可交联的有机硅氧烷组合物制造技术

本发明专利技术涉及能够通过氢化硅烷化反应进行交联并包含以下组分的有机硅氧烷组合物：(A)通过(i)通式(Ⅱ)R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可交联的有机硅氧烷组合物
本专利技术涉及氢化硅烷化(hydrosilylation)可交联的有机聚硅氧烷组合物，涉及其生产方法，并涉及其用途和由其获得的硫化产物(vulcanizate)。
技术介绍
包含具有脂族碳-碳多重键的反应性单元的有机聚硅氧烷树脂可以通过氢化硅烷化/加成反应与具有两个反应性SiH官能团的合适偶联剂或与具有至少三个反应性SiH官能团的交联剂在通常含铂的催化剂存在下进行交联。与有机体系如不饱和聚酯树脂或环氧树脂相比，硫化有机聚硅氧烷树脂的优势在于其兼具高UV抗性和高耐热性的特性。此外，有机聚硅氧烷树脂具有低介电常数和对化学品的良好稳定性。由于这些原因，有机聚硅氧烷树脂，例如，会被用作灌封化合物(pottingcompound)，用于生产电气或电子组件，特别是生产光学半导体元件如高性能LED(＝发光器件)，用作绝缘材料，例如，在牵引电动机中，用于固定绕组(winding)并填充各匝(turn)之间的空腔，并还用作涂层材料。通过使用纤维、增强填料或改性剂，能够优化机械性能、强度或断裂韧性，以扩展加成交联有机聚硅氧烷树脂组合物在对强度或耐久性有更高要求的应用中的可能用途。然而，与有机体系相比，有机聚硅氧烷树脂的硫化网络通常更脆，这可能归因于较低的延性，即由于聚合物网络的低流动特性所致。在压缩试验曲线中，还能够通过高流量比的值确定该材料的低流动特性和由此所致的相对较低的断裂韧性。此外，这种脆性材料通常还表现出不均匀的聚合物网络和在动态力学分析(DMA)中的正切德尔塔(tanδ)测量曲线中通过在玻璃化转变温度(Tg)下相对较高的半峰全宽和相对较低的阻尼最大正切δmax高度可确定的相应不利阻尼特性。相对而言，在玻璃化转变期间窄而高的tanδ峰(＝高阻尼)指示相对均匀的网络，这通常会在具有窄摩尔重量分布的热塑性材料中观察到；然而，对于典型的热固性材料通常不会观察到这种情况。相反，有机聚硅氧烷树脂的硫化网络则表现出较好的流动特性，即低的流动比率的值和相应的较高断裂韧性，倾向于表现出较低的强度，即低弹性模量。WO2016/001154在实施例中描述了通过碱金属硅酸盐或其缩合产物的反应而生产不含芳族基团的环状硅氧烷的简单方法。因此，本专利技术的目的是提供可交联组合物，藉此能够获得具有高强度即高弹性模量以及表现出较小的流动比率的值以及高而窄的阻尼最大tanδmax的高断裂韧性的硫化产物。
技术实现思路
本专利技术提供了含有以下组分的氢化硅烷化可交联组合物：(A)通过以下组分的反应而生成的脂族不饱和有机聚硅氧烷(i)以下通式的硅烷醇的碱金属盐(所谓的碱金属硅酸盐)RaR1b(OH)3-pSi(OM)p(II)和/或其冷凝产物，条件是组分(i)中碱金属：硅的平均摩尔比为0.10-2.00，优选0.10-1.50，特别优选0.40-1.00，具体而言为0.50-0.90，(ii)以下通式的氯硅烷R7rR8R9tSiCl(III)，其中M代表碱金属阳离子，R和R7彼此独立可以是相同或不同的，并代表烷基基团，R8可以是相同或不同的，并表示具有脂族碳-碳多重键的单价烃基，R1和R9彼此独立可以是相同或不同的，并表示不含脂族碳-碳多重键的芳族烃基基团，a为0或1b为0或1，条件是a+b＝1，p为1、2或3，优选1或2，特别优选1，r为0、1、2或3，优选是1或2，并且t为0、1或2，条件是r+t＝2，条件是式(III)的硅酸盐组分(i)和/或氯硅烷(ii)包含至少一个不含脂族碳-碳多重键的芳族烃基，(B)具有两个Si-键合氢原子的有机硅化合物，和(C)促进Si-键合氢加成至脂族多重键上的催化剂。在本专利技术的上下文中，所述术语有机聚硅氧烷旨在涵盖聚合的、低聚的以及二聚的硅氧烷。基团R和R7优选是甲基、正丁基、正辛基、乙基己基、2,2,4-三甲基戊基或2,4,4-三甲基戊基，特别优选甲基。基团R8优选是乙烯基或2-丙烯基，特别优选乙烯基。基团R1和R9优选彼此独立地是苯基、邻、间和对-甲苯基或苄基，特别优选苯基。碱金属阳离子M优选是锂、钠、钾或铯，特别优选钠或钾。根据本专利技术使用的组分(i)可以是式(II)的纯硅烷或式(II)的硅烷的缩合产物或式(II)的硅烷与其缩合产物的混合物，其中根据本专利技术(i)使用的组分(i)优选主要由式(II)的硅烷的缩合产物组成。根据本专利技术使用的组分(i)尤其是以大于90wt％，优选大于95wt％，特别优选大于99wt％，特别是100wt％程度由式(II)的硅烷的缩合产物组成。