含膦酸酯催化剂的可缩合反应固化的有机硅有机嵌段共聚物组合物及所述组合物的制备 ...的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种可缩合反应固化的组合物，所述组合物包含新的催化剂Dow4-6085和具有经由二价原子团连接至彼此的一个或多个聚有机硅氧烷嵌段和一个或多个聚氧化烯嵌段的聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少两个硅键合的烷氧基基团，优选地具有形式PS–(A–PO)m–(A–PS)n，其中PO为聚氧化烯嵌段，PS代表聚有机硅氧烷嵌段，A为二价原子团，下标m和n独立地具有至少为1的值，所述嵌段共聚物包含至少一个式(R’)q(OR)-SiO3-q/2的烷氧基取代硅氧烷单元，其中R代表具有1至4个碳原子的烷基基团，每个R’代表具有1至6个碳原子的烷基基团、苯基基团或式–OR的烷氧基基团，并且下标q具有为0、1或2的值，前提条件是所述嵌段共聚物中存在至少两个硅键合的基团OR。本发明还提供了一种由在湿气的存在下固化所述组合物而制得的亲水性聚合物网络。
【专利说明】含膦酸酯催化剂的可缩合反应固化的有机硅有机嵌段共聚物组合物及所述组合物的制备和使用方法
[0001]相关专利申请的交叉引用和关于联邦政府基金资助研究的声明
[0002]根据美国法典第35篇第119(e)节，本专利申请要求提交于2011年3月31日的美国临时专利申请第61/469836号的优先权。美国临时专利申请第61/469836号据此以引用方式并入本文。
【技术领域】
[0003]一种可缩合反应固化的组合物包含具有可水解基团的有机硅有机嵌段共聚物和膦酸酯催化剂。所述组合物在湿气的存在下固化形成固化产物。可由所述可固化组合物制成不溶于水的亲水性聚合物网络。
【背景技术】
[0004]聚有机硅氧烷组合物通常具有低的表面能并且是疏水的。对于聚有机硅氧烷组合物的一些用途来说，需要亲水性聚合物来赋予聚合物表面被接触该表面的含水液体的改进润湿，而同时保留聚有机硅氧烷的一些有利性质。
[0005]JP-A-2001-106781描述了一种通过使聚氧化烯二醇与硅酸盐化合物任选地在酯交换催化剂的存在下反应所获得的硅烷改性聚醚。产物可湿气固化并可用作密封剂或粘合剂。
[0006]JP-2007-238820涉及一种亲水性有机聚硅氧烷固化产物及其在涂层中的应用以提供优越的自清洁、抗静电、防污塞和低污染性。它们基于的是具有至少2个硅醇基团和亲水性基团的有机聚硅氧烷，所述硅醇基团能够发生缩合反应以形成固化产物。
[0007]聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物(其中使聚氧化烯反应成共聚物的主链)的使用特别可用于经由缩合反应而反应成聚`合物网络，该网络具有亲水性质。
【发明内容】
[0008]一种可缩合反应固化的组合物，其包含:
[0009](A)甲硅烷基膦酸酯催化剂，和
[0010](B)聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。
[0011]所述组合物在湿气的存在下固化形成固化产物。
【具体实施方式】
[0012]成分(A)催化剂
[0013]成分(A)包含膦酸酯催化剂。所述膦酸酯具有平均通式(i):
【权利要求】
1.一种可缩合反应固化的组合物，所述组合物包含: (A)膦酸酯催化剂，和 (B)具有经由二价原子团连接至彼此的一个或多个聚有机硅氧烷嵌段和一个或多个聚氧化烯嵌段的聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少两个硅键合的烷氧基基团，前提条件是当成分(B)含仅两个硅键合的烷氧基基团时，则所述组合物还包含交联剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中成分(A)选自单体膦酸酯、聚合物膦酸酯以及它们的组合。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中成分(A)选自有机膦酸酯、甲硅烷基膦酸酯或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中成分(A)具有平均通式(i):
5.根据权利要求4所述的组合物，其中每个A1独立地为烷基基团或烯基基团；每个A2独立地为氢原子、单价烃基或甲硅烷基基团；且下标a具有O至50的范围内的值。
