室温固化的硅酮-聚酯粘合剂的制作方法_2

文档序号:9932280阅读:来源:国知局
在室溫下可水解的烷氧基甲硅烷 基。由组分A)至C)依次形成OH-官能的娃酬-聚醋混合树脂,其与异氯酸醋硅烷反应W产生 本发明的粘合剂。例如,当使用3-异氯酸醋丙基S烷氧基硅烷作为组分D2)时,本发明的替 代的粘合剂可W由通式3W简化形式描述:
试3) 其中Rl表示键合至径基官能的娃酬-聚醋混合树脂,并且R2是烷基,优选甲基或乙基。 [002引作为组分D2)的优选的异氯酸醋硅烷是3-异氯酸醋丙基S甲氧基硅烷(来自 Evonik Industries AG的Vestanat ? EP-IPMS)或3-异氯酸醋丙基S乙氧基硅烷。在优选 使用运样的异氯酸醋硅烷的情况下,可W直接进行改性W形成甲娃烷基=烷氧基官能的娃 酬-聚醋。
[0029] 本发明的粘合剂总计由硅氧烷组分A)和包含B)和C)的聚醋组分和异氯酸醋组分 及氨基硅烷组分Dl)或异氯酸醋硅烷化合物D2)的其中之一组成。本发明的粘合剂更特别优 选由10至50 wt%的组分A)和50至90 wt%的聚醋组分B)和C)与包含Dl)或D2)的异氯酸醋组 分的组合组成,基于粘合剂的固体含量。
[0030] 组分A)与包含组分B)和C)的聚醋成分的重量比特别为1:9至9:1,优选3:7至7:3。 一元醇或一元簇酸的分数特别为2至20 wt%,基于全部组分的总量。所述的重量分数总计达 100 wt%O
[0031] 组分Dl)中二-或多异氯酸醋组分与氨基硅烷的重量比对于二-或多异氯酸醋为基 于聚醋树脂固体的10至50 wt%,优选20至40 wt%,更优选25至35 wt%。组分Dl)中的氨基娃 烧的分数基于为进一步反应而存在的游离异氯酸醋基团化学计量计算,并因此为20至80 wt%。异氯酸醋硅烷组分D2)的分数为基于聚醋树脂固体的5至50 wt%,优选20至40 wt%,更 优选25至35 wt〇/〇。
[0032] 本发明还提供用于制备根据本发明的粘合剂的方法,其包括第一步骤:使烷氧基 和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷A)、一种或多种二-或多元簇酸B)和一种或多种二-或多元醇 C)彼此反应W形成娃酬-聚醋混合树脂,和第二步骤:使在第一步骤中得到的娃酬-聚醋混 合树脂与一种或多种二-或多异氯酸醋和一种或多种氨基硅烷Dl)或一种或多种异氯酸醋 硅烷D2)反应。
[0033] 本发明的方法的第一步骤是形成娃酬-聚醋混合树脂。该方法步骤优选在所谓的 "一锅合成法"中,在80-260°C,优选180-230°C的溫度下进行;换言之,上述组分A)至C)在所 述溫度下彼此反应。
[0034] 在组分A)至C)的缩聚反应中,可W额外地使用醋化催化剂,例如路易斯酸、酸或 碱。典型的催化剂是有机铁或有机锡化合物,例如铁酸四下醋或氧化二下锡。还可想到的是 基于其它金属,例如锋或錬的催化剂W及不含金属的醋化催化剂。添加的催化剂的量通常 为0.01至1.0 wt%,优选0.05至0.3 wt%,基于组分A)至C)的总量。
[0035] 在缩聚反应期间,通过蒸馈完全除去形成的水W及醇。运可W例如通过共沸蒸馈 完成。本发明的缩聚反应持续直至已经达到径基值和酸值的目标值。得到的无溶剂缩聚产 物构成高粘度的、粘性的或固体的物料,其根据其组成具有不同的粘度、径基值和酸值。
[0036] 娃酬-聚醋混合树脂的所需的OH值为50至300 mg KOH/g,优选80至230 mg KOH/g。 通过滴定法测定OH值。用乙酸酢在化晚存在下将样品乙酷化。对每摩尔径基产生I摩尔乙 酸,而过量的乙酸酢产生2摩尔乙酸。通过滴定法由测量值与空白值(其平行进行)之差确定 乙酸的消耗。考虑在测量和空白试验中消耗的0.5 N的氨氧化钟水溶液的ml数W及样品的 酸值和初始质量,计算径基值。
[0037] a=测量试验中消耗的0.5 N的S氧化评水浴液的ml b=空白试验中消耗的0.5 N的氨氧化钟水溶液的ml E=Wg计的初始质量。
[003引娃酬-聚醋混合树脂所需的酸值为0.1至20 mg KOH/g,优选1至10 mg KOH/g,非常 优选1.5至7 mg KOH/g。同样通过滴定法确定酸值。酸值表示中和1 g脂肪酸中存在的游离 脂肪酸所需要的KOH的mg数。称量出合适的初始质量的样品,放入玻璃烧杯中,溶解在约100 ml的中性乙醇中,并用氨氧化钢水溶液电位滴定至终点。如下确定酸值的评估: V=消耗的滴定剂(ml)
