官能化异丁烯-异戊二烯共聚物组合物制造技术

本发明专利技术描述了一种硅氧烷官能异丁烯共聚物及其用途。所述共聚物具有下式：其中a为至少20，并且b和c中的至少一者为至少一，X为氧或氮；R1为共价键或二价(杂)烃基基团；Sil为聚二烷基硅氧烷；并且x为1或2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
异丁烯-异戊二烯弹性体用于粘合剂、农业化学品、光纤化合物、球囊、填缝剂和密封剂、粘性膜、电液、润滑剂(2循环发动机油)、纸材和纸浆、个人护理产品、颜料浓缩物的制造、用于橡胶和聚合物的改性、作为汽油/柴油燃料添加剂用于保护和密封用于其中存在化学有害物的领域的某些设备。在许多此类应用中，高表面摩擦限制了这种用途。具体地，诸如垫圈、囊和密封件的模制制品难以从模具移除，从而引起模制制品的损坏和模具的污染。许多此类模制制品需要使用添加剂来减小表面摩擦。通常，弹性体可展示出粘连行为。涂层的表面将不感觉发粘，但是当涂覆表面中的两个彼此接触时，该涂覆表面示出对彼此的亲和力并将附着。另外，弹性体涂层可具有弹性体涂层和外表面之间的增加摩擦力或曳力。添加至弹性体或其表面的许多常规粘连剂已知用于减小表面摩擦或粘连。可将诸如脂肪醇、脂肪醇酯和醚以及蜡质聚合物的抗粘连剂添加至弹性体涂料组合物。其它蜡质材料也可用于减小粘连。然而，常规抗粘连剂可减小涂层的总体伸长特性。诸如聚二甲基硅氧烷的有机硅已用于减小弹性体涂层的粘连行为。然而，有机硅不相容于大多数烃弹性体，诸如丁基橡胶，并且在涂布时趋于相分离，从而降低涂层的物理特性。另外，由于不相容性，有机硅和弹性体在溶解于有机溶剂时趋于相分离，从而难以分裂均匀、均质涂层。
技术实现思路
本公开涉及新型有机硅官能化异丁烯-异戊二烯共聚物组合物。该r>新型共聚物特别地适合用作非官能弹性体的添加剂。本公开提供了包含可涂布于基材上以提供涂层的有机硅官能化异丁烯-异戊二烯共聚物和非官能弹性体的涂料组合物，该涂层与该基材的表面共形，具有对该基材的良好粘附力、柔性和可延展性。另选地，速溶有机硅官能化共聚物可与弹性体配混，并浇铸或模制成制品，诸如密封件或垫圈，这些制品具有减小的表面摩擦同时维持所需的机械特性。具体地，有机硅官能化共聚物可用作添加剂以提供具有减小的表面摩擦的涂层。呈现的有机硅官能化共聚物通过提供有机硅官能化共聚物、非官能弹性体和有机溶剂的稳定涂料组合物克服了本领域的问题。所得涂层仅需要蒸发溶剂，并且无需额外施加抗粘连剂，诸如滑石粉、二氧化硅和有机硅流体。涂层还表现出减小的粘连趋势，具有较低的表面能、减小的摩擦，并且可提供比其它抗粘连剂更长的服务时间。常规试剂可通过接触其它物体容易地去除，但是基于本技术的涂层由于共聚物在弹性体基质中的相容性将维持长时间段的所需表面特性。如本文所用，“烷基”包括直链的、支化的和环状烷基基团并且包括未取代的和取代的烷基基团。除非另外指明，所述烷基基团通常包含1至20个碳原子。如本文所用，“烷基”的例子包括但不限于甲基、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等。除非另外说明，否则烷基基团可以为一价或多价的。如本文所用，术语“杂烷基”包括具有一个或多个独立地选自S、O和N的杂原子的直链、支化的和环状烷基基团，并具有未取代的和取代的烷基基团。除非另外指明，所述杂烷基基团通常包含1至20个碳原子。“杂烷基”为下文所述“包含一个或多个S、N、O、P、或Si原子的烃基”的子集。如本文所用，“杂烷基”的例子包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、3,6-二氧杂庚基、3-(三甲基硅烷基)-丙基、4-二甲基氨基丁基等。除非另有说明，否则杂烷基基团可为一价或多价的。如本文所用，“芳基”是包含6-18个环原子的芳族基团并且可以包含任选的稠环，稠环可以是饱和的、不饱和的或芳族的。芳基基团的例子包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。杂芳基为包含1-3个杂原子诸如氮、氧或硫的芳基并且可包含稠环。杂芳基基团的一些例子为吡啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻唑基、唑基、咪唑基、吲哚基、苯并呋喃基和苯并噻唑基。除非另有说明，否则芳基和杂芳基基团可为一价或多价的。如本文所使用的“(杂)烃基”包括烃基烷基和芳基基团，和杂烃基杂烷基和杂芳基基团，后者包含一个或多个链状氧杂原子，如醚或氨基基团。杂烃基可任选地包含一种或多种链中(处于链中的)官能团，所述官能团包括酯、酰胺、脲、氨基甲酸酯和碳酸酯官能团。除非另外指明，非聚合的(杂)烃基基团通常包含1至60个碳原子。