CN100432153C - 有机聚硅氧烷组合物及其在室温可交联的低模量组合物内的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及其通过以下组分反应制得有机聚硅氧烷组合物:(a)两端均由硅键结羟基终止的基本上直链型的有机聚硅氧烷;(b)如果必要,增塑剂;(c)至少一种下式的增链剂和/或其部分水解产物:R1 2NCR6 2SiR1(OR2)2;(d)去活化剂;(e)如果必要,式(II)的硅烷和/或其部分水解产物;以及(f)如果必要,用于促进硅烷(e)与Si-OH基团反应的催化剂;并且涉及及其在室温可交联、尤其交联时消去醇的低模量组合物中的用途。
Description
技术领域
本发明涉及有机聚硅氧烷组合物,其制备方法及其在室温可交联的、尤其交联时失去醇的低模量组合物中的用途。
背景技术
单组分硅橡胶混合物(RTV1)可在无水的情况下储存,且在室温下遇到水则硫化形成弹性体。这些产品大量地用于建筑业,例如作为接缝密封剂。这些RTV1是基于聚二有机硅氧烷,这些聚二有机硅氧烷是由OH基团或带有可水解基团的甲硅烷基终止。由链的长度可影响这些RTV1混合物的重要特性。尤其可经由链长调节固化试样的模量,即100%伸长率时的应力。尤其在为接缝密封剂时,希望此模量低,使得作用在接缝侧面的力很低。然而,基于经济及技术的理由,制造RTV1混合物时可达成的聚合物链长范围有限。尤其模量非常低的密封剂所需的长链长度可导致聚合物的粘度极高,以致这些产品极难处理。所以希望在由标准聚合物制备RTV1组合物的过程中,自具有相对短的链长及因此相对低粘度的容易处理的聚合物制造此类聚合物。
为增加这些聚硅氧烷的粘度并因此减低由其所制RTV1橡胶的模量,可通过链的延伸由较短聚合物制得相对长聚合物。众所周知,必须具有足够高反应活性的双官能硅烷或硅氧烷可作此用途。因此,US-A-5,110,967描述了Si-N杂环硅烷,但在配制RTV组合物时,这些Si-N杂环硅烷需要特定交联剂。二乙酰氨基硅烷(例如,参阅US-A5,290,826)、二乙酰氧基硅烷(例如,参阅DE-A 12 95 834)或二氨基硅烷(例如,参阅EP-A 74 001)等化合物在实施硫化作用过程中会释出有损健康或具有腐蚀性的消除产物。因此,通常优选醇作为消除产物,但US-A 5,300,612及US-A 5,470,934中所述二烷氧基硅烷及二烷氧基硅氧烷不适于与硅醇终止的硅氧烷快速反应。如DE-A 198 55 619中所述,同样情形适用于具有两个烷氧基的烷氧基硅烷,这些烷氧基不影响链延长。
再者,已经公开了利用α-氨甲基二烷氧基甲基硅烷如N,N-二丁氨甲基甲基二乙氧基硅烷)实施链延长。例如,针对此技术内容可参考JP-A 63083167。虽然这些化合物初始时可与羟基终止的聚硅氧烷快速反应,但在含活性氢的物质如醇存在时生成的聚合物再度降解,所述醇当聚合物用于RTV组合物时总是存在的。这导致链延长逆转并因而失效,或导致聚合物破坏至某种程度以致RTV1组合物不再硫化。
RTV1组合物所遭遇的另一问题是其长期储存过程中的稳定性。尤其在通过消去醇来固化的RTV1组合物中,非常难以制得储存稳定的产品。为解决此问题曾对许多方法作过尝试。一种方法是借助于清除剂将所有含OH化合物除去。这些清除剂的一个实例是异氰酸酯(参阅US-A 4,495,331)。这些异氰酸酯与棘手的含OH组分反应,形成对储存稳定性无不良影响的氨基甲酸酯。然而,必须以有效量使用异氰酸酯,即必须添加至少与所有含OH化合物反应化学计量所需的量。因为对工业混合物而言此量通常无法精确知道,所以为确保所有含OH的组分确实反应,清除剂的使用必须过量很多。
另一种方法是添加与常用作固化催化剂的有机锡化合物形成络合物的稳定化组分,例如:磷化合物(参阅DE-A 101 21 514)。
发明内容
所以,本发明提供有机聚硅氧烷组合物,其可由以下组分反应得到:
(a)主要为直链有机聚硅氧烷,其两端由硅键结的羟基终止,
(b)如果必要,增塑剂,
(c)至少一种下式的增链剂:
R1 2NCR6 2SiR1(OR2)2 (I)
和/或其部分水解产物,其中
R1是相同或不同的、且都是单价的、经取代或未经取代的烃基,
R2是相同或不同的、且都是单价的、经取代或未经取代的烃基及
R6是相同或不同的、且都是氢或单价的、经取代或未经取代的烃基,
(d)去活化剂,
(e)如果必要,下式的硅烷:
