由有机基硅烷化合物和硼化合物制备的聚合物制造技术

技术编号:1570606 阅读:139 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种新型聚合物,它包括通过使有机基硅烷化合物与硼化合物反应获得的反应产物。该聚合物包括通过使(a)下式表示的胺化硅烷化合物:R↓[4-n]-Si(OR′)↓[n](其中R表示胺化有机基团;R′表示甲基、乙基或丙基;和n是1-3中的整数)与(b)选自H↓[3]BO↓[3]和B↓[2]O↓[3]中的至少一种硼化合物反应获得的反应产物,其中相对于每摩尔组分(a),组分(b)的用量为大于或等于0.02mol。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物和聚合物组合物,它包括通过使有机基硅烷化 合物与硼化合物反应获得的反应产物,和使用这种聚合物或聚合物组 合物的玻璃基础材料和功能材料。
技术介绍
经历所述两种化合物的水解反应的聚合的含硅材料或者不具有允许彼 此反应的这两种化合物的未聚合的含硅材料。通常通过溶胶-凝胶方 法进行水解反应,但缺点是它要求复杂的工艺且需要长时间生产。例如,非专利文献1公开了通过溶胶-凝胶方法,通过使用乙氧化硅(S i (OC2H5) 4)作为金属醇盐之一和三甲氧基硼(B (0CH3) 3)作为另一 金属醇盐(它是额外的反应物),在醇溶剂和水内溶解它们,并进行反 应同时控制溶液的pH和所使用的催化剂,生产玻璃的方法。根据这一 方法,水解金属醇盐并缩聚,形成溶胶,然后将其转化为凝胶,同时 控制反应条件,紧跟着干燥和烧结,以生产玻璃。非专利文献2公开了其中作为金属醇盐之一使用的乙氧化硅 (Si(0CA)4)与7K反应,并水解,形成溶胶,然后使之变为凝胶状态, 同时控制水的用量、催化剂的类型、pH和其他工艺条件,以生产有机 -无机络合物的方法。此外,专利文献1公开了 一种固化速度高的可固化的树脂组合物, 它包括(A)具有可水解的甲硅烷基的可固化树脂,(B)路易斯酸,例如 三氟化硼或其胺络合物,(C)在分子内具有氨基的氨基硅烷化合物,和 (D)含有可水解甲硅烷基团和巯基的巯基硅烷化合物。专利文献2公开了一种冷固化的组合物,它包括通过混合具有环 氧丙氧丙基的烷氧基硅烷和具有氨丙基的烷氧基硅氮烷(a 1 koxys ia 1 ane)并反应获得的物质。然而,为了获得成膜的涂料溶液, 需要在所述冷固化的组合物内包含稀释溶剂、固化催化剂和紫外光吸 收剂。专利文献3教导了生产具有特定的骨架结构的含硼的有机基硅氮 烷聚合物的方法,它通过在小于或等于(TC的温度下,在甲苯溶剂内 混合作为有机基卣代硅烷使用的二氯二苯基硅烷和三氯化硼,以诱导 用氨气共氨解而荻得。专利文献l: JP-A-2005-54174专利文献2: JP-A-2000-319512专利文献3: JP-A-7-11001非专利文献1: Glass Engineering Handbook,由曰本Asakura Shoten出版,第一版,第47 - 49页,1999年7月5日非专利文献2: Glass Engineering Handbook,由曰本Asakura Shoten出版,第一版,第432 - 438页,1999年。
技术实现思路
本专利技术待解决的问题本专利技术提供新型的聚合物和聚合物组合物,它可在不需要复杂步 骤,例如水解的情况下生产(其中水解在溶胶-凝胶方法中是重要的), 且不要求长时间生产,并提供使用这种聚合物或聚合物组合物的玻璃 基础材料和功能材料。解决本专利技术问题的方式本专利技术解决上述问题并提供了包含通过使(a)下式表示的含有氨 基的硅烷化合物 R4—n-Si (OR 、)n(其中R表示含有氨基的有机基团;R、表示甲基、乙基或丙基;和 n是选自1 - 3中的整数)与(b)选自113803和8203中的至少一种硼化合 物反应获得的反应产物的聚合物,其中相对于每摩尔组分(a),组分(b) 的用量为大于或等于0. 02mol。本专利技术还提供一种聚合物组合物,它包括所述聚合物和金属醇盐、硅油、合成树脂、无机粉末和/或碳粉。本专利技术进一步提供一种功能材料,它通过用所述聚合物或共聚物 组合物涂布无机或有机基础材料而获得。本专利技术还提供形状为纤维或 粒状的聚合物组合物。本专利技术进一步提供通过在小于或等于1000。C的温度下焙烧所述功能材料或者所述纤维或粒状聚合物组合物而获得的玻璃基础材料。 