具有长开放时间的快速固化的甲硅烷基化聚合物的双组分组合物的制作方法

本发明涉及是基于含硅烷基团的有机聚合物的双组分可固化组合物的领域及其用途，特别是作为粘合剂的用途。

背景技术：

1、基于含硅烷基团的有机聚合物的组合物早已为人所知，并且以多种方式使用。在与水或空气水分接触时，这些组合物即使在室温下也能通过水解消除硅烷基团上的反应性基团(通常是烷氧基)并同时形成硅烷醇而彼此缩合。

2、这种材料最重要的应用之一是制备粘合剂和密封剂，特别是弹性粘合体系。但是其也可用作涂料或浇注料，并且通常在固化状态下不仅具有良好的粘合性能而且具有显著的弹性。

3、因此特别地，基于含硅烷基团的有机聚合物的粘合剂在固化状态下不仅在各种基材上表现出极好的粘附性能，而且还表现出极好的机械性能，因为其既是抗撕裂的又是高弹性的。硅烷交联体系相对于许多其它粘合剂和密封剂技术(例如相对于异氰酸酯交联体系)的另一个经常提到的优点是这种聚合物具有显著的毒理学安全性。

4、对此，许多应用中优选仅通过与向内扩散的空气水分接触而固化的单组分体系(1k体系)。

5、此外还存在基于含硅烷基团的有机聚合物的双组分体系(2k体系)，其由在施用之前或施用期间混合的两种组分组成。对于这些2k体系，含硅烷基团的反应性成分(例如含硅烷基团的聚合物和有机硅烷)通常打包在一种组分中，而第二种组分包含水和可能的助剂。然后在混合时使含硅烷基团的反应性成分以均匀的方式与水接触，这使得无论空气湿度如何都能快速、均匀地固化。

6、单组分体系的关键优点主要是其对用户非常友好的可应用性，因为用户不需要混合不同的粘合剂组分。除了由于不需要混合且可靠地避免了组分混合时可能的剂量误差而不那么耗时和费力之外，在单组分体系的情况下也不需要在通常非常窄的时间窗口内加工粘合剂或密封剂，例如对于双组分体系(2k体系)在两种组分进行混合之后就是这种情况。

7、然而，1k体系具有的关键固有缺点是，只有在与向内扩散的(空气)水分接触时才固化。在深度接合和/或大面积粘合的情况下，这导致从外向内的固化极为缓慢，此外随着固化进展得越多，由于扩散路径越来越长，固化进行得越来越慢，这在厚粘合剂层或密封剂层的情况下特别明显。而且，在粘合无孔和/或防水基材(塑料、钢和其它金属合金、油漆表面、玻璃和上釉表面等)的情况下尤其如此，在这种情况下，即使通过事先均匀润湿粘合表面也无法减少或解决该问题。其结果除了缓慢固化之外还有低的初始强度，这甚至可能需要固定待粘合的部件，但在任何情况下都不可能在几天甚至几周内使粘合表面承受满负荷。因此在相应接合和粘合的情况下使用2k体系是有利的或通常甚至是不可避免的。

8、基于含硅烷基团的有机聚合物的双组分组合物例如公开于ep 227 936b1、ep 824574b1、wo 2008/153392 a1以及wo 2011/0007373a1中。这些现有技术文献中教导的2k体系包含第一组分，所述第一组分除了含硅烷基团的有机聚合物之外还包含例如增塑剂、填料、锡催化剂以及其它常规添加剂，例如稳定剂。作为2k体系的第二组分的通常是糊状含水混合物，所述混合物除了水之外还通常包含白垩、增稠剂，以及任选的其它成分，例如增塑剂。现有技术的这些2k体系的缺点特别在于，必须总是在经混合组合物的固化速度和加工时间(适用期或开放时间)之间做出折衷。如果通过使用低反应性催化剂、低催化剂量或低混合水量将2k体系的反应性调节得极慢以获得尽可能长的加工时间，则施用之后的固化会持续相对较长的时间，并且固化中还会出现额外问题。因此，如果例如混合物中存在的水太少，那么这时较小的应用误差(混合误差)都会导致固化时的明显干扰。

9、相反，使用高催化剂量和水量和/或特别活性的催化剂(例如烷基锡化合物)可以实现经混合的双组分组合物的快速固化，但这是以用户友好且足够长的加工时间为代价的，并且对于许多应用来说是不可行的。高剂量的常规锡催化剂的另一个缺点是这些催化剂可能对2k体系的相应组分的储存稳定性产生不利影响。

