单组分可湿气固化有机硅组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种单组分(1K)可湿气固化组合物，其包含：(a)至少一种具有至少一个与硅原子连接的烷氧基的聚有机硅氧烷，(b)至少一种含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂，(c)至少一种不同于所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)的促粘剂，和(d)至少一种固化催化剂。本发明专利技术还涉及包含所述组合物的涂料、密封剂或粘合剂，由所述组合物获得的固化产物，所述组合物的用途。物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单组分可湿气固化有机硅组合物
[0001]本专利技术涉及一种单组分(1K)可湿气固化组合物，其包含至少一种具有至少一个与硅原子连接的烷氧基的聚有机硅氧烷、至少一种含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂、至少一种不同于所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂的促粘剂(adhesion promoter)和至少一种固化催化剂。这些组合物具有改进的固化速度、机械和粘合性能以及优异的储存稳定性。本专利技术还涉及包含所述组合物的涂料、密封剂或粘合剂；由所述组合物获得的固化产物；和所述组合物的用途。
[0002]具有反应性可交联甲硅烷基例如烷氧基甲硅烷基的聚合物体系早已为人所知。在大气水分存在下，这些烷氧基硅烷封端的聚合物能够缩合并消除烷氧基。取决于烷氧基硅烷基团的数量及其结构，主要形成长链聚合物(热塑性塑料)、相对宽网孔的三维网络(弹性体)或高度交联的体系(热固性塑料)形式。
[0003]特别是，有机硅聚合物诸如聚有机硅氧烷在粘合剂、密封剂、涂料和隔绝材料的生产中非常重要。其中，在低温和在环境条件下硫化的产品占据了显著的市场份额。典型的制剂包含反应性聚有机硅氧烷、交联剂和缩合催化剂。其通常与具有与硅原子连接的可水解基团的基于硅烷的交联剂组合使用。
[0004]市场上有各种用于快速固化的有机硅体系，例如乙酰氧基或肟体系。然而，由于乙酸具有强烈的气味和腐蚀性，乙酰氧基体系的应用受到限制。肟体系的缺点是释放的肟具有强烈恶臭气味并且对人体健康有害。
[0005]烷氧基体系被认为是安全的，这是因为其会释放中性的醇分子，诸如甲醇和乙醇。然而，烷氧基体系具有固化缓慢和储存稳定性相对较差的缺点，并且固化产物对某些材料表现出较差的粘附性。烷氧基体系的上述问题已通过加载大量催化剂或使用双组分(2K)体系部分地得到解决。然而，对快速固化的单组份(1K)有机硅体系的需求仍在不断增加。
[0006]因此，本专利技术的一个目的是提供克服了至少一些已知缺点的单组分(1K)有机硅体系。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种单组分可湿气固化组合物，其包含：
[0008](a)至少一种具有至少一个与硅原子连接的烷氧基的聚有机硅氧烷，
[0009](b)至少一种含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂，
[0010](c)至少一种不同于所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)的促粘剂，和
[0011](d)至少一种固化催化剂。
[0012]所述具有至少一个与硅原子连接的烷氧基的聚有机硅氧烷与所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂的组合使交联的网络体系均匀，从而导致更快的深部固化并改善固化产物的机械和物理性能。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供了包含如本文所定义的单组分可湿气固化组合物的涂料、密封剂或粘合剂。
[0014]本专利技术还涉及由如本文所定义的单组分湿气固化组合物获得的固化产物。
[0015]本专利技术的又一方面涉及如本文所定义的单组分可湿气固化组合物的用途。
[0016]定义
[0017]除非上下文另有明确规定，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物。
[0018]如本文所用，术语“至少一个(种)”是指1个(种)或更多个(种)，即1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多个(种)。关于成分，该指示是指成分的类型，而不是分子的绝对数目。因此，“至少一种聚合物”是指例如至少一种类型的聚合物，即可以使用一种类型的聚合物或若干不同聚合物的混合物。该指示与重量指示一起是指包含在该组合物/混合物中的所有所述类型的化合物，即，除了所述量的所讨论化合物之外，该组合物不包含该类型的其他化合物。
[0019]如本文所用，术语“包含(comprising)”、“包含(comprise)”和“由......构成(comprised of)”与“包括(including)”、“包括(includes)”、“含有(containing)”或“含有(contain)”同义，是包含性或开放式的并且不排除额外的、未述及的成员、要素或方法步骤。如果使用，短语“由
……
组成”是封闭式的并且排除了所有额外的要素。此外，短语“基本上由
……
组成”排除了额外的实质性要素，但允许包含实质上不会改变本专利技术性质的非实质性要素。
[0020]当数量、浓度、尺寸和其他参数以范围、优选范围、上限值、下限值或优选的上下限值的形式表示时，应理解的是，不论是否在上下文中明确提及所获得的范围，还具体公开了可通过将任何上限或者优选值与任何下限或优选值组合而获得的任何范围。
[0021]如本文中结合数值使用的术语“约”涉及相应值的
±
20％、优选
±
10％的方差。
[0022]词语“优选的”、“优选地”、“期望地”和“特别地”以及其同义词在本文中经常用于指在某些情况下可以提供特别益处的本公开的实施方案。然而，对一个或多个可优选的、优选的、期望的或特别的实施方案的陈述并不意味着其他实施方案不可用并且不意欲将那些其他实施方案排除在本公开的范围之外。
