可湿固化组合物的制作方法_5

文档序号:9634788阅读:来源:国知局
亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)U, 2-二氨基乙烷-四(亚 甲基膦酸)(H)TMP)和膦酸丁烷三羧酸(PBTC)。
[0135] 在另一个实施方案中,可存在或添加式0 = P(OR21)3g(OH)J^化合物,其中g为1 或2, R21为如R 2°的定义或具有一个或多个氨基的二价或多价烃。
[0136] 另一种类型为式R6P(O) (OH)2的膦酸化合物,例如烷基膦酸,优选己基或辛基膦 酸。
[0137] 在一个实施方案中,所述酸性化合物可选自式(R22O)PO(OH)J^磷酸的单酯;式 R22P(O) (OH)2的膦酸;或式(R8O)P (OH)2的亚磷酸的单酯,其中R22是C1-C18烷基、C 2-C2。烷氧 基烷基、苯基、C7-C12烷基芳基、C 2-(:4聚氧化烯酯或其与二酯的混合物等。
[0138] 在另一个实施方案中,组分(F)是酸性化合物例如支化的C4-C3。烷基羧酸,包括具 有α叔碳的C 5-C1JI,或其两种或更多种的组合。这样的合适的化合物的实例包括但不限 于,Versatic?酸、月桂酸和硬脂酸。在一个实施方案中,所述酸性化合物可为含支化的烷 基羧酸的混合物。在一个实施方案中,所述酸性化合物是主要的三级脂肪族C 1。羧酸的混合 物。
[0139] 通常,所述固化速率改性组分(F)相对于加速剂(C)以少于或等于1的摩尔比加 入。在实施方案中,所述固化速率改性组分(F)以1:15-1:1的(F) : (C)的摩尔比加入。
[0140] 在一个实施方案中,所述组合物可进一步包含(G)有机官能的硅化合物、低分子 量有机聚合物、高沸点溶剂或其两种或更多种的组合。有机官能的硅化合物包括但不限于, 有机官能的硅烷和/或有机官能的硅氧烷。已发现使用有机官能的硅烷、有机官能的硅氧 烷和/或具有羧酸催化剂组分的低分子量有机聚合物可增强组合物的性能。所述组合物仍 具有良好的可固化性和粘附性同时在存储时保持稳定性并不表现出相分离。
[0141] 所述低分子量有机聚合物、高沸点溶剂和有机官能的硅化合物在此也可称为增充 剂。
[0142] 适合作为增充剂的低分子量有机聚合物包括沸点大于150 °C,在一个实施方案中 沸点为150-450°C的化合物或材料。合适的作为增充剂的低分量化合物的实例包括但不限 于含重复醚键-R-O-R-的聚醚多元醇和具有两个或更多个羟基作为末端官能团,或其 两种或更多种的组合。在一个实施方案中,聚乙二醇可作为增充剂。
[0143] 适合作为增充剂的高沸点分子包括沸点至少150°C的高沸点溶剂。例如,沸点为 150-450 °C,225-375 °C,甚至275-325 °C。作为增充剂的高沸点溶剂的实例包括但不限于 DMF、DMS0、卡必醇或其两种或更多种的组合。
[0144] 所述有机官能的硅化合物可选自多种化合物,包括但不限于,羧酸、酯、聚醚、酰 胺、胺、烷基、芳基、芳香族接枝或封端的硅氧烷、有机聚合物或其两种或更多种的组合。例 如,所述有机官能的娃可为烷基封端的硅氧烷诸如,例如甲基封端的PDMS。所述有机官能的 硅化合物可被称为有机硅化合物。所述有机硅化合物可为线性的或支化的。合适的有机官 能的硅化合物的实例包括但不限于,氢化官能的硅氧烷、乙烯基官能的硅氧烷、羟基官能的 硅氧烷和氨基官能的硅氧烷。在一个实施方案中,所述增充剂是有机官能的聚二甲基硅氧 烷化合物诸如,例如氢化物封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基 封端的聚二甲基硅氧烷或氨基封端的聚二甲基硅氧烷。
[0145] 在一个实施方案中,所述组合物包含下式的有机官能的硅氧烷:
[0146] M Dh D,k Tz T,j M