10、因此，仍然需要一种基于含硅烷基团的聚合物的储存稳定的双组分组合物，所述组合物一方面在混合之后具有独立于储存时间的足够长的加工时间，因此能够以用户友好的方式应用，但是之后非常快速且无干扰地均匀固化且不易受到混合误差的影响。这种组合物特别适合于自动化应用。如果加工时间仍可以设定在特定限度内而不会对加工时间结束后的快速固化产生不利影响，这将是特别值得期望的。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种基于含硅烷基团的聚合物的双组分组合物，所述组合物克服了现有技术的缺点，具有长的适用期，适用期结束后非常快速地固化，并且在固化之后具有良好的机械性能。

2、出人意料地发现，根据权利要求1所述的双组分组合物实现了所述目的。

3、通过以对技术人员而言绝非显而易见的方式使用具有两个硫醇盐配体的特定催化剂，并优选将其与特定有机硅烷和胺组合，可以提供基于含硅烷基团的聚合物的双组分组合物，所述双组分组合物具有长的适用期并且可以以两种组分的可广泛定义的混合比例使用。本发明的双组分组合物具有稳固的混合特性，即可以以组分a和组分b的可广泛选择的混合比例使用。此外，本发明的两组分组合物还具有非常好的储存稳定性。本发明的双组分组合物无论催化剂浓度如何都表现出不变的适用期，这进一步提高了混合比例方面的灵活性。与现有技术相比，本发明的组合物具有至少相同甚至更好的机械性能，并且其在各种基材上具有极好的粘附能力。

4、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。

技术特征：

1.双组分组合物，所述双组分组合物由组分a、组分b以及组分a和/或组分b中的任选其它添加剂组成，所述组分a包含：

2.根据权利要求1所述的双组分组合物，其特征在于，所述胺am含有含氨基的硅烷as或由含氨基的硅烷as组成。

3.根据权利要求1或2所述的双组分组合物，其特征在于，所述胺am具有至少一个伯氨基和/或至少一个仲氨基。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，基于组分a计，组分a包含量在1重量％和15重量％之间的干燥剂，其中所述干燥剂优选为单体或低聚的乙烯基官能的硅烷或硅氧烷，特别是低聚的乙烯基官能的硅氧烷。

5.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，基于组分a计，组分a包含在25重量％和85重量％之间的含硅烷基团的有机聚合物stp。

6.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，组分a中的不具有氨基的可水解硅烷os包含至少一种式(iii)的硅烷，

7.根据权利要求2所述的双组分组合物，其特征在于，所述含氨基的硅烷as包含至少一种具有一个与硅原子键合的氨基烷基的三烷氧基硅烷，所述氨基烷基具有伯氨基和/或仲氨基，和/或包含至少一种式(iia)的有机硅烷，

8.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，所述含硅烷基团的有机聚合物stp选自含硅烷基团的聚醚、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯或这些聚合物的混合形式。

9.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，分别基于整个组分a计，组分a包含：

10.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，分别基于整个组分b计，组分b包含：

11.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，在式(v)的催化剂k中，两个配体l1表示十二烷基硫醇离子，并且两个配体l2表示辛基。

12.根据前述权利要求中任一项所述的双组分组合物，其特征在于，混合时组分a与组分b的重量比≥1:1，特别是10:1至60:1，优选15:1至50:1。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的双组分组合物作为粘合剂、密封剂、涂料或浇注料的用途。

14.根据权利要求13所述的用途，其特征在于，所述双组分组合物用于工业制造。

15.经固化的物料，其由权利要求1至12中任一项所述的双组分组合物通过将组分a与组分b混合而获得。

技术总结
本发明的主题是双组分组合物，所述双组分组合物由组分A、组分B以及组分A和/或组分B中的任选其它添加剂组成，所述组分A包含至少一种含硅烷基团的有机聚合物，优选至少一种干燥剂，优选至少一种具有至少一个游离氨基或至少一个可通过水解释放的潜在氨基的胺，任选至少一种不具有氨基的可水解硅烷，和至少一种用于硅烷官能聚合物交联的催化剂K，所述组分B包含1重量％和75重量％之间的水，其中水优选分散在具有填料和/或增塑剂以及任选其它添加剂的混合物中，所述其它添加剂选自填料、亲水性或疏水性二氧化硅、增塑剂、溶剂、流变添加剂、表面活性剂、颜料、乳化剂、紫外线稳定剂或氧化稳定剂、阻燃剂、杀生物剂和非湿反应性聚合物或树脂，其特征在于，催化剂是具有两个硫醇离子配体的式(V)的锡络合物，其中配体L1各自独立地表示通过硫配位的烷基硫醇离子，特别是C6至C16烷基硫醇离子，其中配体L1任选具有甲基二烷氧基硅烷基团，优选甲基二甲氧基硅烷基团，并且配体L2各自独立地表示烷基配体，特别是C6至C14烷基配体。本发明的组合物能够实现非常长的适用期，同时能够实现极快的固化和出色的储存稳定性。

技术研发人员：K·曼耐克,R·萨特
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15