可湿固化的组合物制造技术

一种可湿固化的组合物，所述组合物包含(A)一种聚合物，所述聚合物含有键合到硅的反应性羟基或可水解基团，所述基团在存在水分的情况下反应；(B)一种交联剂，所述交联剂包含至少两个并优选至少三个与聚合物(A)的硅键合的羟基或可水解基团反应的基团；(C)一种或多种增强和/或非增强填料；以及(D)15重量％至30重量％的具有以下结构的硅烷的组合物：(R1)m(Y1)3‑mSi–Z1–G1–Z2–Si(R2)q(Y2)3‑q其中，R1和R2为含1至6个碳原子的烷氧基，Y1和Y2为含1至8个碳原子的烷基，Z1和Z2为具有1至12个碳原子的亚烷基，G1为含带孤对电子的杂原子的化学基团；并且，m和q独立地为1、2或3。提供的硅烷(D)用作所述固化催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及可湿固化的组合物，所述组合物通过键合到硅的羟基或可水解基团的反应而固化。这种组合物通常包含一种聚合物和一种交联剂，其中所述聚合物含有键合到硅的反应性羟基或可水解基团，所述交联剂含有在存在水分的情况下与聚合物的反应性基团反应的基团，这种组合物用作例如环境温度可固化密封剂或涂料。这些组合物通常以在室温下暴露于大气水分时可固化的单部分组合物的形式制备，或者以在室温下混合时可固化的多部分(通常为两部分)组合物的形式制备。当作为密封剂使用时，重要的是这种组合物融合了多种特性，这些特性使其能够作为糊剂施加到基板表面之间的接缝，在这种情况下，该组合物可在固化之前发挥作用以提供表面平滑的料团，该料团会一直保持于指定位置直至其固化成粘着到相邻基板表面的弹性体。通常将密封剂组合物设计成可足够快速固化，以在若干小时内提供可靠密封，而其固化速度使得在施加后不久所施加的材料被加工成所需的构型。可湿固化的组合物通常包含有机金属化合物，作为前述聚合物的反应性基团与交联剂反应的催化剂。尽管这些基团在存在水分而不含催化剂的情况下反应，但通常仍需要有机金属化合物催化剂以促进这种组合物在可接受的短时间内固化，尤其是表面固化。这些有机金属化合物可对人类健康和环境造成问题。锡化合物，尤其是二有机锡化合物诸如二月桂酸二丁基锡和二乙酸二丁基锡，已成为用于固化这些可湿固化组合物的最广泛使用的催化剂，但如今担心这些锡化合物的继续使用对健康和环境造成影响。尤其针对多部分(通常为两部分)缩合固化的密封剂存在担忧，这些密封剂在建筑业已经使用了多年，并且与单部分密封剂组合物相比，它们被设计成可非常快速地固化。使用两部分密封剂组合物的绝缘玻璃和结构玻璃窗的安装时间(交联时间)通常为4至24小时，相反，当固化单部
分组合物时，安装时间预期为7至21天。为了得到快速固化，两部分密封剂组合物通常使用这些锡基催化剂。现已发现，某些硅烷可用作固化催化剂，从而避免使用或最大限度地减少使用传统的缩合固化催化剂。本文提供了一种可湿固化的组合物，其包含(A)一种聚合物，其含有键合到硅的反应性羟基或可水解基团，这些基团在存在水分的情况下反应，(B)一种交联剂，其包含至少两个并优选地至少三个与聚合物(A)的硅键合的羟基或可水解基团反应的基团，(C)一种或多种增强和/或非增强填料，(D)15重量％至30重量％的具有以下结构的硅烷的组合物：(R1)m(Y1)3-mSi–Z1–G1–Z2–Si(R2)q(Y2)3-q其中：·R1和R2为含1至6个碳原子的烷氧基·Y1和Y2为含1至8个碳原子的烷基·Z1和Z2为含1至12个碳原子的亚烷基·G1为含带孤对电子的杂原子的化学基团；并且·m和q独立地为1、2或3，其特征在于，提供的硅烷(D)用作固化催化剂。对于如本文所述要固化的组合物，不需要有机金属化合物型催化剂(例如锡基催化剂)。在根据上文的两部分组合物中，提供了一定量的包含组分(A)和组分(C)的聚合物基料，以及一定量的包含组分(B)和组分(D)的固化包装，所述聚合物基料和固化包装的量使得当其组合时，这种组合物包含1至15重量份的聚合物基料/1重量份的固化包装。在本专利技术的一个实施例中，聚合物(A)为含聚合物的聚硅氧烷，该聚合物包含至少两个羟基或可水解基团，优选地为末端羟基或可水解基团。该聚合物可例如具有以下通式：X1-A’-X2(1)其中，X1和X2独立地选自包含羟基或可水解取代基的含硅基团，并且A’表示聚合物链。