yōu)選不超過5重量%。
[0079] 本發(fā)明的組合物含有0.01-50重量份,更優(yōu)選0. 1-20重量份,尤其是1-10重量份 的組分(C),全部是基于100重量份的組分(A)。
[0080]除了所述組分(A)、(B)和(C)之外,本發(fā)明的組合物還可含有迄今用于可縮合交 聯(lián)的組合物的任何物質,例如催化劑(D)、堿性含氮化合物(E)、填料(F)、促粘劑(G)、增塑 劑⑶、其他交聯(lián)劑(J)、添加劑⑷和溶劑(L),這種情況下組分(J)、(E)和(G)不同于組 分⑶和(C),和組分(L)不同于增塑劑⑶。
[0081] 催化劑0)的實例是迄今已知的鈦化合物,如鈦酸四異丙基酯,以及鋯化合物和 鉿化合物,鋅化合物如2-乙基己酸鋅,和有機錫化合物如二月桂酸二正丁基錫和二乙酸二 正丁基錫、二正丁基氧化錫、二乙酸二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、二辛基氧化錫,以及這些 化合物與烷氧基硅烷如四乙氧基硅烷的反應產物,然而在硅酸四乙酯水解產物中的二正辛 基氧化錫、在50重量%的甲基三乙氧基硅烷水解產物和50重量%的3-氨丙基三乙氧基硅 烷的混合物中的二正辛基氧化錫、在硅酸四異丙酯中的二正辛基氧化錫,和二乙酸二正丁 基錫與四乙氧基硅烷的反應產物是優(yōu)選的。
[0082] 當本發(fā)明的組合物含有催化劑(D)時,所考慮的量優(yōu)選為0. 0001-2重量份,更優(yōu) 選為0. 001-1重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。根據(jù)本發(fā)明的組合 物優(yōu)選含有催化劑(D)。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明任選使用的所述堿性含氮化合物(E)優(yōu)選包括選自下式(IX)的化合 物和有機硅化合物的堿性含氮化合物:
[0084]NR63 (IX),
[0085] 其中R6在每次出現(xiàn)時可以相同或不同,并且代表氫原子或烴基,其任選用以下基 團取代:羥基、鹵素原子、氨基、醚基、酯基、環(huán)氧基、巰基、氰基或聚二醇基,后者是由氧化乙 烯和/或氧化丙烯構成;條件是在式(IX)中最多兩個R 6代表氫原子,但是當存在兩個或更 多個R6時,它們也可彼此連接形成環(huán)結構,
[0086] 所述有機硅化合物具有至少一個包含堿性氮的有機基團,其不同于組分(B),并且 包含下式(X)的單元 :
[0087] R7kY1Si (OR8)鳥-咖)/2 (X),
[0088] 其中
[0089] R7代表不含堿性氮的SiC鍵合的一價有機基團,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不 同;
[0090] R8具有R2所述的含義并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同;
[0091] Y代表包含堿性氮的SiC鍵合的一價基團,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同;
[0092] k 代表 0、1、2 或 3;
[0093] 1 代表 0、1、2、3 或 4 ;和
[0094] m 代表 0、1、2 或 3;
[0095] 條件是k+1+m之和不大于4并且每分子中存在至少一個基團Y。
[0096] 基團R6和R7的實例是彼此獨立地為R所述的任選取代的烴基的實例。
[0097] 任選取代的烴基R6優(yōu)選具有1-18個碳原子。
[0098] 基團RM尤選包括具有1-18個碳原子的烴基,其中甲基、乙基和正丙基是特別優(yōu)選 的,尤其是甲基。
[0099] 基團R8的實例是基團R2所述的實例。
[0100] 基團R8優(yōu)選包括甲基或乙基。
[0101] 基團 Y 的實例為下式的基團:h2nch2-、h2n(ch2)2-、h2n(ch2)3-、h2n(ch2)2nh(ch2)2-、 H2N (CH2) 2NH (CH2)3->H2N (CH2) 2NH (CH2) 2NH (CH2)3->H3CNH (CH2)3->C2H5NH (CH2)3-> H3CNH (CH2) 2-, C2H5NH (CH2) 2-, H2N (CH2) 4-, H2N (CH2) 5-, H (NHCH2CH2) 3-> C4H9NH (CH2) 2NH (CH2) 2-, 環(huán)-C6H11NH (CH2) 3_、環(huán)-C6H11NH (CH2) 2_、(CH3) 2N (CH2) 3_、(CH3) 2N (CH2) 2_、(C2H5)2N (CH2)3-和 (C2H5) 2N(CH2)2-。
[0102] Y 優(yōu)選包括 H2N (CH2)「、H2N (CH2)2NH (CH2) 3_、H3CNH (CH2)「、C2H5NH(CH2)3-和 環(huán)-C 6H11NH(CH2) 3_ 基團,其中 H2N(CH2) 2NH(CH2) 3_ 和環(huán)-C6H11NH(CH2) 3_ 基團是特別優(yōu)選的。
[0103] 當含有式(X)的單元的有機硅化合物包括硅烷時,k優(yōu)選為0、1或2,更優(yōu)選為0 或1 ;1優(yōu)選為1或2,更優(yōu)選為1;并且m優(yōu)選為1、2或3,更優(yōu)選為2或3;條件是k+1+m之 和等于4。
