有机基硅氧烷组合物制造技术

技术编号:1612595 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可涂布的密封剂组合物,它包括能固化成弹性体的可湿气固化的组合物,所述组合物包含:(a)包括下述的增量的聚合物:(i)通式X-A-X↑[1]的含有机基硅氧烷的聚合物,其中X和X↑[1]独立地选自含有羟基或可水解基团的甲硅烷基,其选自-SiOH↓[3]、-(R↑[a])SiOH↓[2]、-(R↑[a])↓[2]SiOH、-R↑[a]Si(OR↑[b])↓[2]、-Si(OR↑[b])↓[3]、-R↓[2]↑[a]SiOR↑[b]或-R↓[2]↑[a]Si-R↑[c]-SiR↓[p]↑[d](OR↑[b])↓[3-p],其中每一R↑[a]独立地表示单价烃基;每一R↑[b]和R↑[d]基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;R↑[c]是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2;和A是含有机基聚硅氧烷的分子链;和(ii)有机增量剂(b)具有至少两个羟基和/或对有机基聚硅氧烷聚合物具有反应性的可水解基团的合适的交联剂,(c)合适的缩合催化剂,(d)选自天然干性油,脂肪酸,脂肪酸酯例如己二酸酯、壬二酸酯、油酸酯和癸二酸酯,多元醇例如乙二醇机及其衍生物,有机磷酸酯例如磷酸三甲苯酯和/或磷酸三苯酯中的一种或多种有机增塑剂;和任选地(e)一种或多种填料,其中有机基聚硅氧烷聚合物占组合物的5-20wt%。当固化时,所得弹性体适合于被油基涂料例如油漆上漆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机基硅氧烷組合物本专利技术涉及可室温硫化(RTV)的有机珪弹性体组合物,它可 与溶剂基油漆一起上漆,和在由所述有机硅弹性体组合物获得的有机 硅弹性体上产生上漆表面的方法。在室温下固化产生弹性体的有机基聚硅氧烷组合物广泛用 作密封剂和填缝料,这是因为它们例如在建筑结构中具有独特的应用 性能曲线。这些性能包括优良的耐候性、耐热性、在低温下维持其挠 曲度,容易施加并快速原地固化。然而,常常用典型地有机基装饰和 保护性涂料例如油漆、清漆、硝基纤维素漆和紫胶涂布这种密封剂和 填缝料在其上使用的结构体。 一般地,有机硅弹性体的缺点在于,它 们没有提供可用这种有机基装饰和保护性涂料涂布的表面。提出了解决固化的有机硅弹性体的可涂漆性的许多方法。 然而,许多这些方法提供含有高含量有机溶剂的特定室温可固化(RTV) 的硅氧烷组合物,它固化成具有至少一类装饰或保护油漆可施加到其 上的可涂漆表面的弹性体。这些含溶剂的组合物在环境上是不可接受 的,因为在未固化的组合物内存在高含量的有机溶剂,因此它们具有 太高的挥发性有机物含量(VOC)。此外,通过蒸发前述有机溶剂引起的 高收缩率对这些密封剂的密封能力具有负面影响。甚至当今,许多这些现有技术教导硅氧烷基固化的弹性体 被视为不可涂漆的。在US5043012中,公开了在机动车工业中使用的 抛光剂。这些含有提供防水性能的硅油。US4902575 、 US4906707、 US4965311和US5063270提出了基于改性硅氧烷(MS)聚合物的可交联 的组合物,所述改性硅氧烷(MS)聚合物具有由聚醚例如聚环氧乙烷和 聚环氧丙烷构造的聚合物框架,且据说当固化时将产生适合于使用醇 酸油漆上漆的可涂漆表面。数个公布专利提出了可涂漆的密封剂组合物。这些包括US3817894、 US4515834、 US4247445、 US4358558和US4985476。 