本发明专利技术的内容在于具有式Ⅲ和Ⅳ的氨基官能聚硅氧烷，其制备方法及其作为粘结剂的用途，以及基于氨基官能聚硅氧烷的组合物，特别是聚硅氧烷酸式盐的无氯化物的稳定组合物以及其的制备及其用途。其中的Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自相互独立且分别表示有Ｒ↑［１］为－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）和／或Ｒ↑［２］对应于－（ＣＨ↓［２］）↓［ｑ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）－一组，并且其中０≤ｐ≤８；０≤ｑ≤８以及Ａｒ↑［１］和Ａｒ↑［２］对应于芳基、芳烷基或芳烯基，且１≤ｎ≤８和１≤ｍ≤８，Ｙ相同或不同且Ｙ表示烷氧基或羟基或者Ｏ↓［１／２］，Ａ为无机或有机的酸残基并且０≤ａ≤２，０≤ｂ≤１，ｃ≥０，ｃ↑［＊］≥ｃ，０≤（ａ＋ｂ）≤３且ｘ≥２，且其实质上是以Ｔ－结构单元存在。氨基官能的聚硅氧烷还作为无机和有机表面之间的粘结剂或者用于以有机聚合物涂覆无机表面的过程中，且其中的氨基官能聚硅氧烷层厚度达到不超过８００ｎｍ。
【技术实现步骤摘要】
本
技术实现思路
在于氨基官能的聚硅氧烷，其制备方法和作为粘结剂的 用途，以及基于氨基官能的聚硅氧烷组合物，特别是聚硅氧烷酸式盐的 氯化物含量低的稳定组合物，其的制备方法及其应用。
技术介绍
已知，诸如3 —(N-乙烯基苄基-2-氨基乙基)氨丙基三曱氧基硅 烷或3 - (N -苄基-2 -氨基乙基)氨丙基三甲氧基硅烷的官能化氨基硅 烷的酸式盐可用作粘结剂。在US4902556、 EP353766和US4849294中报 道了在涂覆优选是铜和铁的金属时采用聚烯烃或环氧树脂作为粘结 剂。才艮据EP338128、 WO8800527、 US4499152、 US4382991、 US4330444、 DE2802242(适用于玻璃纤维上各种树脂体系的粘结剂)、EP - A -0845040或BE845040(用于平板玻璃上的环氧树脂的粘结剂以改善耐石威 性)的技术方案可以实现在玻璃表面上运用粘结剂。同样也存在着用作各 种有机聚合物中氧化物填料的粘结剂的可能性(JP01/259369 、 EP176062)。出于生态(例如减小CSB -值)和 安全性的考虑，优选要用于含水体系中。但所述的物质很难溶于水中。 若不使用稳定化的添加剂或显著量的有机酸，则就不可能获得水性制剂 并且也只能获得低于l %的很小的浓度(JP62/243624、 US4499152、 US4382991、 US4330444、 DE2802242)。有一些文献中也记载了有机硅烷缩聚物的溶液，其的制备和应用。 DE - A - 2648240中记载了水溶性曱硅烷基烷基胺氯化物，其适合 作为无机载体之间的偶联剂。组合物，其是硅烷偶联剂和在硅原子上具有d - C6烷基的三烷氧基硅烷 形成的水溶液。所述溶液用于处理载体材料，如木材、水泥、石灰砂石 或其他不具有反应活性的建材表面。EP - A - 0538551内容在于用以浸渍无机材料、特别是建筑材料的含 有水性有机硅化合物的乳液。乳液含有水，至少一种烷氧基硅烷和任选的相同的低聚物， 一种或多种阴离子表面活性剂和硅官能化的表面活性 剂和常规助剂。表面活性基团通过在有机溶剂中与作为钠的醇盐形式存 在的表面活性残基反应而引入到以氯化氢盐形式存在的烷基烷氧基硅烷。通过使用具有两个通道的高压均化器在8至80Mpa和10至70Mpa的压 力下得到稳定的乳液，并且在第二加压步骤中压力降为20%。得到的液 滴大小为<1 ju m。E.P.Plueddemann在1984年l月16至19日召开的塑料工业协会的增强 塑料/复合材料研究所第39次年会上报道了硅烷醇和硅氧烷作为偶联剂 和用于上底漆的用途。Plueddemann在US -A - 3734763中描述了阳离子不饱和的氨基官 能硅烷偶联剂。控制水解(CH30)3Si(CH2)3NHCH2CH2NH2和 (CH30)3Si(CH2)3NHCH2CH2NHCH2C6H4 - CH=CH2 。水解产物可以部分 进行缩合。在专利中还记载了大量有机官能化的胺和氨基硅烷与有机官 能化的烷基卣化物在有机溶剂中进行的反应。产物可以用作有机和无机 表面之间的粘结剂并也可用于上底漆。