[0104] 根據(jù)本發(fā)明任選使用的式⑴硅烷的實例為H2N(CH2) 3-Si (OCH3) 3、
[0105] H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 3、H2N (CH2) 3-Si (OCH3) 2CH3、
[0106] H2N(CH2)3-Si (OC2H5)2CH3、H2N(CH 2)2NH(CH2)3-Si (OCH3) 3、
[0107] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 3, H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2CH3,
[0108] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3、
[0109] H2N(CH2)2NH(CH 2)2NH(CH2)3-Si (OC2H5)3、環(huán)-C6H11NH(CH2)3-Si (OCH3)3、
[0110] if -C6H11NH(CH2) 3-Si (OC2H5) -C6H11NH(CH2) 3-Si (OCH3) 2CH3,
[0111]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3、HN ((CH2) 3-Si (OCH3) 3) 2和
[0112] HN((CH2)3-Si(0C2H 5)3)2,以及它們的部分水解產物,其中
[0113] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 3、H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5)3、
[0114] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2CH3、H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3、
[0115]環(huán)-C6H11NH(CH2)3-Si (OC2H5)3、環(huán)-C6H11NH(CH2)3-Si (OCH3)2CH3以及環(huán)
[0116] -C6H11NH(CH2) 3-Si (OC2H5)2CH3是優(yōu)選的,并且
[0117] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 3> H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3>
[0118]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 3和環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3以及它們各自的部 分水解產物是特別優(yōu)選的。
[0119] 當包含式(X)的單元的有機硅化合物包括有機聚硅氧烷時,k的平均值優(yōu)選為 0. 5-2. 5,更優(yōu)選為1. 4-2. 0, 1的平均值優(yōu)選為0. 01-1. 0,更優(yōu)選為0. 01-0. 6,并且m的平 均值優(yōu)選為0-2. 0,更優(yōu)選為0-0. 2,條件是k、1和m之和不大于3。
[0120] 根據(jù)本發(fā)明可用的包含式(X)的單元的有機聚硅氧烷在25°C下的粘度優(yōu)選為 5_10 5mPa ? s,更優(yōu)選為 10_104mPa ? s。
[0121] 根據(jù)本發(fā)明可用的包含式(X)的單元的有機聚硅氧烷為:
[0122] H2N (CH2) 3-Si (OCH3) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0123] H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0124] H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OC2H5)2,
[0125] H2N (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (CH3) (OCH3)2,
[0126] H2N (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (OCH3)3,
[0127] H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) (CH3) -O-Si (OCH3)3,
[0128] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0129] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0130] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OC2H5)2,
[0131] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (CH3) (OCH3)2,
[0132] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (OCH3)3,
