聚酯改性聚硅氧烷及其作为热塑性塑料、模塑料和涂布材料的添加剂的用途制造技术

技术编号:1836813 阅读:240 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及通式(Ⅰ)的聚酯改性聚硅氧烷,式中A是含有1~8C原子的烷基,Z是含有1~14C原子的脂肪族基团,R是含有至少3个(a)和/或(b)基团、其重均分子量为200~4000g/mol且元Zerewitinoff氢原子的脂肪族和/或环脂族和/或芳香族聚酯基团,Q是不含Zerewitinoff氢原子且无反应性C-C多键的基团,m是3~200,o+n=2,且o和n均不为零。本发明专利技术进一步涉及本发明专利技术化合物在热塑性塑料、模塑料和涂布材料的中用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯改性聚硅氧烷和涉及其在热塑性塑料、涂布材料和模塑料中的用途,结果,这些材料在其抗刮伤性和润滑性方面以及就其疏水性能而言大大增强了。
技术介绍
从DE-C-1111320和DE-C-1092585得知,将低分子量二甲基聚硅氧烷和甲基苯基聚硅氧烷添加到涂布材料中,以期增强其流动性能和增大其抗刮伤性和润滑性。然而,在很多情况下,添加聚二甲基硅氧烷导致无颜料涂布材料中所不希望的浊度,也导致流动性能不良,如同在称之为痘斑形成方面所表现出来的。如果为纯粹聚二甲基硅氧烷选择的分子量太高,则在涂布材料中存在严重缺陷,而且看起来像陷坑或称之为鱼眼的东西。尽管聚甲基苯基硅氧烷一般在涂布材料中有良好的兼容性而且也导致它们添加于其中的涂布材料的流动性能的增强,但用它们可以达到的抗刮伤性是不够的。在热塑性塑料中也类似地现察到作为硅氧烷的结果而在涂料系统中存在的不兼容性。EP 0 175 092 B1描述了聚酯改性硅氧烷如何提高涂布材料和模塑料的抗刮伤性和润滑性,即良好兼容性和优异温度稳定性所伴随的一种效果。其中的硅氧烷是支化的、聚酯改性的、侧链上有聚酯片断的聚硅氧烷。EP 0 217 364 B1描述了具有与从EP 0 175 092 B1得知的那种类似的结构但不一定带有侧基、进而还包含反应性端基例如羟基、羧基、异氰酸酯基或乙烯基的化合物。已经令人惊讶地发现,有XY嵌段结构(嵌段X由聚酯组成,嵌段Y由聚硅氧烷组成)而且有一个属于非反应性基团的端基的聚酯改性聚硅氧烷显示出,与先有技术化合物相比,在包含这些化合物的终端产品中大幅度提高与润滑性、抗刮伤性和斥水性有关的活性。
技术实现思路
因此,本专利技术提供通式(I)的聚酯改性聚硅氧烷 式中A是含有1~8C原子的烷基,Z是含有1~14C原子的脂肪族基团,R是含有至少3个 和/或 基团、其重均分子量为200~4000g/mol且无Zerewitinoff氢原子的脂肪族和/或环脂族和/或芳香族聚酯基团,Q是不含Zerewitinoff氢原子且无反应性C-C多键的基团,m是3~200,o+n=2,且o和n均不为零。基团A在此不给予任何一般限制,而且可以是线型的或支化的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。给以特别优先的是有1~4C原子的线型烷基。Z是一个有1~14C原子的脂肪族基团,具体地说,有1~14C原子的亚烷基,有2~14C原子的亚烷基醚或亚烷基硫醚,或有2~4C原子的亚烷基酰胺基。亚烷基醚或亚烷基硫醚中的氧或硫可以在含有2~14C原子的链上的任何位置。这同样适用于亚烷基酰胺中的酰胺片断(例如-(CH2)3NHCO-)。基团Z决定性地用来使聚硅氧烷成分的硅原子结合到基团R上。较好基团R代表-(CH2)3-O-(CH2)2-或-(CH2)2-O-(CH2)4-或对应的硫醚。基团R包含含有至少3个 和/或 基团、其重均分子量为200~4000g/mol且不含有Zerewitinoff氢原子的脂肪族和/或环脂族和/或芳香族聚酯基团。较好,该至少3个 和/或 基团是经由有2~12C原子、较好4~6C原子的二价烃基彼此连接的这一类基团是诸如通过使内酯例如丙内酯、己内酯、戊内酯或十二碳内酯、及其衍生物聚合而产生的。给以特别优先的是有5C原子的饱和脂肪族烃基。这一类基团较好可以通过使ε-己内酯聚合生成。适用芳香族聚酯基团的实例包括基于邻苯二甲酸酐的那些,当所得到的聚酯改性聚硅氧烷要用于包含邻苯二甲酸酯系粘结剂的涂布材料中时尤其如此。通过基团R的适用结构单元的选择,就有可能达到本专利技术化合物与不同聚合物体系的多重性的广泛兼容性。