CN101146868A - 有机基硅氧烷组合物 - Google Patents

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Abstract

一种制备含稀释的聚硅氧烷的聚合物的方法,该方法包括下述步骤:i)通过在有机基聚硅氧烷和/或有机基稀释剂材料、合适的催化剂和任选地封端剂存在下,缩聚含有包括可缩合基团的硅氧烷的单体和/或低聚物,制备含聚硅氧烷的聚合物;和ii)视需要,猝灭聚合工艺;其中稀释剂材料基本上保留在所得稀释的有机基聚硅氧烷内。

Description

有机基硅氧烷组合物
[0001]本发明涉及在稀释剂存在下缩聚有机基硅氧烷聚合物;含有所得聚合物的组合物及其应用,例如密封、橡胶、个人护理和粘合应用。
[0002]未固化的聚合物的流变性能主要是其粘度的函数。一般地,聚合物的粘度越低,则含有该聚合物的未固化的组合物的挤出速率越高。未固化的聚合物的粘度与聚合物的分子量和聚合物链的长度(通常定义为聚合度(dp))直接相关。未固化的聚合物的粘度还是掺入该聚合物的组合物例如密封剂组合物的数种物理性能的主要影响因素,当随后固化这种组合物时。
[0003]固化为弹性固体的有机基硅氧烷组合物是公知的且可生产这种组合物,以在室温下、在湿气存在下或者在施加热量情况下固化。典型地,通过在一种或多种填料和固化催化剂存在下混合具有反应性端基的聚二有机基硅氧烷基聚合物与合适的硅烷(或硅氧烷)基交联剂,获得在湿气存在下、在室温下固化的这些组合物。典型地这些组合物或者以在室温下在暴露于大气湿气时可固化的单部分组合物形式或者在室内温度和压力下混合时可固化的两部分组合物形式制备。
[0004]以上所述的可固化的组合物的一个重要的应用是其作为密封剂的用途。在用作密封剂中,重要的是组合物具有共混的性能,所述共混的性能使得在固化之前,它能以糊剂形式施加到它可在其中操作的基底表面之间的连接处,以提供光滑的表面化物质,所述光滑的表面化物质将保持在其分配的位置上,直到它固化成为粘附到相邻基底表面上的弹性体。典型地,设计密封剂组合物足够快速地固化,以在数小时内提供充分的密封,且速度使得被施加的材料能在施加之后不久用工具加工成所需的结构。通常配制所得固化的密封剂,以具有适合于所涉及的特定连接的强度与弹性。
[0005]将无机填料引入到含有包含有机基聚硅氧烷的聚合物的弹性体组合物内常常要求获得有用的撕裂、硬度、伸长率和100%伸长性能下的模量。未固化的弹性体的流变性能取决于填料的性能(当填料存在于组合物内时),例如填料的浓度和结构,以及聚合物-填料的相互作用程度,和聚合物的粘度。一般地,未固化的含有有机基聚硅氧烷和任选地含有填料的组合物的粘度越低,则未固化的组合物的挤出速率越高。结果要求高挤出速率的应用,例如未固化的密封剂(它在使用中通常使用密封剂枪或类似物手动挤出)典型地需要相对低的粘度(例如,在25℃下,<100000mPa),以确保手工最终应用的合适的组合物挤出速率。
[0006]所得固化的组合物的物理性能包括伸长率和在100%伸长率下的模量,在其中对具有低模量和高伸长率的密封剂的需求是必要的建筑和运输工业中,这两个性能对于在例如膨胀连接中使用的密封剂来说尤其重要。
[0007]因此,尽管已知增加聚合物的分子量将改进密封剂的某些物理性能,但典型地,在目前的配方中使用的最大粘度在实践中在25℃下不大于约150000mPa.s。尽管在现有技术中讨论了在25℃下粘度达1,000,000mPa.s的聚合物,但使用具有这种粘度的聚合物在实践中是不可掌控的。因此,尽管已知增加聚合物的分子量将改进密封剂的某些性能,但典型地,在目前的配方中使用的最大粘度在实践中在25℃下不大于约150000mPa.s。
[0008]在用作室温固化密封剂的硅氧烷基组合物的配方中,常规的实践是通过共混所述或每一增量化合物(下文称为“增量剂”)和/或增塑化合物(下文称为“增塑剂”)与预制备的聚合物和组合物中的其它成分来包括起到“增量”和/或“增塑”硅氧烷密封剂组合物作用的添加剂。
[0009]使用增量剂(有时也称为加工助剂或辅助增塑剂)来稀释密封剂组合物,和在没有显著负面影响密封剂配方的性能情况下基本上使密封剂在经济上更具有竞争性。在硅氧烷密封剂组合物内引入一种或多种增量剂不仅降低产品的总成本,而且也可影响所得未固化和/或固化的硅氧烷密封剂的性能。添加增量剂在一定程度上可积极地影响硅氧烷密封剂的流变性、粘合性和透明度性能,且可引起固化产物的断裂伸长率增加和硬度下降,而这两种性能可显著提高固化的密封剂的寿命,条件是增量剂没有通过例如蒸发或渗出从固化的密封剂中损失。
[0010]添加增塑剂(在其它情况下称为主增塑剂)到聚合物组合物中,以在最终的聚合物基产物内提供特性,以增加最终的聚合物组合物的柔性和韧度。这通常通过降低固化的聚合物组合物的玻璃化转变温度(Tg)来实现,于是在例如密封剂的情况下,当施加密封剂到基底上并固化时,通常提高密封剂的弹性,弹性的提高反过来使得在通过硅氧烷密封剂形成的连接中具有移动能力,且在密封剂和基底之间形成的粘结点断裂的几率显著下降。典型地使用增塑剂还降低密封剂配方的模量。增塑剂可降低密封剂的总体单位成本,但这不是其主要打算的用途,和一些增塑剂确实昂贵并可能增加它们在其内使用的密封剂配方的单位成本。增塑剂的挥发性通常倾向于小于增量剂,并典型地以液体或低熔点固体(在加工过程中它将变为混溶性液体)形式引入到聚合物组合物内。典型地,对于硅氧烷基组合物来说,增塑剂是有机基聚硅氧烷,它对组合物中的硅氧烷聚合物例如具有三有机基甲硅烷氧端基的聚二甲基硅氧烷(其中有机取代基例如是甲基、乙烯基或苯基或这些基团的结合)不具有反应性。这种聚二甲基硅氧烷的粘度通常为约5-约100,00mPa.s。可另外使用相容的有机增塑剂,实例包括:邻苯二甲酸二烷酯,其中烷基可以是直链和/或支链且含有6-20个碳原子,例如:邻苯二甲酸二辛酯、二己酯、二壬酯、二癸酯、二尿膜酸酯和其它邻苯二甲酸酯;己二酸酯、壬二酸酯、油酸酯和癸二酸酯;多元醇,例如乙二醇及其衍生物;有机磷酸酯,例如磷酸三甲苯酯和/或磷酸三苯酯;蓖麻油;桐油;脂肪酸和/或脂肪酸的酯。
