有机硅-聚烯烃杂化弹性体制造技术

公开了一种能够流动的有机硅

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅
‑
聚烯烃杂化弹性体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年2月10日提交的美国临时专利申请号63/147,893的优先权和所有优点，该美国临时专利申请的内容以引用方式并入本文。


[0003]本公开整体涉及有机硅组合物，并且更具体地涉及能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物以及由其制备的固化产物和复合材料。
[0004]相关技术描述
[0005]有机硅是用于许多商业应用的聚合物材料，主要是由于它们具有优于它们的碳基类似物的显著优点。更具体地被称为聚合硅氧烷或聚硅氧烷的有机硅包括无机硅
‑
氧主链(
…–
Si
–
O
–
Si
–
O
–
Si
–
O
–…
)，其具有连接至硅原子的有机侧基。有机侧基可用于将这些主链中的两个或更多个主链连接在一起。通过改变
‑
Si
‑
O
‑
链长、侧基和交联，可合成具有多种性能和组成的有机硅，其中有机硅网络的稠度从液体到凝胶到橡胶再到硬塑料不等。有机硅材料和硅氧烷基材料用于多种最终用途应用和环境中，包括作为广泛多种工业、家庭护理和个人护理制剂中的组分。
[0006]最常见的有机硅材料基于直链有机聚硅氧烷聚二甲基硅氧烷(PDMS)(一种有机硅油)，其次是基于由支链和笼状低聚硅氧烷形成的有机硅树脂的那些。由于有机聚硅氧烷的固有属性，包括低损耗和稳定的光传输能力、高热稳定性和氧化稳定性以及生物相容性，这些材料中的许多通过提供增强的性能和益处而实现独特的技术。
[0007]遗憾的是，尽管在许多技术中取得了广泛的成功，但由于许多常规硅氧烷的属性不太理想，诸如它们的机械性能弱，这可能在特性较差或不合适(诸如拉伸强度低、撕裂强度低等)的材料中表现出来，因此在某些应用中使用有机硅材料仍然受到限制(即使可行)。因此，基于碳的聚合物(诸如基于聚烯烃、聚丙烯酸酯和聚氨酯树脂的那些)经常用于原本可以受益于有机硅的特定固有属性的应用中。使问题进一步复杂化的是，常规硅氧烷与大多数基于碳的聚合物不相容，这通常是由于不混溶性和/或表现出彼此对抗的特性。

技术实现思路

[0008]提供了一种能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物(“能够流动的组合物”)。该能够流动的组合物包含(A)每分子平均包含至少一个官能团X的聚硅氧烷，以及(B)分散在聚硅氧烷(A)中的官能化聚烯烃。官能化聚烯烃(B)平均每分子包含至少一个官能团Y，其能够与聚硅氧烷(A)的官能团X反应以在它们之间形成键。
[0009]还提供了一种制备能够流动的组合物的方法(“制备方法”)。该制备方法包括将官能化聚烯烃(B)分散在聚硅氧烷(A)中，从而制备能够流动的组合物。
[0010]还提供了一种能够固化的组合物。该能够固化的组合物包含能够流动的组合物和固化催化剂、填料和/或交联剂。
[0011]还提供了一种能够固化的组合物的固化产物和制备该固化产物的方法。
具体实施方式
[0012]本文提供了一种能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物(“能够流动的组合物”)，以及制备该组合物的方法(“制备方法”)。如从本文的描述将理解的，能够流动的组合物提供了含有有机硅和聚烯烃组分两者的杂化组合物，并且可在没有溶剂的帮助下制备和使用。由于有机硅和聚烯烃组分通常被理解为彼此不混溶或以其他方式彼此不相容，因此所用的特定化合物和条件提供了表现出用常规方法和材料可能无法获得的期望特性和性能的独特杂化材料。同样，能够流动的组合物可被开发为有效且经济地制备许多功能组合物及其组分的平台，包括在一些不太合适(即使可行)与常规材料一起使用的应用中。实际上，本文还提供了一种能够固化的组合物和由其制备的固化产物以及其制备方法，并在下面的实施例中进行说明。
[0013]鉴于本公开内容，本领域技术人员将容易理解本专利技术组合物的独特结构和物理特征与有用的生产技术(诸如熔融共混和反应性挤出)相容，而没有与传统材料一起使用此类技术所固有的某些缺点。另外，也如本文所述和所示，本专利技术组合物使得能够制备具有增强的性能特征的产品，包括具有改善的韧性(例如，增加的撕裂强度)和耐化学性(例如，增加的耐溶剂溶胀性)、令人满意的伸长率和拉伸强度以及期望的触觉的能够注射成型的制品。此类制品可具体用于由常规材料提供的特定性能特征通常相互排斥并且增强任何一种性能可降低使用者的积极触觉体验的消费制品中。
[0014]该能够流动的组合物一般包含(A)聚硅氧烷以及(B)分散在聚硅氧烷(A)中的官能化聚烯烃。聚硅氧烷(A)平均每分子包含至少一个官能团X，并且官能化聚烯烃(B)平均每分子包含至少一个官能团Y，其能够与聚硅氧烷(A)的官能团X反应以在它们之间形成键。如从以下描述将理解的，聚硅氧烷(A)每分子可平均包含至少两个或更多个官能团X，并且官能化聚烯烃(B)每分子可平均包含至少两个或更多个官能团Y。
[0015]所谓“能够流动”，意指能够流动的组合物在25℃下是能够流动的和/或具有能够在25℃下测量的粘度。在某些实施方案中，能够流动的组合物在不存在任何溶剂(例如，有机溶剂)的情况下是能够流动的。通常，即使当能够流动的组合物基本上由组分(A)和(B)组成、另选地由组分(A)和(B)组成时，能够流动的组合物也是能够流动的。换句话说，组分(A)和(B)一起通常是能够流动的。在这些或其他实施方案中，能够流动的组合物的粘度能够在25℃下经由Brookfield LV DV
‑
E粘度计测量，该粘度计具有根据能够流动的组合物的粘度选择的转子；另选地(或另外)，可使用平行板几何形状。能够流动的组合物的粘度可变化，特别是基于组分(A)和(B)的选择以及它们的相对量，如下所述。然而，出于本公开的目的，能够流动的组合物可以呈胶的形式，因为胶仍然具有能够流动特征，即使胶不具有可以在25℃下容易测量的粘度。然而，能够流动的组合物不必是胶，使得在其他实施方案中，能够流动的组合物是液体而不是胶。在这些或其他实施方案中，基于与组分(A)和(B)一起存在其他组分，例如液体有机硅橡胶、稀释剂、有机溶剂等，能够流动的组合物可以是能够流动的。
[0016]下面依次描述了聚硅氧烷(A)和官能化聚烯烃(B)以及可存在于能够流动的组合物中的另外的化合物，这些化合物在本文中可统称为能够流动的组合物的“组分”(即，分别为“组分(A)”、“组分(B)”等)或类似地，可统称为“化合物”和/或“试剂”(A)和/或(B)等。
[0017]如上文所介绍，能够流动的组合物包含聚硅氧烷(A)。如本领域技术人员所理解
的，聚硅氧烷是包含硅氧烷主链(即，由无机硅
‑
氧
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硅基团(即，
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Si
‑
O
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Si
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)构成的至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能够流动的有机硅
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聚烯烃组合物，包含：(A)每分子平均包含至少一个官能团X的聚硅氧烷；以及(B)分散在所述聚硅氧烷(A)中的官能化聚烯烃，所述官能化聚烯烃(B)每分子平均包含至少一个官能团Y，其中所述官能化聚烯烃(B)的所述官能团Y能够与所述聚硅氧烷(A)的所述官能团X反应以在它们之间形成键。2.根据权利要求1所述的能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物，其中所述聚硅氧烷(A)具有以下平均单元式：[X
m
R
13
‑
m
SiO
1/2
]
a
[X
n
R
12
‑
n
SiO
2/2
]
b
，其中X是以上定义的所述官能团，每个R1是独立选择的烃基基团，下标m在由下标a指示的每个部分中独立地为1或0，下标n在由下标b指示的每个部分中独立地为1或0，并且下标a和b各自是使得a+b＝1的摩尔分数，前提条件是0＜a＜1、0＜b＜1，并且所述聚硅氧烷(A)包含至少一个官能团X。3.根据权利要求1或2所述的能够流动的有机硅
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聚烯烃组合物，其中：(i)所述聚硅氧烷(A)每分子平均包含至少两个官能团X；(ii)每个官能团X是硅键合的烯属不饱和基团或氨基烷基基团；(iii)每个官能团X是末端的；或者(iv)(i)
‑
(iii)的任何组合。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物，其中所述聚硅氧烷(A)：(i)在25℃下表现出至少1000cP的粘度；(ii)具有50至1200的聚合度(DP)；(iii)具有1.5至2.5的多分散性指数(PDI)；(iv)基于组分(A)和(B)的组合重量，以60重量％至99重量％的量存在于所述能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物中；或者(v)(i)
‑
(iv)的任何组合。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物，其中：(i)所述官能化聚烯烃(B)包含官能化聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乙烯
‑
α烯烃共聚物；(ii)所述官能化聚烯烃(B)每分子平均包含至少两个官能团Y；(iii)每个官能团Y包含氢化甲硅烷基基团或酸酐基团；或者(iv)(i)
‑
(iii)的任何组合。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的能够流动的有机硅
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聚烯烃组合物，其中所述官能化聚烯烃(B)：(i)具有2至10的多分散性指数(PDI)；(ii)基于所述官能化聚烯烃(B)的总重量，用0.1重量％至5重量％的包含官能团Y的官能团部分来官能化；(iii)基于组分(A)和(B)的组合重量，以1重量％至40重量％的量存在于所述能够流动的有机硅
‑
聚烯烃组合物中；或者(iv)(i)
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(iii)的任何组合。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的能够流动的有机硅
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聚烯烃组合物，还包含适于促进所述聚硅氧烷(A)的所述官能团X与所述官能化聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：