R3Si(OR4)3 (II)
和/或其部分水解产物,式中
R3的定义与R1相同,
R4是相同或不同的、且都是单价的、经取代或未经取代的烃基或-C(=O)-R5或-N=CR5 2基以及
R5是相同或不同的、且都具有一个赋予R2的定义,
以及
(f)如果必要,用于促进硅烷(e)与Si-OH基团反应的催化剂。
为达成本发明的目的,术语有机聚硅氧烷包括:高聚、低聚以及二聚硅氧烷,其中部分硅原子可经由氧以外的基团相互键结,例如经由-N-或-C-基。
优选下式的羟基终止的有机聚硅氧烷(a):
HO(R2SiO)nH (III),
式中,
R是相同或不同的、且都有一个赋予R1的定义及
n是10至2000的整数,优选100至1000。
R、R1、R2、R3、R4、R5及R6诸基的实例是:烷基,如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基,己基,如:正己基,庚基,如:正庚基,辛基,如:正辛基及异辛基,如:2,2,4-三甲基戊基,壬基,如:正壬基;癸基,如:正癸基,及十二基,如:正十二基;环烷基,如:环戊基、环己基、环庚基及甲基环己基;烯基,如:乙烯基、5-己烯基、环己烯基、1-丙烯基、烯丙基、3-丁烯基及4-戊烯基;炔基,如:乙炔基、炔丙基及1-丙炔基;芳基,如:苯基;烷芳基,如:邻、间、对甲苯基;及芳烷基,如:苯甲基及α及β-苯乙基。
式(II)内-OR4基的其他实例是:乙酰氧基及乙基甲基酮肟基。
经取代的R、R1、R2、R3、R4、R5及R6诸基的实例是:卤烷基,如:3,3,3-三氟正丙基、2,2,2,2′,2′,2′-六氟异丙基、七氟异丙基及卤芳基,如:邻、间及对氯苯基,以及可由巯基、环氧官能基、羧基、酮基、烯胺基、氨基、氨乙基氨基、异氰酸基、芳氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、羟基及卤基取代的所有上述诸基。
这些R、R1、R2、R3、R4及R5基优选总是相互独立的、具有1至12个碳原子且可由诸如氮、卤素及氧的杂原子取代的单价烃基。此外,R4可以是具有-(=O)-R5或-N=CR5 2结构的基团,其中R5的定义与上述相同。
R6基优选为氢原子或上述R所代表的基,且特别优选氢原子。
R、R3及R5诸基特别优选为具有1至6个碳原子的烃基,尤其是甲基、乙基或乙烯基。
R2及R4基特别优选具有1至6个碳原子的烷基,尤其是甲基或乙基。
本发明的组合物可由任何已知的方法制得,例如:通过将各个化合物简单混合并使其反应。
本发明还提供了制备本发明有机聚硅氧烷组合物的方法,其中包括混合(a)两端均由Si-键结羟基终止的基本上直链型有机聚硅氧烷、(b)如果必要,增塑剂、(c)至少一种式(I)的增链剂、(d)去活化剂、(e)如果必要,式(II)的硅烷以及(f)如果必要,促进硅烷(e)与Si-OH基团相互反应的催化剂,并使它们反应。
实施本发明方法的温度优选5至100℃,特别优选室温(即约20℃),压力为环境大气压力(即约900至1100百帕斯卡)。
实施本发明方法的优选途径如下:
第一步
将二羟基终止的有机聚硅氧烷(a)与所用任何增塑剂(b)混合,并与式(I)的硅烷(c)和/或其部分水解产物反应,在反应时间之后,
第二步
添加去活化剂(d)以及,如果必要,
第三步
添加具有式(II)的硅烷(e)和/或其部分水解产物,及如果必要,添加催化剂(f),使仍存在的Si-OH基反应,优选完全反应。
在实施本发明方法的另一优选途径中,将增链剂(c)与去活化剂(d)及如果必要的硅烷(e)及如果必要的催化剂(f)所形成的混合物加入由二羟基终止的有机聚硅氧烷(a)与所用任何增塑剂(b)形成的混合物内。
依照本发明用作组分(a)的化合物优选式(III)的有机聚硅氧烷,尤其α,ω-二烃基聚二甲基硅氧烷,其25℃温度下的粘度优选为100至500,000毫帕斯·秒,特别优选20,000至120,000毫帕斯卡·秒。
可以使用的增塑剂(b)优选不同于组分(a)、25℃温度下粘度为5至10,000毫帕斯卡·秒的硅氧烷油,以及40℃温度下粘度为1至20毫帕斯卡·秒的烃混合物,尤其是粘度为10至1000毫帕斯卡·秒、具有三甲基硅烷基端基的二甲基聚硅氧烷。
本发明方法内如果使用增塑剂(b),总是以100重量份的组分(a)为基准,其使用量优选为5至100重量份,特别优选15至70重量份。
