含有反应性改性剂的可湿气固化的甲硅烷基化的聚合物组合物制造技术

技术编号:7352127 阅读:219 留言:0更新日期:2012-05-18 22:49
一种可湿气固化的树脂组合物,其包括:(a)具有至少一个可水解的甲硅烷基的可湿气固化的聚合物;(b)反应性改性剂;(c)催化可湿气固化的聚合物(a)和反应性改性剂(b)之间在固化条件下的反应的催化剂;和任选地,所述组合物可含有一种或多种常规的组分,包括颜料,填料,固化催化剂,染料,增塑剂,增稠剂,偶联剂,增补剂,挥发性有机溶剂,润湿剂,增粘剂,交联剂,热塑性聚合物,紫外线稳定剂,及其组合。所述可湿气固化的树脂组合物在生产粘合剂(包括热熔粘合剂,底漆,密封剂和涂料)中是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及可湿气固化的树脂组合物,其具有低的挥发性有机物含量,但是具有期望的低粘度,该组合物在固化后提供一种固化的产品,其具有高的模量和拉伸强度的期望组合。更具体地,本专利技术涉及含有甲硅烷基化的聚合物和反应性改性剂的可湿气固化的树脂组合物,以及涉及含有这些可湿气固化的树脂组合物的可湿气固化的密封剂,粘合剂(包括热熔粘合剂),底漆,和涂料组合物。
技术介绍
可水解的硅烷-封端的聚合物通常用于粘合剂,密封剂和涂料的市场。这至少部分归因于它们的环境友好性,低挥发性有机物含量特性。某些可水解的硅烷-封端的聚合物和它们在密封剂,粘合剂和涂料中的用途已经披露于现有技术中。说明性地,美国专利3,627,722披露了由异氰酸酯-封端的聚合物制备的聚氨酯密封剂,其中至少5%的异氰酸酯基团用三烷氧基甲硅烷基基团封端。美国专利7,319,128披露了有机基氧基甲硅烷基-封端的聚合物,其通过使羟基封端的有机聚合物与异氰酸基官能的硅烷在催化剂存在下反应获得。美国专利6,001,946披露了基于氨基烷基硅烷的马来酸酯加合物的可固化硅烷-封端的聚合物。遗憾的是,与常规的基于氨基甲酸酯的粘合剂和密封剂相比,由可水解的硅烷封端的聚合物制备的固化产物往往具有比所需要的低的模量和拉伸强度。已经进行努力来改善由甲硅烷基化的聚合物制备的产物的模量和拉伸强度。说明性的是,美国专利5,990,257披露了在甲硅烷基化的聚氨酯预聚r>物的形成中使用极低不饱和度聚醚多元醇制备的甲硅烷基化的聚氨酯。‘257专利披露了这些甲硅烷基化的聚氨酯在固化成低粘性密封剂时显示出改善的机械性质。同样地,美国专利6,498,210描述了甲硅烷基化的聚氨酯聚合物,其含有未反应的异氰酸酯基团或低分子量终止剂。’210专利披露了这些聚合物在固化后提供改善的拉伸强度。此外,美国专利6,001,946披露了一类N-甲硅烷基烷基-天冬氨酸酯-封端的聚氨酯聚合物和由所述甲硅烷基化的聚合物制备的密封剂制剂,据说所述甲硅烷基化的聚合物显示出改善的伸长率,拉伸强度和抗撕性能。迄今为止,使用可水解的硅烷封端的聚合物的树脂组合物通常需要使用挥发性有机溶剂从而在固化之前提供理想的粘度。为了满足越来越苛刻的环境规章,先前已经在努力减少树脂组合物的挥发性有机物含量。例如,美国专利5,719,251披露了某些反应性有机硅化合物,其可用于提供涂料,粘合剂等,其声称具有低的挥发性有机物含量。但是,这个专利没有披露在固化之前显示出低挥发性有机物含量和低粘性的组合和在固化之后显示出改善的模量和拉伸强度的任何组合物。在热熔体应用领域,通常使用含有增粘剂,填料和其它添加剂的热塑性聚合物。这些热熔组合物在室温是固体,但是在升高的温度下会流动。因为这些组合物主要由未交联的热塑性组分组成,它们常常具有低的模量,并且易于蠕变和在静态载荷下冷流动,这使得它们不适合于粘合剂接合的强度很关键的许多应用,例如在卡车拖车的构建中将重金属片材粘结在一起所需的粘合剂接合的强度。接合处的重量,连同震动以及由于在热和潮湿的气候中暴露于太阳导致的环境热和湿气,能够导致使用已知的热熔粘合剂得到的粘合性接合变形并且最终失效。可湿气固化的热熔粘合剂组合物在本领域中通常是已知的,其部分地解决了前述的缺点。这些组合物常常含有热塑性组分例如氯化的石蜡或增塑剂,苯乙烯嵌段共聚物,丁基橡胶或聚-α-烯烃,和基于多元醇或多胺的甲硅烷基化的聚氨酯,其含有聚丁二烯,聚酯,丙烯酸类化合物,聚碳酸酯或聚硫醚主链。可湿气固化的热熔粘合剂组合物含有热塑性组分的连续相,其中甲硅烷基化的氨基甲酸酯在施用的过程中分散并且交联。但是该热塑性连续相当置于静态载荷下时仍然易于蠕变和冷流动。当可湿气固化的热熔树脂组合物的甲硅烷基化的聚氨酯组分与它的热塑性组分不相容时,将会在这两者之间发生很少(如果有的话)的交联,由此引起固化的物质的相分离。因此,单组分和可湿气固化的热熔组合物,由于热塑性聚合物从所述甲硅烷基化的聚氨酯在静态载荷下剥离(debond),可能显示出不足的强度和模量。甲硅烷基化的聚氨酯相也可能太具弹性并且模量太低,从而不能提供期望水平的粘结强度。因此,仍然需要与树脂组合物相容的可水解的硅烷-封端的聚合物,其具有低的挥发性有机物含量,并且在固化之前聚合期望的低粘度,并且它在固化后,显示出高的模量和拉伸强度。本专利技术提供该需要的一种解决方案。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及可湿气固化的树脂组合物,其包括(a)具有至少一个可水解的甲硅烷基的可湿气固化的聚合物;(b)反应性改性剂;和(c)催化剂,其用于在固化条件下催化可湿气固化的聚合物(a)和反应性改性剂(b)之间的反应。任选地,所述组合物可含有一种或多种常规组分,包括填料,增塑剂,触变剂,紫外线稳定剂,羟基封端的聚合物和粘着力促进剂。本专利技术的反应性改性剂(b)是具有通式(1)或(2)的化合物:G1[-R1SiR2a(OR3)3-a]b    (式1);和G2[-SiR4c(OR5)3-c]d      (式2)其中:G1选自含有5至16个碳原子的二价或多价环状烃基,含有3至16个碳原子的二价或多价环状杂烃基,其中所述杂原子选自氧,硅和硫;和含有3至8硅原子和3至8氧原子的二价或多价环状硅氧烷基团;G2选自含有3至16个碳原子的单价或二价直链烃基;和含有3至16个碳原子的单价或二价线性杂烃基,其中所述杂原子选自氧,硅和硫;每次出现时R1独立地选自硅原子和G1之间的共价键,含有1至18个碳原子的二价烃基,和任选地所述二价烃基含有至少一个选自氧,硅和硫的杂原子;每次出现时R2是含有1至12个碳原子的单价烃基;每次出现时R3是含有1至12个碳原子的单价烃基;每次出现时R4是含有1至12个碳原子的单价烃基;每次出现时R5是含有1至12个碳原子的单价烃基;每次出现时a,b,c和d独立地为整数,其中a是0至2;b是2至6;c是0至2;和d是1或2,条件是(i)当R1是化学键时,那么所述硅原子共价键合至G1的碳原子;(ii)当R1含有杂原子时,所述硅原子键合至R1的碳原子;(iii)当G2含有杂原子时,G2的末端原子是碳原子;并且(iv)当所述硅原子附接至G2时,所述硅原子共价键合至G2的末端碳。另一方面,本专利技术涉及固化的组合物,其由前述的可湿气固化的组合物固化而制备。在又一方面,本专利技术涉及含有前述可湿气固化的组合物的密封剂(包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.01 US 61/174,768;2010.04.26 US 12/767,7151.一种可湿气固化的树脂组合物,其包括:
(a)具有至少一个可水解的甲硅烷基的可湿气固化的聚合物;
(b)通式(1)或式(2)的反应性改性剂:
G1[-R1SiR2a(OR3)3-a]b    (式1);和
G2[-SiR4c(OR5)3-c]d      (式2)
其中:
G1选自含有5至16个碳原子的二价或多价环状烃基,含有3至
16个碳原子的二价或多价环状杂烃基,其中杂原子选自氧,硅和硫;
和含有3至8个硅原子和3至8个氧原子的二价或多价环状硅氧烷基
团;
G2选自含有3至16个碳原子的单价或二价直链烃基;和含有3
至16个碳原子的单价或二价线性杂烃基,其中杂原子选自氧,硅和硫;
R1每次出现时独立地选自硅原子和G1之间的共价键,含有1至
18个碳原子的二价烃基,和任选地所述二价烃基含有至少一个选自氧,
硅和硫的杂原子;
R2每次出现时独立地为含有1至12个碳原子的单价烃基;
R3每次出现时独立地为含有1至12个碳原子的单价烃基;
R4每次出现时独立地为含有1至12个碳原子的单价烃基;
R5每次出现时独立地为含有1至12个碳原子的单价烃基;
a,b,c和d每次出现时独立地为整数,其中a为0至2;b为2
至6;c为0至2;和d为1或2,条件是,
(i)当R1为化学键时,那么所述硅原子共价键合至G1的碳原
子;
(ii)当R1含有杂原子时,所述硅原子键合至R1的碳原子;
(iii)当G2含有杂原子时,G2的末端原子是碳原子;和
(iv)当所述硅原子附接至G2时,所述硅原子共价键合至G2的
末端碳;和
(c)催化可湿气固化的聚合物(a)和反应性改性剂(b)之间在湿气固化条
件下的反应的催化剂。
2.权利要求2的可湿气固化的树脂组合物,其中所述可湿气固化的聚
合物(a)具有通式(3):
其中:
R6每次出现时独立地为单价或多价有机聚合物片段,其数均分子量为
500至25,000克每摩尔(g/mol);
R7每次出现时独立地为含有1至12个碳原子的二价亚烃基,其选自二
价亚烷基,亚烯基,亚烷芳基,亚...

【专利技术属性】
技术研发人员:M黄RW科鲁兹B法尔克E波尔SC苏J内谢瓦特PE拉姆达特
申请(专利权)人:莫门蒂夫性能材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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