[0133] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) (CH3) -O-Si (OCH3)3,
[0134]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0135]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OCH3)2,
[0136]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2-〇-Si (CH3) (OC2H5)2,
[0137]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (CH3) (OCH3)2,
[0138]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OCH3) (CH3) -O-Si (OCH3) 3和
[0139]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OC2H5) (CH3) -O-Si (OCH3)3,
[0140] H2N(CH2)3-Si (OCH3)2-(C)-Si (CH3)2) H00-O-Si (OCH3)2-(CH2)3NH2,
[0141] H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2- (0-Si (CH3) 2) H00-O-Si (OCH3) 2- (CH2) 3
[0142] NH(CH2)2NH2^P
[0143]環(huán)-C6H11NH (CH2) 3-Si (OCH3) 2- (0-Si (CH3) 2) Htici-O-Si (OCH3) 2- (CH2) 3NH環(huán)-C6H11,以 及它們的部分水解產物,而
[0144]H2N(CH2)3-Si (OC2H5)2-O-Si (CH3) (OC2H5)2的部分水解產物是特別優(yōu)選的。
[0145] 包含式(X)的單元的有機硅化合物是市售產品和/或可通硅化學的常規(guī)方法而獲 得。
[0146] 式(IX)的胺的實例為環(huán)己胺、三乙胺、三辛胺、丁胺、十二烷基胺、二乙基正丙胺、 環(huán)己基甲胺、2-氨基乙醇、2-氨基正丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二甲基氨基-2-甲 基-1-丙醇、N,N-二乙基乙醇胺、乙二胺、椰油脂肪胺、椰油脂肪甲胺、N,N-二甲基乙醇胺和 苯胺。
[0147] 當使用組分(E)時,包含式(X)的單元的有機硅化合物是優(yōu)選考慮的。
[0148] 當本發(fā)明的組合物含有組分(E)時,所考慮的量優(yōu)選為0. 001-10重量份,優(yōu)選為 0. 01-1重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選含有 組分(E)。
[0149] 根據(jù)本發(fā)明任選使用的所述有機硅化合物(E)可還在本發(fā)明的組合物中發(fā)揮固 化催化劑或共催化劑的作用。
[0150] 根據(jù)本發(fā)明任選使用的所述有機硅化合物(E)可進一步用作促粘劑和/或去水 劑。
[0151] 填料(F)的實例為非補強填料即BET表面積至多為50m2/g的填料,例如石英、硅藻 土、硅酸鈣、硅酸鋯、沸石、金屬氧化物粉末如鋁、鈦或鐵或鋅的氧化物和/或它們的混合氧 化物、硫酸鋇、碳酸鈣、石膏、氮化硅、碳化硅、氮化硼、玻璃粉和塑料粉如聚丙烯腈粉末;補 強填料即BET表面積大于50m 2/g的填料,例如熱解二氧化硅、沉淀二氧化碳、沉淀碳酸鈣、 炭黑如爐黑和乙炔黑、以及具有大BET表面積的硅鋁混合氧化物;纖維狀填料如石棉以及 合成聚合物纖維。所述填料可以是疏水化狀態(tài)的,例如由于用有機硅烷/有機硅氧烷處理, 或者由于羥基醚化為烷氧基。當使用填料(F)時,優(yōu)選親水性熱解二氧化硅、沉淀碳酸鈣和 重質碳酸鈣。
[0152] 當本發(fā)明的組合物含有組分(F)時,所考慮的量優(yōu)選為1-80重量份,更優(yōu)選為 5-65重量份,全部基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選含有組分 (F)。
[0153] 在本發(fā)明的組合物中任選使用的促粘劑(G)可包括硅烷和具有官能團的有機聚 硅氧烷,例如具有縮水甘油氧基丙基、脲丙基或甲基丙烯酰氧基丙基的那些。促粘劑(G)的 實例為環(huán)氧基娃燒,例如縮水甘油氧基丙基二甲基娃燒、縮水甘油氧基丙基甲基-甲氧基 娃燒、縮水甘油氧基丙基二乙氧基娃燒或縮水甘油氧基丙基甲基-乙氧基娃燒、二[3_(二 甲氧基甲硅烷基)丙基]異氰尿酸酯、2-(3_三乙氧基甲硅烷基丙基)馬來酸酐、N-(3-三 甲氧基甲硅烷基丙基)脲、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)脲、N-(三甲氧基甲硅烷基甲基) 脲、N-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)脲、N-(3-三乙氧基甲硅烷基甲基)脲、N-(3-甲基二 乙氧基甲硅烷基甲基)脲、0-甲基氨基甲酸根合甲基甲基二甲氧基硅烷、0-甲基氨基甲酸 根合甲基三甲氧基硅烷、〇-乙基氨基甲酸根合甲基甲基二乙氧基硅烷、〇-乙基氨基甲酸根 合甲基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧 基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基 丙烯酰氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三 甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷和丙烯酰 氧基甲基甲基二乙氧基硅烷,以及它們的部分縮合物。
