用于制备具有可调半透明性的硅氧烷弹性体的基于硅氧烷和有机(共)聚合物胶乳的水分散体制造技术

技术编号:1626281 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及基于硅氧烷和有机(共)聚合物胶乳的水分散体,它通过在室温条件下干燥除去水而交联成具有高机械性能和可调半透明性的弹性体,其特征在于它不含任何增强无机填料和在于它包括以下组分:(A)基于100重量份油或聚合物α,ω-(二羟基)聚二有机硅氧烷(A1)和1-100重量份的有机硅交联剂(A2)的水包油型乳液,该乳液由选自阴离子和非离子表面活性剂和其混合物的至少一种表面活性剂(A3)稳定;和粒度在0.1μm(100nm)和100μm(100,000nm)之间;和干燥提取物含量为至少60wt%;(B):每100重量份的油或聚合物(A1),1-100重量份的至少一种有机(共)聚合物的水分散体,该分散体的粒度为0.01μm(10nm)-10μm(10,000nm),和干燥提取物含量为10-70wt%;(C)每100重量份的油或聚合物(A1),任选使用0.01-5重量份的硬化用催化金属化合物。该分散体可用于制备建筑工业的半透明性硅氧烷弹性体。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于硅氧烷化合物和基于有机(共)聚合物胶乳的水分散体,它能够通过在常温下干燥除水而交联成具有可调半透明性的弹性体。本专利技术还涉及制备它的方法和涉及其在建筑工业中在制造具有可调半透明性的硅氧烷弹性体产品如密封和耐候性厚浆涂料、保护涂料和墙面外涂层上的用途。能够交联成半透明性弹性体用于制备建筑工业用产品的基于硅氧烷的水分散体早已在现有技术中有描述。因此,在US-A-4,824,890中,基础的水分散体是(i)粒度低于0.15μm(150nm)的硅氧烷微乳液,它是由环状聚二有机硅氧烷的乳液聚合反应制得,与(2i)5-30重量份(每100份硅氧烷聚合物)的胶体硅石和(3i)1-5重量份(每100份硅氧烷聚合物)的二羧酸二烷基锡盐催化剂的混合物;在EP-A-0,542,498中,基础水分散体是(i)交联硅氧烷聚合物的水乳液,它是含有硅烷醇端基的硅油与烷氧基硅烷在锡基催化剂存在下的交联产物,其中低于10%的颗粒所具有的粒度高于1μm(1000nm),与(2i)0.7-2重量份(每100重量份交联硅氧烷聚合物)的由烷基硫酸铵盐或碱金属盐组成的特定表面活性剂,和与为了获得具有可用于建筑工业的机械性能的弹性体产品而使用的(3i)2.5-45重量份(每100重量份的硅氧烷聚合物)的以粒度低于0.06μm(60nm)的水分散体形式使用的胶体硅石的混合物。然而,能够交联成半透明性弹性体的这些水分散体具有一些缺点,可列举以下这些-不太够的贮存稳定性;这是因为体系在硅氧烷聚合物和胶体硅石(通过其表面羟基体现出反应活性)之间过早发生缩合反应而趋向于得到凝胶;-半透明性的水平主要是仅仅通过调节硅原料的含量来调节;现在已知的是,在硅石含量上的任何变化将容易显著地改变弹性体的一些主要性能,尤其机械断裂性能,弹性和粘附性;调节弹性体的半透明性因此不能与改变其它主要性能同时进行。根据本专利技术,现已发现一种水分散体-它具有贮存稳定性,因为它是从不包括反应活性的原料如胶体硅石的各种成分制得的,和-通过除去水,它能够交联成一种弹性体,该弹性体一方面具有能够与它的其它性能(尤其机械性能)保持独立来进行调节的半透明性和另一方面尽管不存在增强无机填料,仍具有高机械性能,使该弹性体特别适合于制造建筑工业中的产品,能够通过使用一种呈现为有机(共)聚合物的水分散体形式的聚合物原料代替在这一般类型的通过除去水可交联成硅氧烷弹性体的水分散体中常常使用的无机填料而获得。对于本专利技术,表达短语“可调半透明性”是指半透明性的水平能够容易地调节,为的是覆盖从完全不透明到接近透明的高半透明的整个范围。在本说明书中涉及的机械性能是能够与气候条件无关地确保其衬层粘合功能的弹性体产品所必需的性能;尤其可列举在100%伸长下的割线模量,断裂伸长率,断裂强度,弹性和粘合性。硅氧烷与有机胶乳一起的使用早已在EP-A-0,410,899中提到用于提高固体含量,同时保持了这一类型含水硅氧烷分散体的合适粘度,在该分散体中存在增强无机填料以在除去水后能得到具有高机械性能且更加不透明的弹性产品。在现有技术中没有那一篇文献教导了根据本专利技术主题使用聚合物原料,以获得具有为建筑工业所需可调半透明性的弹性产品,同时无需使用增强无机填料就保持了良好的机械性能。更具体地说,本专利技术涉及基于硅氧烷和基于有机(共)聚合物的水分散体,它通过在常温下干燥除去水而交联成具有高机械性能和可调半透明性的弹性体,其特征在于它不含任何增强无机填料和在于它包括以下组分(A)基于100重量份油或α,ω-(二羟基)聚二有机硅氧烷聚合物(A1)和基于1-100重量份的有机硅交联剂(A2)的水包油型乳液,该乳液·由选自阴离子和非离子表面活性剂和其混合物的至少一种表面活性剂(A3)加以稳定,·粒度在0.1μm(100nm)和100μm(100,000nm)之间,·固体含量为至少60wt%;(B)每100重量份油或聚合物(A1),1-100重量份的至少一种有机(共)聚合物的水分散体,该分散体具有·在0.01μm(10nm)-10μm(10,000nm)之间的粒度;·在10-70wt%之间的固体含量;(C)任选使用的,每100重量份油或聚合物(A1),0.01-5重量份的催化金属固化化合物;该水分散体具有固体含量为至少60wt%;所要制备的弹性体产物的半透明性在水分散体的制备过程中加以调节,方法是将下列参数调节到所需要的值在胶乳(B)中的聚合物颗粒的尺寸;或组成该胶乳(B)的聚合物的折光指数,通过改变有机(共)聚合物的化学组成;或同时,上述两种参数,即尺寸和折光指数。最终的水分散体是通过简单地彻底混合所有其组分,得到在没有空气的情况下贮存稳定的均匀分散体而制得。 本
中的熟练人员知道,在连续介质中的颗粒的散射力,它控制弹性体的不透明度(与其半透明度成反比),随着以下参数而下降-颗粒尺寸,和-在颗粒和连续介质之间折光指数的差异。这一教导是根据Rayleigh散射法则,该法则由以下等式表达散射力PdPd=2.67·x4·2其中x=2πr/λ,其中r=颗粒的平均半径和λ=光的波长,和m=n1/n2,其中n1=颗粒的折光指数和n2=连续介质的折光指数。乳液(A) 油或聚合物(A1)α,ω-(二羟基)聚二有机硅氧烷在25℃下必须具有至少100mPa.s,优选至少50,000mPa.s的粘度。这方面的理由是粘度高于50,000mPa.s,获得具有一系列合适机械性能的弹性体,尤其就断裂伸长和断裂强度而言。还有,粘度越高,在弹性体的老化过程中机械性能保存更多。本专利技术的优选粘度是在50,000和1,500,000mPa.s之间(25℃)。这里所述的粘度是在25℃下的动力粘度;它是通过根据1982年5月的AFNOR标准NFT76102的说明使用Brookfield粘度计测量的。α,ω-(二羟基)聚二有机硅氧烷的有机基是含有至多6个碳原子的一价烃基,任选被氰基或氟取代。依据它们在工业产品中的易获取性而一般使用的取代基是甲基,乙基,丙基,苯基,乙烯基和3,3,3-三氟丙基。一般,至少80%(按数目)的这些基团是甲基。交联剂(A2)如以上所述,使用有机硅性质的交联剂。所推荐的交联剂的目录在下文中见到-对于它们当中每一种,在考虑所使用交联剂的性质的前提下-在乳液(A)中的推荐精确用量以相对于每100重量份的油或聚合物(A1)而言的重量份数来表达·1-15份的有机硅酸酯(organosiliconate);·1-100份的倍半硅氧烷(silsesquioxane)树脂微乳液,根据US-A-3,355,406和US-A-3,433,780两者的教导;·5-100份的含有烷氧基和酰氧基的低分子量反应活性硅氧烷树脂;·5-100份的甲苯不溶性的高分子量硅氧烷树脂;·5-100份的每分子含有至少两个不同单元和羟基含量(按重量)在0.1-10%之间的羟基硅氧烷树脂,该单元选自具有以下结构式的那些R3SiO0.5(M),R2SiO(D),RSiO1.5(T)和SiO2(Q),R主要是C1-C6烷基,乙烯基或3,3,3-三氟丙基。这些树脂当中,以它们的原样或以水乳液形式引入,可提及树脂MQ,MDQ,TD和MTD; ·1-20份的具有结构式RaSi本文档来自技高网
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【技术保护点】
基于硅氧烷和基于有机(共)聚合物的水分散体,它通过在常温下干燥除去水而交联成具有高机械性能和可调半透明性的弹性体,其特征在于它不含任何增强无机填料和在于它包括以下组分:(A):基于100重量份油或α,ω-(二羟基)聚二有机硅氧烷聚合物( A1)和基于1-100重量份的有机硅交联剂(A2)的水包油型乳液,该乳液:.由选自阴离子和非离子表面活性剂和其混合物的至少一种表面活性剂(A3)加以稳定,.粒度在0.1μm(100nm)和100μm(100,000nm)之间,. 固体含量为至少60wt%;(B):每100重量份油或聚合物(A1),1-100重量份的至少一种有机(共)聚合物的水分散体,该分散体具有.在0.01μm(10nm)-10μm(10,000nm)之间的粒度;.在10-70wt%之间 的固体含量;(C)任选使用的,每100重量份油或聚合物(A1),0.01-5重量份的催化金属固化化合物;该水分散体具有固体含量为至少60wt%;所要制备的弹性体产物的半透明性在水分散体的制备过程中加以调节,方法是将下列参数调节到 所需要的值:在胶乳(B)中的聚合物颗粒的尺寸;或组成该胶乳(B)的聚合物的折光指数,通过改变有机(共)聚合物的化学组成;或同时,上述两种参数,即尺寸和折光指数。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:JF达勒斯特M菲德M琼安尼科特A穆里恩R里布
申请(专利权)人:罗狄亚化学公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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