【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备硅烷化的聚合物的组合物和方法及其用途
[0001]本专利技术涉及具有水分交联性聚合物的组合物及其制备方法，尤其是硅烷官能化的杂化聚合物的制备方法，以及水分交联性聚合物本身。在另一个方面，本专利技术涉及这些组合物在CASE领域(涂料、粘合剂、密封和弹性体)中的应用，例如在粘合剂和密封剂中的应用。
技术介绍
[0002]在与水或大气水分接触时和在室温缩合(“交联”)的聚合物，例如硅烷化的聚氨酯是长期以来已知的。它们也被称为水分交联性聚合物。尤其是取决于硅烷基团的含量及其构造，可以形成长链聚合物、宽网眼三维网络或高度交联的体系。
[0003]水分交联性聚合物，尤其是硅烷化的聚合物聚氨酯已经长期作为粘合剂和密封剂具有各种各样的应用。基于二甲基聚硅氧烷的传统有机硅粘合剂和密封剂以及具有游离异氰酸酯基团的聚氨酯粘合剂和密封剂领域发展成硅烷封端的粘合剂和密封剂。
[0004]在含聚氨酯的材料(PU)的制备中，金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物作为催化剂是本领域技术人员已知的，例如...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含至少一种硅烷化的聚合物(SiP)的组合物，所述硅烷化的聚合物能够通过至少一种异氰酸酯反应性化合物，尤其是至少一种羟基官能化的聚合物(组分A)和一种或更多种具有至少一个异氰酸酯基团的化合物(组分B)的金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物催化的合成获得。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物具有通式R*
q
Si
r
O
s
M
t
，其中，每个R*彼此独立地选自任选被取代的C1
‑
至C20
‑
烷基、任选被取代的C3
‑
至C6
‑
环烷基、任选被取代的C2
‑
至C20
‑
烯基、任选被取代的C6
‑
至C10
‑
芳基、
‑
OH和
‑
O
‑
(C1
‑
至C10
‑
烷基)，每个M彼此独立地选自s和p区金属、d和f区过渡金属、镧系和锕系金属和半金属，尤其是选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，q为4至19的整数，r为4至10的整数，s为8至30的整数，和t为1至8的整数。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物具有通式结构(I)，其中，X1、X2和X3彼此独立地选自Si或M1，其中，M1选自s和p区金属、d和f区过渡金属、镧系和锕系金属和半金属，尤其是选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，Z1、Z2和Z3彼此独立地选自L2、R5、R6和R7，其中，L2选自
‑
OH和
‑
O
‑
(C1
‑
至C10
‑
烷基)，尤其是
‑
O
‑
(C1
‑
至C8
‑
烷基)或
‑
O
‑
(C1
‑
至C6
‑
烷基)，或其中L2选自
‑
OH、
‑
O
‑
甲基、
‑
O
‑
乙基、
‑
O
‑
丙基、
‑
O
‑
丁基、
‑
O
‑
辛基、
‑
O
‑
异丙基和
‑
O
‑
异丁基；R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7彼此独立地选自任选被取代的C1
‑
至C20
‑
烷基、任选被取代的C3
‑
至C8
‑
环烷基、任选被取代的C2
‑
至C20
‑
烯基和任选被取代的C5
‑
至C10
‑
芳基；Y1和Y2彼此独立地表示
‑
O
‑
M2‑
L
3Δ
，或Y1和Y2合并并且一起表示
‑
O
‑
M2(L
3Δ
)
‑
O
‑
或
‑
O
‑
，其
中，L3选自
‑
OH和
‑
O
‑
(C1
‑
至C10
‑
烷基)，尤其是
‑
O
‑
(C1
‑
至C8
‑
烷基)或
‑
O
‑
(C1
‑
至C6
‑
烷基)，或其中L3选自
‑
OH、
‑
O
‑
甲基、
‑
O
‑
乙基、
‑
O
‑
丙基、
‑
O
‑
丁基、
‑
O
‑
辛基、
‑
O
‑
异丙基和
‑
O
‑
异丁基，和其中M2选自s和p区金属、d和f区过渡金属、镧系和锕系金属和半金属，尤其是选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，和X4表示
‑
M3L
1Δ
或M3，和Q1和Q2表示H或各自与M3连接的单键，其中，L1选自
‑
OH和
‑
O
‑
(C1
‑
至C10
‑
烷基)，尤其是
‑
O
‑
(C1
‑
至C8
‑
烷基)或
‑
O
‑
(C1
‑
至C6
‑
烷基)，或其中L1选自
‑
OH、
‑
O
‑
甲基、
‑
O
‑
乙基、
‑
O
‑
丙基、
‑
O
‑
丁基、
‑
O
‑
辛基、
‑
O
‑
异丙基和
‑
O
‑
异丁基，和其中M3选自s和p区金属、d和f区过渡金属、镧系和锕系金属和半金属，尤其是选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，或X4表示
‑
M3L
1Δ
和Q2表示H或与M3连接的单键，和Q1表示H、M4L
4Δ
或
‑
SiR8，其中，M4选自s和p区金属、d和f区过渡金属、镧系和锕系金属和半金属，尤其是选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，和其中，L4选自
‑
OH和
‑
O
‑
(C1
‑
至C10
‑
烷基)，尤其是
‑
O
‑
(C1
‑
至C8