根据本专利技术使用的组分(i)的实例有[PhSiO2/2(OM)]4、[PhSiO2/2(OM)]3、[Ph(OH)1.50SiO1/2(OM)0.50]2、[Ph(OH)1.35SiO1/2(OM)0.65]2、[Ph(OH)SiO1/2(OM)]2、Ph(OH)2.35Si(OM)0.65、[Me(OH)1.35SiO1/2(OM)0.65]2、[Me(OH)SiO1/2(OM)]2、Me(OH)2.3Si(OM)0.7、Me(OH)2.5Si(OM)0.5、[(Me(OH)SiO2/2)2(MeSiO2/2(OM))2]、[Me(OH)1.5SiO1/2(OM)0.5]2、[Me(OH)1.35SiO1/2(OM)0.65]2、Me(OH)1.80Si(OM)1.20、Me(OH)0.30SiO2/2(OM)0.70、[MeSiO2/2(OM)]4、[MeSiO2/2(OM)]3和[(Me(OH)O1/2(OM))0.58(Ph(OH)SiO1/2(OM))0.42]，其中Me是甲基，Ph是苯基，M是钠或钾，以及德国慕尼黑WackerChemieAG的市售产品BSPulverS。根据本专利技术使用的组分(i)优选在20℃和1013hPa下是固体，其在这些条件下优选是水溶性的。根据本专利技术使用的硅酸盐组分(i)是市售产品或能够通过化学中常用的工艺方法，如WO2013/041385、WO2013/075969和2012/022544中描述的工艺方法，进行生产。根据本专利技术使用的氯硅烷(ii)的实例有Me2ViSiCl、MeViPhSiCl、ViPh2SiCl、Me2BchSiCl和Me2DcpSiCl，其中Me2ViSiCl是优选的，其中Me是甲基，Vi是乙烯基，Bch是双环庚烯基，Dcp是3a,4,5,6,7,7a-六氢-4,7-桥亚甲基-1H-茚基(3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-4,7-methano-1H-indenyl)，且Ph是苯基。氯硅烷(ii)是市售产品或能够通过化学中常用的工艺方法进行生产。根据本专利技术使用的氯硅烷(ii)优选在20℃和1013hPa下是液体。根据本专利技术使用的组分(A)的生产优选每摩尔当量的硅酸盐组分(i)使用1.0-20.0摩尔当量，优选1.0-10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢化硅烷化可交联的组合物，其包含/n(A)通过以下组分的反应而生成的脂族不饱和有机聚硅氧烷：/n(i)以下通式的硅烷醇的碱金属盐/nR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氢化硅烷化可交联的组合物，其包含
(A)通过以下组分的反应而生成的脂族不饱和有机聚硅氧烷：
(i)以下通式的硅烷醇的碱金属盐
RaR1b(OH)3-pSi(OM)p(II)
和/或其缩合产物，
条件是组分(i)中碱金属：硅的平均摩尔比为0.10-2.00，
(ii)具有以下通式的氯硅烷
R7rR8R9tSiCl(III)，
其中
M代表碱金属阳离子，
R和R7彼此独立地可以是相同的或不同的，并代表烷基基团，
R8可以是相同或不同的，并表示具有脂族碳-碳多重键的单价烃基基团，
R1和R9彼此独立地可以是相同或不同的，并表示不含脂族碳-碳多重键的芳族烃基基团，
a为0或1
b为0或1，条件是a+b＝1，
p为1、2或3，
r为0、1、2或3，并且
t为0、1或2，条件是r+t＝2，
条件是硅酸盐组分(i)和/或式(III)的氯硅烷(ii)包含至少一个不含脂族碳-碳多重键的芳族烃基，
(B)具有两个Si-键合的氢原子的有机硅化合物，和
(C)促进Si-键合氢加成于脂族多重键上的催化剂。


2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，组分(A)的生产使用每摩尔当量的硅酸盐组分(i)，1.0-20.0摩尔当量的氯硅烷(ii)。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，有机聚硅氧烷(A)具有平均9-25个硅原子。


4.根据权利要求1-3中一项或多项所述的组合物，其特征在于，有机聚硅氧烷(A)是具有以下平均分子式的那些
[RaR1bSiO3/2]m[R7rR8R9tSiO1/2]n(I)，
其中R、R1、R7、R8、R9、a、b、r和t如上定义，并且
m≥0.50且≤0.70，并且
n≥0.30且≤0.50，
条件是式(I)中b+t之和≠0而m+n之和为1。


5.根据权利要求1-4中一项或多项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：德特勒夫·奥斯藤多尔夫，迈克尔·斯特普，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE