本发明专利技术涉及包含至少一个式(Ia)或(Ib)的脒基或胍基的催化剂，所述脒基或胍基连接至硅氧烷基团的硅原子。所述催化剂在室温下为液体并且无气味。其特别适合作为可固化组合物(特别是含硅烷基团的组合物)的交联催化剂。其极好地促进固化，而不会影响储存稳定性，几乎不挥发并且极好地相容，由此所述组合物不倾向于出现催化剂的分离或迁移或蒸发。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于可固化组合物(特别是含硅烷基团的组合物)的催化剂。
技术介绍
可固化组合物在许多技术应用中起重要作用，例如作为粘合剂、密封剂或涂料。可固化组合物的固化通过交联反应造成，交联反应通过自由或潜在的反应基团(例如异氰酸酯基团、环氧基、羟基、氨基或硅烷基团)进行，其中所述反应基团在混合过程之后通过加热或者通过与水分接触从而与其自身反应或相互反应，因此将组合物中包含的构建组分共价连接成聚合物网络。为了加速所述交联反应，通常使用催化剂。催化剂经常是毒理学有害物质，其特别是在组合物固化之后，当催化剂或其分解产物通过除气、迁移或洗出释放时对加工者和环境造成潜在危害。基于含硅烷基团的聚合物的室温可固化组合物尤其面临所述问题。含硅烷基团的聚合物在此特别为聚有机硅氧烷(其一般被称为“硅酮聚合物”或“硅酮”或“硅橡胶”)和含硅烷基团的有机聚合物(其也被称为“硅烷官能聚合物”、“硅烷改性聚合物”(SMP)或“硅烷封端聚合物”(STP))。其交联通过硅烷醇基团的缩合进行同时形成硅氧烷键并且传统上通过有机锡化合物(例如特别是羧酸二烷基锡(IV))催化。有机锡化合物的特征在于在硅烷醇缩合方面的极高活性和极高的耐水解性；但是其危害健康并且严重危害水。有机锡化合物通常与其它催化剂、主要与碱性化合物(例如特别是胺)组合，它们主要促进硅烷基团的在先水解。由于职业行会和消费者更重视EHS方面以及更苛刻的国家法规，长期以来越来越致力于用其它低毒性催化剂代替有机锡化合物。因此例如有机钛酸盐、有机锆酸盐和有机铝酸盐被描述为替代性金属催化剂。但是其在硅烷醇缩合方面大多具有低催化活性并且造成明显更慢的交联。由于其缺乏水解稳定性，其在组合物的储存时可能由于内容物的残余水分而损失其大部分活性，因此固化明显减慢或完全停止。有机锡化合物的另一种已知的替代品是脒和胍类别的强碱性含氮化合物，其可以连同上述金属催化剂一起使用或也可以单独使用。然而许多常见的脒催化剂或胍催化剂(例如特别是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和1,1,3,3-四甲基胍(TMG))是易挥发并且具有强烈气味并且有害健康和危害环境的物质。此外由于在组合物中较低的相容性，其倾向于造成迁移并因此造成分离、渗出或基材污染。在室温下为固体的芳族脒和胍的所述应用能在此提供补救，但是需要使用合适的溶剂并且造成催化活性和交联速度的损失。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供用于可固化组合物(特别是含硅烷基团的组合物)的交联的催化剂，所述催化剂对于交联反应具有高催化活性并因此能够实现施加的组合物的迅速固化，并且对于交联反应具有高选择性并因此不会过多影响组合物的储存稳定性。此外，催化剂应当具有低蒸气压和与组合物的高相容性，使得其既不倾向于分离或迁移也不倾向于蒸发，并且应当尽可能的无味和低毒性，并且应当在室温下为液体，使得其即使在没有溶剂的情况下也可以使用。所述目的通过根据权利要求1所述的催化剂得以实现。相比于现有技术中已知的许多脒催化剂或胍催化剂，其在室温下无气味并且为液体。特别是在含硅烷基团的组合物中，其具有极低的蒸气压并且显示出极高的催化活性和良好选择性。这是特别出人意料的，因为由于其相对高的分子量原本预料其相比于更小因此更具移动性的脒或胍会具有降低的活性。根据权利要求1所述的催化剂由于所述性能而特别适合用在可固化组合物(特别是含硅烷基团的组合物)中，其中所述催化剂作为唯一催化剂或与其它催化剂组合能够迅速固化成具有高机械品质和机械耐性的材料，而不会影响未固化组合物的储存能力。出人意料地，所述催化剂在固化之前和固化之后都与组合物出色地相容并且既不倾向于分离也不倾向迁移。其能够实现低排放和低气味的产物，所述产物既不具有油腻和粘性的表面也不造成基材污染。最后，根据权利要求1所述的催化剂可以出人意料地通过简单和迅速的方法而无需助剂地由市售起始材料制得。本专利技术的其它方面为其它独立权利要求的主题。本专利技术的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。具体实施方式本专利技术的主题为催化剂，所述催化剂包含至少一个式(Ia)或(Ib)的脒基或胍基，所述脒基或胍基连接至硅氧烷基团的硅原子上，其中L表示具有1至20个C原子并且任选具有一个或多个氮原子的线性或支化的二价烃基，R1和R0彼此独立地各自表示氢基或具有1至8个C原子的烷基或环烷基或芳烷基，R2表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子并且任选具有末端伯氨基或仲氨基的烷基、环烷基或芳烷基，R3表示-NHR5或氢基或具有1至12个C原子的烷基、环烷基或芳烷基，R5表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子的烷基、环烷基或芳烷基，其中R1和R2还可以共同表示具有2至6个C原子的亚烷基，R0和R2还可以共同表示具有3至6个C原子的任选包含杂原子的亚烷基，R2和R3还可以共同表示具有3至6个C原子的亚烷基，并且R2和R5还可以共同表示具有2至12个C原子的亚烷基。在本文献中，术语“硅氧烷基团”表示包含至少一个硅氧烷键Si-O-Si的基团。“聚硅氧烷基团”表示依次包含多个硅氧烷键的硅氧烷基团，即s＝2或更大的Si-(O-Si)s单元。“硅氧烷胺”表示氨基通过有机基团连接至硅氧烷基团的硅原子上的胺。