非金属催化的室温可湿固化的有机聚硅氧烷组合物制造技术

本发明专利技术提供了可固化的组合物，其不含金属催化剂(包括锡催化剂和非锡金属催化剂)。所述可固化组合物使用包含具有反应性甲硅烷基端基的可固化聚合物的催化剂。特别地，甲硅烷基化羧酸是有机锡或其它金属催化剂的替代选择。此外，所述催化剂可以与含氨基的助粘剂或与含氨基的助粘剂和含氨基的硅氧烷的混合物一起使用。这些材料的组合甚至在不使用金属基催化剂的条件下加速了可湿气固化的有机硅/非有机硅的缩合固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本申请要求2013年5月10日递交的美国临时申请第61/821，744号的权益，其全 部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及可固化组合物，其包含具有反应性甲硅烷基的可固化低聚物/聚合 物。特别地，本专利技术提供了可固化的组合物，其包含不含金属的催化剂，该催化剂含有甲硅 烷基化的羧酸作为有机锡或其它金属催化剂的替代物。
技术介绍
具有反应性甲硅烷基的聚合物或包含这种聚合物的组合物可在水和有机金属催 化剂的存在下水解和缩合。用于可固化组合物适合的已知催化剂包括采用金属如Sn、Ti、 Zn或Ca的有机金属化合物。有机锡化合物例如二月桂酸二丁基锡（DBTDL)被广泛用作缩 合固化催化剂，以加速若干不同的具有反应性甲硅烷基端基的聚有机硅氧烷和非有机硅聚 合物（如包括RTV-1和RTV-2制剂在内的室温硫化（RTV)制剂）的湿气辅助固化。然而， 环境管理机构和指令已增加或希望增加对在配制产品中使用有机锡化合物的限制。例如， 虽然具有大于〇. 5重量％二丁基锡的制剂目前需要标记为生殖1B级别毒性，但已提议在未 来的4-6年中将含有二丁基锡的制剂在消费类应用中完全淘汰。 替代的有机锡化合物如二辛基锡化合物和二甲基锡化合物仅可被认为是一种短 期的挽救计划，因为这些有机锡化合物在将来也可能被管制。作为锡催化剂的替代品，已经 作出努力鉴定加速了可湿固化的有机硅和非有机硅的缩合固化的非Sn金属基催化剂。希 望地，有机锡催化剂的替代品应当在固化、存储和外观方面显示与有机锡化合物类似的性 能。非锡催化剂还将希望地引发所选聚合物的缩合反应并在表面上完成该反应并且可以在 希望的时间表内在本体中完成该反应。因此有许多用其它有机金属化合物替换有机金属锡 化合物的提议。这些化合物包含金属如Ca、Ce、Bi、Fe、Mo、Mn、Pb、Ti、V、Zn和Y。从优选 地代替锡化合物的观点来说，所有这些金属都具有特定的优点和缺点。因此，仍然有克服可 能作为合适的缩合固化反应催化剂的金属化合物的包括未固化的和固化的组合物的行为 的一些缺点，以保持粘附于一些基体表面上的能力的需要。在代替有机锡化合物中另一个 需要解决的问题是对于反应性组合物，以在密封的套筒中存贮之后（当暴露于湿气或周围 空气时）保持其固化能力。 这些可湿固化组合物的固化化学性质可根据聚合物和其可湿固化基团的性质而 变化。例如，烷氧基甲硅烷基首先水解得到硅烷醇官能团，其接着缩合而排出水得到硅氧烷 网络。这样的组合物通常包含烷氧基甲硅烷基或硅烷醇官能的聚合物和交联剂。三和四烷 氧基硅烷通常用作为交联剂并将与水或直接与硅烷醇基团反应以将体系交联。然而，对于 包含氢化甲硅烷基或氢化甲硅烷基和硅烷醇官能团两者的组合物来说，并不要求这种交联 剂。事实上，由于存在许多氢甲硅烷基，含氢甲硅烷基的化合物经常称作为交联剂。在这些 化合物中，氢甲硅烷基可以与水反应得到硅烷醇官能团或者它们可以直接与硅烷醇基团反 应形成硅氧烷键，同时排出氢气。对于包含含有氢甲硅烷基的化合物的过渡金属催化的组 合物来说，通常使用抑制剂以确保充分的保质期或贮存寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了不含锡的可固化组合物，其包含甲硅烷基封端的聚合物和无毒缩合 催化剂。特别地，本专利技术提供了使用含有甲硅烷基化羧酸的催化剂的可固化组合物。在一 个实施方案中，所述组合物基本上不含金属或有机金属催化剂配合物。 在一个方面，本专利技术提供一种可固化组合物，其表现相对短的表干时间、贯穿主体 的固化以及在套筒中（即不存在湿气）的长期存储稳定性。使用甲硅烷基化羧酸化合物结 合某种助粘剂组分的组合物展现出良好的固化行为并可以展现出类似于或甚至好于有机 锡化合物的固化行为。因此，这些材料适合在具有反应性的甲硅烷基化的聚合物的组合物 中作为有机锡或其它金属基催化剂的替代物，所述聚合物可例如在RTV-1密封剂和RTV-2 制剂中进行缩合反应。