除了以上对于“烷基”、“杂烷基”、“芳基”和“杂芳基”所述的那些外，如本文所用，此类杂烃基的一些例子还包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、4-二苯基氨基丁基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙基、3,6-二氧杂庚基、3,6-二氧杂己基-6-苯基。具体实施方式本公开提供了由下式表示的新型有机硅官能化共聚物：其中a为至少20，并且b和c中的至少一者为至少一，X为氧或氮；R1为共价键或二价(杂)烃基基团，包括亚烷基或亚芳基，所述亚烷基任选地被一个或多个链中醚氧原子中的一个取代，例如“–O-R13-O-R14-，其中R13和R14为亚烷基；Sil为聚二有机硅氧烷，并且每个x为1或2。在大多数实施例中，有机硅官能化共聚物的取代度为使得Sil基团在共聚物中的所得重量百分比为大于0.1重量％至小于70重量％。式I的共聚物通常通过具有不饱和侧基的异丁烯/异戊二烯共聚物由氢化聚二有机硅氧烷进行硅氢化反应来制备，该硅氢化反应通常由铂催化剂来催化。具有不饱和侧基的起始异丁烯/异戊二烯共聚物可通过卤化异丁烯/异戊二烯共聚物由具有亲核官能团的不饱和化合物的亲核置换来制备。具有可自由基聚合的烯键式不饱和侧基的异丁烯/异戊二烯共聚物可以衍生自卤化丁基橡胶并由以下通式表示：其中a为至少20，并且b和c中的至少一者为至少一，Q为多价连接基，并且Z为可自由基聚合的烯键式不饱和侧基。更具体地，–Q-Z部分可由下式表示：其中X1为–O-、-O2C-、–NR10-，其中R10为H或C1-C4烷基，或–R8-C(R9)＝CR92；R8为多价饱和或不饱和亚烷基或亚芳基，每个R9独立地选自H或C1-C4烷基，并且R5基团中的任何两个可以合在一起以形成碳环，并且q为1或2。式II的共聚物通常通过可商购获得的包含卤化聚(异丁烯-共-异戊二烯)的卤化PIB的亲核置换来制备。另选地，可以先将非卤化的PIB基材料卤化，随后再进行取代。这些材料中的卤素部分允许引入烯键式不饱和侧基。反应方案涉及与“亲核烯键式不饱和化合物”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含下式的共聚物：其中a为至少20，并且b和c中的至少一者为至少一；X为氧或氮；R1为共价键或二价(杂)烃基基团；Sil为聚二烷基硅氧烷，并且x为1或2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.19 US 61/673,587;2013.02.14 US 61/764,7261.一种组合物，其包含下式的共聚物：
其中
a为至少20，并且b和c中的至少一者为至少一；
X为氧或氮；
R1为共价键或二价(杂)烃基基团；
Sil为聚二烷基硅氧烷，并且
x为1或2。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述Sil基团在所述共聚
物中的重量百分比为大于0.1重量％至小于70重量％。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中X为氧并且x为1，或X
为氮并且x为1或2。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中–X-R1-具有下式：
-O-CO-R2-，其中R2为亚烷基。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中R1为亚烷基。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中R1为“–O-R13-O-R14-，其
中R13和R14为亚烷基。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中Sil具有下式：
式：
其中
R3各自独立地为烷基或芳基基团；
R5各自独立地为烷基、芳基或–Si(R3)2R5；
R6各自独立地为烷基、芳基或–Si(R3)2R5；
z为0至200；优选为1至75；并且
y为至少3。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中Sil具有下式：
其中
每个R7独立地为烷基，并且z为至少3。
9.一种制备权利要求1所述的共聚物的方法，其包括以下步骤：
具有不饱和侧基的异丁烯/异戊二烯共聚物通过氢化聚二有机硅氧烷进
行硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海承，巴布·N·加德丹，罗伯特·A·阿斯穆斯，史蒂文·D·泰斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US