活性有机硅化合物制造技术

技术编号:1525131 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种通式如下的化合物, A-[B-SiR↓[n]↑[1]R↑[2]↓[3-n]]↓[y] 其中: A是环脂族基团或苯基,具有y个自由价,每个这样的自由价都附属于由A形成的碳环的不同碳原子; 每个B均独立地为共价健,含有至少一个醚氧原子和/或至少一个酯基的亚烷基或取代的亚烷基,其中醚氧(如在-OR↑[3]-中)位于亚烷基链段之间,且其中酯基(如在-C(O)OR↑[3]-或-O(O)CR↑[3]-中)位于A和R↑[3]之间或在A和R↑[3]之间或在亚烷基链段和R↑[3]之间,其中每一个包含所述亚烷基链段的所述的亚烷基和所述的取代亚烷基均独立地含有1~20个碳原子; y为2~6,其条件是当A是苯环时,y是3或4; 每个R↑[1]均独立地为含有1~20个碳原子的烷基或苯基; 每个R↑[2]均独立地为卤素、含有1~20个碳原子的烷氧基、苯基、含有1~20个碳原子的酸基或氧甲硅烷基; 每个R↑[3]均独立地为含有1~20个碳原子的亚烷基;和 每个n均独立地为0、1或2。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
叙述了在活性硅烷基团之间含有一个环状有机基的有机硅化合物。这类化合物可用于涂料、粘合剂等。
技术介绍
已经发现活性有机硅化合物在例如粘合剂、密封胶和涂料中可广泛用作有机和无机材料之间的偶联剂。已经发现这类化合物可用于诸如维修涂料、汽车漆和建筑涂料涂料制造商和用户特别感兴趣的是降低这类涂料的挥发性有机物含量(VOC),特别是符合日益严格的环保条例。因此,解决VOC问题的各种可能途径都是相关工业非常感兴趣的。申请人已经发现采用某些新的活性有机硅化合物能够得到VOC较低的组合物。专利技术概述本专利技术涉及一种通式如下的化合物A-〔B-SiR1n-R23-n]y其中A是环脂族基团或苯基,具有y个自由价,每个这样的自由价都附属于由A形成的碳环的不同碳原子;每个B均独立地为共价键,为含有或者一个或者一个以上的醚氧(如在-OR3-中)和/或酯基(如在-C(O)OR3-或-O(O)CR3-中)的亚烷基或取代的亚烷基,其中醚氧位于亚烷基链段之间,酯基位于A和R3之间或者位于亚烷基链段和R3之间,其中由所述亚烷基链段构成的所述的亚烷基和所述的取代亚烷基独立地规定为含有1~20个碳原子,优选为1~10个,最好为1~5个碳原子;y为2、3、4、5或6,优选为2~4,其条件是如果A是苯环,则y为3或4;每一个连接到硅原子上的R1均独立地为含有1~20个碳原子的烷基或苯基;每一个连接到硅原子上的R2均独立地为卤素、含有1~20个碳原子的烷氧基、苯氧基、含有1~20个碳原子的酸基或氧甲硅烷基;每个R3均独立地为含有2~20个碳原子的亚烷基;和每个n均独立地为0、1或2。专利技术详述某些术语用来描述定义本文公开的新化合物的基团。术语“环脂族基”(“A”基团)是指以共价键或者稠合或者连接的含有一个或一个以上碳环的饱和基团。该“A”基团的每个自由价均附属于由“A”基团形成的碳环上的不同碳原子。优选“A”基团是亚环己基和亚降冰片基。假如B是共价键,那未在这个特定基团中的硅原子就直接键合到构成碳环部分的碳原子上。B也可以是在亚烷基链段之间含有一个或一个以上醚氧原子的亚烷基基团,例如(硅原子也示出)-CH2O(CH2)3Si≡。B也可以是在亚烷基链段间含有一个酯基的亚烷基基团,例如在-CH2O(O)C(CH2)mSi≡中,其中m是2~20的整数。B也可以是-C(O)OR3,如-C(O)O(CH2)mSi≡,或者B也可以是-OC(O)R3如-O(O)C(CH2)mSi≡,在这两者之中m是2~20。另外,B也可以是-OR3-,如-O(CH2)mSi≡,其中m是3~20。在优选化合物中,A是1,4-亚环己基,1,2,4-苯三基,或 最后的降冰片烷基是由5-乙烯基-2-降冰片烯衍生的,右手键最可能连到2或3碳原子上,或者连到两者上,虽然没有以实验证明反应产物,但是任何其他位置均是可能的。在另一个优选化合物中,n是0和/或R2是卤素(优选氯)或烷氧基。特别优选的是含有1~4个碳原子的正烷氧基,较好是甲氧基或乙氧基,最好是甲氧基。R2也可以是氧甲硅烷基,氧甲硅烷基是指-OSi≡,其中硅的自由键(右手键)附属于诸如烷基或另一个氧甲硅烷基基团,例如上文规定的R1nR23-n或含有一系列-Si(R1)2OSi(R1)2-基团的低聚硅氧烷,其中最多有10个硅原子,优选1~5个硅原子,最好1~3个硅原子。