醛亚氨基烷基硅烷制造技术

技术编号:1522338 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及可以由至少一种式(Ⅰ)的氨基烷基硅烷AS和至少一种式(Ⅱ)的醛ALD反应制得的醛亚氨基烷基硅烷ALS,以及其制备方法。还公开了该醛亚氨基烷基硅烷在含有相对胺为反应性的化合物的组合物,特别是聚氨酯组合物中的用途,以及在粘附促进剂组合物中的用途。该醛亚氨基烷基硅烷ALS以及含有它的组合物的巨大优点在于,其是气味小的或者无气味的,并且是贮存稳定性的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可由氨基烷基硅烷与特定的醛以合适方式反应得到的新的醛亚氨基烷基硅烷,适合作为聚合物组合物,尤其是湿固化性聚氨酯组合物中的粘附促进剂,并且适合作为粘附促进剂组合物的组分。该醛亚氨基烷基硅烷在排除湿气情况下与含异氰酸酯基团的聚氨酯组合物一起是贮存稳定性的,使用中不会引起产生气味或者最多有轻微气味。
技术介绍
已知,有机基烷氧基硅烷适合作为聚合物组合物例如聚氨酯组合物和基材例如玻璃、混凝土或者各种金属之间的粘附促进剂,例如描述在″Silanes and Other Coupling Agents″,Hrsg.K.L.Mittal,VSP 1992,21页和以后几页。其例如可以作为底漆,作为底剂中的添加剂,用于预处理填料,或者作为粘结剂、密封剂和涂料中的添加剂进行使用,其中它们可以改善在各种基材上的粘附性。特别有用的粘附促进剂是氨基烷基硅烷。其氨基可以与聚合物组合物例如聚氨酯组合物形成化学键,例如通过与异氰酸酯基团反应。为了改善聚合物组合物在基材例如玻璃上的粘附性,经常使用氨基烷基硅烷,其中在之上涂布聚氨酯组合物之前,通常以稀释形式,作为底漆或作为底剂涂敷在基材上。为了省略基材预处理的这种额外工作步骤,希望将氨基烷基硅烷作为粘附促进剂直接加入聚合物组合物中。不过,如果是含有游离异氰酸酯基团的湿固化性聚氨酯组合物,则是有问题的,因为氨基烷基硅烷与异氰酸酯基团直接反应,因此大大损失了其作为粘附促进剂的作用,并导致该组合物的贮存稳定性不够。因此,为了可以利用氨基烷基硅烷作为湿固化性聚氨酯组合物中的粘附促进剂的良好性能,有利的是,将氨基烷基硅烷以相对异氰酸酯基团首先为非反应性的形式加入组合物中。已知,胺通过转化为醛亚胺可以成为相对异氰酸酯基团为非反应性形式。与水接触后发生水解,释放醛,再变成胺。US 2942019和US 3681420描述了一种亚氨基烷基硅烷,是由氨基烷基硅烷和醛(形成醛亚氨基烷基硅烷)或者酮(形成酮亚氨基烷基硅烷)制得的。EP 0164520公开了含异氰酸酯基团的聚氨酯制剂,其含有含醛亚氨基或者酮亚氨基基团的有机基烷氧基硅烷形式的粘附促进剂。这些由现有技术公开的亚氨基烷基硅烷有两个缺点。一方面,其与湿固化性聚氨酯组合物(尤其是含有反应性芳族异氰酸酯基团的那些)一起的贮存稳定性不够,这意味着,在贮存期间,由于存在亚氨基烷基硅烷而导致聚氨酯组合物的粘性显著增加。另一方面,所述的许多亚氨基烷基硅烷在水解时释放醛或酮,具有强烈的妨碍性气味,这对于近接触这些物质的人来说,会感到不愉快,并会导致头疼、恶心或者其他健康方面的问题。因此,强气味的醛或酮,或者由其衍生的亚氨基烷基硅烷,只能有限地使用,因为必须一直注意良好通风,或者需要带上防毒面具。因此其不适合在那些尽可能不发出气味而固化的组合物(例如那些在封闭空间内使用的组合物)中作为粘附促进剂。US 5134234同样描述了一种亚氨基烷基硅烷。在高成本的多步法中进行制备,所述方法从难以得到的、昂贵并且毒学上受怀疑的异氰酸酯基烷基硅烷开始。EP 0985693提及一种与特定的脂族异氰酸酯一起是贮存稳定性的亚氨基烷基硅烷,所述脂族异氰酸酯含有与叔碳原子或仲碳原子连接的异氰酸酯基团,因而具有低的反应性。但是,如果与强反应性的芳族异氰酸酯基团一起,则大多数所述亚氨基烷基硅烷不是贮存稳定性的。所述亚氨基烷基硅烷在水解时释放强气味的醛或酮,因此不适合很多应用领域。而且,在该专利文献中描述的制备该亚氨基烷基硅烷时所形成的水没有被除去,这必然导致有机基硅氧烷形式的缩合产物的含量高。但是,根据经验,为了成为有效的粘附促进剂,醛亚氨基烷基硅烷不应强烈地预缩合。迄今还没有公开这样的醛亚氨基烷基硅烷,其可在简单方法中以良好质量制得,在排除湿气情况下,与含异氰酸酯基团的聚氨酯组合物(特别是那些含有反应性芳族异氰酸酯基团的)一起是贮存稳定性的,并且在水解时,不会引起产生气味或者最多有轻微气味。专利技术描述本专利技术目的是提供新的醛亚氨基烷基硅烷,其可在简单方法中以良好质量制得,在排除湿气情况下,与含异氰酸酯基团的聚氨酯组合物(特别是那些含有反应性芳族异氰酸酯基团的那些)一起是贮存稳定性的,并且在水解时,不会引起产生气味或者最多有轻微气味。这样的醛亚氨基烷基硅烷可以改善聚合物组合物在各种基材上的粘附性。例如适合作为湿固化性聚氨酯组合物的添加剂或者作为粘附促进剂组合物的组分。现已发现,满足上述条件的醛亚氨基烷基硅烷,可以简单方式并以良好质量通过至少一种氨基烷基硅烷与至少一种特定的脂族醛反应而得到,所述醛在醛羰基的α-位有一个叔碳原子,这意味着一个没有键合氢原子的碳原子。良好质量的醛亚氨基烷基硅烷是指只以少量缩合形式(作为有机基硅氧烷)存在的。以良好质量制备醛亚氨基烷基硅烷的困难在于,由氨基和醛基形成醛亚氨基时,每摩尔氨基放出一摩尔水。就这点而言问题在于,已有的硅烷基团被所形成的水不希望地水解,并形成有机基硅氧烷形式的缩合产物。如果这样,则得到质量较差的醛亚氨基烷基硅烷,没有粘附促进剂的作用或者该作用并不足够,是高粘性的,或者含有不均匀份额的悬浮缩合产物形式。事实表明,如果将在氨基烷基硅烷与醛反应时形成的水,在其使硅烷基团水解之前,以合适方式从反应混合物中除去,则可以得到质量突出的醛亚氨基烷基硅烷。本专利技术的醛亚氨基烷基硅烷与湿固化性聚氨酯组合物一起经过数周和数月都是贮存稳定性的。这还特别适合于当该聚氨酯组合物具有反应性芳族异氰酸酯基团的情形,例如其以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或者2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)存在。与此相反,根据现有技术,大多数亚氨基烷基硅烷与含异氰酸酯基团的聚氨酯组合物(特别是那些含有反应性芳族异氰酸酯基团的那些)一起,只能短时间的或者完全不是贮存稳定性的,并在贮存时,导致聚氨酯组合物的粘性明显甚至显著地升高。本专利技术醛亚氨基烷基硅烷的另一重要方面在于以下事实,在使用前、使用过程中和使用后,没有产生气味,或者最多有轻微气味。这是如下实现的,为制备醛亚氨基烷基硅烷而使用的醛是小气味或者无味的,该醛在使用醛亚氨基烷基硅烷时由于水解而再次释放出来。因此,本专利技术的醛亚氨基烷基硅烷适合作为聚合物组合物的添加剂,尤其是湿固化性聚氨酯组合物,其在固化前、固化过程中和固化后,不会引起产生气味或者只有轻微气味,例如对于用来在诸如汽车或建筑物内部的封闭空间中进行密封、粘结或者涂敷是需要的。此外,还适合作为粘附促进剂组合物(尤其是那些具有较长晾置时间的)组分。专利技术实施方式本专利技术涉及醛亚氨基烷基硅烷ALS,其可由至少一种式(I)的氨基烷基硅烷AS和至少一种式(II)的醛ALD得到。 其中,R1表示含有1到20个碳原子的线性或支化的,任选为环状的亚烷基,任选含有芳族部分,并任选含有一个或多个杂原子,尤其是氮原子。R2表示含有1到5个碳原子的烷基,优选甲基或乙基或异丙基,尤其是甲基或乙基。R3或者表示含有1到8个碳原子的烷基,优选甲基或乙基,尤其是甲基。a表示0、1或2。Y1和Y2或者彼此独立地表示各种有机基团;或者一起形成碳环或杂环的环,其环大小为5到8个原子,优选6个原子。Y3表示有至少一个杂原子的取代或未取代的烷基;或者表示有至少10个碳原子的支化或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
醛亚氨基烷基硅烷ALS,其由至少一种式(Ⅰ)的氨基烷基硅烷AS和至少一种式(Ⅱ)的醛ALD反应制得,    H↓[2]N-R↑[1]-*i-(OR↑[2])↓[3-a]  (Ⅰ)    ***  (Ⅱ)    其中,    R↑[1]表示含有1到20个碳原子的线性或支化的,任选为环状的亚烷基,任选含有芳族部分,并任选含有一个或多个杂原子,尤其是氮原子;    R↑[2]表示含有1到5个碳原子的烷基;    R↑[3]表示含有1到8个碳原子的烷基;    a表示0、1或2,尤其是0;    Y↑[1]和Y↑[2]或者彼此独立地各自表示有机基团;    或者一起形成碳环或杂环的环,其环大小为5到8个原子,优选6个原子;    并且Y↑[3]或者表示有至少一个杂原子的取代或未取代的烷基;    或者表示有至少10个碳原子的支化或者未支化的烷基或者亚烷基;    或者表示取代或未取代的芳基或芳烷基;    或者表示O-R↑[4]或者O-C(O)-R↑[4]或者C(O)-O-R↑[4]或C(O)-R↑[4],其中R↑[4]表示烷基、芳烷基或芳基,含有至少3个碳原子,并且分别是取代或未取代的。

【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:U布尔克哈特
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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