特别地，本专利技术人已经发现与含氨基的硅烷/硅氧烷化合物（其可 用作助粘剂）结合的甲硅烷基化羧酸化合物起到催化有机聚硅氧烷组合物固化的作用。 在一方面，本专利技术提供了包含可湿固化的组合物的可固化的组合物，所述可湿固 化的组合物包含：包含反应性甲硅烷基的聚合物组分（A);交联剂组分（B);甲硅烷基化羧 酸组分（C);含氨基的硅烷助粘剂或含氨基的硅烷助粘剂的混合物（D);和任选的有机胺或 含氨基的硅烷/硅氧烷（E)。在一个方面，所述组合物不含金属催化剂或金属基催化剂组 分。 在一方面，本专利技术提供了用于形成固化的聚合物组合物的组合物，其包含 (A)具有至少一个反应性甲硅烷基基团的聚合物；(B)交联剂或扩链剂，选自烷氧基硅 烧、烷氧基硅氧烷、时基硅烷、时基硅氧烷、稀氧基硅烷（enoxysilane)、稀氧基硅氧烷 (enoxysiloxane)、氨基硅烷、羧基硅烷、羧基硅氧烷、烷基酰胺基硅烷、烷基酰胺基硅氧烷、 芳基酰胺基硅烷、芳基酰胺基硅氧烷、烷氧基氨基硅烷、烷芳基氨基硅氧烷、烷氧基氨基甲 酸酯基硅烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅氧烷和它们的两种或更多种的组合；（C)每100重量份 聚合物㈧约〇. 01-7重量份的甲硅烷基化羧酸；(D)除在⑶下列举的化合物以外的至少 一种助粘剂；和（E)有机胺或氨基官能的硅烷/硅氧烷。 另一方面，所述聚合物（A)具有式：叱尤3aSi-Z-L-X-Z-SiR1^^a。在另一个实 施方案中，X选自聚氨酯，聚酯，聚醚，聚碳酸酯，聚烯烃，聚丙烯，聚酯醚，和具有R3Si01/2、R2Si0、RSi03/2和/或Si04/2单元的聚有机硅氧烷；η为0-100 ;a为0-2;R和R1在同一Si原 子上可以相同或不同并选自。烷基，被C1、F、N、0或S中的一个或多个取代的C^(^烷 基，苯基，C7-C16烷基芳基，C7-C16芳基烷基，C2-C4聚亚烷基醚，或其两种或更多种的组合。在 又一方面，R2选自〇H、C 烷氧基、C2-Cls烷氧基烷基、肟基烷基、烯氧基烷基、氨基烷基、羧 基烷基、酰胺基烷基、酰胺基芳基、氨基甲酸酯基烷基或其两种或更多种的组合，且Z是键、 选自亚烷基的二价单元或0。 根据一个实施方案，所述交联剂组分（B)选自：正硅酸乙酯（TE0S)、TE0S缩聚物、 甲基三甲氧基硅烷（MTMS)、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧 基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四正丙基原硅酸酯、乙烯基三（甲基乙基酮肟）硅烷、甲基三 (甲基乙基酮肟）硅烷、三乙酰胺基甲基硅烷、双乙酰基二甲基硅烷、三（N-甲基-乙酰胺 基）甲基硅烷、二（N-甲基乙酰胺基）二甲基硅烷、（N-甲基-乙酰胺基）甲基二烷氧基硅 烷、三苯甲酰胺基甲基硅烷、三丙烯氧基甲基硅烷、烷基二烷氧基酰胺基硅烷、烷基烷氧基 双酰胺基硅烷、CH3Si(0C2H5)i2 (NHCOR) 2p(CH3Si(0C2H5) (NCH3C0C6H5) 2、CH3Si(0C2H5) -(NHCOC 6H5)2、甲基二甲氧基（乙基甲基酮肟基）硅烷、甲基甲氧基二-(乙基甲基酮肟基）硅烷、甲 基二甲氧基（乙醛肟基）硅烷、甲基二甲氧基（N-甲基氨基甲酸酯基）硅烷、乙基二甲氧基 (N-甲基氨基甲酸酯基）硅烷、甲基二甲氧基异丙烯氧基硅烷、三甲氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于形成固化的聚合物组合物的组合物，其包含：(A)具有至少反应性甲硅烷基基团的聚合物；(B)交联剂或扩链剂，选自烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷、肟基硅烷、肟基硅氧烷、烯氧基硅烷、烯氧基硅氧烷、氨基硅烷、羧基硅烷、羧基硅氧烷、烷基酰胺基硅烷、烷基酰胺基硅氧烷、芳基酰胺基硅烷、芳基酰胺基硅氧烷、烷氧基氨基硅烷、烷芳基氨基硅氧烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅氧烷和其两种或更多种的组合；(C)含有甲硅烷基化的羧酸化合物的催化剂组合物；(D)助粘剂；(E)任选地固化促进剂；和(F)任选地流动改进剂或增充剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米西尔库马尔·马赫什巴伊·帕特尔，阿南塔拉曼·达纳巴兰，苏米·丁卡尔，阿洛科·萨卡尔，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US