[0154] 當本發(fā)明的組合物含有組分(G)時,所考慮的量優(yōu)選為0.01-10重量份,更優(yōu)選為 0. 1-2. 5重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選不含 組分(G),除了當碳酸鈣被用作填料時。當本發(fā)明的組合物含有碳酸鈣作為填料(F)時,使 用組分(G)是優(yōu)選的。
[0155] 增塑劑(H)的實例是在室溫下為液態(tài)的三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧 烷,尤其是在25°C下粘度為5-10000mPa *s ;以及高沸點烴例如由環(huán)烷單元和鏈烷單元構成 的石蠟油或礦物油。
[0156] 當本發(fā)明的組合物含有組分(H)時,所考慮的量優(yōu)選為1-50重量份,更優(yōu)選為 10-35重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。根據(jù)本發(fā)明的組合物優(yōu)選含 有組分⑶。
[0157] 本發(fā)明的組合物任選使用的其他交聯(lián)劑(J)可包括任何所需的、具有至少三個能 夠縮合的基團的已知交聯(lián)劑,例如不同于組分(B)的具有至少三個有機氧基的硅烷。
[0158] 在本發(fā)明的組合物中任選使用的其他交聯(lián)劑(J)特別優(yōu)選包括硅烷交聯(lián)劑,例如 四甲氧基娃燒、四乙氧基娃燒、四丙氧基娃燒、四丁氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、甲基二乙 氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基 硅烷、1,2-雙(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-雙(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、甲基三乙酰 氧基娃燒、乙基二乙醜氧基娃燒、甲基二(甲基乙基麗月虧基)娃燒和乙稀基二(甲基乙基麗 肟基)硅烷,以及它們的部分水解產物。
[0159] 在根據(jù)本發(fā)明的組合物中任選使用的其他交聯(lián)劑(J)為市售產品和/或可由硅化 學的已知方法而獲得。
[0160] 當本發(fā)明的組合物含有其他交聯(lián)劑(F)時,所考慮的量優(yōu)選為0. 1-10重量份,更 優(yōu)選為0. 2-5重量份,最優(yōu)選為0. 5-3重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合 物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選含有交聯(lián)劑(J)。
[0161] 添加劑(K)的實例為顏料、染料、香料、氧化抑制劑、用于影響電性能的試劑如導 電炭黑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、和用于延長結皮時間的試劑如具有SiC鍵合的巰基烷基的硅 燒、制殼劑(cell-producing agent)如偶氮二甲酰胺、熱穩(wěn)定劑和觸變劑如聚醚,殺蟲劑如 殺真菌劑、殺細菌劑、殺蝴劑,和I旲量調節(jié)劑如僅具有一個OH端基的聚_甲基娃氧燒,以及 用于提_儲存穩(wěn)定性的試劑如燒基勝酸。
[0162] 當本發(fā)明的組合物含有組分(K)時,所考慮的量優(yōu)選為0.0001-10重量份,更優(yōu)選 為0. 001-10重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選 含有組分(K)。
[0163] 溶劑(L)的實例為甲苯、二甲苯、乙醇和甲醇。它們可作為雜質存在于組分 (A)-(K)中的一種或多種之中,例如由于各個的合成方法或有意加入,如當組分(C)被用作 溶劑混合物時。
[0164] 當本發(fā)明的組合物含有溶劑(L)時,所考慮的量優(yōu)選為0. 01-2重量份,更優(yōu)選為 0.1-1重量份,全部是基于100重量份的根據(jù)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選不含任 何溶劑(L)。
[0165] 本發(fā)明的組合物可優(yōu)選通過使用以下組分而獲得:
[0166] (A)含有式(II)的單元的有機硅化合物,
[0167] ⑶式⑴的化合物,
[0168] (C)含有總共至少80摩爾%的式(III)、(IV)和(V)的單元的化合物,條件是它 們包括至少20摩爾%的式(V)的單元,
[0169] 任選存在的
[0170] (D)催化劑,
[0171] 任選存在的
[0172] (E)堿性含氮化合物,
[0173] 任選存在的
[0174] (F)填料,
[0175] 任選存在的