假如n不等于零,则优选R1是甲基。y是2或3也是优选的,假如y为2则是特别优选的。典型化合物如下 其中,z等于2~20,每个R4(上述R3的亚属)均独立地为卤素、含有1~20个碳原子的烷氧基或氧甲硅烷基(但是,应该有一个至少三个连串的碳原子的链连接到“A”基团方向上的Si上。)如果所有R4均是氯或甲氧基,特别是甲氧基,则也是优选的。本文所述的硅化合物通常是非常方便地由适当的官能烯烃经氢化硅烷化作用制备的 这种氢化硅烷化作用可以在官能烯烃以某种方式连到环脂族基团上之后进行,或者该氢化硅烷化作用在官能烯烃上进行,然后将这种甲硅烷基化的化合物连接到环脂族基团,如通过酯化作用。参见这种类型合成的实例。氢化硅烷化反应一般可参见E.Y. Lukevits等,IV族元素的有机插入反应(Organic Insertion Reactions ofGroup IV Elements),Consultants Bureau,纽约,1966)和B.Marciniel等氢化硅烷化综合手册(Comprehensive Handbook onHydrosilation)Pergamon出版社,牛津,1992。本文所述的硅化合物如上所述是有用的,其中在硅上的反应基团如烷氧基或卤素可以水解或者进行反应,以便改善粘着力,提供交联等。这类化合物在涂料中特别有用,在这种情况下,可用作交联含有官能团(如羟基官能团)的聚合物的反应材料。可以认为,这些化合物在涂料中不仅能提供这种“反应性”官能团,而且因为存在环脂族基团,因此还能提供(较高)硬度、柔韧性、抗划伤性和交联速度之间的良好平衡。制备按照本专利技术的化合物的另一种方法,即借助于一种相当于过渡金属催化工艺的自由基方法,公开于序列号__(案卷号FA-0695)中,在此全部引入作为参考。如上所述,现在公开的活性有机硅化合物在涂料中,特别是汽车漆,或者透明涂料或者彩色涂料组合物中是有用的。这类涂料组合物,在涂布到基质物之前和/或之后,必须包含含有聚合物组分的成膜部分,这种聚合物组分称为“基料”或“基料固体物”,它溶解、乳化或者分散在有机溶剂或液体载体中。基料固体物通常包括整个组合物中的所有通常为固体的聚合的非液体成分 通常不把催化剂、颜料和非聚合的化学添加剂,如稳定别看作基料固体物部分,非基料固体物除颜料之外的量通常不超过组合物重量的约5%。在本公开内容中,基料一词包括有机硅烷聚合物、分散聚合物和所有其他任选的成膜聚合物。涂布后的涂料组合物较好含有约50~100%重量基料和约0~50%重量有机溶剂载体,该溶剂不包括起溶剂和基料组分双重作用的本专利技术化合物。涂料组合物的基料可以包含最高达100%的活性有机硅化合物,优选约5~80%,更优选20~60%,以基料重量计。涂料组合物也可以任选含有硅烷-官能聚合物、羟基-官能聚合物和/或双官能聚合物(含有硅烷和羟基官能团),例如在序列号_(案卷号FA-0465)中所公开的,特此全部引入作为参考 例如,基料的硅烷聚合物部分的重均分子量可为约1000~30,000,数均分子量可为约500~10,000。(这里公开的所有分子量均是以聚苯乙烯为标样的凝胶渗透色谱法测定的)。在本申请中,可以包括其他成膜和/或交联溶液聚合物。其例子包括通常已知的丙烯酸类、纤维素,氨基塑料、聚氨酯、聚酯、环氧化物或其混合物。一种优选的任选成膜聚合物是多元醇,例如聚合单体的丙烯酸多元醇溶液聚合物。这类单体可以包括例如丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯和,另外还有丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯。多元醇聚合物的羟基值优选为约50~200,重均分子量为约1,000~200,000,优选为约1,000~20,000。为了在多元醇中提供羟基官能团,最多约90%,优选20~50%重量多元醇,应含有羟基官能聚合单体。适宜的单体包括丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:L·维尔泽克I·哈詹B·V·格雷戈罗维赫
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:

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