溶液中的碳烯作为有机聚硅氧烷缩聚催化剂的用途制造技术

本发明专利技术涉及新颖的在溶液中稳定的碳烯作为有机聚硅氧烷缩聚催化剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够在室温下被硫化成弹性体的一种有机聚硅氧烷组合物，该弹性体通过缩聚进行聚合或交联并且不含显示出毒性问题的基于烷基锡的催化剂。本专利技术还涉及具有碳烯结构并且在溶液中稳定的多种新颖的催化缩聚组合物作为有机聚硅氧烷缩聚反应催化剂的用途。
技术介绍
通过缩聚进行交联的弹性体配方通常包含:一种硅酮油，该硅酮油通常为一种聚二甲基硅氧烷、具有羟基端基并且任选地用一种硅烷来预官能化以便具有烷氧基末端；一种交联剂；一种缩聚催化剂，常规地为一种锡盐或一种钛酸烷基酯；一种增强填料以及其他任选的添加剂，如增量填料、助黏附剂、色料、杀生物剂等。这些可以在室温下硫化的有机聚硅氧烷组合物是众所周知的并且被分类成2个不同的组:单组分组合物(RTV-1)以及双组分组合物(RTV-2)。术语“RTV”是“室温硫化”的首字母缩略词。在交联过程中，水(或者在RTV-1组合物的情况下由大气水分提供的，或者在RTV-2的情况下被引入该组合物的一部分中的)使缩聚反应能够进行，这导致了弹性体网状物的形成。 通常，当暴露于来自空气中的水分时，单组分(RTV-1)组合物发生交联，这就是说，它们不能在一种封闭的介质中发生交联。例如，作为密封剂或冷固粘合剂使用的单组分硅酮组合物遵循以下机理:进行乙酰氧基硅烷、酮亚胺氧基硅烷、烷氧基硅烷等类型的反应性官能团的水解，接着进行所形成的硅烷醇基团与其他残留的反应性官能团之间的缩合反应。该水解通常是借助从暴露于大气的表面扩散到该材料中的水蒸汽来进行的。通常，该缩聚反应的动力学是极慢的；因此用适合的催化剂来催化这些反应。作为所使用的催化剂，最经常使用的是基于锡、钛、胺的催化剂，或这些催化剂的组合物。基于锡(具体地参见FR-A-2557582)以及基于钛(具体地参见FR-A-2786497)的催化剂是非常有效的催化剂。至于双组分组合物，它们以两种组分的形式销售和储存，一种第一组分包含基础聚合物材料而第二组分包含该催化剂。在使用的时候将这两种组分混合并且该混合物以一种较硬的弹性体的形式进行交联。这些双组分组合物是众所周知的，并且具体地在WalterNoll的书籍《娃酮化学与工艺》1968,第二版,第395至398页(“Chemistry and Technologyof Silicones”1968, 2nd Edition, on pages395to398)上进行描述。这些组合物实质上包括4种不同的成分:-一种反应性的α，ω - 二羟基二有机聚硅氧烷聚合物，-一种交联剂,通常为一种娃酸盐或一种聚娃酸盐，-一种锡催化剂，以及-水。通常，该缩合催化剂基于一种有机锡化合物。确实，许多锡基催化剂早已被提出作为这些RTV-1或RTV-2组合物交联的催化剂。常规的缩聚催化剂包括二烷基锡化合物，具体地是二烷基锡二羧酸酯类如二月桂酸二丁基锡以及二乙酸二丁基锡、钛酸烷基酯化合物类如钛酸四丁基酯或钛酸四异丙酯、以及钛螯合物类(EP-A-0885933、US-5519104、US-A-4515932、US-A-4563498、US-A-4528353)。然而，这些基于烷基锡的催化剂，虽然非常有效，通常为无色的、液态的并且可溶解于硅酮油中，但是具有有毒的缺点(CMR2生殖毒性)。 对于有机聚硅氧烷缩聚反应催化剂来说另一个重要的方面是罐藏期，也就是说，在该罐藏期期间该组合物在混合后能够被使用而不发生固化。这个时间必须足够长以使得它能被使用，但又必须足够短以得到一个模制的物品，该物品在其被制成后最迟几分钟或几小时能被处理。因而，该催化剂必须使得有可能获得该被催化的混合物的罐藏期与能够处理该模制的物品之前的时间(这些时间取决于目标应用诸如像，密封件的模制或制造)之间好的折衷。此外，该催化剂必须给予该被催化的混合物不会随储存时间而变化的铺展时间。申请FR0341232涉及在由至少一种亲核碳烯组成的催化剂(或引发剂)存在的情况下通过聚合经由聚有机硅氧烷的开环和/或再分布来制备聚有机硅氧烷的方法。申请FR0603563涉及一种用于聚有机硅氧烷类的缩聚的方法，该方法也使用了具有碳烯结构的催化剂。上述两个申请中所描述的碳烯催化剂是不稳定的，并且必须通常或者以晶态形式使用，或者由前体盐原位生成。实际上，碳烯是在露天条件下降解的高度反应性的种类，这暗示着在惰性气氛下来储存和处理它们。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种用于有机聚硅氧烷缩聚的催化剂，该催化剂是无毒的、在露天下稳定达几个月、并且因此是容易地可运输的，从而使得能够容易地在工业上应用而不需要原位生成该催化剂的附加步骤。本专利技术的另一个目的是提供一种催化剂，该催化剂是无毒的，但仍然同时满足储存、加工以及通过缩聚进行聚合或交联的约束条件，而同时无论所使用的交联类型，该催化剂都是可用的。本专利技术的另一个目的是提供一种新颖的无毒的催化剂，该催化剂使得能够进行表面交联以及还有尽可能完整的核交联。本专利技术的另一个目的还有提供多种新颖的催化剂，这些催化剂使得聚有机硅氧烷能够在来自空气的水分或水存在的情况下进行聚合或交联。本专利技术的另一个目的是提供一种新颖的无毒的用于有机聚硅氧烷缩聚的催化剂，该催化剂的合成是廉价的，这是因为它没有对具有碳烯结构的现有技术催化剂的约束条件，这些约束条件具体地说是与它们的不稳定性相关联的，并且要求在一种无水介质中进行合成和/或一个通过升华作用进行的具有很低的收率的纯化步骤。其中，本专利技术所实现的这些目的，首先涉及一种基于硅酮的弹性体前体组合物X，该组合物包括:-一种硅酮底物B，该硅酮底物包括至少一种聚有机硅氧烷油或胶质C，所述油或胶质C是(i)通过缩聚反应可聚合的或可交联的并且具有(ii)25°C下在IOmPa.s与1.5xl06mPa.s之间的动态粘度；以及-一种催化组合物Y’，该催化组合物包括:a)催化上有效量的至少一种缩聚催化剂A，该缩聚催化剂A是具有以下式(I)的一种碳烯:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硅酮的弹性体前体组合物X，包括：?一种硅酮底物B，该硅酮底物包括至少一种聚有机硅氧烷油或胶质C，所述油或胶质C是(i)通过缩聚反应可聚合的或可交联的并且具有(ii)25℃下在10mPa.s与1.5x106mPa.s之间的动态粘度；以及?一种催化组合物Y’，该催化组合物包括：a)催化上有效量的至少一种缩聚催化剂A，该缩聚催化剂是具有以下式(I)的碳烯：其中：?符号X是选自于由以下原子或基团组成的组：?O?、?S?、?N(R)?以及?P(R)?，其中R是一个C1?C30基团，?R1、R2以及R3是相同的或不同的、任选取代的C1?C30基团，这些基团任选地包括选自下组的一个或多个原子，该组由以下各项组成：S、P、Si、N以及O，并且?符号X、R1、R2以及R3当成对采用时可以形成一个5?、6?或7?员环，以及b)至少一种溶剂，该溶剂包括至少一种醇G。