[0011]典型地增塑剂与聚合物组合物的相容性大于增量剂,且倾向于挥发性显著较小,正因为如此,在固化之后,具有显著更大的可能性以高的水平保留在聚合物基质内。
[0012]增量剂需要既充分地与组合物中的其余部分相容,且在所得固化的弹性固体得以维持的温度(例如,室温)下尽可能不挥发。然而,已发现,尽管在储存过程中、在施加密封剂时和之后的至少一段时间,一些提出的增量剂有效,但关于其用途,具有数种公知的问题。这些问题包括:
(i)UV稳定性:当长期暴露于紫外光时,含增量剂的固化的密封剂变色;
(ii)与聚合物组合物(例如,密封剂组合物)的相容性差,从而随着时间流逝,导致它们从密封剂中渗出,这将负面影响固化产物例如密封剂的物理和美学性能以及寿命;和
(iii)污染周围的基底,其中增量剂从组合物中渗出到所述基底上。
[0013]如前所述,在工业中使用的将增量剂和/或增塑剂引入到聚合物组合物例如密封剂组合物内的方法由仅仅以合适的用量和添加顺序一起混合所有预制备的成分例如聚合物、交联剂、催化剂、填料和所述或每一种增量剂和/或增塑剂组成。与有机基聚合物相比,有机增量剂和/或增塑剂与有机基聚硅氧烷基聚合物组合物内其它成分的相容性是显著较大的问题,增量剂和/或增塑剂掺入其内的硅氧烷聚合物倾向于变为高粘稠的聚合物,和与有机基聚合物相反,有机基聚硅氧烷基聚合物的化学性质可对相容性具有显著的影响。相容程度有效地决定可引入到聚合物组合物内的增量剂和/或增塑剂的用量。典型地,这尤其导致引入与可能期望的相比显著较低含量的增量剂到组合物内,这是因为增量剂没有充分好地物理混合到聚合物组合物内,尤其是与组合物内除了填料以外的通常为最大组分的预形成的聚合物没有充分好地物理混合。增塑剂和增量剂在硅氧烷聚合物组合物内的相容性问题自从引入有机增量剂以来一直是该工业中已知的,据本发明人所知,直到本发明通过提出增加数量的有机基增量剂,才解决了这一问题。
[0014]DE3342026公开了牵涉一起物理共混一部分预形成的有机基硅氧烷聚合物与一些或所有增塑剂的方法。在实施例中例举了使用在20℃下粘度仅仅约80,000mPa.s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷,物理共混聚合物和增塑剂,于是避免了本发明人强调且在使用这种物理共混高粘度的聚合物的工艺中将会遇到的问题,其中这种共混工艺将牵涉长时间段地使用非常昂贵的混合设备来获得看上去合适的共混物,从而使得这一工艺在经济上不可行且最可能提供不了合适的共混物。
[0015]历史上,不具有反应性的硅氧烷,例如三烷基甲硅烷基封端的聚二有机基硅氧烷(例如,三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS))最初在硅氧烷基密封剂内用作增量剂和/或增塑剂,这是因为它们在化学上类似,且具有优良的相容性。
[0016]已提出了宽泛的各种有机化合物和组合物用作增量剂降低硅氧烷密封剂组合物的成本。这些材料通常分类为两组:高挥发性增量剂和低挥发性增量剂。
[0017]含高挥发性增量剂的组合物可含有例如甲苯或二甲苯。高挥发性的这些化合物在密封剂配方中引起许多缺点,其中包括高的收缩率(由于溶剂蒸发导致的高体积损失)、可燃性、VOC(挥发性有机物含量)、有害组分标记、健康和安全问题等。
[0018]选择低挥发性增量剂(有时称为较高分子量的增量剂),其意图是在密封剂组合物内具有与聚合物良好的相容性。这些较高分子量的增量剂可完全或者部分替代配方内的PDMS增塑剂。
[0019]在DE2364856和DE3217516中提出了低分子量的聚异丁烯(PIB)作为增量剂。然而,由于相容性有限,因此可加入到乙酰氧基硅氧烷密封剂配方内的PIB增量剂的最大量范围典型地为25-30wt%。较高的添加量引起增量剂渗出到表面上,并使得固化的密封剂表面发粘。在DE2802170和DE2653499中公开了磷酸酯作为潜在的增量剂。
[0020]矿物油馏分(例如,异链烷烃)和聚烷基苯例如重质烷基化物(在炼油厂蒸馏油之后残留的烷基化芳族材料)也被提出作为增量剂。在下述公布专利中公开了作为硅氧烷密封剂组合物的增量剂材料提出的这些和其它有机化合物和混合物:
GB2041955公开了十二烷基苯和其它烷基芳烃作为有机增量剂的用途。GB2012789公开了磷酸三辛酯作为PDMS的部分替代物的用途。DE3342026和DE3342027公开了脂族单羧酸的酯作为增量剂的用途。EP0043501提出了为密封剂组合物重量的0.2-15%的支链和/或环状烷烃例如环己烷、异己烷和异十八烷的用途。EP0801101公开了链烷烃油(分子量>180)结合一种或多种烷基芳族化合物的用途。EP0842974公开了烷基环己烷类(分子量>220)的用途。WO99/66012和WO00/27910公开了含一种或多种脂族液体聚合物和油、石油衍生的有机油、磷酸烷酯、聚亚烷基二醇、聚(环氧丙烷)、羟乙基化烷基苯酚、二烷基二硫代膦酸酯、聚(异丁烯)、聚(α-烯烃)及其混合物作为增量剂的耐油硅氧烷组合物。