专利技术优点本专利技术可生产新型的聚合物或聚合物组合物,且不要求复杂的步 骤,例如在溶胶-凝胶方法中需要的水解步骤,且也不需要长的生产 时间。所得聚合物和聚合物组合物可应用于陶瓷和玻璃产品上。所述聚合物或聚合物组合物可通过添加合成树脂用作树脂的硬质 涂布剂。此外,掺入无机填料到所述聚合物或聚合物组合物内提供耐热性 高的无机粘合剂。将其施加在玻璃布料上可提供耐热布料。再者,通过添加传导性材料提供产品传导性,和通过添加无机或 有机抗菌或者防霉菌剂,该产品可用作卫生材料。同样非常容易地在 所述聚合物或聚合物组合物内掺入着色剂或荧光剂。具体实施例方式(详细说明)当组分(a)(含有氨基的硅烷化合物)和组分(b)(硼化合物)彼此混 合时,它们反应形成清澈和粘稠液体,且该液体在数分钟到数十分钟 内硬化。这可如下所述地解释硼化合物通过在组分(a)内的氨基介质 (medium),充当交联剂,引起这些组分聚合,从而导致形成粘稠液体 及其硬化。组分(a)为液体。在本专利技术中,在组分(a)和组分(b)的反应 中没有使用水。组分(a)是用下式表示的含有氨基的硅烷化合物R4—n-S"0R 、)n(其中R表示含有氨基的有机基团;R、表示曱基、乙基或丙基;和n是选自l-3中的整数)。此处R表示含有氨基的有机基团,其实例包括,但不限于,单氨 甲基、二氨甲基、三氨甲基、单氨乙基、二氨乙基、三氨乙基、四氨 乙基、单氨丙基、二氨丙基、三氨丙基、四氨丙基、单氨丁基、二氨 丁基、三氨丁基、四氨丁基,和具有比以上提及的那些碳原子数大的 烷基或芳基的有机基团。在这些有机基团当中,特别优选Y-氨丙基、 氨乙基和氨丙基,其中最优选Y-氨丙基。在组分(a)的化学式内的R、表示甲基、乙基或丙基,其中优选甲 基和乙基。在组分(a)的化学式内的字母n是选自1 - 3中的整数。n优选2 或3,特别优选3。因此,Y-氨丙基三乙氧基硅烷和N-p-(氨乙基)-Y-氨丙基三甲 氧基硅烷尤其优选作为组分(a)。组分(b)是选自H3B03和B203中的至少一种硼化合物,其中优选 H萬。调节在反应中所使用的这两种组分的用量,以便组分(b)的用量以 每摩尔组分(a)计,为大于或等于().02mol,优选0. 02 - 8mo1,更优选 0.02 - 5mo1。若以每摩尔组分(a)计,组分(b)的用量小于0. 02mol,则硬化所 要求的时间可能延长或者混合物不可能充分地硬化。另一方面,若组 分(b)的用量超过8mo1,则组分(b)可保持不溶于组分(a)内。可合适地选择本专利技术聚合物中组分(a)和(b)的混合条件(温度、混 合时间、混合方法等)。在室温的常见条件下,该混合物为清澈和粘稠 液体,并在数分钟到数十分钟内硬化。硬化所要求的时间和所得反应同。硼化合物(b)优选作为硼化合物的醇溶液形式提供,所述硼化合物 的醇溶液通过在碳数为1 - 7的醇内溶解硼化合物而制备。碳数为l-7的醇的实例包括曱醇、乙醇、各种丙醇、各种丁醇和甘油,其中优选甲醇、乙醇和异丙醇。使用这种醇溶液可缩短在组分(a)内溶解组分(b) 所要求的时间。在醇内硼化合物的浓度越高,则处理该溶液越优选。所述反应产物优选是在不经历使用水水解的步骤的情况下,通过 使组分(a)与组分(b)反应而获得的反应产物。本专利技术的聚合物组合物可包括含组分(a)和组分(b)的反应产物的 所述聚合物,和金属醇盐(组分(c))。亦即,可在组分(a)和(b)的反应 期间或者之后添加金属醇盐(组分(c))。通过掺入组分(c),可增加反应产物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚合物,它包括通过使(a)下式表示的含有氨基的硅烷化合物:    R↓[4-n]-Si(OR′)↓[n]    (其中R表示含有氨基的有机基团;R′表示甲基、乙基或丙基;和n是选自1-3中的整数)与(b)选自H↓[3]BO↓[3]和B↓[2]O↓[3]中的至少一种硼化合物反应获得的反应产物,其中相对于每摩尔组分(a),组分(b)的用量为大于或等于0.02mol。

【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:田村进一
申请(专利权)人:日东纺绩株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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