本发明所用增链剂(c)的实例是:(CH3-(CH2)3)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(CH3-(CH2)3)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2、((H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2、((CH3)2CH)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(CH3CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2、(CH3CH2(CH3)CH)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(CH3CH2(CH3)CH)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2、C6H5(CH3)N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、C6H5(CH3)N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2、C6H11(CH3)N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、C6H11(CH3)N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2及其水解产物。
本发明所用的增链剂(c)优选为(CH3-(CH2)3)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2、(CH3-(CH2)3)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2及H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2及其部分水解产物较佳,特别优选(H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2及(H3C-CH2)2N-CH2-Si(CH3)(OCH3)2。
为制备本发明的组合物,优选使用的增链剂(c)的量相对于组分(a)的Si-OH/OR2的摩尔比大于或等于1,其中R2的定义与上述相同。
本发明所用去活化剂(d)的实例是异氰酸酯,如环己基异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
总是以所用增链剂(c)的摩尔量为基准,本发明所用去活化剂(d)的摩尔量优选为10至200%,特别优选70至150%。
本发明可以使用的硅烷(e)实例是:有机三烷氧基硅烷,如:甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷及乙烯基三甲氧基硅烷,有机三肟基硅烷,如:甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷及乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷,以及烷基三乙酰氧基硅烷,如:甲基三乙酰氧基硅烷及乙基三乙酰氧基硅烷,以及上述硅烷的部分水解产物,其中优选有机三甲氧基硅烷和/或其部分水解产物。
本发明可以使用的硅烷(e)特别优选甲基三甲氧基硅烷及乙烯基三甲氧基硅烷。
如果使用硅烷(e)和/或其部分水解产物制备本发明组合物,总是以所用100重量份的有机聚硅氧烷(a)为基准,其使用量优选1至20重量份,特别优选5至15重量份。
可以使用的催化剂(f)的实例是此前已在硅键结有机氧基与Si-OH基反应中使用的所有催化剂。
本发明方法中可以使用的催化剂(f)优选为金属螯合物及磷酸酯,特别优选钛螯合物、乙酰丙酮化锌、磷酸2-乙基己酯及磷酸二(2-乙基己基)酯。
本发明方法中若使用催化剂(f),总是以100重量份所用羟基终止的有机聚硅氧烷(a)为基准,其使用量优选0.0001至5重量份,特别优选0.001至2重量份。
本发明方法中所用组分每种都可以是一类的此组分或至少两类各个组分的混合物。
