可固化组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含至少一种含有硅烷基团的聚合物，至少一种环氧树脂和至少一种式(I)的胺。该组合物气味低，毒性低，可加工性高。它能实现低排放产品，其在环境温度下快速固化并形成宏观均匀的具有良好机械性能、高热稳定性和良好粘附性能的膜或物体，其机械性能可以从非常弹性调节到粘弹性。该组合物尤其适用作粘合剂和/或密封剂或涂料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化组合物
本专利技术涉及基于含有硅烷基团的聚合物和环氧树脂的组合的胺硬化剂和可固化组合物，并且还涉及其作为粘合剂、密封剂、涂料、浇铸材料或基体树脂的用途。现有技术作为涂料和高强度粘合剂，通常使用双组分聚氨酯体系。这些体系在环境温度下快速固化并形成高强度的粘弹性材料，但含有对健康有害的低分子量异氰酸酯，并且在潮湿环境中固化时可能形成气泡。类似的，也使用双组分环氧树脂体系。这些体系获得非常高的强度，但不是粘弹性或弹性的，而是具有高刚度和相对脆性，因此不适合于需要一定可拉伸性的应用。此外，它们通常含有对健康有害的胺，并且在潮湿的环境中对所谓的雾浊(Blushing)效应敏感，这可能导致表面质量、粘附力和强度的降低。基于硅烷官能聚合物的可固化材料已知作为弹性密封剂和粘合剂使用。它们通常是单组分配方，并且通过与空气水分反应而交联。它们以相对低的毒性、无气泡固化和高粘附力而著称，但是固化相对较慢并且仅获得低强度。它们具有低撕裂强度，因此它们非常脆弱。此外，它们的热稳定性相对较低。因此它们不太适合作为涂料和高强度粘合剂。还已知基于硅烷官能聚合物与环氧树脂的组合的双组分体系，例如EP0186191和EP0370464中的那些。与仅基于硅烷官能聚合物的那些相比，这种体系具有更高的强度和韧性以及耐热性，但仍然能够得到改进。为了固化环氧树脂，已知的体系含有低分子量胺或曼尼希碱。这使它们具有增加的毒性和明显且令人不愉快的胺气味。此外，在寒冷和/或高大气湿度下施用时，它们具有固化缺陷的趋势，这是由存在的胺与CO2形成盐(氨基甲酸酯化)引起(称为雾浊)，并且特别体现为降低的最终硬度。此外，它们具有相对高的粘度，并且因此在不使用导致排放增加的稀释剂的情况下不易于加工。专利技术概述本专利技术的一个目的是提供一种可固化材料，它具有低气味、低毒性和易加工性，并且能够实现在环境温度下快速固化并形成具有高强度和可拉伸性的宏观均匀的膜或物体的低排放产物。令人惊讶地，该目的是通过权利要求1所述的组合物实现的。该组合物特征在于低气味和低毒性。它的粘度低并且几乎没有表现出氨基甲酸酯化或雾浊效果的倾向。作为双组分组合物，它具有长久的储存能力，并且在混合后快速固化和在不形成气泡的情况下形成高强度的弹性聚合物，其在热条件下和UV辐射下具有高稳定性。这种性能的组合使得低排放产品易于应用和工作，其在潮湿或寒冷的环境中快速固化，并且固化形成具有美观表面的可高机械载荷的塑料，其是热稳定性的，其中机械性能可以由非常有弹性(具有不过高的弹性模量和高强度)调节至粘弹性(具有非常高的弹性模量和非常高的强度)。当出于职业和健康保护的原因而应使用不含异氰酸酯的产品时，该组合物也是尤其有利的。本专利技术组合物的一个令人惊讶的特征是良好的机械性能，特别是高强度和高伸长率，低粘度和美观的非粘性表面。由于低粘度，可以实现组合物的特别良好的可加工性。本专利技术的组合物特别适合作为建筑和制造业中的粘合剂、密封剂、涂料、浇铸材料或基体树脂。本专利技术的其他方面是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是从属权利要求的主题。实施本专利技术的方式本专利技术提供了一种组合物，其包含–至少一种含有硅烷基团的聚合物，–至少一种环氧树脂，和–至少一种式(I)的胺其中A为具有2-15个碳原子的亚烷基，其任选含有一个或多个氮原子，R各自独立地为氢或甲基或苯基，Q为五元、六元或七元的环烷基或芳基，其任选地在环上具有氧、硫或氮原子并且具有4-7个碳原子，Y表示选自具有1-18个碳原子的烷基、烷氧基和二烷基氨基的相同或不同基团，m为1或2，和n为0或1或2或3。在本文中，术语“烷氧基硅烷基团”或简称“硅烷基团”是指与有机基团键合并且在硅原子上具有一至三、尤其是两个或三个可水解的烷氧基的甲硅烷基。相应地，术语“有机硅烷”或简称“硅烷”是指含有至少一个硅烷基团的有机化合物。“氨基硅烷”、“巯基硅烷”、“羟基硅烷”和“异氰酸基硅烷”分别是指除硅烷基团外在有机基团上还具有一个或多个氨基、巯基、羟基或异氰酸基的有机硅烷。术语“含有硅烷基团的聚醚”还包括含有硅烷基团的聚合物，并且其除聚醚单元外，还可含有氨基甲酸酯基团、脲基团或硫代氨基甲酸酯基团。这种含有硅烷基团的聚醚也可称为“含有硅烷基团的聚氨酯”。