用于可固化的硅烷封端的聚合物的羟甲基羧酰氨基取代的硅烷醇制造技术

技术编号:13035576 阅读:114 留言:0更新日期:2016-03-17 11:15
本发明专利技术涉及式(I)的特殊的羟基硅烷、制备其的方法和其作为湿固化组合物的成分的用途以及由此制备的硅烷官能的化合物,特别是硅烷官能的聚合物和异氰酸基硅烷。所述羟基硅烷可以用简单的方法以高纯度制备并且在制备后是储存稳定的。特别地,来自交酯和氨基硅烷的反应的制备是特别有利的。式(I)的羟基硅烷,其中n是1或2。其他变量是如权利要求所定义的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及羟基硅烷和它的用途。 现有技术 具有额外官能基团的有机硅烷经常在密封料、粘合剂、涂料和预处理剂如底漆或 活化剂中使用。其尤其作为增附剂或交联剂,以及作为制备含有硅烷基团的化合物的构建 组分。特别地,重要的是含有硅烷基团的聚合物,也被称作"硅烷官能的聚合物"或"硅烷改 性的聚合物"(SMP)或"硅烷封端的聚合物"(STP),其借助水分能够交联并且在可固化的组 合物中作为粘结剂起作用。 典型的与异氰酸酯以简单方式反应生成硅烷官能的化合物的有机硅烷是巯基硅 烷和氨基硅烷。但是这些硅烷具有缺点。巯基硅烷具有令人不适的气味并且和异氰酸酯生 成热稳定性不是很好的硫代氨基甲酸酯,其在更高的温度下是容易地可再分解的。氨基硅 烷是碱性的并且和异氰酸酯生成脲,其经常具有高粘度或有限的耐热性。 羟基硅烷是现有技术不太熟悉的。它的操作具有困难,即其由于羟基基团和硅烷 基团的迅速反应具有自缩合的倾向并因此经常是非常不纯的和/或不太储存稳定的。但是 羟基硅烷与异氰酸酯的反应是引人注意的,因为其中产生的氨基甲酸酯是相对热稳定的并 具有适当的粘度。US5, 587, 502公开了羟基氨基甲酰基硅烷。但是,所述羟基硅烷具有过低 的纯度而不能使得硅烷官能的聚合物的制备真正引人注意,并且其羟基基团也不是非常有 反应性。 专利技术概述 因此,本专利技术的目的是提供一种用简单的方法可以以高纯度制备,具有高的储存 稳定性并且适合制备硅烷官能的化合物的羟基硅烷。 出人意料地发现,根据权利要求1的羟基硅烷达到了此目的。根据权利要求1的 羟基硅烷是可以用简单的方法由商业容易可得的原料以高纯度制备的。其具有高反应性的 羟基基团和好的储存稳定性。 所述根据权利要求1的羟基硅烷可以有利地作为可固化的组合物的成分使用,特 别是活化剂、底漆、粘合或密封剂或涂料的成分,其中其可以作为增附剂和/或交联剂起作 用,而不具有巯基或氨基硅烷的缺点,如令人不适的气味或强碱性。特别有利地,其可以用 于制备硅烷官能的化合物,特别是通过使其与异氰酸酯反应。这些硅烷官能的化合物本身 可以以与羟基硅烷相同的方式使用。此外,其在可固化的组合物中是可以作为湿固化性的 粘结剂使用的。 来自式(I)的羟基硅烷和异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物的反应的硅烷官能的聚 合物具有特别有利的性质。如此得到的聚合物与水分迅速固化为具有高强度、弹性和耐热 性的弹性材料,并且在各种不同的基底上都很好地粘附。 本专利技术的其他方面是其他独立权利要求的内容。本专利技术的特别优选的实施方式是 从属权利要求的内容。 专利技术详述 本专利技术涉及式(I)的羟基硅烷, 其中 R1IP R lb彼此独立地表示氢原子或有1至12个碳原子的一价烃基,或共同表示有 2至6个碳原子的亚烷基; R2表示氢原子或有1至12个碳原子的任选地含有醚基团、酯基团、腈基团、氨基基 团或硅烷基团的一价烃基; R3表示直链的或支化的有1至20个碳原子的任选地具有芳族部分和任选地具有 一个或多个杂原子、特别是氮原子的亚烷基或环亚烷基; R4表不有1至8个碳原子的烷基; R5表示有1至10个碳原子的任选地含有醚基团的烷基; η 是 1 或 2 ;和 X 是 0、1 或 2。 在本文中,术语"烷氧基硅烷基团"或简称的"硅烷基团"表示的是与有机基团连接 的有一个至三个,特别是两个或三个与硅原子相连的可水解烷氧基基团的甲硅烷基基团。 相应地,术语"烷氧基硅烷"或简称的"硅烷"表示的是具有至少一个硅烷基团的 有机化合物。 "羟基硅烷"、"异氰酸基硅烷"、"氨基硅烷"或"巯基硅烷"表示的是在有机基团上 除了硅烷基团还具有一个或多个羟基、异氰酸基、氨基或巯基基团的硅烷。 以"多/聚(Poly) "开头的物质名称如多元醇或多异氰酸酯表示的是形式上每个 分子含有两个或更多个在其名称中出现的官能基团的物质。 