[0023]如在本申请整篇中所使用的，词语“可(以)”是在允许的意义上使用的—即意味着具有可能性—而不是在强制性意义上使用。
[0024]如本文中所用，室温为23℃
±
2℃。如本文所用，“环境条件”是指组合物所处于的或者涂层或所述涂层的基材所处于的环境的温度和压力。
[0025]如本文所用，术语“当量(eq.,equivalent)”如在化学符号中通常的那样，涉及反应中存在的反应性基团的相对数目。
[0026]本文所用的术语“当量(equivalent weight)”是指分子量除以有关官能团的数目。“胺氢当量”(AHEW)是含有一个胺氢的有机胺的以克为单位的重量。
[0027]如本文中所用，术语“(共)聚合物”包括均聚物、共聚物、嵌段共聚物和三元共聚物。
[0028]如本文所用，“C1‑
C
n
烷基”基团是指含有1至n个碳原子的一价基团，其是烷烃的基团并且包括直链和支化的有机基团。因此，“C1‑
C
30
烷基”基团是指含有1至30个碳原子的一价基团，其是烷烃的基团并且包括直链和支化的有机基团。烷基的实例包括但不限于：甲基；乙基；丙基；异丙基；正丁基；异丁基；仲丁基；叔丁基；正戊基；正己基；正庚基；和2
‑
乙基己基。在本专利技术中，此类烷基基团可以是未取代的或者可以被一个或多个取代基取代，所述取代基诸如卤素、硝基、氰基、酰氨基、氨基、磺酰基、亚磺酰基、硫烷基(sulfanyl)、亚砜基(sulfoxy)、脲、硫脲、氨磺酰基、磺酰胺和羟基。上面列出的示例性烃基的卤化衍生物特别地可以作为合适的取代烷基的实例提及。然而，通常应注意优选含有1至18个碳原子的未取
代的烷基(C1‑
C
18
烷基)，例如含有1至12个碳原子(C1‑
C
12...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单组分可湿气固化组合物，其包含：(a)至少一种具有至少一个与硅原子连接的烷氧基的聚有机硅氧烷，(b)至少一种含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂，(c)至少一种不同于所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)的促粘剂，和(d)至少一种固化催化剂。2.根据权利要求1所述的单组分可湿气固化组合物，其中所述至少一种聚有机硅氧烷(a)为聚二有机硅氧烷。3.根据权利要求1或2所述的单组分可湿气固化组合物，其中所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)的特征在于以下中的至少一种：i)胺氢当量为80至1500g/eq.；和ii)通过凝胶渗透色谱法确定的重均分子量(Mw)为150至10,000g/mol。4.根据权利要求1至3中任一项所述的单组分可湿气固化组合物，所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂每分子具有至少两个胺氢原子，其胺氢当量为100至1500g/eq.，并且基于硅的摩尔数具有10至40摩尔％的总烷氧基含量(AC)，所述树脂包含以下单元：(R3Si(OR
′
)
w
O
(1
‑
w)/2
)
a
ꢀꢀꢀ
(i)；(R2Si(OR
′
)
x
O
(2
‑
x)/2
)
b
ꢀꢀꢀ
(ii)；(RSi(OR
′
)
y
O
(3
‑
y)/2
)
c
ꢀꢀꢀ
(iii)；和(Si(OR
′
)
z
O
(4
‑
z)/2
)
d
ꢀꢀꢀ
(iv)其中每个R独立地选自C1‑
C
18
烷基、C6‑
C
18
芳基或具有式
‑
R2NHR3或
‑
R2NHR2NHR3的氨基官能的烃基，其中每个R2独立地为C2‑
C
20
亚烷基并且R3为C1‑
C6烷基；a、b、c和d分别定义每个单元(i)至(iv)的摩尔分数，使得a+b+c+d＝1；和w、x、y和z定义烷氧基的摩尔分数，使得0≤w<1、0≤x<2、0≤y<3和0≤z<4。5.根据权利要求4所述的单组分可湿气固化组合物，其中树脂(b)中的每个R独立地选自C1‑
C6烷基、C6‑
C
18
芳基或具有式
‑
R2NHR3或
‑
R2NHR2NHR3的氨基官能的烃基，其中每个R2独立地为C2‑
C8亚烷基并且R3为C1‑
C2烷基。6.根据权利要求4或5所述的单组分可湿气固化组合物，其中所述含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)在R处同时具有甲基和苯基取代。7.根据权利要求4至6中任一项所述的单组分可湿气固化组合物，其中在含烷氧基的氨基官能的有机硅树脂(b)中的a具有0至0.10的值，b具有0.15至0.6的值，c满足条件0<c<0.85并且d具有0至0.05的值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的单组分湿气固化组合物，其中所述至少一种促粘剂(c)包含选自氨基硅烷的化合物，优选选自3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基甲基三甲氧基硅烷、氨基甲基三乙氧基硅烷、3
‑
氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、(N
‑2‑
氨基乙基)
‑3‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、(N
‑2‑
氨基乙基)
‑3‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、二亚乙基三氨基丙基三甲氧基硅烷、苯基氨基甲基三甲氧基硅烷、(N
‑2‑
氨基乙基)
‑3‑
氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
(N
‑
苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
(N,N...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：