包含羟基和/或可水解取代基的X1或X2基团的例子包括如下所述封端的基团：–Si(OH)3、-(Ra)Si(OH)2、-(Ra)2SiOH、-(Ra)Si(ORb)2、-Si(ORb)3、-(Ra)2SiORb或–(Ra)2Si-Rc-SiRdp(ORb)3-p，其中，每个Ra独立地表示一价烃基，例如烷基，尤其是具有1至8个碳原子的烷基(并优选地为甲基)；每个Rb和Rd基团独立地为烷基或烷氧基，其中烷基合适地具有最多6个碳原子；Rc为含1至10个碳原子的二价烃基，其可夹杂一个或多个具有最多六个硅原子的硅氧烷间隔基；并且p具有值0、1或2。聚合物链A’可例如为含硅氧烷的聚合物链，诸如有机聚硅氧烷或硅氧烷/有机嵌段共聚物分子链。羟基封端的有机聚硅氧烷，尤其是聚二有机硅氧烷广泛用于密封剂并适用于本专利技术。因此，聚合物(A)优选地包括式(2)的硅氧烷单元：-(R5sSiO(4-s)/2)-(2)其中，每个R5独立地为有机基团，诸如具有1至18个碳原子的烃基、具有1至18个碳原子的取代烃基或具有至多18个碳原子的烃氧基，并且s的值平均为1至3，优选地为1.8至2.2。在取代的烃基中，该基团中的一个或多个氢原子已由另一个取代基代替。这类取代基的例子包括但不限于卤素原子，诸如氯、氟、溴和碘；含卤素原子的基团，诸如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基；氧原子；含氧原子的基团，诸如(甲基)丙烯酸基和羧基；氮原子；含氮原子的基团，诸如氨基官能团、酰胺基官能团和氰基官能团；硫原子；和含硫原子的基团，诸如巯基。优选地，每个R5为具有1至10个碳原子的羟基，并可任选地被一个或多个卤素基团如氯或氟取代，并且s为0、1或2。基团R5的具体例子包括甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、环己基、苯基、甲苯基、氯或氟
取代的丙基(例如3,3,3-三氟丙基)、氯苯基、β-(全氟丁基)乙基或氯环己基。合适地，至少一些且优选基本上所有的基团R5为甲基。聚合物(A)，尤其当其为聚二有机硅氧烷时，在25℃下的粘度可高达1,000,000mPa.s。本文提供的所有粘度值均使用粘度计采用DV-2THB RV/MA/HB-3转子测量得到，并且所有粘度测定均在25℃下进行，除非另外指明。含式(2)单元的聚二有机硅氧烷可为嵌段形式或无规连续形式的均聚物或共聚物。不同聚二有机硅氧烷的混合物也是合适的。就聚二有机硅氧烷共聚物而言，聚合物链可包含由上图(2)所示单元(s＝2)的链构成的嵌段的组合，其中两个R5基团：·均为烷基(优选地均为甲基或乙基)，或·为烷基和苯基，或·为烷基和氟丙基，或·为烷基和乙烯基，或·为烷基和氢基团。通常至少有一个嵌段将包含硅氧烷单元，在这种情况下，两个R5基团均为烷基。或者，聚合物(A)可具有嵌段共聚物主链，其包含至少一个上式(2)所示类型的硅氧烷基团的嵌段，以及至少一个包含任何合适的有机聚合物链的嵌段。有机聚合物主链可包含例如聚氧化烯、聚苯乙烯和/或取代的聚苯乙烯类，诸如聚(α-甲基苯乙烯)、聚(乙烯基甲基苯乙烯)、二烯类、聚(对-三甲基甲硅烷基苯乙烯)和聚(对-三甲基甲硅烷基-α-甲基苯乙烯)。可结合到聚合物主链中的其他有机组分可包括乙炔封端的低聚亚苯基、乙烯基苄基封端的芳族聚砜低聚物、芳族聚酯、芳族聚酯基单体、聚亚烷基、聚氨酯、脂族聚酯、脂族聚酰胺和芳族聚酰胺。硅氧烷有机嵌段共聚物(A)中最优选的有机聚合物嵌段为基于聚氧化烯的包含重复氧化烯单元的嵌段，由平均式(-CnH2n-O-)y表示，其中，n为2至4的整数(包括2和4)，并且y为至少4的整数。各聚氧化烯聚合物嵌段的数均分子量可在约300至约10,000的范围内。此外，氧化烯单元不必在聚氧化烯嵌段中都相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可湿固化的组合物，包含：(A)聚合物，所述聚合物含有键合到硅的反应性羟基或可水解基团，所述基团在存在水分的情况下反应；(B)交联剂，所述交联剂包含至少两个并优选至少三个与聚合物(A)的硅键合的羟基或可水解基团反应的基团；(C)一种或多种增强和/或非增强填料；(D)15重量％至30重量％的具有以下结构的硅烷的组合物：(R1)m(Y1)3‑mSi–Z1–G1–Z2–Si(R2)q(Y2)3‑q其中，R1和R2为含1至6个碳的烷氧基Y1和Y2为含1至8个碳的烷基Z1和Z2为含1至12个碳的亚烷基G1为含带孤对电子的杂原子的化学基团；并且m和q独立地为1、2或3；其特征在于，提供的硅烷(D)用作固化催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 US 61/919,9241.