用于可固化组合物的脒催化剂的制作方法

文档序号:18412942发布日期:2019-08-13 18:59阅读:311来源:国知局

本发明涉及脒及其作为可固化组合物(特别是基于含硅烷基团的聚合物的组合物)的催化剂的用途。



背景技术:

可固化组合物在许多技术应用中起重要作用,例如作为粘合剂、密封剂或涂料。可固化组合物的固化通过交联反应造成,交联反应通过自由或潜在的反应基团(例如异氰酸酯基团、环氧基、羟基、氨基或硅烷基团)进行,其中所述反应基团在混合过程之后通过加热或者通过与水分接触从而与其自身反应或相互反应,因此将组合物中包含的构建组分共价连接成聚合物网络。为了加速所述交联反应,通常使用催化剂。催化剂经常是毒理学有害物质,其特别是在组合物固化之后,当催化剂或其分解产物通过除气、迁移或洗出释放时对加工者和环境造成潜在危害。

基于含硅烷基团的聚合物的室温可固化组合物尤其面临所述问题。含硅烷基团的聚合物特别为聚有机硅氧烷(其一般被称为“硅酮”或“硅橡胶”)和含硅烷基团的有机聚合物(其也被称为“硅烷官能聚合物”、“硅烷改性聚合物”(smp)或“硅烷封端聚合物”(stp))。其交联通过硅烷醇基团的缩合进行同时形成硅氧烷键并且传统上通过有机锡化合物(例如特别是羧酸二烷基锡(iv))催化。有机锡化合物的特征在于硅烷醇缩合方面的极高活性和极高的耐水解性;但是其危害健康并且严重危害水。有机锡化合物通常与其它催化剂、主要与碱性化合物(例如特别是胺)组合,它们主要促进硅烷基团的在先水解。

由于职业行会和消费者更重视ehs方面以及更苛刻的国家法规,长期以来越来越致力于用其它低毒性催化剂代替有机锡化合物。因此例如有机钛酸盐、有机锆酸盐和有机铝酸盐被描述为替代性金属催化剂。但是其在硅烷醇缩合方面大多具有低催化活性并且造成明显更慢的交联。由于其缺乏水解稳定性,其在组合物的储存时可能由于内容物的残余水分而损失其大部分活性,因此固化明显减慢或完全停止。

有机锡化合物的另一种已知的替代品是脒和胍类别的强碱性含氮化合物,其可以连同上述金属催化剂一起使用或也可以单独使用。然而许多常见的脒催化剂或胍催化剂(例如特别是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)和1,1,3,3-四甲基胍(tmg))是易挥发并且具有强烈气味并且有害健康和危害环境的物质。此外由于在组合物中较低的相容性,其倾向于造成迁移并因此造成分离、渗出或基材污染。

其它脒催化剂由wo2015/158859、wo2015/158860、wo2015/193208和wo2016/166336已知。但是这些催化剂的催化活性和/或与不同聚合物体系的相容性尚可改进。



技术实现要素:

因此本发明的目的是提供一种催化剂,所述催化剂克服现有技术的缺点并且特别低气味且低毒性,对官能化合物的交联反应具有高催化活性并且与可固化组合物良好相容。

通过如权利要求1中所述的包含至少一个式(i)的结构单元的脒实现该目的。根据本发明的脒基本上无气味并且极低毒性。尽管分子量提高,但其出人意料地对不同官能化合物(特别是含硅烷基团和/或异氰酸酯基团的化合物)的交联反应具有高催化活性,并且造成其可固化组合物的迅速固化。所述脒以出人意料简单的方式由容易获得的原料制得,其中其可以通过连接有式(i)的结构单元的基团最佳地调节与不同可固化组合物的相容性,使得可以与可固化组合物良好混合并且在固化之前和之后都几乎不出现分离或迁移。

本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。

具体实施方式

本发明的主题是包含至少一个式(i)的结构单元的脒,

其中

r1表示氢基或表示任选包括不饱和部分的具有1至30个c原子的烷基、环烷基或芳烷基,其任选具有叔氨基,

r2表示任选烷基取代的1,2-亚乙基或1,3-亚丙基,

r3表示任选烷基取代的1,3-亚丙基或1,4-亚丁基,并且

x表示o或nr4,其中r4表示氢基或表示具有1至8个c原子的烷基、环烷基或芳烷基。

本文的式中的虚线各自表示取代基和所述分子基团之间的键。“伯氨基”或“伯胺氮”表示连接至仅一个有机基团并且带有两个氢原子的氨基或其氮原子,“仲氨基”或“仲胺氮”表示连接至两个有机基团(所述两个有机基团也可以是环的共同部分)并且带有一个氢原子的氨基或其氮原子,并且“叔氨基”或“叔胺氮”表示连接至三个有机基团(所述三个有机基团的两个或三个也可以是一个或多个环的一部分)并且不具有氢原子的氨基或其氮原子。

“官能化合物”表示与合适反应对象固化成聚合物结构并且带有至少一个(特别是至少两个)反应性基团的化合物。其反应性基团通常为亲电子的,而反应对象为亲核的或带有亲核基团。

“可固化”表示组合物可以通过其内包含的反应性基团的交联反应而固化或达到具有更高机械强度的状态。

“硅氧烷基团”表示包含至少一个硅氧烷键si-o-si的基团。

因此“聚硅氧烷基团”或“聚有机硅氧烷基团”表示包含多个硅氧烷键的硅氧烷基团,即s=2或更大的si-(o-si)s单元。在此(o-si)单元被称为“硅氧烷单元”。硅氧烷单元在此还被有机基团(特别是甲基和/或苯基)取代。

术语“硅烷基团”表示连接至有机基团或聚硅氧烷基团并且硅原子上具有1至3、特别是2或3个可水解取代基的甲硅烷基。特别常见的可水解取代基为烷氧基。所述硅烷基团也被称为“烷氧基硅烷基团”。硅烷基团也可以以部分水解或完全水解的形式存在。

“硅烷”不仅表示每个烷氧基硅烷基团上带有一至三个有机取代基的有机烷氧基硅烷,而且表示四烷氧基硅烷。有机基团上除了硅烷基团之外还带有一个或多个羟基、异氰酸基、氨基或巯基的硅烷被称为“羟基硅烷”、“异氰酸基硅烷”、“氨基硅烷”或“巯基硅烷”。

术语“有机聚合物”包括化学上均一但是在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合以及所述大分子集合的反应产物,所述集合通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)制得并且在聚合物主链中具有多数的碳原子。具有聚有机硅氧烷主链的聚合物(一般被称为“硅酮”)不是本文献意义上的有机聚合物。

术语“含硅烷基团的聚醚”还包括含硅烷基团的有机聚合物,所述有机聚合物除了聚醚单元之外还可以包含氨基甲酸酯基、脲基或硫代氨基甲酸酯基。所述含硅烷基团的聚醚也可以被称为“含硅烷基团的聚氨酯”。

“分子量”表示分子的摩尔质量(单位为克/摩尔)。“平均分子量”表示低聚物分子或聚合物分子的多分散性混合物的数均mn,其通常通过凝胶渗透色谱法(gpc)相对于聚苯乙烯标样确定。

“储存稳定的”或“可储存的”表示物质或组合物可以在室温下在合适的容器中保存较长时间,通常至少3个月至6个月和更久,而其应用性能或使用性能(特别是粘度和交联速度)不会由于储存以与其使用相关的程度变化。

“室温”表示约23℃的温度。

式(i)的结构单元也可以以质子化形式存在。其同样可以以络合形式存在,特别是具有锌、铁或钼的阳离子。

包含至少一个式(i)的具有硅氧烷单元的结构单元的脒与聚有机硅氧烷聚合物特别好地相容,因此特别适合作为所述官能化合物或可固化组合物的催化剂。

包含至少一个式(i)的具有聚氧化亚烷基单元的结构单元的脒与聚醚聚合物特别好地相容,因此特别适合作为所述官能化合物或可固化组合物的催化剂。

包含至少一个式(i)的具有叔氨基的结构单元的脒作为含异氰酸酯基团和/或环氧基团的组合物的催化剂是特别有活性的。

优选地,r1表示氢基或表示任选包括不饱和部分的具有1至18个c原子的烷基或环烷基,其任选具有叔氨基。具有所述结构单元的脒特别容易获得。

特别优选地,r1选自甲基、乙基、丙基、丁基、环己基、2-乙基己基、正癸基、十二烷基、椰油烷基、油烯基、大豆烷基、牛油烷基和3-(n,n-二甲基氨基)丙基。具有所述结构单元的脒非常特别容易获得。

其中优选的是3-(n,n-二甲基氨基)丙基。具有所述结构单元的脒显示出特别高的催化活性。

优选地,r2表示任选烷基取代的1,3-亚丙基。具有所述结构单元的脒显示出特别高的催化活性。

最优选地,r2表示1,3-亚丙基。

优选地,r3表示未取代的1,3-亚丙基或1,4-亚丁基。

最优选地,r3表示1,3-亚丙基。具有所述结构单元的脒特别容易获得并且特别具有催化活性。

优选地,x表示nr4。具有所述结构单元的脒特别稳定并且可以通过连接有结构单元的基团特别容易地变化。

优选地,r4表示氢基或表示具有1至8,特别是1至4个c原子的烷基。

包含至少一个式(i)的结构单元的脒优选具有式(ii),

其中

n表示1或2或3,

a表示分子量在28至5000g/mol范围内并且通过c原子连接的n价基团,

并且r1、r2、r3和x具有上述含义。

优选地,a表示具有1至30个c原子的一价烃基,所述一价烃基任选包含醚氧或叔胺氮或硅氧烷单元。所述脒粘度特别低并且容易加工。

所述一价基团a特别选自甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、异戊基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正癸基、十二烷基、环己基、苯甲基、2-甲氧基乙基、3-甲氧基丙基、3-(n,n-二甲基氨基)丙基和具有氧化亚乙基单元和/或1,2-氧化亚丙基单元和180至600g/mol范围内的平均分子量的甲基聚氧化亚烷基。