[0176] (G)促粘劑,
[0177] 任選存在的
[0178] (H)增塑劑,
[0179] 任選存在的
[0180] (J)其他交聯(lián)劑,
[0181] 任選存在的
[0182] (K)添加劑,和
[0183] 任選存在的
[0184] (L)溶劑。
[0185] 本發(fā)明的組合物優(yōu)選還可優(yōu)選通過使用以下組分而獲得:
[0186] ⑷基本上線性的、OH封端的有機聚硅氧烷,
[0187] (B)式⑴的化合物,其中所述基團A所基于的雜環(huán)包括吡咯烷、哌啶、四 氫-1,4-噁嗪、四氫-1,4-噻嗪、四氫-1,4-二嗪和1-甲基四氫-1,4-二嗪,尤其是四 氫-1,4-噁嗪,
[0188] (C)含有總共至少98. 5摩爾%的式(III)、(IV)和(V)的單元的化合物,條件是 它們包括25-50摩爾%的式(V)的單元,
[0189] (D)催化劑,
[0190] (E)堿性含氮化合物,
[0191] 任選存在的
[0192] (F)填料,
[0193] 任選存在的
[0194] (G)促粘劑,
[0195] 任選存在的
[0196] (H)增塑劑,
[0197] 任選存在的
[0198] (J)其他交聯(lián)劑,
[0199] 任選存在的
[0200] (K)添加劑,
[0201] 任選存在的
[0202] (L)溶劑。
[0203] 特別優(yōu)選不使用除了所述組分(A)-(L)之外的任何其它成分來制備本發(fā)明的組 合物。
[0204] 根據(jù)本發(fā)明的組合物的每個成分可各自包括該成分的一種物質以及該成分的兩 種或更多種不同物質的混合物。
[0205] 為了制備本發(fā)明的組合物,可將所有成分以任何期望的順序彼此混合。該混合可 在室溫和環(huán)境大氣壓即約900-1100hPa下或在約20hPa_800hPa的減壓下進行。然而如果 需要,該混合還可在更高溫度例如35_135°C下進行。根據(jù)需要可施以加熱或冷卻。
[0206] 本發(fā)明還提供通過以任何期望的順序將各個組分混合來制備本發(fā)明組合物的方 法。
[0207] 在本發(fā)明中各個組分的混合優(yōu)選在環(huán)境空氣中基本上無水的情況下進行,這例如 可通過用干燥空氣保護來實現(xiàn)。
[0208] 本發(fā)明的組分(C)可在任何期望的階段混合,例如在將化合物(B)混入有機硅化 合物(A)之前,混入填料(F)之前或之后,或者作為最后一個組分,此外在每種情況下去揮 發(fā)組分之前或之后。該混合優(yōu)選在混入填料(F)之前進行。
[0209] 混合聚合物、交聯(lián)劑和增塑劑的順序是不重要的。為了方便處理,優(yōu)選首先加入聚 合物(A)和或不和增塑劑(H)作為首次加料,然后加入組分(B)和或不和交聯(lián)劑(J),并且 優(yōu)選隨后向其中加入組分(C)。
[0210]當加入填料(F)時,,優(yōu)選在填料(F)之前將組分(A)、組分(B)、組分(C)、任選存 在的組分(J)和任選存在的組分(E)充分互相混合,優(yōu)選加入親水性二氧化硅。
[0211] 優(yōu)選地,當使用組分(E)時,選擇(E)與(F)的比例使得填料(F)的每平方米的 BET表面積使用至少0. 2 ii mol的堿性含氮化合物(E)。
[0212] 當加入填料(F)和增塑劑(H)時,優(yōu)選將聚合物(A)、增塑劑(H)、組分(C)和組分 (B)以及任選存在的交聯(lián)劑(J)的混合物通過攪拌充分混合。
[0213] 當加入親水性熱解二氧化硅作為填料(F)時,優(yōu)選在加入填料(F)之前將組分 (A)、增塑劑(H)、組分(C)、組分(B)和任選存在的組分(J)互相充分混合,直至有機硅化合 物(A)的至少90%的OH基已經(jīng)與所述成分(B)和(J)反應,而在加入熱解二氧化硅之前, 在任何所期望階段加入組分(E)。選擇(E)與(F)的比例優(yōu)選使得填料的每平方米的BET 表面積使用至少〇. 2 ii mol的堿性含氮化合物(E)。
[0214] 在哪個階段加入催化劑(D)通常也是不重要的。然而很明顯,催化劑將僅在最后 加入,因為那時混合物被活化。本領域技術人員試圖避免已經(jīng)非常活性的密封劑組合物過 長時間的混合,因為在混合物的制備中完全排除水分是很難的或者至少是不經(jīng)濟的。有時 還可能需要催化劑不與仍然含有大量未轉化OH基的聚合物-交聯(lián)劑混合物接觸,因為該混 合物有時可能發(fā)生過早交聯(lián)。這是本領域技術人員避免太早加入催化劑的另一個原因。例 外地,當該交聯(lián)催化劑也是用于使OH聚合物與交聯(lián)劑反應的催化劑時,本領域技術人員將 僅在混合物的制備過程開始時加入交聯(lián)催化劑。
[0215] 各組分的混合可在任何階段中斷任何期望的時間。更具體地,將所述有機硅化合 物(A)與化合物(B)和任選存在的組分(E)和/或任選存在的交聯(lián)劑(J)混合后中斷至少 約1分鐘是優(yōu)選的,而中斷后優(yōu)選僅加入組分(C)。
[0216] 將所有期望的成分都混合后,優(yōu)選對該混合物進行脫揮發(fā)分并裝入不透水容器 中。
[0217] 本發(fā)明的可交聯(lián)的組合物可以本發(fā)明的方式獲得,不僅可間歇操作,還可以連續(xù) 操作。