本发明的方法可在一个反应器内作为单容器反应实施,然而,本发明方法的个别步骤也可分开实施。
在本发明反应过程中形成式R2-OH及任选R4-OH的消去产物,其可存留在反应混合物内或通过已知的方法除去,其中R2及R4的定义与上述相同。
总之,得到一种包括快速反应的制造方法,所以本发明方法可连续或分批实施。
本发明方法的优点是可快速反简单地实施,以及使用容易获得的原料作为起始原料。
本发明方法的另一优点是所制有机聚硅氧烷混合物可直接进一步使用,例如用于制备RTV组合物。
本发明的有机聚硅氧烷组合物在25℃的粘度优选为100至1,000,000毫帕斯卡·秒,特别优选100至50000毫帕斯卡·秒,尤其优选1,000至20,000毫帕斯卡·秒。
惊奇地发现,在储存过程中,本发明的有机聚硅氧烷组合物在聚合物降解方面具有高稳定性。
再者,本发明的有机聚硅氧烷组合物可用于制备缩合交联组合物而不发生聚合物降解。
本发明的有机聚硅氧烷组合物或可由本发明方法制备者可用于此前有机聚硅氧烷的所有应用场合。尤其,这些有机聚硅氧烷组合物适用于制备室温可交联的组合物。
本发明进一步提供通过缩合反应交联的组合物,包括本发明的或可由本发明方法制备的有机聚硅氧烷组合物。
除本发明的有机聚硅氧烷组合物之外,本发明的可交联组合物可包括此前制备室温可交联有机聚硅氧烷组合物所用的所有组分,例如:RTV组合物。参加交联反应的所用有机硅化合物可附带的可水解基团可以是任何基团,例如:乙酰氧基、氨基、氨氧基、肟基及有机氧基,如:乙氧基、烷氧基乙氧基及甲氧基。室温可交联的组合物优选可通过有机氧基交联的单组分组合物。
可用于制备本发明RTV组合物的组分的实例是缩合催化剂、增强性填料、非增强性填料、颜料、可溶性染料、香料、增塑剂如由三甲基硅氧烷基终止的且室温下呈液态的二甲基聚硅氧烷或磷酸酯、杀真菌剂、包括(CH3)3SiO1/2及SiO4/2单元的树脂状有机聚硅氧烷、纯有机树脂如丙烯腈、苯乙烯、氯乙烯或丙烯的均聚物或共聚物,其中这些纯有机树脂(尤其苯乙烯与丙烯酸正丁酯的共聚物)可以在每个终端单元具有硅键结羟基的二有机聚硅氧烷存在下,借助于自由基由上述单体聚合而制得,腐蚀抑制剂,可以经酯化或醚化的聚乙二醇,氧化抑制剂,稳定剂、耐热稳定剂、溶剂,影响电性的试剂,例如:导电性碳黑、火焰延迟剂、光稳定剂及用以延长表皮成形时间的试剂,例如:带有SiC-键结巯基烷基的硅烷,以及孔洞产生剂,例如:偶氮二酰胺。同样地也可添加粘合促进剂,优选氨基烷基-官能硅烷如3-氨丙基三乙氧基硅烷。
可用于制备本发明可交联组合物的稳定剂的实例是酸性磷酸酯、磷酸及酸性膦酸酯。
以100重量份制备组分(a)所用羟基终止有机聚硅氧烷(a)为基准,制备本发明的可交联组合物时若使用稳定剂,其使用量优选0.01至1重量份。
这些稳定剂特别优选用于可经由有机氧基硅烷交联的本发明组合物内。
缩合催化剂优选用于本发明可交联组合物的制备。这些缩合催化剂可以是此前用于无水存在下储存稳定、并在室温存在水时可交联形成弹性体的组合物内的任何缩合催化剂。
此类缩合催化剂的实例是锡、锌、锆、钛及铝的有机化合物。在这些缩合催化剂中优选钛酸丁酯及有机锡化合物如二乙酸二正丁基锡、二月桂酸二正丁基锡,以及带有至少两个单价烃基(这些烃基是经由氧与硅键结且每个分子可带有一个烷氧基作为取代基)作为可水解基的硅烷或其低聚物与二丙烯酸二有机锡的反应生成物,在这些反应生成物中所有锡原子的价是由≡SiOSn≡基内的氧原子或由SnC-键结的单价有机基占用。
RTV组合物优选也包括填料。填料的实例是非增强性填料,即BET表面积高达20平方米/克的填斜,例如:石英、硅藻土、硅酸钙、硅酸锆、沸石,金属氧化物粉末如铝、钛、铁或锌的氧化物及它们的混合氧化物、硫酸钡、研磨过的碳酸钙、石膏、氮化硅、碳化硅、氮化硼,玻璃粉末及聚合物粉末如聚丙烯腈粉末;增强性填料,即BET表面积超过20平方米/克的填料,例如:热解型硅石、沉积型硅石、沉积型碳化钙,碳黑如炉黑及乙炔黑及具有大BET表面积的硅-铝混合氧化物;纤维型填料如石棉及合成纤维。
上述填料可例如用有机硅烷或有机硅氧烷或用硬脂酸处理而疏水化,或通过羟基的醚化形成烷氧基。若仅用增强性硅石作为填料,可制得透明RTV组合物。
用于制备本发明可交联组合物的组分,可以分别是一种此类组分或至少两种各组分的混合物。
本发明的可交联组合物优选是包括下列诸组分的组合物:
(A)本发明的有机聚硅氧烷组合物,
(B)如果必要,具有至少三个可水解基的交联剂,
(C)缩合催化剂以及
(D)填料。
如果未使用硅烷(e)制备有机聚硅氧烷组合物(A),则使用交联剂(B)制备本发明的可交联组合物。
本发明的可交联组合物特别优选包括下列诸组分:
(A)100重量份本发明的有机聚硅氧烷组合物,
(B)0至10重量份具有至少三个烷氧基的硅烷和/或其部分水解产物,
(C)0.01至3重量份缩合催化剂,
(D)0.5至200重量份填料以及
(E)0.1至5重量份添加剂,这些添加剂是选自颜料、染料、香料、腐蚀抑制剂、可酯化或醚化的聚乙二醇、氧化抑制剂、热稳定剂、稳定剂、溶剂及作为粘合促进剂的有机官能硅烷,条件是当未使用硅烷(e)制备有机聚硅氧烷组合物(A)时,可交联组合物包括交联剂(B)。
本发明的可交联组合物可利用目前已知的任何方法制得,例如:
将各个组分简单地混合,而用作组分(A)的新型有机聚硅氧烷组合物可就地制得。
空气中通常的含水量足以交联本发明的RTV组合物。必要时,交联也可在高于或低于室温下实施,例如:在-5至10℃或在30至50℃。交联优选在环境大气压下实施,例如:约900至1100百帕斯卡。
本发明还提供通过交联本发明可交联组合物制得的成形体。
此前已使用的室温下可通过缩合反应交联的组合物所有场合,本发明的可交联组合物均可使用。因此,例如,本发明的可交联组合物非常有用作为接缝(包括垂直接缝,及类似空洞空间如建筑物、陆地车辆、船舰及飞机)用密封组合物,或作为粘合剂或作为油灰组合物,例如用于安装门窗或制作橱窗,以及制造保护性涂料或橡胶弹性成形体,以及用于电机或电子设备的绝缘。本发明的RTV组合物特别用作可适应高度运动的接缝的低模量密封组合物。
具体实施方式
在下述实施例中,除另有说明外,所有份数及百分率均是重量比。再者,除另有说明外,所有报告的粘度均是在25℃温度下测定的。除另有说明外,下列诸实施例的实施均是在环境大气压力下,即约1000百帕斯卡,在室温下,即约20℃,或无需另外加热或冷却,在室温下将反应物结合在一起所产生的温度下。
萧氏A硬度是依照DIN 53505-87(德国标准)测定。
断裂伸长率、抗拉强度及在100%伸长率时的应力是依照DIN53504-85S2测定。
实施例1
于行星式混合器内,将500重量份的粘度为1000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷、及500重量份的粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基终止的二甲基聚硅氧烷与4重量份的式(C2H5)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)的硅烷混合,测定其粘度η1,如表1所示。将该聚合物混合物混以2重量份环己基异氰酸酯,5分钟之后,添加30重量份甲基三甲氧基硅烷及0.15重量份、作为催化剂的乙酰丙酮化锌。按时间测量粘度η,如表1所示。
比较例1
于行星式混合器内,将500重量份的粘度为1000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷、及500重量份的粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基终止的二甲基聚硅氧烷与4重量份的式(C2H5)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2的硅烷混合,测定其粘度η1,如表1所示。之后,添加30重量份的甲基三甲氧基硅烷及0.15重量份的作为催化剂的乙酰丙酮化锌。按时间测量粘度η,如表1所示。
表1:粘度(毫帕斯卡·秒)
实施例1 | 比较例1 | |
η<sup>1</sup> | 1300 | 560 |
2小时后η | 990 | 480 |
2天后η | 960 | 200 |
3天后η | 860 | 170 |
实施例2