还优选地,a表示具有2至50个c原子的二价或三价烃基,所述二价或三价烃基任选包含醚氧或叔胺氮或硅氧烷单元。所述脒与可固化组合物特别好地相容并且特别极少倾向于迁移。

优选地,x在此表示nr4并且r4在此优选表示氢基或表示甲基。

所述二价或三价基团a特别选自1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,3-亚戊基、1,5-亚戊基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、2-甲基-1,5-亚戊基、1,6-亚己基、2,2(4),4-三甲基-1,6-六亚甲基、1,8-亚辛基、1,10-亚癸基、1,12-亚十二烷基、(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3、1,3-亚环己基-双(亚甲基)、1,4-亚环己基-双(亚甲基)、1,3-亚苯基-双(亚甲基)、2-和/或4-甲基-1,3-亚环己基、n-甲基-4-氮杂-1,7-亚庚基、3-氧杂-1,5-亚戊基、3,6-二氧杂-1,8-亚辛基、4,7-二氧杂-1,10-亚癸基、平均分子量在170至2000g/mol范围内的α,ω-聚氧化亚丙基、平均分子量在330至5000g/mol范围内的三羟甲基丙烷或甘油引发的三(ω-聚氧化亚丙基)、平均分子量在350至2000g/mol范围内的双(3-丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和α,ω-(1,3-亚丙基)聚二甲基硅氧烷。

其中优选的是1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,3-亚戊基、1,5-亚戊基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、2-甲基-1,5-亚戊基、1,6-亚己基、2,2(4),4-三甲基-1,6-六亚甲基、1,8-亚辛基、1,10-亚癸基、1,12-亚十二烷基、(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3、1,3-亚环己基-双(亚甲基)、1,4-亚环己基-双(亚甲基)、1,3-亚苯基-双(亚甲基)、2-和/或4-甲基-1,3-亚环己基或n-甲基-4-氮杂-1,7-亚庚基。所述式(ii)的脒特别具有催化活性。

其中还优选3-氧杂-1,5-亚戊基、3,6-二氧杂-1,8-亚辛基、4,7-二氧杂-1,10-亚癸基、平均分子量在170至2000g/mol范围内的α,ω-聚氧化亚丙基或平均分子量在330至5000g/mol范围内的三羟甲基丙烷或甘油引发的三(ω-聚氧化亚丙基)。所述式(ii)的脒特别好地与基于聚醚聚合物(特别是含硅烷基团的聚醚)的可固化组合物相容。

其中还优选平均分子量在350至2000g/mol范围内的双(3-丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷或α,ω-(1,3-亚丙基)聚二甲基硅氧烷。所述式(ii)的脒特别好地与基于聚有机硅氧烷聚合物的可固化组合物相容。

本发明的另一个主题是用于制备式(ii)的脒的方法,其中使至少一种式(iii)的胺a1与式(iv)的化合物反应并且除去水,

其中r1、r2、r3、x、a和n具有上述含义。

所述方法出人意料地可以迅速且简单地进行,特别是无需使用助剂且无需费力地纯化反应产物,并且始于市售获得的廉价原料。特别出人意料的是如下情况:在温和条件下由式(iv)的环状化合物通过开环和重新闭环以简单方式产生式(ii)的环状脒。

所述方法优选在20至120℃,特别优选30至80℃,特别是40至60℃范围内的温度下进行,其中反应物可以以任意顺序彼此混合。反应之后优选通过施加真空和/或通过与有机溶剂共沸蒸馏除去反应水。优选特别在真空下蒸馏除去反应之后剩余的挥发性成分。所述反应产物可以用作催化剂而无需进一步加工或纯化。

使用其中x表示nr4的式(iv)的化合物的优点在于,在与式(iii)的胺a1反应时产生更少的副产物,因此形成的反应产物具有特别高含量的式(ii)的脒。

适合作为式(iii)的胺a1的特别是1,2-乙二胺、n-甲基-1,2-乙二胺、n-乙基-1,2-乙二胺、n-丙基-1,2-乙二胺、n-异丙基-1,2-乙二胺、n-丁基-1,2-乙二胺、n-环己基-1,2-乙二胺、n-(2-乙基己基)-1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、n-甲基-1,2-丙二胺、n-乙基-1,2-丙二胺、n-苯甲基-1,2-丙二胺、2-甲基-1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、n-甲基-1,3-丙二胺、n-乙基-1,3-丙二胺、n-丙基-1,3-丙二胺、n-异丙基-1,3-丙二胺、n-丁基-1,3-丙二胺、n-环己基-1,3-丙二胺、n-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、n-十二烷基-1,3-丙二胺、n-椰油烷基-1,3-丙二胺、n-油烯基-1,3-丙二胺、n-大豆烷基-1,3-丙二胺、n-牛油烷基-1,3-丙二胺、3-(3-(二甲基氨基)丙基氨基)丙胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丁二胺、1,3-戊二胺(damp)、n-甲基-1,3-戊二胺、1,2-二氨基环己烷、1,3-二氨基环己烷或2(4)-甲基-1,3-二氨基环己烷。

优选作为式(iii)的胺a1的特别是1,2-乙二胺、n-甲基-1,2-乙二胺、n-乙基-1,2-乙二胺、n-丙基-1,2-乙二胺、n-异丙基-1,2-乙二胺、n-丁基-1,2-乙二胺、n-环己基-1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、n-甲基-1,3-丙二胺、n-乙基-1,3-丙二胺、n-丙基-1,3-丙二胺、n-异丙基-1,3-丙二胺、n-丁基-1,3-丙二胺、n-环己基-1,3-丙二胺、n-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、n-十二烷基-1,3-丙二胺、n-椰油烷基-1,3-丙二胺、n-油烯基-1,3-丙二胺、n-大豆烷基-1,3-丙二胺、n-牛油烷基-1,3-丙二胺、3-(3-(二甲基氨基)丙基氨基)丙胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丁二胺或1,3-戊二胺(damp)。

特别优选作为式(iii)的胺a1的是1,3-丙二胺、n-甲基-1,3-丙二胺、n-乙基-1,3-丙二胺、n-丁基-1,3-丙二胺、n-环己基-1,3-丙二胺、n-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、n-癸基-1,3-丙二胺、n-十二烷基-1,3-丙二胺或3-(3-(二甲基氨基)丙基氨基)丙胺。

适合作为式(iv)的化合物的是x=o的那些。这些环状1,3-酮酸酯特别是己二酸二酯或庚二酸二酯的狄克曼缩合反应产物。特别合适的是2-氧杂环戊烷羧酸-甲酯、2-氧杂环戊烷羧酸-乙酯、2-氧杂环己烷羧酸-甲酯、2-氧杂环己烷羧酸-乙酯或其具有更高级醇的类似物,或1,2-亚乙基-双(2-氧杂环戊酸酯)或长链二元醇或聚环氧烷-多元醇的类似物。

优选作为式(iv)的化合物的是x=nr4的那些。这种单官能或多官能的环状1,3-酮酰胺由相应乙二酸酰胺或庚二酸酰胺的狄克曼缩合直接获得,或者它们可以通过上述环状1,3-酮酯与至少一种式a-(nhr4)n的胺a2反应并且释放相应的醇而制得。

优选地,所述方法使用x=nr4的式(iv)的化合物,所述化合物预先通过至少一种式a-(nhr4)n的胺a2与x=o的式(iv)的化合物的反应并且除去相应的醇而获得。在此a、r4和n具有上述含义。

以此制备方式可以特别简单地优化式(ii)的脒的结构与不同可固化组合物的相容性。

用于上述反应的x=o的式(iv)的化合物优选选自2-氧杂环戊烷羧酸-甲酯、2-氧杂环戊烷羧酸-乙酯、2-氧杂环己烷羧酸-甲酯和2-氧杂环己烷羧酸-乙酯。

式a-(nhr4)n的胺a2优选选自二甲胺,二乙胺,二丙胺,n-乙基-n-丙胺,二异丙胺,n-甲基-n-异丙胺,1-丁胺,二丁胺,2-丁胺,异丁胺,叔丁胺,n-甲基-n-丁胺,正戊胺,2-戊胺,异戊胺,正己胺,正辛胺,2-乙基己胺,二-(2-乙基己基)胺,正癸胺,十二烷基胺,椰油烷基胺,油烯基胺,大豆烷基胺,牛油烷基胺,环己胺,二环己胺,n-甲基-n-环己胺,苯甲胺,n-甲基-n-苯甲胺,2-甲氧基乙胺,3-甲氧基丙胺,3-(n,n-二甲基氨基)丙胺,具有氧化亚乙基单元和/或1,2-氧化亚丙基单元并且平均分子量在180至600g/mol范围内的甲基聚氧化亚烷基胺,特别是m-600(得自huntsman),1,2-乙二胺,1,2-丙二胺,1,3-丙二胺,1,4-丁二胺,1,3-戊二胺,1,5-戊二胺,2,2-二甲基-1,3-丙二胺,2-甲基-1,5-戊二胺,1,6-己二胺,2,2(4),4-三甲基-1,6-己二胺,1,8-辛二胺,1,10-癸二胺,1,12-十二烷二胺,n-甲基-1,2-乙二胺,n-乙基-1,2-乙二胺,n-丙基-1,2-乙二胺,n-异丙基-1,2-乙二胺,n-丁基-1,2-乙二胺,n-环己基-1,2-乙二胺,n-甲基-1,3-丙二胺,n-乙基-1,3-丙二胺,n-丙基-1,3-丙二胺,n-异丙基-1,3-丙二胺,n-丁基-1,3-丙二胺,n-环己基-1,3-丙二胺,n-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺,n-十二烷基-1,3-丙二胺,n-椰油烷基-1,3-丙二胺,n-油烯基-1,3-丙二胺,n-大豆烷基-1,3-丙二胺,n-牛油烷基-1,3-丙二胺,1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二胺或ipda),1,3-双-(氨基甲基)环己烷,1,4-双-(氨基甲基)环己烷,1,3-双-(氨基甲基)苯,2-和/或4-甲基-1,3-二氨基环己烷,n,n-双(3-氨基丙基)甲胺,双-(2-氨基乙基)醚,3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺,4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺,4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺,4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺,平均分子量在200至2000g/mol范围内的α,ω-聚氧化亚丙基二胺,特别是d-230,d-400,d-2000,sd-231,sd-401和sd-2001(得自huntsman),平均分子量在330至5000g/mol范围内的三羟甲基丙烷或甘油引发的三(ω-氨基聚氧化亚丙基),特别是t-403,t-3000,t-5000和st-404(得自huntsman),双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和平均分子量在350至2000g/mol范围内的α,ω-(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷。