[0021]近年来,工业上愈加使用烷烃作为增量剂。EP0885921公开了使用含有60-80%链烷烃和20-40%脂环烃和最大1%芳族碳原子的烷烃混合物。EP0807667公开了类似的增量剂,它全部或部分包括含36-40%环状烷烃油和58-64%非环状烷烃油的烷烃油。WO99/65979公开了耐油的密封剂组合物,它尤其包括可含链烷烃或脂环烃油及其混合物的增塑剂。EP1481038公开了使用含大于60wt%脂环烃、至少20wt%多环脂环烃且ASTM D-86沸点为235℃-400℃的烃流体增量剂。EP1252252公开了使用包括基于100重量份烃具有大于40重量份环状烷烃和小于60重量份单环烷烃的烃流体。EP1368426公开了与醇酸漆一起使用的密封剂组合物,它含有优选含大于40wt%环状烷烃的液体烷烃“增量剂”。
[0022]如上所述,使用增量材料的一个根本问题是它们缺少与未固化的硅氧烷密封剂组合物内各组分的相容性,从而典型地导致储存过程中相分离和在感兴趣的全部温度范围内从固化的密封剂中渗出。通常发现,在固化之后,增量的密封剂渗出增量剂,从而导致固化的密封剂寿命的显著下降,这是低沸点例如<100℃的增量剂尤其普遍的一个特征。尽管制备者感兴趣的是掺入高负载的增量剂到其密封剂组合物内,但在所有上述文献中倡导的物理混合增量剂材料与其它成分因缺少尤其与高粘度聚合物的相容性受到阻碍,其中聚合物组分的粘稠性能是掺入大体积的增量剂到密封剂组合物内的物理阻碍。因此通常发现,可掺入到密封剂组合物内的增量剂用量取决于所使用的增量剂或增量剂的组合,典型地介于20至40wt%。
[0023]尽管以上提出的许多有机增量剂具有潜力,但它们全部通常具有问题。例如,烷基苯增量剂表面上具有看上去合适的性能结合,即高沸点、与聚二有机基硅氧烷聚合物基质优良的相容性(从而导致固化的硅氧烷密封剂具有良好到优良的透明度)、低的环境影响、低的蒸汽压(和进而低的收缩率)、对流变性能的积极影响(降低的收缩)。然而,当暴露于人工或天然气候下时,烷基苯增量的密封剂倾向于相当快速地变色(泛黄)。在长期天候老化之后,这些增量的密封剂继续泛黄,且还丧失其透明度。采用其它增量剂例如磷酸酯或聚异丁烯的情况下,不会出现这一问题。
[0024]读者要意识到,硅氧烷聚合物基组合物所使用的增塑剂和增量剂之间存在一定程度的重叠。这至少部分是由于所涉及的有机化合物与硅氧烷组合物之间的相容性相对下降导致的。
[0025]此外,尽管在硅氧烷配方内使用具有非常高聚合度的聚合物可导致数种有利的性能,例如高弹性,但这种聚合物的粘度通常如此大(即,硅橡胶胶料),以致于对于与其它成分例如填料、交联剂、增量剂和/或增塑剂共混来说,变得完全不可控制,或者要求操作昂贵的非常高剪切的混炼机。因此在工业中长期以来需要开发容易引入聚合度非常高的硅氧烷基聚合物到组合物内同时避免需要高成本设备的方法。
[0026]本发明人现已令人惊奇地开发了一种引入硅氧烷基和/或有机基稀释剂例如增量剂和/或增塑剂到有机基聚硅氧烷配方内的新方法,从而允许例如制备具有显著较大链长度(在其它情况下被称为聚合度(dp))和分子量和进而粘度(当在不存在增量剂和/或增塑剂时)的聚合物,同时避免这种粘度的聚合物通常遇到的配混问题。与现有技术的材料相比,由以上得到的这种稀释的聚合物可给含这种聚合物的产物提供新的和有利的性能。
[0027]根据本发明,提供制备稀释的含聚硅氧烷的聚合物的方法,该方法包括下述步骤:
i)通过在有机基聚硅氧烷和/或有机基稀释剂材料、合适的催化剂和任选的封端剂存在下缩聚包括可缩合基团的含有硅氧烷的单体和/或低聚物,制备含聚硅氧烷的聚合物;和
ii)视需要,猝灭该聚合工艺;
其中稀释剂材料基本上保留在所得稀释的有机基聚硅氧烷内。
[0028]根据本发明,提供一种稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物,它可通过包括下述步骤的方法获得:
i)通过在有机基聚硅氧烷和/或有机基稀释剂材料、合适的催化剂和任选的封端剂存在下缩聚包括可缩合基团的含有硅氧烷的单体和/或低聚物,制备含有机基聚硅氧烷的聚合物;和
ii)视需要,猝灭该聚合工艺;
其中稀释剂材料基本上保留在所得稀释的有机基聚硅氧烷内。
[0029]此处所使用的概念“含,包括”在其最宽泛的意义上使用,它是指且囊括措辞“包括,”和“由...组成”。含有机基聚硅氧烷的聚合物拟指每一分子含多个有机基聚硅氧烷单元的聚合物且拟包括在聚合物链内基本上仅仅含有有机基聚硅氧烷基团的聚合物或者其中主链在链内同时含有有机基聚硅氧烷基和例如有机基聚合物基团的聚合物。除非另有说明,所给出的所有粘度值在25℃的温度下测量。
[0030]可缩合的基团是在合适的条件下经历缩合反应的基团。本发明人已发现,本发明的缩聚工艺可利用任何已知合适的有机基聚硅氧烷单体/低聚物和缩合催化剂的组合。
[0031]优选地,每一增量剂和/或增塑剂与它们最初与之混合的单体起始材料混溶或者至少基本上混溶,和更尤其与中间体聚合反应产物和最终的聚合产物混溶或者至少基本上混溶。 “基本上混溶的增量剂和/或增塑剂”拟包括在聚合过程中与单体和/或反应混合物完全或者大部分混溶的增量剂和/或增塑剂,因此可包括在聚合工艺过程中在反应混合物内变为混溶性液体的低熔点的固体。