US4968760提出了当固化时可涂漆或者涂布的基于支链有机基硅氧烷 链的单组分或双组分组合物。这些体系的缺点是,生产支链有机基硅 氧烷的成本较高且在100%伸长率下的拉伸应力高,为 0. 45-0. 75N/mm2(根据DIN 53504),对于许多应用来说,它作为连接 密封剂是不利的。在用作室温固化密封剂的硅氧烷基组合物配方内常见的实 践是通过共混每一增量化合物(下文称为"增量剂")和/或增塑化合物 (下文称为"增塑剂")与预制备的聚合物和组合物中的其它成分来包 括起到"增量"和/或"增塑"硅氧烷密封剂组合物作用的添加剂。使用增量剂(有时也称为加工助剂或辅助增塑剂)来稀释密 封剂组合物,和在没有显著负面影响密封剂配方的性能情况下基本上 使密封剂在经济上更具有竟争性。在硅氧烷密封剂组合物内引入一种 或多种增量剂不仅降低产品的总成本,而且也可影响所得未固化和/ 或固化的硅氧烷密封剂的性能。添加增量剂在一定程度上可积极地影 响硅氧烷密封剂的流变性、粘合性和透明度性能,且可引起固化产物 的断裂伸长率增加和硬度下降,而这两种性能可显著提高固化的密封 剂的寿命,条件是增量剂没有通过例如蒸发或渗出从固化的密封剂中 损失。添加增塑剂(在其它情况下称为主增塑剂)到聚合物组合物 中,以在最终的聚合物基产物内提供特性,以增加最终的聚合物组合 物的柔性和韧度。这通常通过降低固化的聚合物组合物的玻璃化转变 温度(Tg)来实现,于是在例如密封剂的情况下,当施加密封剂到基底 上并固化时,通常提高密封剂的弹性,弹性的提高反过来使得在通过 硅氧烷密封剂形成的连接中具有移动能力,且在密封剂和基底之间形 成的粘结点断裂的几率显著下降。典型地使用增塑剂还降低密封剂配 方的模量。增塑剂可降低密封剂的总体单位成本,但这不是其主要打 算的用途,和一些增塑剂确实昂贵并可能增加它们在其内使用的密封 剂配方的单位成本。增塑剂的挥发性通常倾向于小于增量剂,并典型 地以液体或低熔点固体(在加工过程中它将变为混溶性液体)形式引入 到聚合物组合物内。增量剂需要既充分地与组合物中的其余部分相容,且在所 得固化的弹性体固体维持在其下的温度(例如室温)下尽可能不挥发。 然而,已发现,尽管在施加密封剂时和之后的至少一段时间, 一些提 出的增量剂在储存过程中有效,但关于其用途,具有数种公知的问题。 这些问题包括(i)UV稳定性,当长期暴露于紫外光时,含增量剂的固化的密封 剂变色;(i i)与聚合物组合物(例如密封剂组合物)的相容性差,从而随着 时间流逝,导致它们从密封剂中渗出,这将负面影响固化产物例如密 封剂的物理和美学性能以及寿命;和(iii)污染周围的基底,其中增量剂从组合物中渗出到所述基底上。如前所述,在工业中使用的将增量剂和/或增塑剂引入到聚 合物组合物例如密封剂组合物内的方法由仅仅以合适的用量和添加顺 序一起混合所有预制备的成分,例如聚合物、交联剂、催化剂、填料 和所述或每一种增量剂组成。有机增量剂和/或增塑剂与含有机基聚硅 氧烷的聚合物组合物内其它成分的相容性与有机基聚合物相比是显著 更大的问题,增量剂和/或增塑剂掺入其内的硅氧烷聚合物倾向于变为 高粘稠的聚合物,和与有机基聚合物相反,含有机基聚硅氧烷的聚合 物的化学性质可对相容性具有显著的影响。相容程度有效地决定可引 入到聚合物组合物内的增量剂的用量。典型地,这尤其导致与可能期 望的相比,引入显著较低含量的增量剂到组合物内,这是因为增量剂 没有充分好地物理混合到聚合物组合物内,尤其是与组合物内除了填 料以外通常为最大组分的预形成的聚合物没有充分好地物理混合。增塑剂和增量剂在硅氧烷聚合物组合物内的相容性问题自从引入有机增 量剂以来一直是该工业中已知的,据本专利技术人所知,直到本专利技术通过 提出增加数量的有机基增量剂,才解决了这一问题。 DE3342026公开了牵涉一起物理共混一部分预形成的有机 基硅氧烷聚合物与一些或所有增塑剂的方法。在实施例中例举了使用 在20'C下粘度仅仅约80, OOOmPa. s的a, co-二羟基聚二曱基硅氧烷, 物理共混聚合物和增塑剂,于是避免了本专利技术人强调的问题,且这一 问题在使用这种物理共混高粘度的聚合物的工艺中将会遇到,其中这 种共混工艺将牵涉长时间段地使用非常昂贵的混合设备来获得看上去 合适的共混物,从而使得这一工艺在经济上不可行且最可能提供不了 合适的共混物。已提出了宽泛的各种有机化合物和组合物用作增量剂来降 低硅氧烷密封剂组合物的成本。这些材料通常分类为两组高挥发性 增量剂和低挥发性增量剂。含高挥发性增量剂的组合物可含有例如甲苯或二甲苯。高挥发性的这些化合物在密封剂配方中引起许多缺点,其中包括高的收 缩率(由于溶剂蒸发导致的高体积损失)、可燃性、VOC(挥发性有机物含量)、有害组分标记、健康和安全问题等。选择低挥发性增量剂(有时称为较高分子量的增量剂),其 意图是具有与密封剂组合物内的聚合物良好的相容性。这些较高分子 量的增量剂可完全或者部分替代配方内的PDMS增塑剂。在DE2364856和DE3217516中提出了低分子量的聚异丁烯 (PIB)作为增量剂。然而,由于相容性有限,因此可加入到乙酰氧基硅 氧烷密封剂配方内的PIB增量剂的最大量范围典型地为25-30wt%。较 高的添加量引起增量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能固化成弹性体的可湿气固化的组合物,它包含:    (a)包括下述物质的增量的聚合物:    (i)下式的含有机基硅氧烷的聚合物:    X↑[2]-A-X↑[1]    其中X↑[2]和X↑[1]独立地选自含有羟基或可水解基团的甲硅烷基,其选自-SiOH↓[3]、-(R↑[a])SiOH↓[2]、-(R↑[a])↓[2]SiOH、-R↑[a]Si(OR↑[b])↓[2]、-Si(OR↑[b])↓[3]、-R↑[a]↓[2]SiOR↑[b]和-R↑[a]↓[2]Si-R↑[c]-SiR↑[d]↓[p](OR↑[b])↓[3-p],其中每一R↑[a]独立地表示单价烃基;每一R↑[b]和R↑[d]基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;R↑[c]是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2;和A是含有机基聚硅氧烷的分子链;和    (ii)有机增量剂    (b)具有至少两个羟基和/或对有机基聚硅氧烷聚合物具有反应性的可水解基团的合适的交联剂,    (c)合适的缩合催化剂    (d)选自下述物质中的一种或多种有机增塑剂:天然干性油,脂肪酸,脂肪酸酯例如己二酸酯、壬二酸酯、油酸酯和癸二酸酯,多元醇例如乙二醇机及其衍生物,有机磷酸酯例如磷酸三甲苯酯和/或磷酸三苯酯;和任选地    (e)一种或多种填料,    其中有机基聚硅氧烷聚合物占组合物的5-20wt%。...

【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:I梅顿G拉维纳罗T德西利T迪特梅尔曼
申请(专利权)人:陶氏康宁公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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