同样优选的是一种用于制备其中n表示2并且x表示nr4的式(ii)的脒的方法,其中两摩尔的n=1且x=o的式(ii)的脒与一摩尔具有两个伯氨基或仲氨基的胺a2反应。

特别优选作为式(iv)的化合物的是n-丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-丁基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-己基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-己基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n,n-乙基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n,n-二乙基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n,n-二丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n,n-二丁基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-甲基-n-丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-甲基-n-丁基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-甲基-n-苯甲基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-甲基-n-苯甲基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-(2-乙基己基)-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-(2-乙基己基)-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-苯甲基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-苯甲基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-环己基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-环己基-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-(3-二甲基氨基丙基)-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-(3-二甲基氨基丙基)-(2-氧杂环己基)甲酰胺,n-(2-甲氧基乙基)-(2-氧杂环戊基)甲酰胺,n-(2-甲氧基乙基)-(2-氧杂环己基)甲酰胺,或具有氧化亚乙基单元和/或1,2-氧化亚丙基单元并且平均分子量在约180至600g/mol范围内的烷基聚氧化亚烷基胺的类似酰胺,或二酰胺或三酰胺,例如特别是n,n'-亚乙基-双((2-氧杂环戊基)甲酰胺),n,n'-亚乙基-双((2-氧杂环己基)甲酰胺),或高级二胺或三胺(如上述n=2或3的式a-(nhr4)n的胺)的类似二酰胺或三酰胺。

本发明的另一个主题是包含至少一种式(i)的结构单元的脒作为催化剂用于交联官能化合物的用途。在此,脒催化反应性基团的交联反应或官能化合物及其可固化组合物的固化。

官能化合物的优选的反应性基团为硅烷基团、异氰酸酯基团、环氧基团或氰酸酯基团。

适合作为官能化合物的特别是

-硅烷,

-含硅烷基团的聚合物,

-多异氰酸酯,

-含异氰酸酯基团的聚合物,特别是含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物,

-含缩水甘油氧基的化合物,特别是环氧树脂,

-氰酸酯树脂,或

-具有不同反应性基团的聚合物,特别是具有异氰酸酯基团和硅烷基团或者具有异氰酸酯基团和环氧基团的化合物。

官能化合物优选为硅烷、含硅烷基团的聚合物、多异氰酸酯或含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。

适合作为多异氰酸酯的特别是单体二异氰酸酯、单体二异氰酸酯的低聚物或聚合物或衍生物,或其任何混合物。

合适的单体二异氰酸酯特别是2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯或这些异构体(tdi)的任意混合物,4,4'-、2,4'-或2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯或这些异构体(mdi)的任意混合物,mdi和mdi-同系物的混合物(聚合mdi或pmdi),1,3-或1,4-苯二异氰酸酯,2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸基苯,萘-1,5-二异氰酸酯(ndi),3,3'-二甲基-4,4'-二异氰酸基联苯(todi),联茴香胺二异氰酸酯(dadi),1,4-四亚甲基二异氰酸酯,2-甲基-五亚甲基-1,5-二异氰酸酯,1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hdi),2,2(4),4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(tmdi),1,10-十亚甲基二异氰酸酯,1,12-十二亚甲基二异氰酸酯,赖氨酸-或赖氨酸酯二异氰酸酯,环己烷-1,3-或-1,4-二异氰酸酯,1-甲基-2,4-或-2,6-二异氰酸基环己烷或这些异构体(htdi或h6tdi)的任意混合物,1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或ipdi),全氢-2,4'-或-4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(hmdi或h2mdi),1,4-二异氰酸基-2,2,6-三甲基环己烷(tmcdi),1,3-或1,4-双-(异氰酸基甲基)环己烷,间-或对-苯二甲基二异氰酸酯(m-或p-xdi),间-或对-四甲基-1,3-或-1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯(m-或p-tmxdi)或双-(1-异氰酸基-1-甲基乙基)萘。

其中优选的是mdi、tdi、ipdi或hdi。

合适的单体二异氰酸酯的低聚物、聚合物或衍生物特别源自mdi、tdi、hdi或ipdi。

特别优选作为多异氰酸酯的是在室温下为液体形式的mdi,其具有高含量的4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯。所谓的“液体mdi”特别表示通过部分化学改性(特别是碳二亚胺化或形成脲酮亚胺)液化的4.4'-二苯甲烷二异氰酸酯,或通过混合有目的造成的或通过制备方法导致的4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯与其它mdi-异构体(2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和/或2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯)或mdi-低聚物或mdi-同族体的混合物。

合适的含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物特别通过至少一种多元醇与化学计量过量的至少一种多异氰酸酯(特别是二异氰酸酯)的反应获得。所述反应优选在排除水分的情况下在50至160℃范围内的温度下任选在合适催化剂的存在下进行。优选选择过量的多异氰酸酯,使得在所有羟基反应之后聚氨酯聚合物中保留1至30重量%,优选1.5至25重量%,特别优选2至20重量%的自由异氰酸酯基团含量。任选地,聚氨酯聚合物可以伴随使用增塑剂或溶剂而制得,其中所使用的增塑剂或溶剂不包含对异氰酸酯有反应性的基团。

为此,合适的二异氰酸酯特别是mdi、tdi、pmdi、hdi、ipdi、h12mdi,或这些二异氰酸酯的低聚物或衍生物。

为此,合适的多元醇特别是聚醚多元醇,优选聚氧化亚烷基多元醇,其为环氧乙烷或1,2-环氧丙烷或1,2-或2,3-环氧丁烷或氧杂环丁烷或四氢呋喃或其混合物的可能借助于具有两个或多个活性氢原子的起始分子聚合而得的聚合产物;聚酯多元醇,优选二元醇或三元醇与内酯或二羧酸或其酯或酸酐的缩合产物;聚碳酸酯多元醇;具有至少两个不同嵌段(具有聚醚单元、聚酯单元或聚碳酸酯单元)的oh-封端的嵌段共聚物;聚丙烯酸酯多元醇或聚甲基丙烯酸酯多元醇;多羟基官能的脂肪或油,特别是天然脂肪或油;或聚烃多元醇,例如多羟基官能的聚烯烃,特别是聚丁二烯多元醇。

特别合适的还有所述多元醇的混合物。

特别合适的是二元醇或三元醇或其混合物。

含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物优选具有350至30000g/mol,特别是10000至15000g/mol范围内的平均分子量。

特别优选作为官能化合物的是硅烷和/或含硅烷基团的聚合物。

包含至少一个式(i)的结构单元的脒对硅烷基团的水解反应和缩合反应起剧烈催化作用。因此硅烷和含硅烷基团的聚合物仅使用相对少量的催化剂即已迅速固化。

适合作为硅烷的特别是四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、氨基硅烷例如特别是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺或其具有乙氧基代替甲氧基的相似物,或n-苯基-、n-环己基-或n-烷基氨基硅烷、巯基硅烷、乙氧基硅烷例如特别是3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷或3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷,或3-脲基-丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、酸酐基硅烷、氨基甲酸酯基硅烷或亚氨基硅烷、伯氨基硅烷与环氧硅烷或(甲基)丙烯酰基硅烷或酸酐基硅烷的加合物,或这些硅烷的低聚形式。

适合作为含硅烷基团的聚合物的特别是具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷或含硅烷基团的有机聚合物。

一种优选的具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷具有式(v),

其中

r5、r6和r7彼此独立地各自表示具有1至12个c原子的一价烃基,

g表示羟基或具有1至13个c原子的烷氧基、乙酰氧基、酮肟酸基、酰胺基或烯基氧(enoxy)基;

p表示0、1或2,并且

m表示50至约2500范围内的整数。

r5优选表示甲基、乙烯基或苯基。

r6和r7优选彼此独立地各自表示具有1至5,优选1至3个c原子的烷基,特别是甲基。

g优选表示羟基或具有1至6个c原子的烷氧基或酮肟酸基,特别是羟基、甲氧基、乙氧基、甲基乙基酮肟酸基或甲基异丁基酮肟酸基。

特别优选地,g表示羟基。

p优选表示0或1,特别是0。

此外,优选选择m,使得式(v)的聚有机硅氧烷在室温下具有100至500000mpa□s,特别是1000至100000mpa□s范围内的粘度。

式(v)的聚有机硅氧烷容易控制并且与水分和/或硅烷交联剂交联形成具有弹性性能的固体硅酮聚合物。

合适的市售获得的式(v)的聚有机硅氧烷例如得自wacker、momentiveperformancematerial、geadvancedmaterials、dowcorning、bluestarsilicones或shin-etsu。

适合作为含硅烷基团的有机聚合物的特别是聚烯烃、聚醚、聚酯、聚酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯或这些聚合物的混合形式,其分别带有一个或优选多个硅烷基团。硅烷基团可以位于链的侧面或末端并且通过c原子连接至有机聚合物。