[0032]含有有机基硅氧烷的聚合物拟指每一分子含多个有机基聚硅氧烷基团的聚合物且拟包括在聚合物链内基本上仅仅含有有机基聚硅氧烷基团的聚合物或者其中主链在链内同时含有有机基聚硅氧烷基和例如有机基聚合物基团的聚合物。
[0033]缩聚(在其它情况下被称为缩合聚合)是多个单体和/或低聚物的聚合,同时在消除低分子量副产物,例如水、氨气或甲醇等。
[0034]缩聚类的聚合反应最通常与具有羟基和/或可水解端基的化合物的相互作用相连,它们可相互作用,释放例如水或甲醇或类似物。根据本发明,可另外用于单体和/或低聚物之间的聚合工艺的缩合反应的选择包括:
1)有机基卤代甲硅烷基与有机基烷氧基甲硅烷基的缩合,
2)有机基卤代甲硅烷基与有机基酰氧基甲硅烷基的缩合,
3)有机基卤代甲硅烷基与有机基硅烷醇的缩合,
4)有机基卤代甲硅烷基与硅烷醇化物的缩合,
5)有机基卤代甲硅烷基与有机基硅烷醇基的缩合,
6)有机基烷氧基甲硅烷基与有机基酰氧基甲硅烷基的缩合,
7)有机基烷氧基甲硅烷基与有机基硅烷醇基的缩合,
8)有机基氨基甲硅烷基与有机基硅烷醇的缩合,
9)有机基酰氧基甲硅烷基与硅烷醇化物基的缩合,
10)有机基酰氧基甲硅烷基与有机基硅烷醇的缩合,
11)有机基肟基甲硅烷基与有机基硅烷醇基的缩合,
12)有机基烯氧基甲硅烷基与有机基硅烷醇的缩合,
13)含一个或多个氢硅烷官能团的硅氧烷化合物与含至少一个烷氧基硅烷官能团的硅氧烷化合物缩合,从而生成烃副产物。
[0035]任何一种上述的缩合类反应可用于单体/低聚物的嵌段共聚,正因为如此,可以是本发明的聚合工艺的基础。
[0036]优选地,可缩合端基是羟基端基或可水解的端基。
[0037]因此,聚合工艺的一个优选的方法是聚合通式(1a)的直链和/或支链的有机基聚硅氧烷:
R’SiO4-a/2    (1a)
其中每一R′可以相同或不同,且表示具有1-18个碳原子的烃基,具有1-18个碳原子的取代的烃基,或具有最多18个碳原子的烃氧基,和a的平均值为1-3,优选1.8-2.2。
[0038]对于本申请的目的来说,“取代的”是指在烃基内的一个或多个氢原子被其它取代基取代。这种取代基的实例包括但不限于:卤素原子,例如氯、氟、溴和碘;含卤素原子的基团,例如氯代甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基;氧原子;含氧原子的基团,例如(甲基)丙烯酸和羧基;氮原子;含氮原子的基团,例如氨基官能团,酰胺基官能团和氰基官能团;硫原子和含硫原子的基团,例如巯基。
[0039]基团R′尤其优选的实例包括被氯或氟取代的甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、环己基、苯基、甲苯基、丙基,例如3,3,3-三氟丙基、氯代苯基、β-(全氟丁基)乙基或氯代环己基。优选地,至少一些和更优选基本上全部基团R′是甲基。一些R′基可以是氢基。优选地,聚二有机基硅氧烷是聚二烷基硅氧烷,最优选聚二甲基硅氧烷。它们优选基本上为用通式R″3SiO1/2的硅氧烷基封端的基本上直链的材料,其中每一R″相同或不同,且是R′或可缩合的基团。可缩合端基的任何合适的结合可用于本发明的聚合工艺中(即,所选的可缩合基团必须能一起经历缩合反应,以便聚合)。优选地,至少一个R″基是羟基或可水解基团。典型地,用作单体/低聚物端基的可缩合基团如上所述,且可以是在本发明的稀释剂存在下参与单体/低聚物缩聚的任何基团。少量(<20%)基团R″3SiO1/2可包括三烷基甲硅烷基。
[0040]含硅烷醇的硅氧烷的缩合反应用起始材料是具有可缩合端基(优选与硅键合的羟基或可就地形成硅烷醇基的可水解基团,例如烷氧基)的有机基聚硅氧烷低聚物。优选地,起始材料的粘度为10mPa.s至50000mPa.s。一些起始材料可包括不可水解的端基,但这不是理想的。还要理解,视需要,可引入具有合适的可缩合端基以便可与所述有机基聚硅氧烷单体和/或低聚物聚合的有机单体和/或低聚物,以便形成ABA或ABn型嵌段共聚物。
[0041]在聚二有机基硅氧烷共聚物的情况下,聚合物链可包括由以上的图(2)所述的单元链制备的嵌段,其中两个R5基是:
均为烷基(优选均为甲基或乙基),或
烷基和苯基,或
烷基和氟代丙基,或
烷基和乙烯基,或
烷基和氢基。
典型地,至少一个嵌段包括其中两个R5基均为烷基的硅氧烷单元。
[0042]根据本发明,可使用有机单体和/或低聚物,其意图是提供具有含硅氧烷的单体和/或低聚物的嵌段共聚物。优选地,有机单体和/或低聚物包括两个或更多个可缩合的基团,所述可缩合的基团可与硅氧烷单体和/或低聚物中的可缩合基团缩合。根据本发明可使用的有机单体的实例包括例如聚苯乙烯和/或取代的聚苯乙烯,例如聚(α-甲基苯乙烯)、聚(乙烯基甲基苯乙烯)、聚(对三甲基甲硅烷基苯乙烯)和聚(对三甲基甲硅烷基-α-甲基苯乙烯)。其它有机组分可包括乙炔封端的低聚亚苯基、乙烯基苄基封端的芳族聚砜低聚物、芳族聚酯和芳族聚酯基单体。