技术实现思路
因此，本专利技术的问题在于找寻到上述类型的合适的水溶液形式的官 能化聚硅氧烷作为粘结剂。此外，还有一项任务在于提供稳定化的、特 别是氯化物含量低的氨基官能聚硅氧烷的组合物，以及还提供一种制备 其的方法。所述任务可#4居权利要求所述方案来完成。官能化聚硅氧烷的制备这一问题可以通过特意地水解缩合具有如 下通式VI的氨基官能化的硅烷酸式盐Z- Si(0R)3-zR^来解决，其中Z对 应于通式V的氨基官能基团-(0 ^1,2)巾( 23.^ (V) R3z(OR)3-zSi-(CH2)n(NH1-b)R1b(CH2)m(NH2-a)R2a.Hy.Ay (VI)其中R 和R是具有1至8个C原子的直链、支链或环状的烷基，W和R优选 具有1至4个C原子，并使得基团-OR可以对应于曱氧基、乙氧基或异或 正丙氧基，而z二O或l, 1《n《8; l<m《8; 0《a<2; 0《b《l; 0 < y;y《y， 0<(a+b)<3;且其中A对应于无机或有机的酸残基，R^为-(CH2)pAr1, - (CH)pAr1 ， - (CH)pAr1 - (CHCH2)或-(CH。pAr1 - (CHCH2) 和/或R 对应于-(CH2)qAr2 ， - (CH)pAr2 ， - (CH)pAr2 - (CHCH2)或-(CH2)pAr2-(CHCH2)-—组，并且其中0《p《8; 0<q<8，特别是l《p <8; 1《q《8以及A—和A 对应于芳基、芳烷基或芳烯基，或者 可以通过特意地水解聚合其中y ， y*=0的式VI的氨基硅烷，R3z(OR)3-zSi-(CH2)n(NH")RVCH2)m(NH2-a)R2a.Hy,Ay (VI)并接着通过与相应的官能化烷基盐反应形成水溶性的氨基官能的聚硅氧烷来得以解决，特别是形成N-取代的聚硅氧烷。本专利技术的氨基官能聚硅氧烷也可以称作聚硅氧烷、有机缩聚物或者 硅氧烷低聚物或高聚物。本专利技术的氨基官能聚硅氧烷，特别是N -取代的聚硅氧烷相对于具 有通式VI的纯官能化氨基硅烷而言具有水溶性的优点，从而使得聚硅氧烷在水性涂覆体系中无需添加稳定剂并且也能以很高的浓度来使用。本专利技术的内容在于一种混合物，其包含具有链状、环状和/或交联的 结构元素的氨基官能聚硅氧烷，其中所述的聚硅氧烷的链状和环状结构 元素对应于理想通式i或n,<formula>formula see original document page 13</formula>(I)而氨基聚硅氧烷的T结构单元形式的交联的聚硅氧烷结构元素则对应于通式ni，<formula>formula see original document page 14</formula>(川)其中的Ri和W各自相互独立且分别表示有R^为-(CH2)pAr1, -(CH)pAr1, - (CH)pAr1 - (CHCH2)或-(CH2)pAr1 - (CHCH2)和/或R2对应于 -(CH2)qAr2, - (CH)pAr2, - (CH)pAr2 - (CHCH2)或-(CH2)pAr2 - (CHCH2) _一组，并且其中(Xp^8; 0<q<8,特别是Kp《8; 1《q《8以及Ar1 和A—代表芳基、芳烷基或芳烯基，优选表示卡基或乙烯基节基，且l《n 《8和l《m《8, Y相同或不同且Y表示烷氧基或羟基或者Om, A为无机 或有机的酸残基，特别优选A衍生自有机羧酸，并且0《a《2, 0<b<l, c>0, c*>c, 0《(a+b)《3,特别优选c》0.125, 0.125《(a+b)《3，且其 中低聚合度x》2,该值基本上对应于理想的通式IV,<formula>formula see original document page 14</formula>(IV)其中链状、环状本文档来自技高网...