特别优选地,含硅烷基团的有机聚合物是含硅烷基团的聚烯烃或含硅烷基团的聚醚或含硅烷基团的聚酯或含硅烷基团的聚(甲基)丙烯酸酯或所述聚合物的混合形式。

最优选地,含硅烷基团的有机聚合物是含硅烷基团的聚醚。

含硅烷基团的有机聚合物优选具有烷氧基硅烷基团,特别是式(vi)的烷氧基硅烷基团作为硅烷基团,

其中

r8表示具有1至5个c原子的直链或支化的一价烃基,特别是甲基、乙基或异丙基,

r9表示具有1至8个c原子的直链或支化的一价烃基,特别是甲基,并且

x表示0或1或2,优选0或1,特别是0的值。

特别优选地,r8表示甲基或乙基。

特别优选的是三甲氧基硅烷基团、二甲氧基甲基硅烷基团或三乙氧基硅烷基团。

在此,甲氧基硅烷基团的优点在于,其特别具有反应性并且迅速交联,而乙氧基硅烷基团的优点在于,其特别储存稳定并且在交联时释放出极小毒性的乙醇。

含硅烷基团的有机聚合物每分子平均具有优选1.3至4,特别是1.5至3,特别优选1.7至2.8个硅烷基团。硅烷基团优选位于末端。

含硅烷基团的有机聚合物优选具有1000至30000g/mol,特别是2000至20000g/mol范围内的平均分子量。

含硅烷基团的有机聚合物优选具有300至25000g/eq,特别是500至15000g/eq的硅烷当量。

含硅烷基团的有机聚合物可以在室温下以固体或液体形式存在。其优选在室温下为液体。

含硅烷基团的有机聚合物最优选是在室温下为液体的含硅烷基团的聚醚,其中硅烷基团特别为二烷氧基硅烷基团和/或三烷氧基硅烷基团,特别优选三甲氧基硅烷基团或三乙氧基硅烷基团。

用于制备含硅烷基团的聚醚的方法是本领域技术人员已知的。

在一个优选的方法中,含硅烷基团的聚醚由含烯丙基的聚醚与含氢硅烷的反应获得,其中任选使用例如二异氰酸酯进行链延长。

在另一个优选的方法中,含硅烷基团的聚醚由环氧烷和环氧硅烷的共聚获得,其中任选使用例如二异氰酸酯进行链延长。在另一个优选的方法中,含硅烷基团的聚醚由聚醚多元醇与异氰酸基硅烷的反应获得,其中任选使用二异氰酸酯进行链延长。

在另一个优选的方法中,含硅烷基团的聚醚由含异氰酸酯基团的聚醚(特别是得自聚醚多元醇与超化学计量的多异氰酸酯的反应的nco-封端的氨基甲酸酯聚醚)与氨基硅烷、羟基硅烷或巯基硅烷的反应获得。得自所述方法的含硅烷基团的聚醚是特别优选的。所述方法允许使用大量市售容易获得的廉价的起始材料,因此可以获得不同的聚合物性能,例如高延展性、高强度、低弹性模量、低玻璃化转变点或高耐候性。

特别优选地,含硅烷基团的聚醚得自nco-封端的氨基甲酸酯聚醚与氨基硅烷或羟基硅烷的反应。合适的nco-封端的氨基甲酸酯聚醚获自聚醚多元醇(特别是聚氧化亚烷基二元醇或聚氧化亚烷基三元醇,优选聚氧化亚丙基二元醇或聚氧化亚丙基三元醇)与超化学计量的多异氰酸酯(特别是二异氰酸酯)的反应。

优选地,多异氰酸酯和聚醚多元醇之间的反应在排除水分的情况下在50℃至160℃的温度下任选在合适催化剂的存在下进行,其中计量加入多异氰酸酯,使得其异氰酸酯基团相比于多元醇的羟基以化学计量过量存在。特别地,选择过量的多异氰酸酯,使得在所有羟基反应之后获得的氨基甲酸酯聚醚中剩余0.1至5重量%,优选0.2至4重量%,特别优选0.3至3重量%的自由异氰酸酯基团含量。

优选的二异氰酸酯选自hdi、ipdi、tdi和mdi。特别优选的是ipdi或tdi。最优选的是ipdi。因此获得具有特别良好的耐光性的含硅烷基团的聚醚。

特别适合作为聚醚多元醇的是不饱和度低于0.02meq/g、特别是低于0.01meq/g并且平均分子量在400至25000g/mol、特别是1000至20000g/mol范围内的聚氧化亚烷基二元醇或聚氧化亚烷基三元醇。

除了聚醚多元醇之外,还可以一定比例使用其它多元醇,特别是聚丙烯酸酯多元醇,以及低分子量二元醇或三元醇。

用于与nco-封端的氨基甲酸酯聚醚反应的合适的氨基硅烷是伯氨基硅烷和仲氨基硅烷。优选的是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、n-丁基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,伯氨基硅烷例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷或n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和迈克尔受体的加合物,所述迈克尔受体例如丙烯腈、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、马来酸二酯或富马酸二酯、柠康酸二酯或衣康酸二酯,特别是n-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二甲基酯或二乙基酯。同样合适的是上述氨基硅烷的在硅上具有乙氧基或异丙氧基代替甲氧基的相似物。

用于与nco-封端的氨基甲酸酯-聚醚反应的合适的羟基硅烷特别得自氨基硅烷在内酯或环状碳酸酯或交酯上的加成反应。

为此,合适的氨基硅烷特别是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷、2-氨基乙基三甲氧基硅烷或2-氨基乙基三乙氧基硅烷。特别优选的是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷或4-氨基-3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷。

适合作为内酯的特别是γ-戊内酯、γ-辛内酯、δ-癸内酯或ε-癸内酯,特别是γ-戊内酯。

适合作为环状碳酸酯的特别是4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮或4-(苯氧甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮。

适合作为交酯的特别是1,4-二氧己环-2,5-二酮(得自2-羟基乙酸的交酯,也被称作“乙交酯”)、3,6-二甲基-1,4-二氧己环-2,5-二酮(得自乳酸的交酯,也被称作“丙交酯”)或3,6-二苯基-1,4-二氧己环-2,5-二酮(得自扁桃酸的交酯)。

通过这种方式获得的优选的羟基硅烷为n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4-羟基戊酰胺、n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4-羟基辛酰胺、n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-5-羟基癸酰胺、n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙基氨基甲酸酯和具有甲氧基代替乙氧基的相应硅烷。

此外,合适的羟基硅烷还获自氨基硅烷在环氧化物上的加成反应或胺在环氧硅烷上的加成反应。通过这种方式获得的优选的羟基硅烷为2-吗啉代-4(5)-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)环己烷-1-醇、2-吗啉代-4(5)-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)环己烷-1-醇或1-吗啉代-3-(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)丙烷-2-醇。

适合作为含硅烷基团的聚醚的还有市售获得的产物,特别是如下:mspolymertm(得自kanekacorp.;特别是类型s203h、s303h、s227、s810、ma903和s943);mspolymer或silyltm(得自kanekacorp.;特别是类型sat010、sat030、sat200、sax350、sax400、sax725、max450、max951);(得自asahiglassco.ltd.;特别是类型s2410、s2420、s3430、s3630);spur+*(得自momentiveperformancematerials;特别是类型1010lm、1015lm、1050mm);vorasiltm(得自dowchemicalco.;特别是类型602和604);(得自covestroag;特别是类型sxp2458、sxp2636、sxp2749、sxp2774和sxp2821),(得自evonikindustriesag;特别是类型seal100、bond150、bond250),polymerst(得自hansechemieag/evonikindustriesag,特别是类型47、48、61、61lv、77、80、81);stp(得自wackerchemieag;特别是类型e10、e15、e30、e35)。

特别优选的含硅烷基团的有机聚合物具有式(vii)的端基,

其中

r10表示具有1至12个c原子的直链或支化的二价烃基,其任选具有环状和/或芳族部分并且任选具有一个或多个杂原子,特别是一个或多个氮原子,

t表示选自-o-、-s-、-n(r11)-、-o-co-n(r11)-、-n(r11)-co-o-和-n(r11)-co-n(r11)-的二价基团,

其中r11表示氢基或具有1至20个c原子的直链或支化的烃基,其任选具有环状部分并且任选具有烷氧基硅烷基团、醚基团或羧酸酯基团,并且

r8、r9和x具有上述含义。

优选地,r10表示1,3-亚丙基或1,4-亚丁基,其中亚丁基可以被一个或两个甲基取代。

特别优选地,r10表示1,3-亚丙基。

本发明的另一个主题是包含至少一种如上所述的具有至少一个式(i)的结构单元的脒的可固化组合物。在此,脒催化组合物的交联或固化。

优选地,可固化组合物包含选自硅烷基团、异氰酸酯基团、环氧基团和氰酸酯基团的反应性基团。

特别优选地,可固化组合物包含硅烷基团和/或异氰酸酯基团,特别是硅烷基团。

优选地,可固化组合物包含至少一种多异氰酸酯或至少一种含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物或至少一种硅烷或至少一种含硅烷基团的聚合物,如上所述。

特别优选地,可固化组合物包含至少一种硅烷和/或至少一种含硅烷基团的聚合物。

优选地,可固化组合物的用途,用于建筑应用和工业应用中的粘合、密封、绝缘、涂布或预处理,特别是用作混凝土元件粘合剂、立面粘合剂、地板粘合剂、窗户型材粘合剂、锚固粘合剂、组装粘合剂、车身粘合剂、车窗粘合剂、夹心元件粘合剂、胶合粘合剂、层压粘合剂、包装粘合剂、缝隙密封剂、地面接缝剂、填料、密封膜、卷边密封剂或焊缝密封剂、空腔密封剂、建筑泡沫、家具泡沫、过滤泡沫、绝缘泡沫、隔音泡沫、包装泡沫、车身泡沫、地面覆层、地面涂料、阳台涂料、屋顶涂料、混凝土保护涂料、停车场涂料、管道涂料、防腐蚀涂料、织物涂料、底漆、活化剂或粘合介质,或者作为模制件、半成品、箔或纤维的用途,特别是作为软垫、枕头、床垫、鞋底、缓冲器、减震元件、垫圈、轮胎、滚轴、轴承、辊子、传送带、软管、壳体、窗户型材、绝缘板、模型构造板、夹心原件、纤维复合体、植入物、包装薄膜、层压薄膜或织物纤维。