FDA0000453792290000011.jpg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.07 FR 11561711.一种基于硅酮的弹性体前体组合物X，包括: -一种娃酮底物B,该娃酮底物包括至少一种聚有机硅氧烷油或胶质C,所述油或胶质C是(i)通过缩聚反应可聚合的或可交联的并且具有(ii)25°C下在IOmPa.s与1.5xl06mPa.s之间的动态粘度；以及 -一种催化组合物Y’，该催化组合物包括: a)催化上有效量的至少一种缩聚催化剂A，该缩聚催化剂是具有以下式(I)的碳烯: 3 W>%, R1 ,R ^ /NI.I,* R ^(I) 其中: -符号X是选自于由以下原子或基团组成的组:-0-、-S-、-N(R)-以及-P(R) _，其中R是一个C1-C3tl基团， -R1、!?2以及R3是相同的或不同的、任选取代的C1-C3tl基团，这些基团任选地包括选自下组的一个或多个原子，该组由以下各项组成:S、P、S1、N以及O，并且 -符号X、R1、R2以及R3当成对采用时可以形成一个5-、6_或7-员环，以及 b)至少一种溶剂，该溶剂包括至少一种醇G。2.如权利要求1所述的组合物X，其特征在于，该催化剂A具有式(II)或(II’): TiT1rI了4*\ /4\AzN、\^N N/ N了3\T/\TY2 SmMt(H)_ 其中: -符号A1以及A2独立地表不一个碳或氮原子,应理解的是: 1)在式(II)中，当该符号A1表示一个氮原子时，则符号T4是不存在的，而当该符号A2表不一个氮原子时，则符号T3是不存在的；并且 2)在式(II’)中，当该符号A1表示一个氮原子时，则符号T4或1>是不存在的，而当该符号A2表不一个氮原子时,则符号T3或Τ3，是不存在的； -这些符号T3、T3，、T4以及Τ4，独立地表示一个氢原子，或以下基团之一:烷基，任选地被烷基或烷氧基基团取代的环烷基；任选地被烷基或烷氧基基团取代的芳基，烯基，炔基，或芳烷基，该芳烷基中芳基部分任选地被烷基或烷氧基基团所取代； -当A1和A2各自均表示一个碳原子时，这些符号T3和T4能一起并且与A1和A2形成一个芳基，应理解的是，在这种情况下，IV和Τ4，是不存在的；-当符号?\、T2、T3、T3.、T4以及Τ4，位于式(II)以及(II’)中两个相邻的环成员上时，这些符号可以成对地形成一种饱和或不饱和的烃基链，并且-这些符号T1以及T2彼此独立地表示: 1)以下基团之一:烷基，任选地被烷基基团取代的环烷基，全氟化的或任选地被全氟烷基基团所取代的烷基，任选地被烷基或烷氧基基团所取代的环烷基；任选地被烷基或烷氧基基团所取代的芳基，烯基，炔基，或芳烷基，该芳烷基中芳基部分任选地被烷基或烷氧基基团所取代；或 2)具有以下式(IV)的单价基: -V1-V2 (IV) 其中: -VI是一种饱和的或不饱和的二价烃基基团，优选是一种直链的或支链的C1-Cltl亚烷基，该基团是任选取代的，并且 -V2是选自下组的一种单价基团，该组由以下取代基组成: -烷氧基，-ORa，其中符号Ra对应于一个氢原子或一个烷基或芳基基团； -甲娃烷基，-Si (ORb) x (Rti)3I,其中符号Rb对应于一个氢原子或一个烷基、甲娃烷基或硅氧烷基基团，其中符号Re对应于一个烷基或芳基基团并且符号X是等于0、1、2或3的整数；以及 -胺，优选-N (Ra)2，其中符号Ra对应于一个氢原子或对应于一个烷基或芳基基团。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·马里佛内，L·圣雅莱梅斯，
申请(专利权)人：蓝星有机硅法国公司，
类型：
国别省市：