“聚硅氧烷胺”表示氨基通过有机基团连接至聚硅氧烷基团的硅原子上的胺。术语“硅烷基团”表示连接至有机基团或聚硅氧烷基团上并且硅原子上具有1至3、特别是2或3个可水解取代基的甲硅烷基。特别常见的可水解取代基为烷氧基。所述硅烷基团也被称为“烷氧基硅烷基团”。硅烷基团也可以以部分水解或完全水解的形式存在。“羟基硅烷”、“异氰酸基硅烷”、“氨基硅烷”或“巯基硅烷”表示在有机基团上除了硅烷基团之外还具有一个或多个羟基、异氰酸基、氨基或巯基的有机烷氧基硅烷。以“聚/多”为首的物质名称，如多元醇或多异氰酸酯，表示形式上每分子包含两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。术语“有机聚合物”包括化学上均一但是在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合以及所述大分子集合的反应产物，所述集合通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)制得并且在聚合物主链中具有多数的碳原子。具有聚有机硅氧烷主链的聚合物(一般被称为“硅酮”)不是本文献意义上的有机聚合物。术语“含硅烷基团的聚醚”还包括含硅烷基团的有机聚合物，所述有机聚合物除了聚醚单元之外还可以包含氨基甲酸酯基、脲基或硫代氨基甲酸酯基。所述含硅烷基团的聚醚也可以被称为“含硅烷基团的聚氨酯”。“分子量”在本文献中被理解为分子或分子的一部分(也被称为“基团”)的摩尔质量(以克/摩尔计)。“平均分子量”表示低聚或聚合形式的分子或基团的混合物的数均Mn，其通常通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标样确定。“储存稳定的”或“可储存的”表示物质或组合物可以在室温下在合适的容器中保存较长时间，通常至少3个月至6个月和更久，而其应用性能或使用性能(特别是粘度和交联速度)不会由于储存以与其使用相关的程度变化。本文献的式中的虚线各自表示取代基和其所属分子基团之间的键。“室温”表示约23℃的温度。根据本专利技术的催化剂也可以以互变异构的形式存在。在本专利技术的范围内，根据本专利技术的催化剂的所有可能的互变异构形式被视为等效的。根据本专利技术的催化剂还可以以质本文档来自技高网...
【技术保护点】
催化剂，其包含至少一个式(Ia)或(Ib)的脒基或胍基，所述脒基或胍基连接至硅氧烷基团的硅原子上，其中L表示具有1至20个C原子的任选具有一个或多个氮原子的线性或支化的二价烃基，R1和R0彼此独立地各自表示氢基或具有1至8个C原子的烷基或环烷基或芳烷基，R2表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子并且任选具有末端伯氨基或仲氨基的烷基、环烷基或芳烷基，R3表示‑NHR5或氢基或具有1至12个C原子的烷基、环烷基或芳烷基，R5表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子的烷基、环烷基或芳烷基，其中R1和R2还可以共同表示具有2至6个C原子的亚烷基，R0和R2还可以共同表示具有3至6个C原子的任选包含杂原子的亚烷基，R2和R3还可以共同表示具有3至6个C原子的亚烷基，并且R2和R5还可以共同表示具有2至12个C原子的亚烷基。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 EP 14172599.41.催化剂，其包含至少一个式(Ia)或(Ib)的脒基或胍基，所述脒基或胍基连接至硅氧烷基团的硅原子上，其中L表示具有1至20个C原子的任选具有一个或多个氮原子的线性或支化的二价烃基，R1和R0彼此独立地各自表示氢基或具有1至8个C原子的烷基或环烷基或芳烷基，R2表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子并且任选具有末端伯氨基或仲氨基的烷基、环烷基或芳烷基，R3表示-NHR5或氢基或具有1至12个C原子的烷基、环烷基或芳烷基，R5表示氢基或具有1至18个C原子的任选包含杂原子的烷基、环烷基或芳烷基，其中R1和R2还可以共同表示具有2至6个C原子的亚烷基，R0和R2还可以共同表示具有3至6个C原子的任选包含杂原子的亚烷基，R2和R3还可以共同表示具有3至6个C原子的亚烷基，并且R2和R5还可以共同表示具有2至12个C原子的亚烷基。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，硅氧烷基团为平均分子量在206至50000g/mol范围内的聚硅氧烷基团。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，硅氧烷基团为具有至少一个式的结构单元的聚硅氧烷基团A1，其中式(Ia)或(Ib)的脒基或胍基直接连接至所述结构单元的二烷氧基取代的硅原子上，其中R6表示具有1至12个C原子的一价烃基并且R7表示具有1至4个C原子的一价烃基。4.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，硅氧烷基团为式(II)的聚硅氧烷基团A2，其中p表示1至60范围内的整数，R7表示具有1至4个C原子的一价烃基，并且R8表示具有1至12个C原子的一价烃基。5.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，硅氧烷基团为式(III)的聚硅氧烷基团A3，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·布尔克哈特，R·卡纳斯，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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