特别地,可固化组合物为粘合剂或密封剂或涂布剂。

最优选地,可固化组合物包含至少一种含硅烷基团的聚合物,特别选自具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷和含硅烷基团的有机聚合物,如上所述那样。

所述组合物具有良好的储存稳定性而无分离倾向,由于包含至少一个式(i)的结构单元的脒的低毒性和低挥发性而具有低危险等级,并且能够实现低排放和基本上无味的产物,所述产物迅速固化并且形成具有高机械品质和机械耐受性的材料。特别有利的情况是,相比于具有根据现有技术的催化剂(例如dbu或tmg)的组合物,所述材料几乎不倾向于出现由迁移造成的缺陷,例如渗出或基材污染。包含所述现有技术中已知的催化剂的组合物倾向于出现迁移效应,所述迁移效应在固化之前可以表现为分离并且在固化之后可以表现为粘性和/或油腻表面和/或基材污染。特别地,后一种效应是最不希望的,因为粘性和油腻表面迅速污染并且难以涂抹,并且基材污染可能造成永久变色。

包含具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷的可固化组合物的优点在于,其特别耐水和耐光,并且特别能够实现软弹性能。

包含含硅烷基团的有机聚合物的可固化组合物的优点在于,其在大量基底上具有特别良好的粘附性能并且特别廉价。

优选地,包含具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷(特别是式(v)的聚有机硅氧烷)的组合物还包含至少一种硅烷交联剂,特别是式(viii)的硅烷,

(r12)q-si-(g′)4-q(viii)

其中

r12表示具有1至12个c原子的一价烃基,

g'表示羟基或具有1至13个c原子的烷氧基、乙酰氧基、酮肟酸基、酰胺基或烯基氧基,并且

q表示0、1或2,特别是0或1的值。

特别合适的式(viii)的硅烷为甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟酸基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟酸基)硅烷或甲基三(异丁基酮肟酸基)硅烷。

优选地,包含至少一个式(i)的结构单元的脒在可固化组合物中以一定量存在,该量使得以官能化合物的量计,特别以含硅烷基团的聚合物的量计,脒基的浓度在0.1至50mmol/100g,优选0.2至50mmol/100g,特别是0.5至20mmol/100g的范围内。

所述组合物具有良好的储存能力和迅速的固化。

除了包含至少一个式(i)的结构单元的脒之外,组合物还可以包含特别催化异氰酸酯基团和/或硅烷基团的交联的其他催化剂。适合作为其它催化剂的特别是金属化合物和/或碱性氮化合物或磷化合物。

合适的金属化合物特别是锡、钛、锆、铝或锌的化合物,特别是二有机锡(iv)-化合物例如特别是二乙酸二丁基锡(iv)、二月桂酸二丁基锡(iv)、二新癸酸二丁基锡(iv)或双(乙酰丙酮)二丁基锡(iv)和二月桂酸二辛基锡(iv),以及特别具有烷氧基配体、羧酸基配体、1,3-二酮酸盐配体、1,3-酮酯化物配体或1,3-酮酰胺化物配体的钛(iv)络合物或锆(iv)络合物或铝(iii)络合物或锌(ii)络合物。

合适的碱性含氮化合物或含磷化合物特别是咪唑、吡啶、磷腈碱或优选胺、六氢化三嗪、双胍、胍或其它脒。

合适的胺特别是烷基胺、环烷基胺或芳烷基胺例如三乙胺、三异丙胺、1-丁胺、2-丁胺、叔丁胺、3-甲基-1-丁胺、3-甲基-2-丁胺、二丁胺、三丁胺、己胺、二己胺、环己胺、二环己胺、二甲基环己胺、苄基胺、二苄基胺、二甲基苄基胺、辛胺、2-乙基-己胺、二-(2-乙基己基)胺、月桂胺、n,n-二甲基-月桂胺、硬脂胺、n,n-二甲基-硬脂胺;源自天然脂肪酸混合物的脂肪胺;脂族、脂环族或芳脂族二胺例如乙二胺、丁二胺、六亚甲基二胺、十二烷二胺、新戊烷二胺、2-甲基-五亚甲基二胺(mpmd)、2,2(4),4-三甲基六亚甲基二胺(tmd)、异佛尔酮二胺(ipd)、2,5(2,6)-双-(氨基甲基)-双环[2.2.1]庚烷(nbda)、1,3-二甲苯二胺(mxda)、n,n'-二(叔丁基)乙二胺、n,n,n',n'-四甲基-乙二胺、n,n,n',n'-四甲基-丙二胺、n,n,n',n'-四甲基-六亚甲基二胺、3-二甲基氨基丙胺、3-(甲基氨基)丙胺、3-(环己基氨基)丙胺、哌嗪、n-甲基哌嗪、n,n'-二甲基哌嗪、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(dabco)、脂肪多元胺例如n-椰油烷基-1,3-丙二胺;聚亚烷基胺例如二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺(teta)、四亚乙基五胺(tepa)、五亚乙基六胺(peha)、3-(2-氨基乙基)氨基丙胺、n,n'-双(3-氨基丙基)乙二胺、n-(3-氨基丙基)-n-甲基丙二胺、双(3-二甲基氨基丙基)胺、n-(3-二甲基氨基丙基)-1,3-丙二胺、n-(2-氨基乙基)哌嗪(n-aep)、n-(2-氨基丙基)哌嗪、n,n'-二-(2-氨基乙基)哌嗪、1-甲基-4-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪、n,n,n',n”,n”-五甲基二亚乙基三胺、n,n,n',n”,n”-五甲基二亚丙基三胺、聚乙烯亚胺,例如以商标名(得自basf)和(得自nipponshokubai)获得;醚胺,例如特别是2-甲氧基乙胺、2-乙氧基乙胺、3-甲氧基丙胺、3-乙氧基丙胺、3-(2-乙基己氧基)丙胺、3-(2-甲氧基乙氧基)丙胺、吗啉、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、2-氨基乙基吗啉、双(2-氨基乙基)醚、双(二甲基氨基乙基)醚、双(二吗啉代乙基)醚(dmdee)、n,n,n'-三甲基-n'-羟基乙基双(2-氨基乙基)醚、3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺、4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺、5,8-二氧杂十二烷-3,10-二胺、4,7,10-三氧杂十三烷-1,13-二胺或2-氨基丙基封端的二醇,例如以商标名(得自huntsman)获得的那种;氨基醇,例如特别是乙醇胺、异丙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、n-丁基乙醇胺、二甘醇胺、n,n-二乙基乙醇胺、n-甲基二乙醇胺、n-甲基二异丙胺、n,n,n'-三甲基氨基乙基乙醇胺、n-(3-二甲基氨基丙基)-n,n-二异丙醇胺、n,n-双(3-二甲基氨基丙基)-n-异丙醇胺、2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇胺,或一元胺和多元胺与环氧化物或二环氧化物的加合物;含苯酚基团的胺,例如特别是苯酚、醛和胺的缩合产物(所谓的曼尼希碱和非那明),例如特别是2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚,或苯酚、甲醛和n,n-二甲基-1,3-丙二胺的聚合物,以及以商标名(得自cardolite)、(得自huntsman)和(得自cytec)市售获得的非那明;含酰胺基团的多元胺,所谓的聚酰胺胺,例如以商标名(得自cognis)、(得自huntsman)、(得自huntsman)或(得自cytec)市售获得的那些;或氨基硅烷,例如特别是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺或其在硅上具有乙氧基代替甲氧基的类似物。

合适的六氢化三嗪特别是1,3,5-六氢化三嗪、1,3,5-三甲基六氢化三嗪或1,3,5-三(3-(二甲基氨基)丙基)-六氢化三嗪。

合适的双胍特别是双胍、1-丁基双胍、1,1-二甲基双胍、1-丁基双胍、1-苯基双胍或1-(邻甲苯基)双胍(otbg)。

合适的胍特别是1-丁基胍、1,1–二甲基胍、1,3-二甲基胍、1,1,3,3-四甲基胍(tmg)、2-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)-1,1,3,3-四甲基胍、2-(3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基)-1,1,3,3-四甲基胍、2-(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)-1,1,3,3-四甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(tbd)、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-环己基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍(otg)、1,3-二苯基胍、1,3-二(邻甲苯基)胍或2-胍基苯并咪唑。

合适的另外的脒特别是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(dbn)、6-二丁基氨基-1,8-二氮杂-双环[5.4.0]十一碳-7-烯、6-二丁基氨基-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、n,n’-二正己基乙脒(dha)、2-甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶、1,2-二甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶、2,5,5-三甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶、n-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑或n-(3-三乙氧基-甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑。

此外,组合物可以包含酸(特别是羧酸)作为助催化剂。优选的是脂族羧酸,例如甲酸、月桂酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、2-乙基-2,5-二甲基己酸、2-乙基己酸、新癸酸、得自天然脂肪和油的皂化的脂肪酸混合物,或二羧酸和聚羧酸,特别是聚(甲基)丙烯酸。

在一个优选的实施方案中,组合物基本上不含有机锡化合物。不含有机锡的组合物在健康保护和环保方面是有利的。特别地,可固化组合物的锡含量小于0.1重量%,特别是小于0.05重量%。

在另一个优选的实施方案中,组合物包含具有至少一个式(i)结构单元的脒和至少一种有机锡化合物(特别是如上所述的二有机锡(iv)-化合物)的组合。所述组合物在低的锡含量下已经具有高的固化速度,这出于毒物学和生态学原因是有利的。

在一个实施方案中,组合物除了具有至少一个式(i)结构单元的脒之外还包含至少一种有机钛酸盐。式(i)的脒和有机钛酸盐的组合具有特别高的催化活性。这在相对低的有机钛酸盐用量下能够实现快速固化。

适合作为有机钛酸盐的特别是钛(iv)络合物。优选的有机钛酸盐特别选自

-具有两个1,3-二酮酸盐-配体(特别是2,4-二戊二酮酸盐(=乙酰丙酮化物))和两个醇化物-配体的钛(iv)-络合物;