[0218] 連續(xù)操作模式優(yōu)選通過首先將有機硅化合物(A)與化合物(B)以及任選存在的增 塑劑(H)以連續(xù)方式混合來進行,優(yōu)選使用動態(tài)混合器,在這種情況下在混入任何其他混 合物成分之前,有機硅化合物(A)與化合物(B)的反應時間為1-60分鐘。反應時間可以調 整,例如通過特別調整連續(xù)設備中的管路長度和管路橫截面。在本發(fā)明的連續(xù)方法中的反 應時間優(yōu)選使得所述有機硅化合物(A)的至少90%的OH基與化合物(B)反應。然后可例 如用靜態(tài)混合器中連續(xù)混入本發(fā)明的有機硅化合物(C)以及任選存在的交聯(lián)劑(J)、任選 存在的堿性氮化合物(E)、任選存在的促粘劑(G)和任選存在的增塑劑(H)。
[0219] 如果需要,接下來,優(yōu)選在沒有中間儲存的情況下,連續(xù)混入填料(F)如細粒二氧 化硅,這種情況下可使用例如轉子/定子系統(tǒng)混合器。
[0220] 在可能混入催化劑(D)和添加劑(K)之前,本發(fā)明的組合物可以連續(xù)方式脫揮發(fā) 分,例如通過雙螺桿擠壓機。
[0221] 本發(fā)明的組合物優(yōu)選包括單組份組合物,其可在無水情況下儲存,當加入水時固 化,本領域技術人員通常稱其為RTV-I化合物。
[0222] 空氣的通常水含量足以交聯(lián)本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選在室溫下交 聯(lián)。如果需要,根據(jù)本發(fā)明的組合物的交聯(lián)還可以在比室溫更高或更低的溫度如-5至15°C 或30至50°C下,和/或使用超過空氣的正常水含量的水濃度下進行。
[0223] 交聯(lián)優(yōu)選在IOO-IlOOhPa的壓力下進行,尤其是在環(huán)境壓力下進行。
[0224] 本發(fā)明還提供通過使本發(fā)明的組合物交聯(lián)而獲得的成型制品。
[0225] 本發(fā)明的組合物可用于任何目的,其中可使用的化合物在無水下儲存并且在室溫 下加水交聯(lián)形成彈性體。
[0226] 因此本發(fā)明的組合物非常有用,例如用作間隙的密封劑,所述間隙包括垂直間隙 和類似空間,如在建筑物、陸地車輛、船舶和飛機中的10_40mm的內部寬度;或者用作粘合 劑或油灰(putties),如在制作水族箱或玻璃柜中的窗戶構造中,以及例如用于制備防護涂 層,所述防護涂層包括用于表面暴露于淡水或海水的持續(xù)作用下的那些,或者用于制備防 滑涂層,或者用于成型彈性制品以及用于電動裝置或電子裝置的絕緣。
[0227] 本發(fā)明的組合物的優(yōu)勢是它們容易制備并且可穩(wěn)定儲存很長時間。
[0228] 本發(fā)明的組合物的優(yōu)勢是它們不涉及或者僅涉及非常少量的毒性產品。
[0229] 本發(fā)明的組合物的其他優(yōu)勢是它們即使在厚層中也可以徹底均勻固化。
[0230] 本發(fā)明組合物的優(yōu)勢是使用水性平滑劑在密封件表面上不留下任何容易看得見 的斑點。
[0231] 本發(fā)明組合物的其他優(yōu)勢是它們的結皮時間在非常寬的范圍內是可控的。
[0232] 本發(fā)明組合物的其他優(yōu)勢是它們可以完全連續(xù)方式獲得。
[0233] 本發(fā)明組合物的優(yōu)勢是在炎熱潮濕環(huán)境中它們的固化產物保持其機械穩(wěn)定性很 長時間。
[0234] 本發(fā)明組合物的其他優(yōu)勢是即使同時在高相對濕度和高溫下,它們固化為非粘性 物質。
[0235] 本發(fā)明組合物的其他優(yōu)勢是它們在固化狀態(tài)下的模量可通過改變化合物(C)的 類型和比例而在非常寬的范圍內有意變化。同時,未固化的組合物的流變性質始終保持幾 乎沒有變化,這是通常所期望的。
[0236] 本發(fā)明的密度根據(jù)DIN IS02811-1測定。
[0237] 在下文所述實施例中,粘度涉及25°C的溫度。除非另有說明,下文的實施例是在環(huán) 境壓力即IOOOhPa和室溫即約23°C,或在室溫下混合反應物而未額外加熱或冷卻下所產生 的溫度下,以及約50%的相對濕度下進行的。份數(shù)和百分數(shù)均以重量計,除非另有說明。
[0238] Shore A硬度是根據(jù)DIN (German Industrial Standard) 53505-87測定。
[0239] 模量是測試樣品根據(jù)DIN 53504-85 S2在100%應變下的應力值。
[0240] 下文的粘度是根據(jù)DIN 53019測定。
[0241] 在下文中,Me代表甲基,Et代表乙基,Oct代表辛基,并且AMP代表氨丙基。
[0242] 實施例1
[0243]將粘度為80000mPa *s的300克a,(〇-二羥基聚二甲基硅氧烷(可以名稱"聚合 物FD 80"購自Wacker Chemie AG,D-Muni ch),粘度為IOOOmPa .s的130克a,〇-二(三 甲基甲娃燒氧基)聚二甲基娃氧燒(可以名稱"Weichmacher 1000"購自Wacker Chemie AG, D-Munich),9克4-(三乙氧基甲硅烷基甲基)四氫-1,4-噁嗪,1克由16. 0摩爾%式 MeSi (OEt) 201/2的單元、46. 4摩爾 % 式MeSi (OEt) 02/2的單元、36. 5摩爾 % 式MeSiOv2的單 元、0. 2摩爾%式Me2Si (OEt) 01/2的單元和0. 