n=滴定剂的当量浓度 MW=酸的摩尔质量 E=样品的初始质量(g) f=滴定剂因子。
[0039] 使用或不使用溶剂,优选在不存在溶剂的情况下进行缩聚。
[0040] 取决于粘度,可W例如使用合适的溶剂,例如乙酸正下醋、芳族或非芳族溶剂或其 它溶剂调节固体含量。优选的溶剂更特别是:二醇酸,例如乙二醇二甲基酸,二醇酸醋、醋, 例如下基乙二醇乙酸醋、乙酸3-甲氧基-正-下醋、乙酸下醋、乙酸乙氧基丙醋,酬,例如甲乙 酬、甲基异下基酬,芳族控,例如二甲苯、Solvesso 100和Shellsol A。特别合适的是乙酸下 醋。优选固体含量>70 wt%,更优选>75 wt%,非常优选>85 wt%。
[0041 ] 娃酬-聚醋混合树脂的分子量Mn为700至8000 g/mol,优选800至4000 g/mol。
[0042] 在根据本发明的进一步步骤中,娃酬-聚醋混合树脂与一种或多种二-或多异氯酸 醋和一种或多种氨基硅烷Dl)或一种或多种异氯酸醋硅烷D2)反应。
[0043] 娃酬-聚醋混合树脂与二-或多异氯酸醋和氨基硅烷Dl)的反应优选依次W两段操 作进行。在第一步中,二-或多异氯酸醋与来自娃酬-聚醋混合树脂的OH基团反应,选择反应 条件使得剩余足够的NCO基团用于与氨基硅烷进一步反应。OH官能的娃酬聚醋与二-或多异 氯酸醋的反应可W用技术人员充分公知的合适的催化剂,在室溫至80°C的反应溫度下进 行。W下给出一些催化剂的实例:锡化合物,例如二乙酸锡、二辛酸锡、月桂酸二下基锡。此 夕h还可W使用祕催化剂,实例是称为Borchi催化剂的那些。此外,还合适的是胺结构,例如 DABC0(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烧)。产生甲娃烷基烷氧基官能的娃酬-聚醋混合树脂的 与氨基硅烷的进一步反应在没有进一步催化的情况下进行。
[0044] 当使用异氯酸醋硅烷D2)时,可W用W上示例的催化剂在室溫至80°C的溫度下直 接进行加聚W产生甲娃烷基烷氧基官能的娃酬-聚醋混合树脂。
[0045] 本发明的另一目标是本发明的粘合剂在涂料中的用途。包含本发明的粘合剂的涂 料同样也是本发明的目标。本发明的烷氧基甲娃烷基官能的粘合剂特别用于生产1-组分涂 料,更特别用于生产面漆材料、防腐蚀涂料材料(其更特别在船建造中)或用于生产一般工 业涂料,其例如用于农业机械和建筑机械。
[0046] 其它合适的使用领域是作为海上钻井平台或桥梁的防护涂料。本发明的粘合剂特 别适合于超高固体面漆材料,其特征为高气候稳定性W及对酸、碱、煤油、汽油、柴油或特种 液压工作油的高耐化学性。
[0047] 在大气湿度存在下,运样的粘合剂的固化用合适的催化剂,通常在室溫下,伴随烧 氧基甲娃烷基的水解和缩合进行。
[0048] 促进烷氧基甲娃烷基的固化的催化剂对技术人员是公知的。可W给出W下实例: 锡化合物,例如二乙酸锡、二辛酸锡、二乙酷丙酬化二下基锡、四乙酸锡、二乙酸二下基锡、 二辛酸二下基锡、二月桂酸二下基锡、二油酸二下基锡、二甲氧基二下基锡、二甲基锡、苄基 马来酸二下基锡、双(=乙氧基甲娃烷氧基)二下基锡、二乙酸二苯基锡,铁化合物,例如四 乙氧基铁、四-正-丙氧基铁、四异丙氧基铁、四-正-下氧基铁、四异下氧基铁、四(2-乙基己 氧基)铁、二异丙氧基双(乙酷乙酸乙醋基Xethy Iacetoacetato)铁、二丙氧基双(乙酷丙酬 基Kacety Iacetonato)铁、一异丙氧基双(乙酷丙酬基)铁、一了氧基双(乙酷丙酬基)铁、乙 酸^异丙氧基締丙基铁(化;113〇91'〇9〇巧日11711:;[1日]1;[111113。日1:日1日)、异丙氧基辛二醇氧化铁 (isopropo巧OCtylene glyco;L-ti1:anium oxide)或双(乙酷丙酬基)氧化铁,金属脂族化合 物,例如二乙酸铅、二-2-乙基己酸铅、二新癸酸铅、四乙酸铅、四丙酸铅、乙酷丙酬化锋、2-乙基己酸锋、二乙酸锋、双(2-乙基己酸)锋、二新癸酸锋、双^^一締酸锋(diundecenoate)、 二甲基丙締酸锋、四(2-乙基己酸)二氯化错、四(甲基丙締酸)二氯化错和二乙酸钻。此外, 还可W使用祕催化剂,实例是称为BorcM催化剂的催化剂,铁(II)和铁(III)化合物,实例 是乙酷丙酬化铁(III)或二乙酸铁,侣化合物,实例是乙酷丙酬化侣,巧化合物,实例是乙二 胺四乙酸巧,儀化合物,实例是乙二胺四乙酸儀作为催化剂
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