-具有两个1,3-酮酸酯配体(特别是乙酰乙酸乙酯)和两个醇化物-配体的钛(iv)-络合物;

-具有一个或多个氨基醇化物-配体(特别是三乙醇胺或2-((2-氨基乙基)氨基)乙醇)和一个或多个醇化物-配体的钛(iv)-络合物;

-具有四个醇化物-配体的钛(iv)-络合物;

-以及高度缩合的有机钛酸盐,特别是低聚钛(iv)-四丁醇化物,也被称为聚丁基钛酸盐;

其中适合作为醇化物-配体的特别是异丁氧基、正丁氧基、异丙氧基、乙氧基和2-乙基己氧基。

特别合适的是市售产品aa、gba、gbo、aa-75、aa-65、aa-105、dc、beat、btp、te、tnbt、ktm、tot、tpt或ibay(均得自dorfketal);tytanpbt、tet、x85、taa、et、s2、s4或s6(均得自boricacompanyltd.)和tts、7、9qs、12、26s、33ds、38s、39ds、44、134s、138s、133ds、158fs或44(均得自kenrichpetrochemicals)。

非常特别合适的有机钛酸盐选自双(乙基乙酰乙酸基)二异丁氧基-钛(iv)(例如以ibay从dorfketal市售获得)、双(乙基乙酰乙酸基)二异丙氧基-钛(iv)(例如以dc从dorfketal市售获得)、双(乙酰丙酮基)二异丙氧基-钛(iv)、双(乙酰丙酮基)二异丁氧基-钛(iv)、三(氧乙基)胺-异丙氧基-钛(iv)、双[三(氧乙基)胺]二异丙氧基-钛(iv)、双(2-乙基己烷-1,3-二氧)-钛(iv)、三[2-((2-氨基乙基)氨基)乙氧基]-乙氧基-钛(iv)、双(新戊基(二烯丙基)氧)-二乙氧基-钛(iv)、四(正丁氧基)钛酸盐、四-(2-乙基己氧基)钛酸盐、四(异丙氧基)钛酸盐和聚丁基钛酸盐。最优选的是双(乙基乙酰乙酸基)二异丁氧基-钛(iv)或双(乙基乙酰乙酸基)二异丙氧基-钛(iv)。

可固化组合物优选包含至少一种选自填料、增塑剂、流变学添加剂、干燥剂、增粘剂和交联剂的其它成分。特别优选地,可固化组合物包含多种这些成分的任意组合。

合适的填料特别是无机或有机填料,特别是任选涂布有脂肪酸、特别是硬脂酸酯的天然、研磨或沉淀碳酸钙,重晶石(沉晶石),滑石,石英粉,石英砂,云母铁矿,白云石,硅灰石,高岭土,煅烧高岭土,云母(钾-铝-硅酸盐),分子筛,氧化铝,氢氧化铝,氢氧化镁,二氧化硅(包括来自热解过程的高分散性二氧化硅),工业制得的炭黑,石墨,金属粉末例如铝、铜、铁、锌、银或钢,pvc-粉末或空心球。

合适的增塑剂特别是三烷基甲硅烷基-封端的聚二烷基硅氧烷,优选三甲基甲硅烷基-封端的聚二甲基硅氧烷,特别具有10至1000mpa·s范围内的粘度,或一些甲基被其它有机基团(特别是苯基、乙烯基或三氟丙基)代替的相应化合物,所谓的单官能形式(即单侧反应性)的反应性增塑剂,聚硅氧烷,羧酸酯例如邻苯二甲酸酯,特别是邻苯二甲酸二辛酯、双(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯、双(3-丙基庚基)-邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯,邻-环己烷二羧酸的二酯,特别是二异壬基-1,2-环己烷二羧酸酯,己二酸酯,特别是己二酸二辛酯、双(2-乙基己基)己二酸酯,壬二酸酯,特别是双(2-乙基己基)壬二酸酯,癸二酸酯,特别是双(2-乙基己基)癸二酸酯或癸二酸二异壬酯,多元醇,特别是聚氧化亚烷基多元醇或聚酯多元醇,二醇醚,二醇酯,有机磷酸酯或磺酸酯,磺酰胺,聚丁烯或源自天然脂肪或油的脂肪酸甲酯或乙酯,也被称为“生物柴油”,其中含硅氧烷基团的增塑剂特别适合于聚有机硅氧烷形式的含硅烷基团的聚合物。

合适的流变学添加剂特别是增稠剂,特别是层状硅酸盐如膨润土、蓖麻油衍生物、氢化蓖麻油、聚酰胺、聚氨酯、脲化合物、热解二氧化硅、纤维素醚或疏水改性的聚氧乙烯。

合适的干燥剂特别是四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或在硅烷基团的α-位上具有官能团的有机烷氧基硅烷,特别是n-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-o-甲基-氨基甲酸酯、(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷、甲氧基-甲基硅烷、原甲酸酯、氧化钙、分子筛,高反应性异氰酸酯例如对甲苯异氰酸酯、单体二异氰酸酯或单噁唑烷例如2(得自incorez),特别是乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

合适的增粘剂和/或交联剂特别是氨基硅烷,例如特别是3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-二甲氧基甲基-硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺或其具有乙氧基代替甲氧基的类似物,还有n-苯基-、n-环己基-或n-烷基氨基硅烷、巯基硅烷、环氧硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、酸酐基硅烷、氨基甲酸酯基硅烷、烷基硅烷或亚氨基硅烷,这些硅烷的低聚形式,伯氨基硅烷与环氧硅烷或(甲基)丙烯酰基硅烷或酸酐基硅烷的加合物,氨基官能的烷基倍半硅氧烷,特别是氨基官能的甲基倍半硅氧烷或氨基官能的丙基倍半硅氧烷。特别合适的是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷或3-脲基丙基三甲氧基硅烷,或这些硅烷的低聚形式。

在一个优选的实施方案中,组合物包含至少一种干燥剂和至少一种增粘剂和/或交联剂。

在一个优选的实施方案中,组合物不包含邻苯二甲酸酯作为增塑剂。所述组合物在毒物学方面是有利的并且任选具有较少的迁移效应的问题。

对于组合物包含多异氰酸酯和/或含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的情况,还优选存在至少一种对异氰酸酯基团有反应性的多官能化合物,例如特别是

-一种或多种多元醇,特别是所提到的适合制备含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的多元醇。优选的是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚(甲基)丙烯酸酯多元醇或聚丁二烯多元醇。特别优选的是聚醚多元醇,特别是聚氧化亚丙基多元醇和/或环氧乙烷-封端的聚氧化亚丙基多元醇。优选的是平均分子量在400至10000g/mol,特别是500至6000g/mol范围内的多元醇。优选的是平均oh-官能度在1.6至4,特别是1.8至3,特别优选2.2至3范围内的多元醇。同样合适的是具有分散在其中的聚合物颗粒的聚醚多元醇,特别是具有苯乙烯-丙烯腈-颗粒(san)或聚脲颗粒或聚亚肼基二甲酰胺颗粒(phd)的那些。

-链增长剂,特别是1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇或三乙二醇;

-氨基醇,特别是2-氨基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇或3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己醇或其具有醚基、酯基或氨基甲酸酯基的衍生物;

-含封闭氨基的化合物,特别是醛亚胺、酮亚胺、烯胺、噁唑烷、咪唑烷或六氢嘧啶;

-或聚胺。

组合物可以包含其它成分,特别是如下助剂和添加剂:

-颜料,特别是二氧化钛或氧化铁;

-染料;

-抵抗氧化、热、光或紫外线的稳定剂;

-天然树脂、脂肪或油例如松香、虫胶、亚麻籽油、蓖麻油或大豆油;

-非反应性聚合物,例如特别是不饱和单体的均聚物或共聚物,所述不饱和单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烷基酯,特别是聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚异丁烯、乙烯乙酸乙烯酯-共聚物(eva)或无规立构聚-α-烯烃(apao);

-阻燃物质,特别是上文所述的填料氢氧化铝和氢氧化镁,或特别是有机磷酸酯,例如特别是三乙基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、异癸基二苯基磷酸酯、三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三(氯异丙基)磷酸酯、三(氯丙基)磷酸酯、异丙基化三苯基磷酸酯、不同异丙基化程度的单-、双-和三(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)、双酚-a-双(二苯基磷酸酯)或聚磷酸铵;

-纤维,特别是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维或塑料纤维,例如聚酰胺纤维或聚乙烯纤维;

-表面活性物质,特别是润湿剂、流动控制剂、脱气剂或消泡剂;

-溶剂;

-杀生物剂,例如杀藻剂、杀真菌剂或菌类生长抑制物质;

以及其它通常在可固化组合物中使用的物质。

合意的是,一定成分在被混入组合物之前进行化学或物理干燥。

组合物优选在排除水分的情况下制备和储存。通常地,组合物在合适的包装或布置中(例如特别是瓶子、罐、袋、斗、桶或料盒)在排除水分的情况下是储存稳定的。

组合物可以以单组分组合物的形式或者以多组分(特别是双组分)组合物的形式存在。

在本文献中,“单组分”表示这样的组合物:组合物的所有成分以混合的形式储存在相同的容器中并且可通过水分固化。在本文献中,“双组分”表示这样的组合物:组合物的成分存在于两种不同的组分中,所述两种不同的组分储存在彼此分离的容器中。只有在紧接着施加组合物之前或过程中才混合两种组分,之后任选在水分的作用下使经混合组合物固化。

对于组合物包含多异氰酸酯和/或含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的情况,其优选为双组分的。在此一个组分包含多异氰酸酯和/或含异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物,另一个组分包含具有至少一个式(i)的结构单元的脒和另外的至少一种对异氰酸酯基团有反应性的多官能化合物。

对于组合物包含含硅烷基团的聚合物的情况,其优选为单组分的。

对于组合物包含具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷的情况,其优选为单组分的(也被称为rtv-1)或双组分的(也被称为rtv-2)。对于rtv-2组合物的情况,具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷优选为第一组分的成分,而硅烷交联剂(特别是式(viii)的硅烷)优选为第二组分的成分。包含至少一个式(i)的结构单元的脒在此可以包含在第一和/或第二组分中。