【技术保护点】
混合物，其包含具有链状、环状和／或交联的结构元素的氨基官能聚硅氧烷，其中所述的聚硅氧烷的链状和环状结构元素对应于理想通式Ⅰ或Ⅱ， ＊＊＊ 而氨基聚硅氧烷的Ｔ结构单元形式的交联的聚硅氧烷结构元素则对应于通式Ⅲ， ＊＊＊ （Ⅲ） 其中的Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自相互独立且分别表示有Ｒ↑［１］为－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）和／或Ｒ↑［２］对应于－（ＣＨ↓［２］）↓［ｑ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）－一组，并且其中０≤ｐ≤８；０≤ｑ≤８以及Ａｒ↑［１］和Ａｒ↑［２］代表芳基、芳烷基或芳烯基，且１≤ｎ≤８和１≤ｍ≤８，Ｙ相同或不同且Ｙ表示烷氧基或羟基或者Ｏ↓［１／２］，Ａ为无机或有机的酸残基并且０≤ａ≤２，０≤ｂ≤１，ｃ≥０，ｃ↑［＊］≥ｃ，０≤（ａ＋ｂ）≤３且ｘ≥２，其基本上对应于理想的通式Ⅳ， ＊＊＊ （Ⅳ） 其中链状、环状结构元素的取代基Ｒ’由有机基团、烷氧基和／或羟基构成，而交联结构元素的取代基Ｒ’基本上由有机基团构成， 其特征在于 聚硅氧烷基本上以通式Ⅳ的形式存在，其中所述的有机基团Ｒ’对应于如下通式Ⅴ， －（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］（ＮＨ↓［１－ｂ］）Ｒ↑［１］↓［ｂ］（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］（ＮＨ↓［２－ａ］）Ｒ↑［２］↓［ａ］Ｈ↓［ｙ］.Ａ↓［ｙ］ （Ⅴ） 并且基团Ｒ’相同或不同，其中１≤ｎ≤８；１≤ｍ≤８；０≤ａ≤２；０≤ｂ≤１；０≤ｙ；ｙ≤ｙ↑［＊］，０≤（ａ＋ｂ）≤３；Ａ表示无机或有机的酸残基，Ｒ↑［１］为－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［１］－（ＣＨＣＨ↓［２］）和／或Ｒ↑［２］对应于－（ＣＨ↓［２］）↓［ｑ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］，－（ＣＨ）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）或－（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］Ａｒ↑［２］－（ＣＨＣＨ↓［２］）－一组，并且其中０≤ｐ≤８；０≤ｑ≤８以及Ａｒ↑［１］和Ａｒ↑［２］对应于芳基、芳烷基或芳烯基。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：B斯坦德克，H劳勒德，CD塞勒，HJ科茨施，H皮特斯，P詹克纳，
申请(专利权)人：德古萨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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