于行星式混合器内,将1400克粘度为80000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷及600克粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基-终止的二甲基聚硅氧烷与1.2克N,N-二乙氨甲基甲基二乙氧基硅烷混合,并搅拌该混合物5分钟。将该聚合物混合物混以1.0克环己基异氰酸酯,5分钟之后,添加由50克甲基三甲氧基硅烷、25克乙烯基三甲氧基硅烷及0.6克乙酰丙酮化锌所组成的混合物。24小时之后,通过添加16克3-氨丙基三甲氧基硅烷、43克粘合促进剂“AMS 70”(可由Wacker-Chemie GmbH,Germany购得)、220克BET表面积为150平方米/克的热解型硅石及8克由二乙酸二正丁基锡与四乙氧基硅烷反应制得的锡催化剂、及3克辛基磷酸,制得RTV1混合物。将如此制得的组合物以2毫米厚涂敷在聚乙烯薄膜上,并在温度23℃/50%相对大气湿度下储存。于固化7天后测得机械性能如下:
抗拉强度:1.01兆帕斯卡
断裂伸长率:760%
100%伸长率时的应力:0.25兆帕斯卡
萧氏A硬度:17
为测定储存稳定性,将未经固化的RTV1组合物在100℃下储存3天。随后对经硫化的组合物测量的机械性能并无变化。
实施例3
于行星式混合器内,将1400克粘度为80000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷、及600克的粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基终止的二甲基聚硅氧烷、与由1.2克N,N-二乙氨甲基甲基二乙氧基硅烷、1.0克环己基异氰酸酯、50克甲基三甲氧基硅烷、25克乙烯基三甲氧基硅烷及0.6克乙酰丙酮化锌所组成的混合物混合。24小时之后,通过添加16克3-氨丙基三甲氧基硅烷、43克粘合促进剂“AMS 70”(可由Wacker-Chemie GmbH,Germany购得)、220克BET表面积为150平方米/克的热解型硅石、8克由二乙酸二正丁基锡与四乙氧基硅烷反应制得的锡催化剂以及3克辛基磷酸,制得RTV1混合物。将如此制得的组合物以2毫米厚涂敷在聚乙烯薄膜上,并在23℃/50%相对大气湿度下储存。于固化7天后测得机械性能如下:
抗拉强度: 1.08兆帕斯卡
断裂伸长率: 780%
100%伸长率时的应力: 0.28兆帕斯卡
萧氏A硬度: 17
为测定储存稳定性,将未经固化的RTV1组合物在100℃下储存3天。随后对经硫化的组合物测量的机械性能并无变化。
比较例2
重复实施例3所述的程序,修改之处是不添加环己基异氰酸酯。所得机械性能如下:
抗拉强度: 1.22兆帕斯卡
断裂伸长率: 580%
100%伸长率时的应力:0.38兆帕斯卡
萧氏A硬度:22
比较例3
重复实施例3所述的程序一遍,经修改之处是,不添加N,N-二乙氨甲基甲基二乙氧基硅烷。所得机械性能如下:
抗拉强度:1.47兆帕斯卡
断裂伸长率:511%
100%伸长率时的应力:0.42兆帕斯卡
萧氏A硬度:26
实施例4
于行星式混合器内,将500重量份粘度为80000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷、300重量份粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基终止的二甲基聚硅氧烷、与0.1重量份式(C2H5)2N-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)2的硅烷混合,并搅拌该混合物5分钟。将该聚合物混合物混以0.07重量份的环己基异氰酸酯,5分钟之后,添加30重量份的乙基三乙酰氧基硅烷。混和85重量份BET表面积为150平方米/克的热解型硅石及0.01重量份的二乙酸二丁基锡制得粘性的RTV制品。将该组合物以2毫米厚涂敷在聚乙烯薄膜上,并在23℃/50%相对大气湿度下储存。表皮形成时间为10分钟。24小时内该组合物完全彻底固化并形成低模量的硫化材料。
实施例5
于行星式混合器内,将500重量份粘度为80000毫帕斯卡·秒的α,ω-二羟基二甲基聚硅氧烷、300重量份粘度为100毫帕斯卡·秒的三甲基硅烷基终止的二甲基聚硅氧烷、与0.1重量份式(CH3H2)nN-CH2-Si(CH3)(OCH2CH3)的硅烷混合,并搅拌该混合物5分钟。将该聚合物混合物混以0.15重量份的环己基异氰酸酯。随后将如此制得的有机聚硅氧烷组合物混以30重量份的甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、10重量份的乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷及5重量份3-氨丙基三甲氧基硅烷。与85重量份BET表面积为150平方米/克的热解型硅石及0.1重量份的二乙酸二丁基锡混和制得粘性的RTV调制品。将该组合物以2毫米厚涂敷在聚乙烯薄膜上,并在23℃/50%相对大气湿度下储存。表皮形成时间为10分钟,24小时内该组合物完全彻底固化并形成低模量的硫化材料。