‑
烷基)或
‑
O
‑
(C1
‑
至C6
‑
烷基)，或其中L4选自
‑
OH、
‑
O
‑
甲基、
‑
O
‑
乙基、
‑
O
‑
丙基、
‑
O
‑
丁基、
‑
O
‑
辛基、
‑
O
‑
异丙基和
‑
O
‑
异丁基，和其中R8选自任选被取代的C1
‑
至C20
‑
烷基、任选被取代的C3
‑
至C8
‑
环烷基、任选被取代的C2
‑
至C20
‑
烯基和任选被取代的C5
‑
至C10
‑
芳基，或X4、Q1和Q2彼此独立地表示
‑
M3L
1Δ
，或X4表示
‑
Si(R8)
‑
O
‑
M3L
1Δ
，Q2表示与X4的Si原子连接的单键，和Q1表示
‑
M4L
4Δ
，或X4表示
‑
Si(R8)
‑
O
‑
M3L
1Δ
，Q2表示与X4的Si原子连接的单键，和Q1表示与X4的M3原子连接的单键。4.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于，所述金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物具有结构式(II)
其中，X4、R1、R2、R3、R4、Z1、Z2和Z3根据权利要求4所定义。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述结构(IV)的金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物为金属倍半硅氧烷，其中，
‑
X4选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，非常特别优选选自Ti和Sn，非常特别优选为Ti，和
‑
X4与OR连接，其中，R选自
‑
H、
‑
甲基、
‑
乙基、
‑
丙基、
‑
丁基、
‑
辛基、
‑
异丙基和
‑
异丁基，Z1、Z2和Z3各自彼此独立地表示C1
‑
至C20
‑
烷基、C3
‑
至C8
‑
环烷基、C2
‑
至C20
‑
烯基和C5
‑
至C10
‑
芳基，尤其是选自甲基
‑
、乙基
‑
、丙基
‑
、异丙基
‑
、丁基
‑
、异丁基
‑
、己基
‑
、庚基
‑
、辛基
‑
、乙烯基
‑
、烯丙基
‑
、丁烯基
‑
和苯基
‑
，和苄基
‑
，和R1、R2、R3和R4各自彼此独立地表示C1
‑
至C20
‑
烷基、C3
‑
至C8
‑
环烷基、C2
‑
至C20
‑
烯基，和C5
‑
至C10
‑
芳基，尤其是选自甲基
‑
、乙基
‑
、丙基
‑
、异丙基
‑
、丁基
‑
、异丁基
‑
、己基
‑
、庚基
‑
、辛基
‑
、乙烯基
‑
、烯丙基
‑
、丁烯基
‑
和苯基
‑
，和苄基
‑
。6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述金属
‑
硅氧烷
‑
硅醇(盐)化合物为结构(IVb)的金属倍半硅氧烷，
其中，X4选自第1、2、3、4、5、8、10和11副族的金属和第1、2、3、4和5主族的金属，优选选自Na、Zn、Sc、Nd、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Pt、Cu、Ga、Sn和Bi；尤其优选选自Zn、Ti、Zr、Hf、V、Fe、Sn和Bi，非常特别优选选自Ti(所以为七异丁基POSS
‑
钛(IV)
‑
乙氧基化物(TiPOSS))和Sn(所以为七异丁基POSS
‑
锡(IV)
‑
乙氧基化物(SnPOSS))，非常特别优选Ti(所以为七异丁基POSS
‑
钛(IV)
‑
乙氧基化物(TiPOSS))。7.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于，硅烷化的聚合物(SiP)的聚合物骨架(P)具有选自下述的组成部分：聚氨酯、聚脲、聚醚、聚酯、酚树脂、聚亚烷基、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚己内酯、聚丁二烯或聚异戊二烯以及聚碳酸酯或其混合物，优选选自聚氨酯、聚脲、聚(甲基)丙烯酸酯或聚醚或其混合物，非常特别优选聚醚。8.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于，所述硅烷化的聚合物(SiP)具有至少两个通式(V)的端基，其中，
‑
X为C、Si或杂原子，并且它们取决于它们的化合价任选地具有一个或更多个基团R8，优选为C、N、O、P、S，特别优选C、N或O，非常特别优选N或O，并且各自键合在聚合物骨架中的碳上，
‑
R*表示0或任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C25
‑
烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C18
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C18
‑
芳基基团，和当R
*
＝0时，Si原子直接与N原子键合，
‑
每个Y彼此独立地表示O或Si原子与各个基团R9、R
10
或R
11
的直接键，优选至少一个Y表示O，
‑
R8表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C16
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C16
‑
烯基基团或任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C16
‑
炔基基团，任选被取代的C4
‑
至C14
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C14