[0043]然而,在A中最优选的有机基聚合物嵌段可能是聚氧亚烷基为基础的嵌段。这种聚氧亚烷基化合物优选包括用平均式(-CnH2n-O-)y表示的由重复的氧基亚烷基单元(-CnH2n-O-)组成的主要直链的氧基亚烷基聚合物,其中n是整数2-4(包括端值),和y是至少为4的整数。每一聚氧亚烷基聚合物嵌段的平均分子量范围可以是约300-约10,000。此外,在全部聚氧亚烷基单体中氧基亚烷基单元不一定相同,而是不同的单元可以不同。聚氧亚烷基嵌段例如可由氧基亚乙基单元(-C2H4-O-)、氧基亚丙基单元(-C3H6-O-)或氧基亚丁基单元(-C4H8-O-)或其混合物组成。
[0044]其它聚氧亚烷基单体和/或低聚物可包括例如下述结构的单元:
-[-Re-O-(-Rf-O-)o-Pn-CRg 2-Pn-O-(-Rf-O-)o-Re]-
其中Pn是1,4-亚苯基,每一Re相同或不同且为具有2-8个碳原子的二价烃基,每一Rf相同或不同且为亚乙基或亚丙基,每一Rg相同或不同且为氢原子或甲基,和每一下标p和q为范围为3-30的正整数。
[0045]前面所述的缩聚反应要求合适的缩合催化剂以供反应进行。可利用任何合适的缩聚催化剂。这些包括质子酸、路易斯酸、有机和无机碱,金属盐和有机金属络合物。适合于本发明聚合的路易斯酸催化剂(“路易斯酸”是将吸收电子对形成共价键的任何物质)包括例如三氟化硼、FeCl3、AlCl3、ZnCl2、ZnBr2、通式M1R21 qX2 f的催化剂,其中M1是B、Al、Ga、In或T1,每一R21独立地相同或不同且代表具有6-14个碳原子的单价芳族烃基,例如优选具有至少一个吸电子元素或基团例如-CF3、-NO2或-CN的单价芳族烃基,或者被至少两个卤素原子取代的单价芳族烃基;X2是卤素原子;q为1、2或3;和f为0、1或2;条件是q+f=3。这种催化剂的一个实例是B(C6F5)3
[0046]可使用促进缩合反应而且起到平衡催化剂作用的催化剂,例如硫酸、盐酸、路易斯酸、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四丁基硅烷醇化和胺,但不是优选的,因为避免不了在聚合物内存在低分子量物种,或者因为是在聚合物的重排之前,催化剂失活。
[0047]可在本发明中用作缩聚反应的催化剂的进一步合适的缩合催化剂包括掺入锡、铅、锑、铁、镉、钡、锰、锌、铬、钴、镍、铝、镓或锗和锆的缩合催化剂。实例包括三氟甲磺酸金属盐、有机锡金属催化剂,例如酒石酸三乙基锡、辛酸锡、油酸锡、萘酸锡、三-2-乙基己酸丁基锡、丁酸锡、三辛二酸羧甲氧基苯基锡、三醋酸(ceroate)异丁基锡和二有机锡盐,特别是二羧酸二有机锡化合物,例如二月桂酸二丁锡、二丁酸二甲基锡、二甲醇二丁锡、二乙酸二丁锡、二新癸酸二甲基锡、二苯甲酸二丁锡、辛酸亚锡、二新癸酸二甲基锡、二辛酸二丁锡,其中尤其优选二月桂酸二丁锡、二乙酸二丁锡。
[0048]钛酸酯和/或锆酸酯基催化剂可包括通式Ti[OR22]4的化合物,其中每一R22可以相同或不同,且代表单价伯、仲或叔脂族烃基,所述烃基可以是含有1-10个碳原子的直链或支链烃基。任选地,钛酸酯可含有部分不饱和基团。然而,R22的优选实例包括但不限于:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基和支链仲烷基,例如2,4-二甲基-3-戊基。优选地,当每一R22相同时,R22是异丙基、支链仲烷基或叔烷基,尤其是叔丁基。
[0049]或者,可螯合钛酸酯。可以是与任何合适的螯合剂例如烷基乙酰基丙酮化物(例如甲基或乙基乙酰基丙酮化物)螯合。因此催化剂可包括下述物质的混合物或反应产物:
(i)M(OR4)或(ii)M(OR′)x(Z)。
其中M是钛或锆,每一R′相同或不同且为伯、仲或叔脂族碳基或-SiR9 3,其中每一R9是具有1-6个碳原子的烷基;
Z是通式-O-Y-O-的基团,其中Y是含有1-8个碳原子的任选地支化的亚烷基;和
x是0或2,其中若x为0,则z为2,和若x为2,则z为1;
(iii)具有下述通式的化合物:
Figure A20068000926600201
其中
R1是具有1-6个碳原子的任选取代的亚烷基,
A′选自:
(i)-(CX2)nC(R2)3,其中n为0-5,
(ii)金刚烷基,和
(iii)金刚烷基衍生物;
B′选自:
a″)-(CX2)tC(R2)3,其中t的数值为0-5,
b″)具有1-6个碳原子的单价烷基,和
c″)OR3,其中R3选自(a″)或(b″)
每一X相同或不同且为卤素基团或氢;
每一R3相同或不同,且为X或者具有1-8个碳原子的烷基。
[0050]例如通过使以上提到的醇化物与α-或β-二酮或其衍生物反应,生产这些材料。更优选具有连接到钛上的两个醇化物基团的那些部分螯合的钛化合物。最优选的有机钛化合物是其中两个醇化物基团由大于3个碳原子组成的那些,例如双(二亚乙基glycoxy)-钛-(2,4-戊二酮化物)。
[0051]当Z是-O-Y-O-时,每一氧原子直接键合到钛原子上,且x为约2。优选地,Y是含有1-8个碳原子的亚烷基。-O-Y-O-基的实例可包括1,3-二氧基丙烷(O-(CH2)3-O)、2,4-二甲基-2,4-二氧基戊烷(O-C((CH3)2)-CH2-C((CH3)2)-O-)和2,3-二甲基-2,3-二氧基丁烷(O-C((CH3)2)-C-((CH3)2)-O-)。
[0052]关于化合物(iii),优选至少一个和最优选每一个X是卤素基团。最优选卤素基团是氟基。类似地,优选至少一个和最优选每一个R2是卤素基团,和最优选它是氟基或每一R2是烷基,最优选甲基或乙基或丁基。在最优选的配方中,n为0。R1最优选亚甲基,但可具有带1-5个碳原子的一个烷基或卤素取代的烷基。金刚烷基是金刚烷或者三环-3,3,1,1-癸烷的衍生物(它是基于三个稠合的环己烷环的刚性环体系)。