9摩爾%式Me2Si02/2的單元組成的產物Cl,8克 3_氨丙基三乙氧基硅烷(以名稱GENlOS丨L?GF 93購自Wacker Chemie AG,D-Munich), 2克乙烯基三乙氧基硅烷(以名稱GEN丨OS丨L?GF 56購自Wacker Chemie AG, D-Munich) 和5克硅酸四乙酯(以名稱"Silikat TES 28"購自Wacker Chemie AG,D-Munich)放入行 星式攪拌機中作為首次加料并混合30分鐘。然后混入45克比表面積BET為150m2/g的熱 解二氧化娃(以名稱HDK?V15購自Wacker Chemie AG, D-Munich)并在50hPa壓力下 完成均質化。最后加入1克在甲基三甲氧基硅烷中辛基膦酸的1:1溶液和2克二乙酸二丁 基錫和四乙氧基娃燒(以名稱"Katalysator 41"購自Wacker Chemie AG,D-Munich)的反 應產物,然后在約50hPa壓力(絕對)下再均質化5分鐘。將由此獲得的RTVl化合物裝入 市售的不透水聚乙烯筒中。
[0244] 通過甲基三乙氧基硅烷的水解和縮合獲得產物C1。在25°C下其具有I. 09g/cm3的 密度和28. 4mPa ? s的粘度。
[0245] 實施例2
[0246] 除了使用2克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟。
[0247] 實施例3
[0248] 除了使用4克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟。
[0249]實施例4
[0250] 除了使用10克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟。
[0251] 實施例5
[0252] 除了使用15克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟。
[0253] 實施例6
[0254] 除了用5克產物C2替換1克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟。所述產物 C2 由 19. 8 摩爾 % 的式 MeSi (OMe)2Ov2 單元、47. 8 摩爾 % 的式 MeSi (OMe) 02/2 單元、31. 6 摩 爾%的式MeSiOv2的單元、0. 2摩爾%的式Me2Si (OMe) 01/2單元和0. 6摩爾%的式Me2Si02/2 單元組成。
[0255] 通過甲基三甲氧基硅烷的水解和縮合獲得產物C2。在25°C下其具有I. 14g/cm3的 密度和31. 3mPa ? s的粘度。
[0256] 實施例7
[0257] 除了使用15克產物C2之外,重復實施例6所述的步驟。
[0258] 實施例8
[0259] 除了用100克粘度為IOOOmPa *s的a,《-二(三甲基甲硅烷氧基)聚二甲基硅 氧烷和30克產物Cl替換130克粘度為IOOOmPa *s的a,二(三甲基甲硅烷氧基)聚 二甲基硅氧烷之外,重復實施例1所述的步驟。
[0260] 實施例9
[0261] 除了用80克粘度為1000mPa*s的a,〇-二(三甲基甲娃燒氧基)聚二甲基娃氧 烷和50克烴混合物替換130克粘度為IOOOmPa ? s的a,《 -二(三甲基甲硅烷氧基)聚 二甲基硅氧烷之外,重復實施例3所述的步驟,所述烴混合物在40°C下動力粘度為6. 2_2/ sec,粘度密度常數(shù)為0. 79,沸點為300-370°C。
[0262] 實施例10
[0263] 除了用5克產物C3替換1克產物Cl之外,重復實施例1所述的步驟,所述產物 C3 由 15. 9 摩爾 % 的式 MeSi (OMe) 201/2 單元、IL 4 摩爾 % 的式 OctSi (OMe) 201/2 單元、44. 3 摩 爾 % 的式 MeSi (OMe) 02/2 和 OctSi (OMe) 02/2 單元、28. 4 摩爾 % 的式 MeSiOv2 和 OctSiOv2 單元 組成。
[0264] 通過甲基三甲氧基硅烷和異辛基三甲氧基硅烷的共水解和共縮合獲得產物C3。在 25°C下其具有I. 03g/cm3的密度和13. 3mPa ? s的粘度。
[0265] 實施例11
[0266] 除了僅用30克熱解二氧化硅和附加的400克包覆碳酸鈣以及9克三[3_(三甲 氧基甲娃燒基)丙基]異氰尿酸酯(可以GEN丨OS丨L? GF 69購自Wacker Chemie AG, D-Munich)替換45克的熱解二氧化娃之外,重復實施例3所述的步驟,所述包覆碳酸f丐的 平均粒徑(d50)為L 7微米并且篩余渣小于0? 01% (20微米篩子,ISO 787/7)(可以名稱 "Omyabond 520-0M" 購自 Omya International AG,D_Cologne)。
[0267] 對比例A
[0268] 除了用5克甲基三甲氧基硅烷水解物低聚物替換5克的產物Cl之外,重復實施例 3所述的步驟,所述甲基三甲氧基硅烷水解物低聚物由37. 5摩爾%的式MeSi (OMe) 201/2單 元、45. 5摩爾%的式MeSi (OMe) 02/2單元、17. 0摩爾%的式MeSiOv2單元構成。
[0269] 對比例B
[0270] 除了用5克氨丙基三乙氧基硅烷的水解產物替換5克產物Cl之外,重復實施 例3所述步驟,所述水解產物由38. 3摩爾%的式AMPSi (OMe)2CV2單元、45. 0摩爾%的式 AMPSi (OMe) 02/2單元和最多只能為16. 7摩爾%的式AMPSiOv2單元構成。
[0271] 對比例C
[0272] 除了用以名稱TES 40購自Wacker Chemie AG, D-Munich的5克四乙氧基硅烷水 解產物替換5克產物Cl之外,重復實施例3所述的步驟。