6.根据权利要求4所述的组合物，其中每个A1独立地为I至8个碳原子的烷基基团或I至8个碳原子的烯基基团；且每个A2独立地为氢原子、I至4个碳原子的烷基基团或者其中每个A3独立地为I至4个碳原子的烷基基团的甲硅烷基基团。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中成分(A)包含二乙烯基-二膦酸、乙烯基膦酸、乙烯基膦酸双(三甲基甲硅烷基)酯、三甲基甲硅烷基乙烯基膦酸、乙烯基膦酸双(二甲基乙烯基甲娃烷基)酯、二甲基乙烯基甲娃烷基乙烯基勝酸、甲基勝酸二甲酯、羊基勝酸双(三甲基甲硅烷基)酯、辛基膦酸三甲基甲硅烷基酯和辛基膦酸或它们的组合。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中成分(A)包含辛基膦酸双(三甲基甲硅烷基)酯、辛基膦酸三甲基甲硅烷基酯和辛基膦酸的混合物。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物具有式:PS - (A-PO)m- (A- PS)n，其中PO为聚氧化烯嵌段，PS代表聚有机硅氧烷嵌段，A为二价原子团，下标m和η独立地具有至少为I的值，其中所述共聚物包含至少一个式(R’ ),(OR)-SiOw2的烷氧基取代硅氧烷单元，其中R代表具有I至4个碳原子的烷基基团，且每个R’代表具有I至6个碳原子的烷基基团、苯基基团或式-OR的烷氧基基团，并且q具有为0、1或2的值，前提条件是所述嵌段共聚物中存在至少两个硅键合的基团OR。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物具有式 PS- (A-PO-A-PS)nO
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物具有末端PS嵌段，并且所述末端PS嵌段各具有烷氧基取代硅氧烷单元，所述烷氧基取代硅氧烷单元经由氧连接至所述末端PS嵌段的另一硅原子并具有式
12.根据权利要求9所述的组合物，其中所述PS嵌段主要为具有4至40个硅氧烷单元的聚二甲基硅氧烷嵌段。
13.根据权利要求9所述的组合物，其中所述烷氧基基团选自甲氧基基团和乙氧基基团。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述烷氧基基团为乙氧基基团。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述烷氧基基团为甲氧基基团。
16.根据权利要求9所述的组合物，其中所述PO嵌段具有通式-(CsH2sO)t_，其中每个下标s独立地具有2至6的值并且每个下标t独立地具有4至40的值。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中A为连接所述PS和PO嵌段于一起的二价原子团，并且A选自具有2至10个碳原子的二价亚烷基基团和由通式-CsH2s-[Si (R^2)O]tSi (R*2) CsH2s-的二有机甲娃烷基亚烷基单兀封端的二价聚有机娃氧烷基团，其中R*定义为具有I至18个碳的烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。
18.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含(C)具有至少两个能够通过缩合反应与成分(B)的所述硅键合的烷氧基基团反应的硅键合的烷氧基基团的有机硅交联剂，前提条件是如果成分(B)每分子仅具有两个烷氧基基团，则成分(C)存在并且平均起来每分子具有不止两个反应性硅键合的烷氧基基团。
19.根据权利要求18所述的组合物，其中成分(C)为包含硅氧烷单元的聚硅氧烷，所述硅氧烷单元选自式(Si04/2)的Q单元、式ReSiOv2的T单元、式Rb2SiO2Z2的D单元和式Ra3SiOv2的M单元，其中所述Ra、Rb和f取代基选自具有I至6个碳原子的烷基和烷氧基基团，至少三个Ra、Rb和/或Re取代基为烷氧基单元。
20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述交联剂为包含D单元和M单元的聚二有机硅氧烷，并且所述烷氧基基团键合到所述M单元。
21.根据权利要求9所述的组合物，其中平均起来每个存在的所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物具有不止两个反应性硅键合的烷氧基基团并且其中不存在交联剂。
22.根据权利要求18所述的组合物，所述组合物还包含不含聚氧化烯部分但具有所述一个或多个反应性硅键合的烷氧基基团的聚有机硅氧烷。
23.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含填料，所述填料选自:二氧化硅，包括热解法二氧化硅、熔融二氧化硅、沉淀二氧化硅；硫酸钡；硫酸钙；碳酸钙；硅酸盐，包括滑石、长石和瓷土 ；膨润土和其他粘土以及固体有机硅树脂。
24.一种形成固化产物的方法，所述方法包括:使根据权利要求1至23中任一项的可固化组合物在湿气的存在下反应。
25.根据权利要求24所述的不溶于水的亲水性聚合物网络，其中在用水润湿时所述聚合物网络的表面变得更亲水，如向所述聚合物网络的表面施加水滴后所述表面上水滴的接触角随时间减小所示，并且在所述聚合物网络表面干燥时可逆地变得更疏水。
26.—种通过根据权利要求24所述的方法制备的固化产物，其中所述固化产物是透明和/或无色 的。
【文档编号】C08G77/46GK103619913SQ201280016205
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年3月12日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】西蒙·库克, 杰拉尔丁·杜兰德, 托马斯·伊斯顿, 维多利亚·詹姆斯, S·奥海尔, A·瑟格诺, R·泰勒 申请人:道康宁公司