[0053]化合物(iii)的实例包括戊酰基乙酸甲酯(MPA)和4,4,4-三氟乙酰基乙酸乙酯(TFA)。
[0054]最优选的是缩合特异的催化剂。这些包括通式R20SO3H的酸性缩合催化剂,其中R20代表:优选具有6-18个碳原子的烷基,例如己基或十二烷基;芳基,例如苯基或烷芳基,例如二壬基-萘基或双十二烷基-萘基。可任选地添加水。优选地,R20是具有6-18个碳原子的烷基的烷芳基,例如十二烷基苯磺酸(DBSA)。其它缩合特异的催化剂包括正己基胺,四甲基胍,铷或铯的羧酸盐,镁、钙或锶的氢氧化物,和其它催化剂,诸如现有技术例如GB专利说明书895091、918823和EPO382365中所提及的。还优选基于氯化磷腈的催化剂,例如根据美国专利说明书3839388和4564693或EP申请215470制备的那些,和通式为[X2(PX2 2=N)sPX2 3]+[M2X2 (v-t+1)RIII t]-的磷腈卤离子基催化剂,如在GB2252975中所述,其中X2表示卤素原子,M2是根据鲍林电负性标度电负性为1.0-2.0的元素,RIII是具有最多12个碳原子的烷基,s的数值为1-6,v是M2的价态或氧化态,和t的数值为从0到v-1。
[0055]或者,催化剂可包括具有下述通式的含有机基硅基的含氧氯代磷腈:
Z1-PCl2=N(-PCl2=N)n-PCl2-O
其中
Z1代表借助氧、氯原子或羟基键合到磷上的有机基硅基,和
n代表0或整数1-8。催化剂也可包括上述的缩合产物和/或其互变异构体(当Z1是羟基时催化剂以互变异构体形式存在)。所有或一些氯原子可被基团Q取代,其中Q代表羟基、单价有机基团例如烷氧基或芳氧基、除了氯以外的卤素原子、有机基硅基和含磷基团。式(I)的含氧氯代磷腈优选是其中氯原子没有被基团Q取代的那些。
[0056]可在本发明中用作催化剂的进一步替代的催化剂是任何合适的化合物,所述化合物提供WO01/79330中定义的含至少一个四取代的硼原子的阴离子源和能与至少一个硅烷醇基相互作用的质子。对于这类催化剂来说,重要的是含硼的阴离子本身没有与硅原子直接形成共价键,且它没有分解或者重排产生与硅原子直接形成共价键的阴离子。合适的材料包括引入布置在分组(grouping)内的一个或多个硼原子以及数个例如大于或等于10个与每一硼原子相连的卤素原子的那些。在这一化合物内的卤素原子可通过引入至少一个碳原子的化学键与硼原子相连,且选自氟、氯和溴,最优选氟。
[0057]优选的阴离子引入一个或多个在其上具有4个有机取代基的硼原子,最优选四取代的硼酸盐。有机取代基合适地为卤代烃基,例如五氟化苯基和双(三氟甲基)苯基,和优选的材料具有键合到每一硼原子上的4个这样的基团。实例包括四(五氟苯基)硼酸盐阴离子(全氟化芳基硼酸盐离子),和该材料优选用作这一阴离子的酸,亦即H+{(C6F5)4B}-。其它有用的材料包括具有两个四取代的硼原子的阴离子,  例如diperfluoroinatedaryl硼酸盐离子,例如H+{B(C6F5)3CNB(C6F5)3}-。在本发明方法中使用的其它合适的含硼阴离子包括碳硼烷,例如通式{CB9H10}-、{CB9X2 5H5}-、{CB11H12}-和{CB11X2 6H6}-的碳硼烷,其中每一X2相同或不同,且表示卤素。碳硼烷可含有比四取代更高取代的硼原子,例如,五取代和六取代的硼原子,和为了清楚起见,此处所使用的“四取代”拟包括含有四取代和更高取代的硼原子的那些阴离子。
[0058]可使用的进一步的一组催化剂是在聚合反应混合物中提供下述的来源:(a)能与至少一个所述与硅键合的羟基或烷氧基相互作用的质子和(b)弱配位阴离子(即具有在整个相对大的基团上分布的负电荷的阴离子,其方式使得该阴离子对有机基硅反应混合物内的质子具有相对弱的吸引力,即不是强的亲核体)。这些包括布置在分组内的具有选自硼、铌和铝中的元素中的一个或多个合适原子M2以及数个例如大于或等于10个与每一M2原子相连的卤素原子的材料。在这一化合物内的卤素原子可通过引入至少一个碳原子的化学键与原子M2相连。卤素原子优选选自氟、氯和溴,最优选氟。优选的弱配位阴离子可引入任何合适元素中的一个或多个原子M,所述元素能支持阴离子被取代到在原子M2上的取代基比其中性价态多一个取代基的程度,例如在铝或硼上的四个取代基或者在铌上的六个取代基。优选的阴离子掺入在其上具有四个有机取代基的一个或多个硼原子,最优选四取代的硼酸盐。有机取代基合适地为烃基。三个和优选四个这些烃基优选是芳基,和优选被高度卤化。优选的卤代烃是全氟化苯基和双(三氟甲基)苯基,和优选的材料具有键合到每一硼原子上的四个这样的基团。一个有效的弱配位阴离子是四(全氟苯基)硼酸盐阴离子(在其它情况下,此处称为全氟化芳基硼酸盐离子),和提供质子(a)和弱配位阴离子(b)源的材料是这一阴离子的酸,亦即H+{(C6F5)4B}-
[0059]在该工艺中所使用的温度和压力可以是与迄今为止缩聚有机基硅化合物已知的工艺相同的那些。
[0060]可在任何合适的温度下进行根据本发明的缩聚反应,即在使用合适的催化剂(例如,DBSA)的情况下,可以间歇或者连续的操作模式进行通用的方法,且不要求加热或真空来促进聚合(然而,视需要,可施加热和/或真空,以影响化学平衡)。在磷腈催化的方法情况下,可在50-200℃,更优选80-160℃的温度下进行聚合。