在施加之前或之时特别通过静态混合器或者通过动态混合器使第二组分或任选其它组分与第一组分混合。

特别在环境温度下,优选在0℃和45℃之间,特别是5℃至35℃的温度范围内施加组合物并且同样在该条件下固化。

在施加时任选通过水分的作用开始官能团的交联反应。

存在的异氰酸酯基团与羟基或伯氨基或仲氨基或者在水分影响下与封闭的氨基反应。任选存在的其它异氰酸酯基团在水分作用下彼此反应。

存在的硅烷基团可以与存在的硅醇基团缩合形成硅氧烷基团(si-o-si-基团)。存在的硅烷基团还可以在与水分接触时水解形成硅醇基团(si-oh-基团)并且通过之后的缩合反应形成硅氧烷基团(si-o-si-基团)。

所述反应的结果是组合物最终固化。包含至少一个式(i)的结构单元的脒促进该固化。

当固化需要水分时,水分可以得自空气(空气水分),也可以例如用平滑剂通过涂刷或者通过喷射使组合物与含水组分接触,或者可以在施加时例如以含水或给水液体或糊剂的形式在组合物中加入水或含水组分。糊剂特别适合于组合物本身以糊剂形式存在的情况。

在通过空气水分固化时,组合物由外至内固化,其中首先在组合物的表面上形成结皮。所谓的结皮时间表示组合物的固化速度的量度。固化速度通常由不同因素决定,例如水的可用性、温度等。

组合物适用于多种应用,特别是作为刷抹料、漆或底漆,作为用于制备纤维复合材料(复合物)的树脂,作为硬质泡沫、软质泡沫、成形件、弹性体、纤维、薄膜或膜,作为浇注料、密封剂、粘合剂、覆面、涂料或用于建筑应用和工业应用的刷抹料,例如作为缝隙密封剂、空腔密封剂、电绝缘物料、填充料、填缝剂、焊缝密封剂或卷缝密封剂、安装粘合剂、车身粘合剂、车窗粘合剂、夹心元件粘合剂、胶合粘合剂、层压粘合剂、包装粘合剂、木材粘合剂、地板粘合剂、锚固粘合剂、地面覆层、地面涂料、阳台涂料、屋顶涂料、混凝土保护涂料、停车楼涂料、密封料、管道涂料、腐蚀保护涂料、织物涂料、减震元件、密封元件或填充料。

特别地,组合物适合作为粘合剂和/或密封剂,特别用于建筑应用和工业应用的缝隙密封和弹性粘合结合,或者作为具有裂缝桥接性能的弹性涂料,特别用于保护和/或密封例如天花板、地板、阳台、停车场或混凝土。

因此优选地,组合物为粘合剂或密封剂或涂料。

所述组合物通常包含填料、增塑剂、干燥剂、增粘剂和/或交联剂和任选其它助剂和添加剂。

对于作为粘合剂或密封剂的应用,组合物优选具有带有结构粘度性能的糊状稠度。这样的糊状密封剂或粘合剂特别通过市售的手动操作或通过压缩空气或电池操作的料盒施涂在基材上,或者通过桶或瓶经由输送泵或挤出机任选经由应用机器人施涂在基材上。

对于作为涂料的应用,组合物优选具有在室温下为液体的带有自流平性能的稠度。任选地,其具有轻微触变性,因此涂料可以施加至倾斜至垂直的平面上而不会立即流走。其特别通过辊或刷进行施加,或通过浇注和例如借助于辊、刮刀或抹刀的分布进行施加。

在施加时优选将组合物施加到至少一个基材上。

合适的基材特别是

-玻璃、玻璃陶瓷、混凝土、砂浆、砖、瓦、石膏或天然石材例如石灰石、花岗石或大理石;

-金属或合金,例如铝、铁、钢或有色金属,以及经表面处理的金属或合金,例如镀锌或镀铬的金属;

-皮革、织物、纸、木材、与树脂(例如酚树脂、三聚氰胺树脂或环氧树脂)结合的木质材料、树脂-织物-复合材料和其它所谓的聚合物复合物;

-塑料,例如聚氯乙烯(硬-和软-pvc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(abs)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、聚酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、环氧树脂、聚氨酯(pur)、聚甲醛(pom)、聚烯烃(po)、聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)、乙烯/丙烯-共聚物(epm)或乙烯/丙烯/二烯-三元聚合物(epdm),或纤维增强的塑料例如碳纤维增强的塑料(cfk)、玻璃纤维增强的塑料(gfk)或片状模塑复合物(smc),其中塑料优选可以通过等离子体、电晕或火焰进行表面处理;

-经涂布的基材,例如经粉末涂布的金属或合金;

-染料或漆,特别是汽车面漆、金属漆、家具漆或木器漆。

在需要的情况下,基材可以在施用组合物之前进行预处理,特别是通过物理和/或化学清洁方法或者通过施涂增粘剂、增粘剂溶液或底漆。

特别地,组合物适合与对迁移物质(特别是变色或斑点的形成)的干扰特别敏感的基材接触。所述基材特别是细孔基材例如大理石、石灰石或其它天然石材、石膏、水泥砂浆或混凝土,以及塑料。特别地,在催化剂(例如dbu或tmg)的存在下在pvc上观察到剧烈变色,所述变色不能通过清洗除去。使用包含至少一个式(i)的结构单元的脒未观察到所述效应。

可以粘合或密封两个相同或两个不同的基材,特别是上述基材。

组合物固化之后获得经固化组合物。

本发明的另一个主题因此是由所述可固化组合物获得的经固化组合物。

通过使用组合物形成特别用组合物粘合、密封或涂布的制品。制品特别是建筑物,特别是地上建筑或地下建筑的建筑物,工业制造的商品或消耗用品,特别是窗户,家用机器,或交通工具,例如特别是汽车、公共汽车、卡车、火车、船舶、飞机或直升飞机,或者制品可以是其附件。

所述可固化组合物能够储存并且由于低气味而可以愉悦地施加。施加之后出人意料地迅速建立强度,形成具有高机械品质和机械耐性的材料。在固化之前和之后,组合物都不倾向于产生由迁移造成的缺陷,例如分离、渗出或基材污染。

实施例

下文描述实施例,所述实施例更详细地解释本发明。本发明当然不限于所描述的实施例。

“标准气候条件”表示23±1℃的温度和50±5%的相对空气湿度。

如果没有另外说明,所使用的化学试剂得自sigma-aldrich。

1h-nmr-光谱在brukerascend400型光谱仪上在400.14mhz下进行测量;化学位移δ相对于四甲基硅烷(tms)以ppm表示。不区分真实耦合样式和伪耦合样式。

红外光谱(ft-ir)在thermoscientific的配备有具有金刚石晶体的水平atr-测量单元的ft-ir设备nicoletis5上进行测量。将液体样品以未稀释的形式施涂成膜,将固体样品溶解在ch2cl2中。吸收谱带以波数(cm–1)表示(测量窗口:4000–650cm–1)。

结皮时间(hbz)以如下方式确定,将数克组合物以约2mm的层厚度施涂在卡板纸上并且在标准气候下测量直至通过ldpe移液管轻击组合物表面时移液管上首次不再遗留残余物所持续的时间。

表面情况以触觉方式进行检验。

机械性能拉伸强度、断裂伸长和弹性模量(在0-5%和0-50%的伸长率下)根据dinen53504以200mm/min的伸长速度进行测量。

在恒温锥板式粘度计rheotecrc30(锥直径50mm,锥角1°,锥尖至板的距离0.05mm,剪切速度10u/min)上测量粘度。

式(iv)的化合物的制备:

n,n-二乙基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺:

通过2-氧杂环戊烷羧酸-甲酯与二乙胺的反应脱去甲醇然后蒸馏纯化制备n,n-二乙基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺。获得0.1mbar下沸点为110℃的浅黄色液体。

ft-ir:2967,2933,2877,1737,1628,1447,1431,1380,1361,1327,1262,1219,1139,1099,1003,973,921,835,820,786,682。

n,n-二丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺:

通过2-氧杂环戊烷羧酸-甲酯与二丁胺的反应脱去甲醇然后蒸馏纯化制备n,n-二丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺。获得0.1mbar下沸点为130℃的浅黄色液体。

ft-ir:2957,2931,2872,1740,1671,1634,1564,1445,1427,1373,1295,1253,1181,1140,1104,1053,1003,928,903,834,767,732。

脒的制备:

脒a1:5-(1-(3-二甲基氨基丙基)-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-n,n-二乙基戊酰胺

在圆底烧瓶中在30ml甲苯中预置17.6g(0.11mol)3-(3-(二甲基氨基)丙基-氨基)丙胺(得自basf)并且伴随搅拌和冷却缓慢滴加如上所述制备的20.3g(0.11mol)n,n-二乙基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺。反应混合物在40℃下搅拌过夜。然后在40℃和10mbar下蒸馏甲苯和水的共沸物。然后在常压下加热到135至140℃并且蒸馏除去剩余甲苯。冷却至室温后获得32.5g亮橙色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):1.03和1.07(2xt,6h,j=7.1hz,n(ch2ch3)2),1.55至1.64(m,6h,ch2ch2ch2ch2co和ch2ch2ch2n(ch3)2),1.72(p,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.14(s,6h,n(ch3)2),2.17(m,4h,n=chch2和ch2co),2.26(m,2h,ch2n(ch3)2),3.09和3.25(q和m,10h,ch=nch2ch2ch2nch2ch2ch2n(ch3)2和n(ch2ch3)2)。

ft-ir:2966,2932,2856,2815,2763,1639,1614,1458,1444,1423,1377,1362,1316,1260,1223,1151,1131,1096,2082,1069,1039,974,945,870,842,792,763。

脒a2:5-(1-(3-二甲基氨基丙基)-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-n,n-二丁基戊酰胺