‑
芳基基团或通式结构(Vb)的基团，
‑
R
12
和R
14
各自彼此独立地表示H或选自
‑
R
15
、
‑
COOR
15
和
‑
CN的基团，
‑
R
13
表示H或表示选自下组的基团：
‑
CH2‑
COOR
15
、
‑
COOR
15
、
‑
CONHR
15
、
‑
CON(R
15
)、
‑
CN、
‑
NO2、
‑
PO(OR
15
)2、
‑
SOR
15
和
‑
SO2OR
15
，
‑
R
15
表示任选具有至少一个杂原子的、具有1至20个C原子的烃基，
‑
R9、R
10
和R
11
彼此独立地表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C5
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C10
‑
烯基基团或任选被取代的C4
‑
至C14
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C14
‑
芳基基团，
‑
m为0或1，和当m＝0时，Si原子直接键合在聚合物骨架(P)中的碳上。9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述硅烷化的聚合物(SiP)具有聚醚聚合物骨架，该骨架具有至少两个通式(V)的端基，该骨架具有至少两个通式(V)的端基，其中，
‑
X为N或O和N任选地具有基团R8，
‑
R*表示0或任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C20
‑
烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C12
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C12
‑
芳基基团，优选任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C15
‑
烷基基团，和当R
*
＝0时，Si原子直接与N原子键合，
‑
Y
‑
R9和Y
‑
R
10
中的Y表示O，和Y
‑
R
11
中的Y表示O或Si原子与各个基团R
11
的直接键，
‑
R8表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C10
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C10
‑
烯基基团或任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C10
‑
炔基基团，任选被取代的C4
‑
至C10
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C10
‑
芳基基团或根据权利要求9的通式结构(Vb)的琥珀酸衍生物，
‑
R9、R
10
和R
11
彼此独立地表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C4
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C5
‑
烯基基团或任选被取代的C4
‑
至C10
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C10
‑
芳基基团，优选彼此独立地为H或C1
‑
至C2
‑
烷基基团，和
‑
m为0或1，和当m＝0时，Si原子直接键合在聚合物骨架(P)中的碳上，优选m＝1。10.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述硅烷化的聚合物(SiP)具有聚醚聚合物骨架，该聚醚聚合物骨架具有至少两个通式(V)的端基，其中，
‑
R*表示0或任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C15
‑
烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C6
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C6
‑
芳基基团，优选任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C10
‑
烷基基团，特别优选为C1
‑
烷基基团(＝α
‑
硅烷)或C3
‑
烷基基团(＝γ
‑
硅烷)，和当R
*
＝0时，Si原子直接与N原子键合，
‑
R8表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C8
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C8
‑
烯基基团或任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C8
‑
炔基基团，任选被取代的C4
‑
至C6
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C6
‑
芳基基团，
‑
R9、R
10
和R
11
彼此独立地表示H，任选被取代的、直链或支链的C1
‑
至C4
‑
烷基基团，任选被取代的、直链或支链的C2
‑
至C5
‑
烯基基团或任选被取代的C4
‑
至C6
‑
环烷基基团或任选被取代的C4
‑
至C6
‑
芳基...
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