[0147] 其中 M 代表 R63Si01/2;D 为 R 72Si02/2;D' 为 R s2Si02/2, T 为 R9Si03/2;T' 为 R 10SiO372; R6、R7、R8、R9和R 1(]独立地选自氢和单价有机基团,例如烷基、杂烷基、烯基、杂烯基、环烷基、 杂环烷基、芳基、杂芳基、芳氧基、芳烷基、杂芳烷基、烷基芳基、杂烷基芳基、环氧基、氨基、 巯基、三氟丙基、聚氧化烯基、含硅烷基、含硅芳基、由至少两个R 6、两个R7或两个R8基团形 成的烷基桥、芳基桥、烷基芳基桥或芳烷基桥。h、k、z和j的值可变化很大,取决于本发明 聚合物所需的最终粘度。在一个实施方案中,所述有机官能的硅化合物的粘度在25°C下约 1厘沲&3〇至25°(:下约2,000,000厘沲&3〇的范围内。在另一个实施方案中,所述有 机官能的硅化合物的粘度在25°C下约IcSt至25°C下约200, OOOcSt的范围内。在另一个 实施方案中,所述有机官能的硅化合物的粘度在25°C下约IcSt至25°C下约10, OOOcSt的 范围内。在另一个实施方案中,所述有机官能的硅化合物的粘度在25°C下约IcSt至25°C 下约3, OOOcSt的范围内。这里如在说明书和权利要求书的其他地方,数值可被组合以形 成新的或未公开的范围。所述有机官能的硅化合物包含至少一个有机基团。在一个实施方 案中,R 6、R7、和R8独立地选自C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13烯氧基、 C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷 氧基、C7-C13烷基芳基、C7-C13烷基芳氧基和C2-C8醚基。在一个实施方案中,R 6、R7、R8、 R9和/或R w基团中的至少一个为氢。
[0148] 在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷化合物包含烷氧基、烷基芳基、醚基或 其两种或更多种的组合。合适的烷氧基的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙 氧基、丁氧基、异丁氧基等。合适的烷基芳基的实例包括但不限于烷基酚。合适的醚基的实 例包括烷基醚例如但不限于甲基醚基团、乙基醚基团、丙基醚基团、丁基醚基团等,及其两 种或更多种的组合。
[0149] 在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷可为下式:
[0151] 其中R6、R\ R8、h和k如上所述。在一个实施方案中,所述有机官能的硅化合物的 粘度为25°C下约IcSt至25°C下约2,000cSt。在一个实施方案中,至少一个R 6选自烷基、 芳基、烷氧基、醚基或其两种或更多种的组合。
[0152] 在一个实施方案中,所述有机官能的硅化合物具有下式:
[0154] 其中h和k如上所述且至少一个R6、R7或R 8选自下式的基团:
[0156] 其中R11为键或二价烃且R 12、R13、R14、R15和R 16独立地选自氢,羟基,烷基,杂烷 基,烷氧基、烯基,杂烯基,稀氧基,环烷基,杂环烷基,环烷氧基,芳基,杂芳基,芳氧基,芳烧 基,杂芳烷基,烷基芳基,杂烷基芳基,烷基芳氧基,烷基,芳烷基,烷基烷氧基,^烷氧基,由 R12-R13、R13-R14、R14-R 15和R 15-R16的一个或多个形成的杂烷基桥、杂芳基桥、杂芳烷基桥或杂 烷基芳基桥,或其两种或更多种的组合。在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷是烷基 封端的。在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷是甲基封端的。在一个实施方案中,所 述有机官能的硅氧烷具有下式:
[0158] 其中R7、R8、h和k如上所述。在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷具有下 式:
[0161] 其中V = O或l,b = 0或1,G代表氧原子或未取代的二价烃基,且R6、R7、R8、R 9、 h和k如上所述。
[0162] 在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷包含烷基芳基基团诸如,例如烷基酚 基团。在一个实施方案中,所述有机官能的硅氧烷具有下式:
[0164] 其中R6、R7、Rs、h和k如上所述。
[0165] 在一个实施方案中,所述有机官能的硅化合物为具有可水解基团的有机硅化合 物。合适的可水解基团的实例包括但不限于烷氧基、烷氧基烷氧基基团,或其两种或更多 种的组合。合适的可水解基团的非限制性实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧 基、甲氧基乙氧基等,及其两种或更多种的组合。合适的有机硅化合物的更进一步实例包括 但不限于四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三 乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、原硅酸乙酯、原硅酸丙酯、这些化合物的部分水解产物, 及其两种或更多种的组合。
[0166] 所述可固化的组合物还可以包括辅助组分(H),如增塑剂、颜料、稳定剂、抗微生 物剂、杀真菌剂、灭微生物剂和/或溶剂。用于反应性聚有机硅氧烷(A)的优选增塑剂 选自具有10-300个甲硅烷氧基单元的链长的聚有机硅氧烷的组。优选的是在25°C具有 100_1000mPa. s的粘度的三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷。任选的溶剂(分散介质 或增充剂)的选择可在确保加速剂的均匀分散从而改变固化速度方面有作用。这样的溶剂 包括极性和非极性溶剂例如甲苯、己烷、氯仿、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、二甲 基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和碳酸丙烯酯。水可以是加 速快速固化两组分组合物RTV-2的额外的组分(G),由此水可以在所述两组分组合物的一 部分中。如果溶剂在固化和应用后应当蒸发,则特别合适的非极性溶剂包括但不限于甲苯、 己烷等。在另一个实施方案中,所述溶剂包括高沸点烃例如烷基苯、苯二甲酸酯(phtalic acid esters)、芳基磺酸酯、三烷基磷酸酯或三芳基磷酸酯,它们具有低的蒸汽压且可以以 较低的成本扩充体积。通过引用而引用的实例可为U. S. 6, 599, 633、U. S. 4, 312, 801中的那 些。所述溶剂可以以所述加速剂组合物的约20至约99重量%的量存在。
[0167] 申请人已发现使用酰胺化合物作为加速剂可提供一种可固化的组合物,其产生表 现出与使用锡催化剂制备的组合物相当的表干时间、硬度和/或固化时间但相对于使用锡 催化剂制备的材料提供更好的粘附的固化的聚合物。此外,可通过使用具有一种或多种助 粘剂的酰胺化合物控制固化性能。
[0168] 在一个实施方案中,根据本发明的组合物包含:100重量%的聚合物组分(A),约 0. 1至约10重量%的交联剂组分(B),和约0. 01至约7重量%的固化加速剂(C)。在一个 实施方案中,所述组合物进一步包含约〇. 1至约15,在一个实施方案中0. 15-1重量%的助 粘剂组分(D);约0至约300重量份的填料组分(E);约0. 01至约7重量%的酸性化合物 (F);任选地0至约15重量%的辅助组分(G),其中组分(B)-(G)的重量%各自基于100份 的聚合物组分(A)。在一个实施方案中,所述组合物包含每100重量份的组分(A)约0. 001 至约1重量%的量的固化速率改性组分(F)。在另一个实施方案中,所述组合物包含每100 重量%的组分㈧约0. 1至约0. 8重量%的量的加速剂(C)。