[0061]优选通过使用中和剂来猝灭催化剂的活性,所述猝灭剂将与催化剂反应,使之不具有活性。典型地,在酸类缩合催化剂的情况下,中和剂是合适的碱,例如胺,如单/二和三烷醇胺,具体实例包括但不限于:单乙醇胺(MEA)和三乙醇胺(TEA)。在使用DBSA催化剂的体系情况下,可供替代的猝灭方式包括硅铝酸盐沸石材料,发现它吸收DBSA且留下稳定的聚合物。在大多数情况下,催化剂残渣保留在聚合物产物内或者视需要可通过过滤或者替代的方法除去。在磷腈基催化剂的情况下,一旦达到所需的聚合物粘度,则通过下述工序,使该方法中获得的有机基硅化合物的粘度可保持基本上恒定:通过添加抑制剂或失活剂来抑制或失活所使用的催化剂或者所形成的掺有催化剂残渣的反应产物,所述催化剂残渣同样促进聚合工艺。可使用任何合适的抑制剂和/或失活剂,其具体实例包括但不限于三异壬基胺、正丁基锂、硅烷醇化锂、六甲基二硅氮烷和氧化镁。
[0062]可在任何合适的压力下进行缩聚反应,但为了促进除去在缩合过程中形成的副产物例如水、HCl或醇,可在低于80kPa的压力下进行聚合工艺。可视需要,在高于大气压的压力下进行牵涉平衡的缩合类反应。
[0063]可使用任何合适的混炼机,间歇或者连续地进行本发明的聚合工艺。在缩聚副产物为水的情况下,可使用例如可水解的硅烷例如甲基三甲氧基硅烷通过化学干燥除去水,或者通过使用蒸发、聚结或离心技术通过物理分离除去水。
[0064]可使用根据本发明的方法制备聚合物的任何合适的方法。根据本发明,基于上述的一种合适的方法是在室温和压力以及合适量的催化剂(典型地用量为聚合物和稀释剂的结合重量的0.1至5.0wt%的DBSA)存在下混合x份二甲基羟基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷低聚物与100-x份稀释剂。可按照任何顺序添加稀释剂和催化剂到单体中。继续混合,直到在通过添加合适量(典型地聚合物和稀释剂的结合重量的0.25-2wt%)的胺例如单乙醇胺来猝灭/中和催化剂的时间点处,所得产物的粘度变得恒定或者随时间开始下降。或者,可以就在缩聚反应开始之后立即或者在聚合工艺过程中按序添加稀释剂。
[0065]任选地可使用封端剂调节聚合物的分子量和/或添加官能团。封端剂是通过引入将与仅仅一个可水解端基反应和随后防止进一步缩聚的化合物来控制聚合物的反应性/聚合物链长的方式。它也是在聚合物上引入替代的端基,例如与硅键合的氢基、链烯基的方式,然后可利用它产生替代的反应性端基或者提供非反应性端基。在其中封端工艺旨在用三有机基甲硅烷氧基取代硅烷醇端基以防止进一步聚合的情况下,这通过掺入三有机基烷氧基硅烷或三有机基硅烷醇到单体和/或低聚物内来实现。这种硅烷的实例是三甲基甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基乙烯基乙氧基硅烷和氨丙基三甲氧基硅烷。在其中要求链烯基端基的情况下,合适的封端剂包括例如链烯基硅氮烷。可使用封端剂引入的可水解基团包括烷氧基和乙酰氧基和-SiOH3、-(Ra)SiOH2、-(Ra)2SiOH、-RaSi(ORb)2、-Si(ORb)3、-Ra 2SiOb或-Ra 2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p,其中每一Ra独立地表示单价烃基,例如烷基,尤其是具有1-8个碳原子的烷基,(和优选甲基);每一Rb和Rd基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;Rc是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2。水和其它缩聚副产物也可充当封端剂。
[0066]优选地,来自于本发明所述的聚合工艺的产物包括在聚合物基质内选择的稀释剂,其中聚合物是含有至少两个羟基或可水解基团的聚硅氧烷基聚合物,最优选聚合物包括端羟基或可水解基团。优选地聚合物的通式为:
X3-A-X1    (2)
其中X3和X1独立地选自羟基封端的硅氧烷基或可水解基团,和A是含硅氧烷的聚合物链。
羟基封端的或者可水解的基团X3或X1的实例包括-SiOH3、-(Ra)SiOH2、-(Ra)2SiOH、-RaSi(ORb)2、-Si(ORb)3、-Ra 2SiORb或-Ra 2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p,其中每一Ra独立地表示单价烃基,例如烷基,尤其是具有1-8个碳原子的烷基,(和优选甲基);每一Rb和Rd基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;Rc是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2。优选地,X3和/或X1含有羟基或在湿气存在下可水解的基团。
[0067]在式(I)中合适的硅氧烷基A的实例是包括聚二有机基硅氧烷链的那些。因此基团A优选包括式(2)的硅氧烷单元:
-(R5 sSiO(4-s)/2)-(2)