[0273] 實施例12
[0274] 將在實施例1-11和對比例A-C中獲得的每個混合物鋪展在聚乙烯膜上,形成2毫 米厚的片材,固化一天后,將其與膜分離并懸掛使各個面再通風6天,使樣品總共經(jīng)過7天 完全固化。將相對濕度設定為50%,而溫度調至23°C。將該片材根據(jù)DIN 53504-85模切 剪下S2形狀的測試樣品,測定各個模量。
[0275] 對于硬度測定,將在實施例1-11和對比例A-C中制備的混合物用于形成6mm厚度 的測試樣品,在50%的相對濕度和23°C溫度下通過與空氣中的環(huán)境濕氣反應,在PE膜上固 化7天。
[0276] 樣品全部固化為非粘性彈性材料。
[0277] 為了測定測試樣品的硬度變化,將它們隨后在調理箱中在50°C溫度和約95%的 相對濕度下懸掛7天。在硬度測定之前,將測試樣品從調理箱中取出之后在約23°C和約 50%的相對濕度下調節(jié)約30分鐘。
[0278] 所測定的機械參數(shù)記入表1。
[0279]表 1 :
[0280]
【權利要求】
1. 可通過使用以下組分而獲得的可縮合交聯(lián)的組合物: (A) 具有至少兩個0H基的有機硅化合物, (B) 下式的雜環(huán)化合物和/或其部分水解產物, A[CR12SiRa(OR2)3Jx ⑴, 其中 A代表基于雜環(huán)AHX的基團,所述基團含有第3和/或第5主族的一個或多個成環(huán)元素, 并且其中x個氫原子被替換為與CR%基團鍵合的化學鍵,其中這些化學鍵中的至少一個位 于第3或第5主族的成環(huán)元素上; R代表相同或不同的任選取代的一價烴基; R1代表氫原子或任選取代的一價烴基,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同; R2代表任選取代的一價烴基,并且在每次出現(xiàn)時可以相同或不同; a代表0或1,優(yōu)選為0,和 x代表1、2或3,優(yōu)選為1或2,更優(yōu)選為1, 以及 (C) 至少一種含有下式的單元的化合物: R5Si(0R4)201/2 (III), R5Si(OR4) 02/2 (IV),和 R5Si03/2 (V), 其中 R4在每次出現(xiàn)時獨立地代表烷基,并且可以相同或不同;和 R5在每次出現(xiàn)時獨立地代表烴基; 條件是所述化合物(C)含有至少20摩爾%的式(V)的單元。
2. 權利要求1的組合物,其特征在于,所述有機硅化合物(A)含有下式的單元: R3b(OH)cSiO(4_b_c)/2 (II) 其中 R3在每次出現(xiàn)時可以相同或不同,并且代表任選取代的烴基,在所述烴基中可插入氧 原子; b代表0、1、2或3 ;和 c代表0、1、2或3 ; 條件是b+c之和< 3,并且每分子存在至少兩個能夠縮合的基團OH。
3. 權利要求1或2的組合物,其特征在于,所述化合物(C)含有總量為至少80摩爾% 的式(III)、(IV)和(V)的單元。
4. 權利要求1-3之一的組合物,其特征在于,所述化合物(C)含有20-60摩爾%的式 (V)的單元、5-30摩爾%的式(III)的單元和20-50摩爾%的式(IV)的單元。
5. 權利要求1-4之一的組合物,其特征在于,所述化合物(C)在25°C下具有0. 9-1. 3g/ cm3的密度。
6. 權利要求1-5之一的組合物,其特征在于,基于100重量份的組分(A),所述組合物 含有0. 01-50重量份的組分(C)。
7. 權利要求1-6之一的組合物,其特征在于,所述組合物可通過使用以下組分而獲得: (A) 含有式(II)的單元的有機硅化合物; (B) 式⑴的化合物; (C) 含有總共至少80摩爾%的式(III)、(IV)和(V)的單元的化合物,條件是它們包 括至少20摩爾%的式(V)的單元; 任選存在的 (D) 催化劑; 任選存在的 (E) 堿性含氮化合物; 任選存在的 (F) 填料; 任選存在的 (G) 促粘劑; 任選存在的 (H) 增塑劑; 任選存在的 (J) 其他交聯(lián)劑; 任選存在的 (K) 添加劑;和 任選存在的 (L) 溶劑。
8.權利要求1-7之一的組合物,其特征在于,所述組合物可通過使用以下組分而獲得: (A) 基本上線性的OH封端的有機聚硅氧烷; (B) 式(I)的化合物,其中所述基團A所基于的雜環(huán)包括吡咯烷、哌啶、四氫-1,4-噁 嗪、四氫_1,4-噻嗪、四氫-1,4-二嗪和1-甲基四氫-1,4-二嗪,尤其是四氫-1,4- 惡嗪; (C) 含有總共至少98. 5摩爾%的式(III)、(IV)和(V)的單元的化合物,條件是它們 包括25-50摩爾%的式(V)的單元; (D) 催化劑; (E) 堿性含氮化合物; 任選存在的 (F) 填料; 任選存在的 (G) 促粘劑; 任選存在的 (H) 增塑劑; 任選存在的 (J) 其他交聯(lián)劑; 任選存在的 (K) 添加劑;和 任選存在的 (L)溶劑。
9. 制備權利要求1-8之一的組合物的方法,所述方法是通過以任何期望的順序混合各 個組分。
10. 成型制品,所述成型制品是通過交聯(lián)權利要求1-8之一的組合物或通過權利要求9 的方法獲得的組合物而得到。
【文檔編號】C08L83/04GK104334644SQ201380027447
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權日:2012年5月25日
【發(fā)明者】P·舍利, G·迪奈格, U·謝姆 申請人:瓦克化學股份公司