[0169] 应当理解的是,所述可固化组合物可以作为单组分组合物或两组分组合物提供。 单组分组合物是指包含上面描述的各种组分的混合物的组合物。两组分组合物可以包含单 独存储并随后在刚要固化应用之前混合在一起的第一部分和第二部分。在一个实施方案 中,两组分组合物包括包含聚合物组分(A)和交联剂组分(B)的第一部分(Pl)和包含含酰 胺化合物的固化加速剂组分(C)的第二部分(P2)。所述第一和第二部分可以包括如对于特 定目的或预期用途来说可能希望的其他组分(F)和/或(G)和或J。例如,在一个实施方案 中,所述第一部分(Pl)可以任选地包含助粘剂(D)和/或填料(E),和所述第二部分(P2) 可以任选地包含有机官能的硅烷/硅氧烷(G)等,正如对于特定目的或预期用途来说可能 希望的,和辅助物质(H)、固化速率改性组分(F)和水。
[0170] 在一个实施方案中,两组分组合物包含(i)包含所述聚合物组分(A)、任选地填料 组分(E)和任选地酸性化合物(F)的第一部分;和(ii)包含所述交联剂(B)、加速剂组分 (C)、助粘剂(D)和酸性化合物(F)的第二部分,其中部分(i)和(ii)单独存储直到被应用 于通过混合组分(i)和(ii)的固化。
[0171] 示例性的两组分组合物包含:含100重量份的组分(A)和0-70重量份的组分(E) 的第一部分(i);和含0.1-5重量份的至少一种交联剂(B),0. 01-4重量份的加速剂(C), 0. 1-2重量份的助粘剂(D)和0. 02-1重量份的固化速率改性组分(F)的第二部分(ii)。
[0172] 另一种示例性的两组分组合物包含:含100重量份的组分(A)、0. 1-5重量份的至 少一种交联剂(B)和0-70重量份的组分(E)和0. 02-1重量份的固化速率改性组分(F)的 第一部分(i);和含0. 01-4重量份的加速剂(C),任选地0. 1-2重量份的助粘剂(D),任选 地含有机官能的硅烷/硅氧烷(G),和辅助物质(H)的第二部分(ii)。
[0173] 所述可固化组合物可以在广泛的应用范围内使用,包括作为密封材料、模具制造、 窗玻璃、原型设计,作为粘合剂,作为卫生间中的涂料,作为不同材料之间的接缝密封,例如 陶瓷或矿物质与热塑性塑料之间的密封剂,作为离型纸、浸渍材料等。包含含酰胺化合物作 为加速剂的根据本发明的可固化组合物可以适合用于广泛的应用诸如,例如,一般目的和 工业密封剂,灌封胶,建筑用途的填缝剂、粘合剂或涂料,绝缘玻璃,其中玻璃片固定和密封 在金属框架中的结构型玻璃窗;用于金属板、车身、车辆、电子器件等的填缝剂、粘合剂,等 等。另外,本组合物可以用作单组分RTV-I或两组分RTV-2制剂,所述制剂可以粘附在种类 广泛的金属、矿物质、陶瓷、橡胶或塑料表面。
[0174] 包含酰胺化合物作为固化加速剂的可固化组合物可以参考下面的实施例进一步 理解。 实施例
[0175] 实施例 1-16
[0176] 实施例1-16根据表1-4中的配方通过将组分A (硅烷醇封端的PDMS+二氧化硅填 料+低分子量PDMS)添加至组分B (交联剂(例如乙基聚硅酸酯(EPS))、助粘剂和酰胺固化 加速剂)中并使用Hauschild混合器混合I. 5min制备。将混合后的制剂倒入放在通风橱 内的铁氟龙模具(长X宽X深度约IOcm X IOcm X Icm)中。检测作为时间(最长为7天) 的函数的表面固化(TFT)和本体固化。通过不使用酰胺化合物制备对比实施例。
[0177] 表而固化(TFT)和本体固化的测试
[0178] 用表干时间(TFT)表示表面固化。在一个典型的TFT测试中,将不锈钢(SS)重物 (重约IOg)放置在在
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