具有改进的颜色和再现性的含填料的液体硅橡胶基质的制作方法_3

文档序号:9793409阅读:来源:国知局
地是130°C至180°C且最优选地是150°C至 180°C的溫度。升高溫度所需的初始热量有利地通过混合摩擦来提供,运可W通过本领域已 知的众多混合装置来实现,例如捏合机、单螺杆和双螺杆混合机、叶片揽拌器、弓刀混合机, 优选地是转子/定子混合机。运类密集混合可W使溫度升高至60°C或更高,优选地是80°C或 更高,不用使用外部加热。然而,加热还可W主要或仅仅由常规加热装置提供。在通过混合 过程实现优选地在60-100°C范围内的溫度后,供应外部热。升溫下的加热在持续揽拌下维 持1至10小时,优选地是2至8小时,且最优选地是4至6小时。在此过程中,去除任何残余水, W及来自第一步骤的残余氨和通过在第二步骤中娃氮烧的进一步反应所产生的任何额外 的氨。添加例如氮气的汽提气可能是有益的。使用或不使用汽提气的真空去除也是可W的。
[0044] 通过在第Ξ步骤中优选地在外部加热停止后添加额外的娃酬基质聚合物来终止 第二步骤。溫度快速下降,揽拌混合物W产生均匀混合物并优选进行脱气。根据需要可W在 此时添加其它成分。必要时,运些其它成分可W在第Ξ步骤中添加之前已经与额外的基质 聚合物混合。
[0045] 其它成分的实例是熟知的增塑剂,其包括例如矿物油、二烷基邻苯二甲酸醋、硅油 等;杀生物剂;颜料;染料;流变调节剂;反应性或非反应性稀释剂,反应性稀释的实例是1- 己締、1-癸締和1-十二締;W及香料。还可W添加溶剂,但运不是所希望的。优选地,LSR基质 组合物不含挥发性溶剂。
[0046] 其它添加剂的另外的实例是促粘剂和非补强填料。非补强填料是具有小于50m2/g BET表面积的填料,例如地面矿物产品,例如石灰石、白云石、重晶石、膨胀和非膨胀云母、石 英、娃酸盐矿物、白聖、蒙脱石、娃灰石等。还可W使用合成聚合物填料,包括呈粉状形式、呈 空屯、珠粒形式的聚合物等。填料可W呈纤维状形式、粒子形式或呈微球形式。非补强填料优 选地是不存在。
[0047] 合适的促粘剂是适用于加成可交联娃酬组合物且本领域所熟知的所有那些促粘 剂。硅烷促粘剂和其部分水解产物是优选的。运类硅烷促粘剂通常含有极性官能团或反应 性官能团。运类基团包括例如氨基烷基、烷氧基、环氧基、异氯酸醋基、氨基甲酸醋基、脈基 (ureido group)等。优选的促粘剂包括乙締基二甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、乙締基二 乙氧基硅烷、乙締基Ξ乙酷氧基硅烷、甲基-氨基甲酸醋基Ξ甲氧基硅烷、氨基甲基Ξ甲氧 基硅烷、氨基丙基-二甲氧基硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基二甲 氧基硅烷及其部分水解产物。当使用时,按娃酬基质聚合物的重量计,促粘剂通常wo. 1-10 重量%、优选地是0.5-5重量%的量存在。
[0048] 所述液体娃橡胶基质聚合物组合物是有利的,因为它们易于使用最少过程步骤制 备,可W合乎需要地在唯一一个反应器中制备,与常规制备的液体娃橡胶基质聚合物组合 物相比,例如与当在二氧化娃的疏水化期间存在大部分娃酬基质聚合物时相比,具有改进 的免于着色Γ白度")。在此方面,优选的是第一步骤完全不存在娃酬基质聚合物。然而,仍 在本发明的范围外的是娃酬基质聚合物基本上不存在,例如占总娃酬基质聚合物的最少 量,即小于10重量%,优选地是小于5重量%,更优选地是小于2重量%,条件是可W实现使 最终液体聚合物基质组合物免于着色。
[0049] 液体娃橡胶基质组合物可W与催化剂和交联剂混合,W提供可固化的液体橡胶组 合物。
[0050] 在加成可固化的液体娃橡胶组合物中,添加自由基引发剂且使其与液体橡胶基质 组合物共混。运可W在液体橡胶基质组合物的制备时进行,例如在如上文所论述的第Ξ制 备步骤中(或紧接其后),优选地是在冷却至低于自由基引发剂变得具有活性、优选地是低 于60°C、更优选地是低于50°C、还更优选地是在40°C下或低于40°C、最优选地是在30°C下或 低于30°C、例如在室溫下的溫度后。自由基引发剂(催化剂)还可W在稍后的时间点添加,例 如在液体橡胶基质组合物已经制备、包装和/或装运后,或在即将使用之前。在光引发体系 中,运些考虑事项同样适用,除了应避免暴露于活化光催化剂的波长的光。在任一类型的组 合物中,所述组合物可W在适当的催化剂选择和胆存条件下包装且保持延长时间下的胆存 稳定。