以“聚(多)”开头的物质名称，例如多元醇或多异氰酸酯，是指在形式上每个分子含有两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。“伯氨基”是指与单只一个有机基团键合并且带有两个氢原子的氨基；"仲氨基"是指与两个有机基团(其还可以一起为环的公共部分)键合并且带有一个氢原子的氨基；和"叔氨基"是指与三个有机基团(其两个或三个还可以是一个或多个环的一部分)键合，并且不带有任何氢原子的氨基。当胺或多胺的氨基与脂族或环脂族或芳脂族基团键合时，称其为“脂族”。“胺氢”是指伯氨基和仲氨基的氢原子。“胺氢当量”是指含有1摩尔当量胺氢的胺或含胺组合物的质量。“分子量”是指分子的摩尔质量(以g/mol计)。“平均分子量”应理解为是指分子的低聚物或聚合物混合物的数均值Mn，其通常通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯作为标样测定。“粘度”是指动态粘度或剪切粘度，其由剪切应力和剪切速率(速度梯度)之间的比率定义，并且如工作实施例中所述测定。当物质或组合物可以在室温下在合适的容器中长时间储存，通常至少3个月至6个月或更长时间，并且其不会在其应用或使用性能方面由于储存而在与其使用相关的程度上发生变化，则该物质或组合物被称为“储存稳定”或“可储存的”。缩写“VOC”表示“挥发性有机化合物”，即在293.14K下具有至少0.01kPa的蒸气压的挥发性有机物质。“溶剂”是指溶解含有硅烷基团的聚合物和/或环氧树脂的液体，并且它是VOC并且不含对硅烷或环氧基团具有反应性的基团。在每种情况下，本文中式中的虚线表示取代基与所属的分子残基之间的键。“室温”是指23℃的温度。所属组合物包含至少一种含有硅烷基团的聚合物。这优选是有机含有硅烷基团的聚合物，特别是聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯或聚醚或这些聚合物的混合形式，其各自带有一个或优选带有超过一个硅烷基团。硅烷可以是侧链或末端的。特别地，含有硅烷基团的聚合物是含硅烷基团的聚醚。该聚醚优选具有大部分的亚氧烷基单元，特别是1,2-氧亚丙基单元。所述含有硅烷基团的聚合物在室温下优选为液态。含有硅烷基团的聚合物每分子平均优选具有1.3至4，尤其是1.5至3，更优选1.7至2.8个硅烷基团。该硅烷基团优选是末端的。优选的硅烷基团为三甲氧基硅烷基团、二甲氧基甲基硅烷基团或三乙氧基硅烷基团。该含有硅烷基团的聚合物优选具有1000至30000g/mol、尤其是2000至20000g/mol的平均分子量，其通过GPC以聚苯乙烯为标样测定。所述含有硅烷基团的聚合物优选包含式(II)的端基，其中p表示0或1或2的值，优选0或1，更特别是0，R4为具有1-5个碳原子的直链或支化的单价烃基，R5为具有1-8个碳原子的直链或支化的单价烃基，尤其是甲基或乙基，R6为具有1-12个碳原子的直链或支化的二价烃基并且其任选地含有环状和/或芳族部分和任选地一个或多个杂原子，尤其是一个或多个氮原子，X为选自如下的二价基团：--O–、--S–、--N(R7)–、--N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包含–至少一种含有硅烷基团的聚合物,–至少一种环氧树脂，和–至少一种式(I)的胺

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.15 EP 16155769.91.一种组合物，其包含–至少一种含有硅烷基团的聚合物,–至少一种环氧树脂，和–至少一种式(I)的胺其中A为具有2-15个碳原子的亚烷基，其任选含有一个或多个氮原子，R各自独立地为氢基或甲基或苯基，Q为五元、六元或七元的具有4-7个碳原子的环烷基或芳基，其任选地在环中具有氧、硫或氮原子，Y表示选自具有1-18个碳原子的烷基、烷氧基和二烷基氨基的相同或不同的基团，m为1或2，和n为0或1或2或3。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述含有硅烷基团的聚合物为含有硅烷基团的聚醚。3.如权利要求1和2之一所述的组合物，其特征在于，其具有5-80wt％的含有硅烷基团的聚合物含量。4.权利要求1-3任一项所述的组合物，其特征在于，所述环氧树脂为基于双酚A、双酚F或双酚A/F的二缩水甘油醚的液体树脂。5.权利要求1-4任一项所述的组合物，其特征在于，其具有15-70wt％的环氧树脂含量。6.权利要求1-5任一项所述的组合物，其特征在于，A为1,2-亚丙基，R为氢基，Q为苯基，m为1和n为0。7.权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·卡塞米，A·克拉默，U·施塔德尔曼，U·布尔克哈特，H·黑贝勒，S·克尔希，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH