可通过去醇交联以制成弹性体的有机聚硅氧烷组合物制造技术

技术编号:1667017 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种烷氧基室温硫化-1组合物,其中包含由(A)羟基封端的有机聚硅氧烷、(B1)具有至少三个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物及(B2)具有两个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物在有(C)具有化学通式(Ⅰ)的酸式磷酸酯存在的情况下进行反应的产物。(HO)↓[a]OP(-O-[(CR↓[2]↑[1])↓[b]-O-]↓[c][(CR↓[2]↑[2])↓[d]]↓[e]-L-M)↓[(3-a)](Ⅰ)。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可制成低模量硫化橡胶的烷氧基室温硫化-1(RTV-1)组合物、该组合物的制备及其作为天然石材填充接缝的密封化合物的用途。就本专利技术的目的而言,有机聚硅氧烷一词系包含二聚、低聚及多聚硅氧烷。例如,因100%应变时的应力值(100%应变时的模量)太高,用作永久柔韧密封材料时,未经塑化的室温硫化-1组合物的应力-应变特性实难令人满意。较高的100%模量(例如0.6N/mm2)意味着接缝例如在受热扩张时引起的应力将明显地增加,因此亦将明显增加粘结失效,亦即柔韧密封材料脱离各自接缝底材的危险性。实践中已发现,就此类接缝而言,0.2至0.4N/mm2的100%模量较为满意。硅氧硫化橡胶的应力-应变特性填料的类型及数量,特别是每单位体积内交联点数目的函数。通过增加羟基封端的二有机聚硅氧烷的链长可降低室温硫化-1体系的模量。化学结构链太长的聚合物的使用受到限制的是,若所填膏料的稠度软且呈糊状、但还可自承重,则该有机聚硅氧烷的粘度不宜太高,否则将呈坚挺、油灰状软膏,使用起来较为困难。因此,制造该化合物时经常使用长链聚合物与低粘度聚硅氧烷增塑剂的混合物。为了制备低模量产品,通常采用该方法,若该原料需具备加工性,则使用增塑剂以降低粘度是非常重要的。此外,使用三甲代甲硅烷基封端的短链有机聚硅氧烷作为增塑剂亦可减少单位体积内的交联点数目及由此降低模量。增塑剂的根本缺点是它不与硫化橡胶网络生成键结。所以,通过接触某种溶剂而自硫化橡胶中溶出或通过其他自然方式,增塑剂可外移至邻近表面而沉积在上面。此种现象在大理石、花岗石或高石英岩(Altoquarzit)等多孔性天然石材的接缝处尤为显著,因为该接缝周边变得具有疏水性而且色泽深暗,这当然是不希望有的。原则上所有包含有增塑剂的产品不用于填充天然石材的接缝。为避免在烷氧基室温硫化-1组合物内添加增塑剂,欧洲专利EP-A-763556中曾述及藉磷酸酯(例如磷酸二-2-乙基己基酯)的催化作用下使羟基封端的短链有机聚硅氧烷缩合,形成羟基封端的长链有机聚硅氧烷。缩合作用例如在混入白垩14分钟之后被终止,也就是产生了中和及失活作用。接着藉钛催化剂的催化作用,用甲基三甲氧基硅烷将该羟基封端的长链有机聚硅氧烷施以烷氧基封端。低模量硫化橡胶可用此方法制备。然而此方法所需操作过多而且得到的未经硫化组合物具有超过所需的坚挺程度。美国专利US-A-4755578中曾述及一种烷氧基室温硫化-1组合物,该组合物包括一种分别由烷基二烷氧基硅烷基及三烷氧基硅烷基封端的聚合物与二烷基一烷氧基硅烷基封端的聚合物所形成的混合物。该二烷基一烷氧基端基在交联时并不具活性。由羟基封端的二有机聚硅氧烷、二烷氧基硅烷以及三烷氧基硅烷的制备所需的工作周期时较长且温度较高(例如60至80°C)。将其他组分混入室温硫化-1组合物的工作必须随后分别实施。本专利技术的目的是制备一种提供烷氧基室温硫化-1组合物的简单方法,该组合物易于使用且无需添加增塑剂即可将其模量降低。本专利技术可提供一种烷氧基室温硫化-1组合物,其中包含由(A)羟基封端的有机聚硅氧烷,(B1)具有至少三个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,及(B2)具有两个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,在有(C)具有化学通式(I)的酸式磷酸酯存在的情况下,进行反应的产物。(HO)aOP(-O-ce-L-M)(3-a)(I)其中,a为1或2,R1及R2为一氢基、甲基或羟基,b及d为2或3,c为2至15的整数,e为0或1,L是选自一个由-O-、-COO-、-OOC-、-CONR3-、-NR4CO-及-CO-组成的组,R3及R4系为一氢基或C1-C10的烷基,及M是一个未经取代的或由羟基、氟、氯、溴、C1-C10烷氧基烷基或氰基取代的单价C1-C20烃基,但在任一碳原子上仅有一个R1和R2基可以是一羟基。该方法是在为室温的低温下实施,其反应速率甚高,因而将成分(A)、(B1)、(B2)及(C)混合后不久(例如10分钟之后),所形成的烷氧基封端有机聚硅氧烷(它是成分(A)与(B1)及(B2)反应失去一个烷醇的产物),在必要时添加其他组分之后,可用作烷氧基室温硫化-1组合物。此方法无需供应能量(例如将混合物加热)。亦无需检查反应是否完成。该方法的另一优点是不会产生副反应,例如羟基封端的直线型有机聚硅氧烷(A)时不会形成T单元或Q单元。酸式磷酸酯(C)不必于反应后立即失活。利用二官能(B2)与三和/或四官能烷氧基硅烷(B1)的混合物可制得一烷氧基、二烷氧基及三烷氧基硅烷基端基。一烷氧基硅烷基端基在实施交联作用时不具活性,所以无助于网状结构中交联点浓度的增加。如此无需承受所混增塑剂易迁移的缺点即可获致较低的模量。本专利技术亦提供一种制备烷氧基室温硫化-1组合物的方法,其中(A)羟基封端的有机聚硅氧烷,(B1)具有至少三个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,及(B2)具有两个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,在有(C)具有化学通式(I)酸式磷酸酯存在的情况下,进行反应。(HO)aOP(-O-ce-L-M)(3-a)(I)烷氧基硅烷(B1)∶(B2)比值优选为99∶1至0.5∶1,更优选为5∶1至1∶1。c优选为2至10的整数,更优选为2、3、4或5。L优选为-O-基。M优选为未经取代的或由C1-C10烷氧基烷基取代的C1-C20烃基,更优选未经取代的C5-C18烃基。R1及R2优选为一氢基。b及d优选为2。羟基封端的有机聚硅氧烷(A)优选是具有化学通式(II)的直线型α,ω-二羟基聚(二有机硅氧烷)HO-m-H(II)其中,R为一个未经取代的或由氟、氯、溴、C1-C4烷氧基烷基或氰基取代的单价C1-C8羟基,及m的值对应于使羟基封端的有机聚硅氧烷(A)的粘度为0.05至1000Pa.s。烃基R的实例是直线型及环型、饱和及不饱和烷基,例如甲基,芳烃基,例如苯基,烷芳基,例如甲苯基,及芳烷基,例如苄基。R基优选为具有1至6个碳原子、未经取代的烃基,更优选为甲基。有机聚硅氧烷(A)在23℃温度下的粘度优选为100至700000mPa.s、更优选为20000至350000mPa.s。烷氧基硅烷(B1)优选具有化学通式(III)R5μSi(OR6)4-μ(III)其中,R5及R6是未经取代的或由氟、氯、溴、C1-C4烷氧基烷基或氰基取代的单价C1-C13烃基,及μ为0至1。烷氧基硅烷(B1)的部分水解产物已特别通过水解及缩合2至4个烷氧基硅烷而制得。部分水解产物(B1)的实例是六甲氧基二硅氧烷及六乙氧基二硅氧烷。烷氧基硅烷(B2)优选为具有化学通式(IV)R72Si(OR8)2(IV)其中,R7及R8是未经取代的或由氟、氯、溴、C1-C4烷氧基烷基或氰基取代的单价C1-C13烃基。R5及R7基各自优选为未经取代的C1-C6烃基,更优选甲基、乙基及丙基。R6及R8基各自优选为未经取代的C1-C6烃基,更优选甲基、乙基、乙烯基或丙基。具有化学通式(I)的酸式磷酸酯(C)是用作由烷氧基封端的有机聚硅氧烷制得的烷氧基室温硫化-1组合物的储存稳定剂。尤其烷氧基室温硫化-1组合物的皮膜形成时间实际上保持不变且稳定,而且不易变色。在化学通式(I)至(IV)中,R及R1至R8所有基团,及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烷氧基室温硫化-1组合物,其中包含由(A)羟基封端的有机聚硅氧烷,(B1)具有至少三个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,及(B2)具有两个烷氧基的烷氧基硅烷及/或其部分水解产物,在有(C)具有化学通式(Ⅰ)的酸式磷 酸酯存在的情况下,进行反应的产物,(HO)↓[a]OP(-O-[(CR↓[2]↑[1])↓[b]-O-]↓[c][(CR↓[2]↑[2])↓[d]]↓[e]-L-M)↓[(3-a)] (Ⅰ)其中,a为1或2,R↑[1]及R↑ [2]为一氢基、甲基或羟基,b及d为2或3,c为2至15的整数,e为0或1,L是选自一个由-O-、-COO-、-OOC-、-CONR↑[3]-、-NR↑[4]CO-及-CO-组成的组,R↑[3]及R↑[4]系为一氢基或C ↓[1]-C↓[10]的烷基,及M是一个未经取代的或由羟基、氟、氯、溴、C↓[1]-C↓[10]烷氧基烷基或氰基取代的单价C↓[1]-C↓[20]烃基,但在任一碳原子上仅有一个R↑[1]和R↑[2]基可以是羟基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安芬格诺曼多施沃尔夫冈黑希特尔克里斯蒂安鲍姆加特纳阿尔弗雷德海因里希
申请(专利权)人:瓦克化学有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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