[0051] 液体娃橡胶基质组合物可W使用热可活化或光可活化的固化催化剂或两者、并通 过加成来固化。在运类应用中,也可W添加除催化剂W外的另外的成分。实例包括先前所列 出的促粘剂,尤其是含有脂族不饱和基团的其它有机聚硅氧烷。实例包括低粘度和高粘度 直链和支链有机聚硅氧烷、例如脂族不饱和控的反应性稀释剂、平均含有Ξ个或更多个脂 族不饱和基团的交联剂等。运些组分是本领域技术人员所熟知的。
[0052] 作为自由基引发剂(自由基催化剂),可W使用适用于加成交联的所有催化剂。运 些催化剂是本领域所熟知的,且包括例如过氧化异丙苯和过氧化二苯甲酯的有机过氧化 物,和过氧酬、过氧碳酸醋、偶氮化合物等。可W参考Wal ter No 11,CHEMISTRY和TECHNOLOGY OF SILICO肥S,Academic ?'633?1968,230-231,392-395页,其^引用的方式并入本文中。 [0化3] 光引发剂也是熟知的。实例包括购自BASF AG的DA民OCU防霞光引发剂。还可W 参考K.Matyjaszewski,HANDBOOK OF RADICAL POLYMERIZATION,John Wiley&Sons, Hoboken, N.J.?2002。
[0054] 液体橡胶基质组合物还可W通过氨硅烷化来固化。在运种情况下,组合物优选地 是两个部分或多个部分的组合物,没有一个部分含有所有组分:液体娃橡胶基质组合物、 Si-H官能性交联剂和氨硅烷化催化剂。然而,单组分组合物也是可行的,只要催化剂在胆存 溫度下不会充分活化,或含有适量的催化剂抑制剂即可。
[0055] 合适的Si-H官能性交联剂是已知的且可商购得。优选的交联剂是带有末端和/或 侧挂的Si-H官能度的有机聚硅氧烷。具有Si结合氨原子的优选的有机聚硅氧烷是包含下式 单元的有机聚硅氧烷:
[0化6] R\HhSiO(4-c-d)/2 (II)
[0化7] 其中
[0058] R2在每次出现时可W相同或不同,并具有上文对于R所指示的含义中的一种,
[0化9] g是0、1、2或3,且
[0060] h是0、1 或2,
[0061] 条件是g+h的和不大于3,且每个分子存在至少两个且优选地是至少Ξ个Si结合的 氨原子。优选地,按有机娃化合物的总重量计,有机娃化合物含有0.04-1.7重量%内的Si结 合氨。
[0062] Si-H官能要素(constituent)的分子量可W类似地在宽泛限度内变化,例如高达 106g/mol。举例来说,运种要素可W包含例如四甲基二硅氧烷等的相对低分子量的SiH官能 的低聚硅氧烷,或具有置于链中或置于末端的SiH基团的直链聚硅氧烷高聚合物,或含SiH 的娃树脂。形成所述要素的分子的结构也不是固定的;更具体来说,相对较高分子量,即低 聚或聚合的含SiH的硅氧烷的结构可W是直链、环状或支链的。直链和环状聚硅氧烷优选地 由式R23SiOi/2、HR22SiOi/2、HR2Si〇2/2和R 22Si〇2/2的单元构成,其中R2如上文所定义。
[0063] 用作氨硅烷化交联剂尤其优选的是低分子量SiH官能性化合物,例如四(二甲基娃 氧基)硅烷和四甲基环四硅氧烷,也可W是在25°C下具有10至10,000mm2/s的粘度的相对局 分子量的含SiH的硅氧烷,例如聚(氨甲基)硅氧烷和聚(二甲基/氨甲基)硅氧烷,或其中一 些甲基由3,3,3-Ξ氣丙基或苯基置换的类似的含SiH的化合物。
[0064] Si-H官能性交联剂优选地在本发明的氨硅烷化可交联组合物中W使得SiH基团与 脂族不饱和基团的摩尔比在0.1至20范围内、更优选地是W介于1.0与5.0之间的量存在。
[0065] 优选地,存在来自元素周期表的第8、9或10族的氨硅烷化催化剂。运意味着可W使 用金属及其化合物,例如销、锭、钮、钉和银,优选地是销。所述金属可W任选地固定于例如 活性碳、金属氧化物、氧化侣或二氧化娃等细分散的载体材料上。
[0066] 优选的氨硅烷化催化剂是销和销化合物,更优选地是可溶于聚有机硅氧烷的运类 销化合物。可溶性销化合物包括例如式(PtCb.締控)2和H(PtCl3.締控)的销-締控络合物, 其优选地利用2至8个碳原子的链締控,例如乙締、丙締、下締异构体和辛締异构体,或5至7 个碳原子的环締控,例如环戊締、环己締和环庚締。适用的可溶性销催化剂进一步包括式 (PtCl2C3也)2的销-环丙烷络合物,六氯销酸与醇、酸和醒或其混合物的反应产物,或六氯销 酸与甲基乙締基环四硅氧烷在碳酸钢的乙醇溶液的存在下的反应产物。类似地有可W使用 具有憐、硫和胺配体的销催化剂,一个实例是(Ph3P)2PtCb。用作氨硅烷化催化剂尤其优选 的是销与乙締基硅氧烷的络合物,例如对称-二乙締基四甲基二硅氧烷。
[0067] 氨硅烷化催化剂的量取决于
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