术语"聚氨酯聚合物"包括所有根据所谓的二异氰酸酯-加聚-方法制备的聚合 物。术语"聚氨酯聚合物"还包括具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物,如由多元醇和过量的 多异氰酸酯的反应可得的并且自身表示多异氰酸酯并且经常也被称作预聚物的那些。 在本文中,"分子量"表不分子的摩尔质量(以克每摩尔表不)。"平均分子量"表 示的是低聚的或聚合的分子混合物的数均M n,其通常借助凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙 烯作为标准物测定。 在本文中,式中的虚线分别表示取代基和所属分子残基之间的键。"储存稳定"表 示的是一种物质或组合物,其在合适的容器中于室温下可以保存较长时间,通常是数周至 多达3个月和更长的时间,而其在使用和应用性质方面不会由于储存而在与其使用相关的 程度上发生改变。 "室温"表示的是大约23°C的温度。 1^和1?&表示不同的取代基的式(I)的羟基硅烷是手性化合物,其可以是异构体 纯的或作为异构体混合物存在。 优选地,R1IP Rlb不是叔烷基,例如叔丁基。叔烷基有强烈的羟基基团的空间位阻 作用,这对羟基硅烷的使用可能是不利的。 优选地,1^表示氢原子或有1至6个碳原子的不通过叔碳原子相连的一价烃基, 特别是氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、仲丁基、环戊基、环己基或苯基。此种羟基硅烷 具有有着良好反应性的羟基基团。 特别优选地,1^表示氢原子或有1至6个碳原子的通过伯碳原子相连的一价烃基, 特别是氢、甲基、乙基、正丙基、丁基或仲丁基。此种羟基硅烷具有有着良好反应性的羟基基 团。 特别地,Rla表示氢原子或甲基,最优选表示甲基。 甲基形式的取代基1^具有优点,因为此种羟基硅烷是容易获得的并且非常储存 稳定的并且羟基基团具有高反应性。 氢形式的取代基1^具有优点,因为当羟基硅烷无需过长时间储存时,所述羟基基 团是特别有反应性的,这可以是有利的。 特别优选地,Rlb表示氢原子或甲基,特别是氢原子。 特别优选地,R1IP R ^彼此独立地表示氢原子或甲基。此种羟基硅烷具有特别有 反应性的羟基基团并且是非常储存稳定的。 最优选地,Rla表示甲基并且Rlb表示氢原子。此种羟基硅烷是特别可简单获得的, 非常储存稳定并且羟基基团具有非常高的反应性。 优选地,R2表不氣原子或烷基或环烷基或烷氧基甲娃烷基烷基。此种羟基硅烷是 特别容易获得的。 特别优选地,R2表示氢原子。此种羟基硅烷是特别容易制备的。 此外特别优选地,R2表示烷氧基甲硅烷基烷基,特别是三甲氧基甲硅烷基丙基或 二乙氧基甲娃烷基丙基。此种式(I)的羟基硅烷可以实现特别好的粘附性能。 优选地,R3表示直链的或支化的有1至6个碳原子、任选地有氮原子的亚烷基。 特别优选地,所述基团R3选自1,3-亚丙基、4-氮杂-1,6-亚己基、2-甲基-1,3-亚 丙基、1,4-亚丁基、3-甲基-1,4-亚丁基和3, 3-二甲基-1,4-亚丁基。其中特别优选的是 1,3-亚丙基和3, 3-二甲基-1,4-亚丁基,特别是1,3-亚丙基。在基团R3中,取代基或杂 原子的位置是由硅原子开始编号的。 此种式(I)的羟基硅烷是特别容易可得的。 优选地,R4表示甲基。 优选地,R5表示甲基或乙基,最优选表示乙基。 式(I)的有甲氧基基团的羟基硅烷具有优点,即其硅烷基团是特别有反应性的。 式(I)的有乙氧基基团的羟基硅烷具有优点,即其是特本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(I)的羟基硅烷,其中R1a和R1b彼此独立地表示氢原子或有1至12个碳原子的一价烃基,或共同表示有2至6个碳原子的亚烷基;R2表示氢原子或有1至12个碳原子的任选地含有醚基团、酯基团、腈基团、氨基团或硅烷基团的一价烃基;R3表示直链的或支化的有1至20个碳原子的任选地具有芳族部分和任选地具有一个或多个杂原子、特别是氮原子的亚烷基或环亚烷基;R4表示有1至8个碳原子的烷基;R5表示有1至10个碳原子的且任选地含有醚基团的烷基;n是1或2;和x是0、1或2。

【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:A·克拉米尔U·布尔克哈德特U·斯塔德尔曼
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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