一种可湿固化的组合物，包含：(A)聚合物，所述聚合物含有键合到硅的反应性羟基或可水解基团，所述基团在存在水分的情况下反应；(B)交联剂，所述交联剂包含至少两个并优选至少三个与聚合物(A)的硅键合的羟基或可水解基团反应的基团；(C)一种或多种增强和/或非增强填料；(D)15重量％至30重量％的具有以下结构的硅烷的组合物：(R1)m(Y1)3-mSi–Z1–G1–Z2–Si(R2)q(Y2)3-q其中，R1和R2为含1至6个碳的烷氧基Y1和Y2为含1至8个碳的烷基Z1和Z2为含1至12个碳的亚烷基G1为含带孤对电子的杂原子的化学基团；并且m和q独立地为1、2或3；其特征在于，提供的硅烷(D)用作固化催化剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述聚合物(A)具有如下通式：X1-A’-X2(1)其中，X1和X2独立地选自包含羟基或可水解取代基的含硅基团，并且A’表示聚合物链，其中X1或X2基团包含的羟基和/或可水解取代基选自下列基团：–Si(OH)3、-(Ra)Si(OH)2、-(Ra)2SiOH、-(Ra)Si(ORb)2、-Si(ORb)3、-(Ra)2SiORb或–(Ra)2Si-Rc-SiRdp(ORb)3-p，其中，每个Ra独立地表示一价烃基，例如烷基，尤其是具有1至8个碳原子的烷基(并优选地为甲基)；每个Rb和Rd基团独立地为烷基或烷氧基，其中所述烷基合适地具有最多6个碳原子；Rc为含1至10个碳原子的二价烃基，其可夹杂一个或多个具有最多至六个硅原子的硅氧烷间隔基；并且p具有值0、1或2。3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于所述聚合物链A’为含硅氧烷的聚合物链，并包含具有下式的硅氧烷单元：-(R5sSiO(4-s)/2)-(2)其中，每个R5独立地为有机基团，诸如具有1至18个碳原子的烃基、具有1至18个碳原子的取代烃基或具有最多至18个碳原子的烃氧基，并且s的值平均为1至3，优选地为1.8至2.2。4.根据权利要求2或3所述的组合物，其特征在于所述聚合物为二有机基聚硅氧烷，并包含：20至100重量份的二有机基聚硅氧烷(A-1)，其在两个分子末端均用烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基封端；以及0至80重量份的二有机基聚硅氧烷(A-2)，其在一个分子末端用烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基封端而在另一个分子末端用烷基或烯基封端。5.根据权利要求4所述的组合物，其中(A-1)和(A-2)以(A-1):(A-2)为100:0至20:80的重量比存在。6.根据权利要求4或5所述的组合物，其中(A-1)和(A-2)以(A-1):(A-2)为100:0至60:40的重量比存在。7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述硅烷(D)选自双[3-三甲氧基甲硅烷基]丙胺、双[3-三乙氧基甲硅烷基]丙胺、双[3-三甲氧基甲硅烷基]丁胺、双[3-三乙氧基甲硅烷基]丁胺以及它们的混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物另外包含选自一种或多种增塑剂和/或增量剂、流变改性剂、增粘剂、颜
\t料、热稳定剂、阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·古贝尔斯，大卫·M·哈根，安吉拉·L·斯特林格，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US