在圆底烧瓶中在30ml甲苯中预置19.3g(0.12mol)3-(3-(二甲基氨基)丙基-氨基)丙胺(得自basf)并且伴随搅拌和冷却缓慢滴加如上所述制备的29.9g(0.12mol)n,n-二丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺。反应混合物在40℃下搅拌过夜。然后在40℃和10mbar下蒸馏甲苯和水的共沸物。然后在常压下加热到145至150℃并且蒸馏除去剩余甲苯。冷却至室温后获得39.7g橙色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):0.86和0.89(2xt,6h,j=7.1hz,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.23(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.43(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.60(m,6h,ch2ch2ch2ch2co和ch2ch2ch2n(ch3)2),1.73(m,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.13(s,6h,n(ch3)2),2.17(m,4h,n=chch2和ch2co),2.25(m,2h,ch2n(ch3)2),3.10和3.24(q和m,10h,ch=nch2ch2ch2nch2ch2ch2n(ch3)2和n(ch2ch2ch2ch3)2)。

ft-ir:2953,2930,2859,2715,2763,1640,1613,1565,1457,1420,1369,1317,1290,1259,1209,1132,1114,1098,1040,974,930,869,821,785,766,732。

脒a3:5-(1-甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-n,n-二丁基戊酰胺

在圆底烧瓶中在50ml甲苯中预置8.8g(0.10mol)n-甲基-1,3-丙二胺并且伴随搅拌和冷却缓慢滴加如上所述制备的23.9g(0.10mol)n,n-二丁基-(2-氧杂环戊基)甲酰胺。反应混合物在40℃下搅拌3小时。然后在40至50℃和1mbar下蒸馏甲苯和水的共沸物。然后在常压下缓慢加热到150℃并且蒸馏除去剩余甲苯。冷却至室温后获得27.6g橙色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):0.86(m,6h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.23(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.43(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.59(m,4h,ch2ch2ch2ch2co),1.74(m,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.20和2.26(2xm,4h,n=chch2和ch2co),2.81(s,3h,n-ch3),3.06和3.13(2xm,4h,nch2ch2ch2n),3.23(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2)。

ft-ir:2954,2928,2871,2860,1741,1635,1650,1563,1455,1422,1400,1370,1306,1255,1210,1131,1098,1068,1040,954,930,903,732。

脒a4:5-(1-椰油烷基-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-n,n-二丁基戊酰胺

如脒a3所述制备脒a4,但是其中使用25.7g(0.10mol)n-椰油烷基-1,3-丙二胺(得自akzonobel的duomeencd)代替n-甲基-1,3-丙二胺。冷却至室温后获得46.4g橙色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):0.86(m,9h,n(ch2ch2ch2ch3)2和烷基链-ch3),1.22(sbr,22h,n(ch2ch2ch2ch3)2和(ch2)9),1.47(m,6h,n(ch2ch2ch2ch3)2和nch2ch2-烷基链),1.60(m,4h,ch2ch2ch2ch2co),1.74(m,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.18和2.28(2xm,4h,n=chch2和ch2co),3.10(m,6h,nch2ch2ch2n和nch2-烷基链),3.26(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2)。

ft-ir:2955,2922,2852,1643,1615,1566,1464,1455,1419,1370,1317,1288,1265,1207,1130,1100,961,930,886,765,722。

脒a5:5-(1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-n,n-二丁基戊酰胺

如脒a3所述制备脒a5,但是其中使用7.4g(0.12mol)1,3-丙二胺代替n-甲基-1,3-丙二胺。冷却至室温后获得25.7g橙色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):0.86(m,6h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.23(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.43(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2),1.57(m,4h,ch2ch2ch2ch2co),1.67(m,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.05和2.25(2xm,4h,n=chch2和ch2co),3.12(m,4h,nch2ch2ch2n),3.23(m,4h,n(ch2ch2ch2ch3)2)。

ft-ir:3331,3215,2955,2929,2860,1742,1631,1537,1454,1424,1366,1316,1289,1259,1205,1138,1103,1061,980,929,902,882,837,799,732。

脒a6:5-(1-甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-戊烷羧酸甲酯

如脒a3所述制备脒a6,但是其中使用14.2g(0.10mol)2-氧杂环戊烷羧酸甲基酯代替n,n-二丁基-(2-氧化环戊基)甲酰胺。冷却至室温后获得19.7g深色无气味低粘度液体形式的产物。

1h-nmr(cdcl3):1.61(m,4h,ch2ch2ch2ch2co),1.74(m,2h,ch=nch2ch2ch2n),2.18和2.26(2xm,4h,n=chch2和ch2co),2.80(s,3h,n-ch3),3.06和3.23(2xm,4h,nch2ch2ch2n),3.59(m,3h,och3)。

ft-ir:3313,3025,2944,2850,2801,1731,1660,1601,1567,1544,1498,1461,1435,1390,1306,1269,1239,1185,1140,1035,1110,1054,1030,917,892,844,774,728,694。

脒a7:包含n,n'-((1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二基)双(丙烷-3,1-二基))双(5-(1-甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)-戊酰胺的反应混合物

在圆底烧瓶中预置如上所述制备的7.6g(0.036mol)脒a6,伴随搅拌加入4.5g(0.018mol)双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷并且在真空下缓慢加热至160℃。冷却至室温后获得9.8g深色无气味低粘度液体。

ft-ir:3307,2926,2861,1737,1645,1605,1549,1437,1403,1364,1309,1250,1185,1137,1040,837,792,774,698。

脒r1:1-(3-二甲基氨基丙基)-2-甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶

在圆底烧瓶中在50ml甲苯中预置131.6g乙酰乙酸乙基酯,伴随搅拌和冷却缓慢滴加161.1g3-(3-(二甲基氨基)丙基氨基)丙胺(得自basf),其中温度保持于20至30℃。反应混合物在40℃下搅拌过夜。在40℃和10mbar下通过蒸馏从反应混合物中除去甲苯和水的共沸物,然后在常压下通过蒸馏除去剩余的甲苯和乙酸乙酯并且真空蒸馏残余物。获得168.7g在0.6mbar下沸点为95至105℃的黄色无气味低粘度液体形式的产物。

脒a1至a7为具有式(i)的结构单元的脒。脒r1为对比实施例。

含硅烷基团的聚醚的制备:

聚合物stp-1:

在排除水分的情况下伴随持续搅拌将1000g多元醇12200(具有低不饱和度的聚氧化亚丙基二元醇,得自covestro;oh-数11.0mgkoh/g)、43.6g异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi;ipdi,得自evonik)、126.4g二异壬基-1,2-环己烷二羧酸酯(dinch)和0.1g三(新癸酸)铋(在dinch中10重量%)加热至90℃并且在该温度下静置,直至滴定确定的自由异氰酸酯基团含量达到0.63重量%的稳定值。然后混入63.0gn-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-氨基琥珀酸二乙酯(3-氨基丙基三甲氧基硅烷和马来酸二乙酯的加合物;根据us5,364,955中的说明制得)并且在90℃下搅拌混合物足够长的时间,直至通过ft-ir-光谱不再检测出自由异氰酸酯。将获得的含三甲氧基硅烷基团的聚醚冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。

聚合物stp-2:

在排除水分的情况下伴随持续搅拌将1000g多元醇12200(具有低不饱和度的聚氧化亚丙基二元醇,得自covestro;oh-数11.0mgkoh/g)、43.6g异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi;ipdi,得自evonik)、126.4g二异壬基-1,2-环己烷二羧酸酯(dinch)和0.1g三(新癸酸)铋(在dinch中10重量%)加热至90℃并且在该温度下静置,直至滴定确定的自由异氰酸酯基团含量达到0.64重量%的稳定值。然后混入70.6gn-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-氨基-琥珀酸二乙酯(3-氨基丙基三乙氧基硅烷和马来酸二乙酯的加合物)并且在90℃下搅拌混合物足够长的时间,直至通过ft-ir-光谱不再检测出自由异氰酸酯。将获得的含三乙氧基硅烷基团的聚醚冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。

使用的市售催化剂:

dbu1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(n700,得自basf)

基于含硅烷基团的聚合物的组合物:

对比实施例在表1至4中用“(ref)”表示。

组合物z1至z9:

97.6g聚合物stp-1、2.0g乙烯基三甲氧基硅烷和0.4g3-氨基丙基三甲氧基硅烷的组合物与不同催化剂以根据表1给定的量混合并且在标准气候下在储存之前和之后检验混合物在25℃下的粘度和结皮时间(hbz)。结皮时间充当催化剂关于硅烷基团的交联反应的活性(即交联速度)的量度;储存之后粘度和结皮时间的变化为组合物的储存稳定性的量度。此外,在24小时之后在标准气候下检验施加的混合物的表面是否如希望的那样干燥还是形成油腻的膜(这是由于与经固化塑料较差的相容性而造成的催化剂渗出的迹象)和/或表面是否粘性(这是不完全固化的迹象)。此外,由混合物制备2mm厚的膜,在7天内在标准气候下固化并且检验机械性能。

结果列于表1和2中。

表1:

1每100g含硅烷基团的聚醚的脒基的毫摩尔数。

2在70℃下在封闭容器中7天。

表2:

组合物z10至z15:

在行星式混合器中以根据表3给定的量混合36.2g聚合物stp-2、60.2g经研磨白垩(5gu,得自omya)、1.2g如下所述制备的触变糊剂、1.2g乙烯基三乙氧基硅烷、1.2g3-氨基丙基三乙氧基硅烷以及不同催化剂并且如组合物z1所述检验混合物的粘度、结皮时间(hbz)、表面情况和机械性能。结果列于表3和4中。

触变糊剂这样制得:在真空混合机中预置300g邻苯二甲酸二异癸酯(z,得自basf)和48g4.4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(44mcl,得自covestro)并且略微加热,然后伴随剧烈搅拌缓慢滴加27g正丁胺。产生的糊剂在真空和冷却下继续搅拌一小时。

表3:

1每100g组合物的脒基的毫摩尔数。

2在70℃下在封闭容器中7天。

“n.b.”表示“未确定”

表4:

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