具体地说,作为在基团R的脂肪族成分、环脂族成分(例如环己二基)和芳香族成分(例如亚苯基)之间的可能选择的结果,就有可能控制该化合物的极性,从而使之适合于特定终端用途。这样的聚合物的合成是油漆和塑料工业领域中一般技术人员众所周知的。Q是不含Zerewitinoff氢原子而且没反应性C-C多键的基团。Q可以具体地用基团-(O)-(CO)p-(NH)q-(CHR1)r-(CHR2)s-(O)t-CR3R4R5表示,式中p、q、r、s和t彼此独立地是0或1,且式中R1、R2、R3、R4和R5彼此独立地是H或含有1~18C原子的线型或支化烷基基团,或者R1和R3(在p=q=0的情况下)一起形成一种二价基团-CH2-CH2-。较好,基团R3、R4和R5中两个是氢。如果p=q=r=s=t=0,则Q是一种烷氧基。在p=1且q=r=s=t=0的情况下,Q是一种羧酸酯基。如果p=q=1且r=s=t=0,则基团Q是一种氨酯基。在p=q=0且r=s=t=1的情况下,Q是一种诸如通过在末端与R连接的OH基的烯醇封端而生成的氧化烯醚基。Q可以从与一种在末端与R连接的OH基的反应衍生,正是这种情况。因此,以上提到的羧酸酯基可以通过使在末端与R连接的OH基与羧酸、羧酸酐或碳酰氯反应或通过与其它活化羧酸衍生物反应产生,而氨酯基可以通过与异氰酸酯反应生成。当在本专利技术的意义上要求基团R和Q中的聚酯改性聚硅氧烷不要含有Zererwitinoff氢原子时,这意味着这个要求基本上得到满足。所使用的聚酯改性聚硅氧烷中少数Zerewitinoff氢原子不会引起任何断裂。由于本专利技术的聚硅氧烷的合成通常从含有Zerewitinoff氢原子的化合物出发,而且由于向终端产品转化的程度只有在理想情况下才是100%,因而未反应的前体物可能在某种程度上存在于工业上采用的产品中。然而,与中间体中Zerewitinoff氢原子有关的转化程度应当尽可能涵盖所有Zerwitinoff氢原子的80%、更好90%、理想地95%~100%。o和n的值之和可多达2,且o和n每一个与1的值的偏离均较好不大于0.5、更好不大于0.25、且最好o=n=1。在o=n=1的情况下,较好的纯粹线型单官能产品是可以像以下所述那样制备的那些。以下列举的进一步制备可能性是平衡法,在这种情况下,除非官能性产品外,还得到单官能产品和二官能产品。由于用平衡法得到的产品含有不同数量的非官能性和二官能副产物,因而用算术法得到偏离1的o和n的值。n的值计算如下n=/100。例如,有14.06mol%非官能性聚硅氧烷、46.88mol%单官能聚硅氧烷和39.06mol%二官能聚硅氧烷时,用算术法产生的n值是1.25(即n=(14.06mol%×0+46.88mol%×1+39.06mol%×2)/100=1.25)。数值m必须是在3~200之间、较好在10~100之间。本专利技术化合物可以诸如从线型单官能聚硅氧烷出发合成。这一类聚硅氧烷可以诸如通过环状聚硅氧烷的活性阴离型聚合来制备。这种工艺,除其它方面外,还可参阅T.Suzuki,Polymer30(1989),333。所述反应可以诸如用反应方案1来说明。反应方案1 端基的SiH(CH3)2官能化可以通过业内一般技术人员已知的方法、使用官能性氯甲硅烷、二甲基氯甲硅烷等、以反应方案2中所指出的方式完成。反应方案2 制备线型单官能聚硅氧烷的另一种可能性是环状和开链的聚二甲基硅氧烷与末端Si-H-二官能的聚二甲基硅氧烷的平衡法,如Noll(Chemie und Technologi本文档来自技高网
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【技术保护点】
通式(Ⅰ)的聚酯改性聚硅氧烷***(Ⅰ)式中A是含有1~8C原子的烷基,Z是含有1~14C原子的脂肪族基团,R是含有至少3个-*-O-和/或-O-*-基团、其重均分子量为200~4000g /mol且无Zerewitinoff氢原子的脂肪族和/或环脂族和/或芳香族聚酯基团,Q是不含Zerewitinoff氢原子且无反应性C-C多键的基团,m是3~200,o+n=2,且o和n均不为零。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:K豪本内斯特A布巴特HW伯格斯豪森W格里泽尔U诺尔特
申请(专利权)人:比克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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