Claims (21)
1.一种有机聚硅氧烷组合物,其是通过以下组分的反应而制得:
两端均由硅键结羟基终止的基本上直链型的有机聚硅氧烷;
至少一种下式的增链剂和/或其部分水解产物:
R1 2NCR6 2SiR1(OR2)2 (I)
式中,
R1是相同或不同的且都是单价的、经取代或未经取代的烃基,
R2是相同或不同的且都是单价的、经取代或未经取代的烃基及
R6是相同或不同的且都是氢或单价的、经取代或未经取代的烃基;以及
去活化剂。
2.如权利要求1的有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分还包括增塑剂。
3.如权利要求1的有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分还包括下式(II)的硅烷和/或其部分水解产物:
R3Si(OR4)3 (II)
式中,
R3的定义与R1相同,
R4是相同或不同的且都是单价的、经取代或未经取代的烃基或-C(=O)-R5或-N=CR5 2基及
R5是相同或不同的且都具有一个赋予R2的定义。
4.如权利要求3的有机聚硅氧烷组合物,其中所述组分还包括用于促进式(II)的硅烷与Si-OH基团反应的催化剂。
5.如权利要求1的有机聚硅氧烷组合物,其中所述去活化剂为异氰酸酯。
6.如权利要求1的有机聚硅氧烷组合物,其在25℃测得的粘度为100至1,000,000亳帕斯卡·秒。
7.一种制备权利要求1的有机聚硅氧烷组合物的方法,其包括混合两端均由Si-键结羟基终止的基本上直链型的有机聚硅氧烷、至少一种式(I)的增链剂和去活化剂,并使它们反应。
8.如权利要求7的方法,其包括混合增塑剂。
9.如权利要求8的方法,其包括混合式(II)的硅烷,
R3Si(OR4)3 (II)
式中,
R3的定义与R1相同,
R4是相同或不同的且都是单价的、经取代或未经取代的烃基或-C(=O)-R5或-N=CR5 2基及
R5是相同或不同的且都具有一个赋予R2的定义。
10.如权利要求9的方法,其包括混合促进式(II)的硅烷与Si-OH基团相互反应的催化剂。
11.如权利要求10的方法,其中,
第一步
将二羟基终止的有机聚硅氧烷与所用任何增塑剂混合,然后与式(I)的增链剂和/或其部分水解产物反应,于反应时间之后,
第二步
添加去活化剂。
12.如权利要求11的方法,其中,
第三步
添加式(II)的硅烷和/或其部分水解产物。
13.如权利要求11的方法,其中,
添加催化剂,使仍存在的Si-OH基团反应。
14.如权利要求10的方法,其中将增链剂与去活化剂的混合物加入由二羟基终止的有机聚硅氧烷与所用任何增塑剂的混合物内。
15.如权利要求14的方法,其中将增链剂与去活化剂及式II的硅烷的混合物加入由二羟基终止的有机聚硅氧烷与所用任何增塑剂的混合物内。
16.如权利要求14的方法,其中将增链剂与去活化剂及硅烷及催化剂的混合物加入由二羟基终止的有机聚硅氧烷与所用任何增塑剂的混合物内。
17.如权利要求7的方法,其中以所用增链剂的摩尔量为基准,去活化剂的摩尔量为10至200%。
18.一种通过缩合反应交联的组合物,其包括权利要求1-6之一的或由权利要求7-10之一的方法制备的有机聚硅氧烷组合物。
19.如权利要求18的可交联组合物,其包括:
(A)权利要求1-6之一的或由权利要求7-10之一的方法制备的有机聚硅氧烷组合物,
(C)缩合催化剂以及
(D)填料。
20.如权利要求18的可交联组合物,其包括:
具有至少三个有机氧基的交联剂。
21.一种通过交联权利要求18、19或20的组合物而制得的成形体。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
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C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081112 Termination date: 20131218 |