其中每一R5独立地为有机基团,例如任选地被一个或多个卤素原子例如氯或氟取代的具有1-10个碳原子的烃基,和s为0、1或2。基团R5的特别实例包括被氯或氟取代的甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、环己基、苯基、甲苯基、丙基,例如3,3,3-三氟丙基、氯苯基、β-(全氟丁基)乙基或氯代环己基。合适地,至少一些和优选基本上全部R5基是甲基。
[0068]在式(1)的化合物内的基团A可包括任何合适的硅氧烷或硅氧烷/有机分子链,从而提供所得聚合物(根据本发明,在不存在稀释剂的情况下)在25℃下最多20,000,000mPa.s的粘度(即,多达或者甚至大于200,000个式(2)的单元)。在一个优选的实施方案中,对于所有链单元来说,A是直链有机基聚硅氧烷分子链(即,s=2)。优选的材料具有通式(3)的聚二有机基硅氧烷链:
-(R5 2SiO)t-    (3)
其中每一R5如上所定义,且优选是甲基,和t的数值为最多200,000。在不存在增量剂和/或增塑剂的情况下,合适的聚合物在25℃下的粘度为高达或大于20,000,000mPa.s,但当在存在增量剂和/或增塑剂的情况下制备时,在25℃下,粘度的数量级通常为1000-100,000mPa.s,这是因为在聚合物基质内存在增量剂和/或增塑剂。
[0069]含有式(2)的单元的优选的聚硅氧烷因此是具有与硅键合的端羟基或者如上所述使用湿气可水解的与硅键合的有机端基的聚二有机基硅氧烷。聚二有机基硅氧烷可以是均聚物或共聚物。具有可缩合端基的不同聚二有机基硅氧烷的混合物也是合适的。
[0070]根据本发明,或者组分A可是含至少一个式(2)所述类型的硅氧烷基嵌段的嵌段共聚物主链,和含任何合适的有机基聚合物主链例如有机聚合物主链的有机组分可包括例如聚苯乙烯和/或取代的聚苯乙烯,例如聚(α-甲基苯乙烯)、聚(乙烯基甲基苯乙烯)、聚(对三甲基甲硅烷基苯乙烯)和聚(对三甲基甲硅烷基-α-甲基苯乙烯)。其它有机组分可包括乙炔封端的低聚亚苯基、乙烯基苄基封端的芳族聚砜低聚物、芳族聚酯和芳族聚酯基单体。
[0071]然而,在A内最优选的有机基聚合物嵌段可能是以聚氧亚烷基为基础的嵌段。这种聚氧亚烷基嵌段优选包括用平均式(-CnH2n-O-)y表示的由重复的氧基亚烷基单元(-CnH2n-O-)组成的主要为直链的氧基亚烷基聚合物,其中n是整数2-4(包括端值),和y是至少为4的整数。每一聚氧亚烷基聚合物嵌段的平均分子量范围可以是约300至约10,000。此外,在全部聚氧亚烷基单体中氧基亚烷基单元不一定相同,而是不同的单元可以不同。聚氧亚烷基嵌段例如可由氧基亚乙基单元(-C2H4-0-)、氧基亚丙基单元(-C3H6-O-)或氧基亚丁基单元(-C4H8-O-)或其混合物组成。
[0072]其它聚氧亚烷基嵌段可包括例如下述结构的单元:
-[-Re-O-(-Rf-O-)p-Pn-CRg 2-Pn-O-(-Rf-O-)q-Re]-
其中Pn是1,4-亚苯基,每一Re相同或不同且为具有2-8个碳原子的二价烃基,每一Rf相同或不同且为亚乙基或亚丙基,每一Rg相同或不同且为氢原子或甲基,和每一下标p和q为范围为3-30的正整数。
[0073]优选地,硅氧烷基和/或有机基稀释剂是一种或多种增量剂和/或增塑剂。一般地,根据本发明所使用的稀释剂不打算化学键合到单体/低聚物起始材料、中间体或最终的聚合产物上。然而,可在聚合物反应产物和稀释剂之间发生某些化学键合和/或可逆的相互作用。优选地,在聚合物和稀释剂之间发生的化学键合牵涉沿着聚合物主链的取代基而不是聚合物端基,从而导致在聚合物和稀释剂之间形成交联网络。这种相互作用的优点是可产生根据本发明方法的聚合物产物,所述聚合物产物在使用中较小可能性地导致稀释剂损失和/或收缩。为了清楚起见,这一段落中的术语“化学键合”拟指形成共价键或类似的化学键,而不是仅仅化学相互作用例如氢键键合等。
[0074]优选地,本发明的稀释聚合物包括聚合物组分,根据本发明,所述聚合物组分是数均分子量(Mn)为至少132000(这根据ASTMD5296-05测定且作为聚苯乙烯的当量分子量来计算)和聚合度为至少1800的含硅聚合物。对于有机基聚硅氧烷聚合物来说,Mn值为132000相当于重均分子量(Mw)为198,000,且典型地在25℃下的粘度大于1000000mPa.s。
[0075]可在本发明的方法中使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合。
这些包括以下列举的单独的每一种或者与其它的组合:
三烷基甲硅烷基封端的聚二烷基硅氧烷,其中烷基优选甲基,其中每一烷基可以相同或不同,且包括1-6个碳原子,但优选甲基,优选在25℃下其粘度为100-100,000mPa.s,和最优选在25℃下粘度为1000-60,000mPa.s;
聚异丁烯(PIB),
磷酸酯,例如磷酸三辛酯,
聚烷基苯,
直链和/或支链烷基苯,例如重质烷基化物,十二烷基苯和其它烷基芳烃,
脂族单羧酸的酯;
不具有反应性的短链硅氧烷,
直链或支链的单不饱和烃,例如含有12-25个碳原子的直链或支链的烯烃或其混合物;和/或含直链(例如正链烷烃)矿物油、支链(异链烷烃)矿物油、环状(在现有技术中被称为脂环烃)矿物油及其混合物的矿物油馏分。优选地,所使用的烃每一分子包括5-25个碳原子。
[0076]优选的增量剂包括矿物油馏分、烷基脂环族化合物和烷基苯,其中包括聚烷基苯。
[0077]优选地,增量剂(c)可包括任何合适的矿物油,其实例包括:直链或支链的单不饱和烃,例如含有至少12和例如12-25个碳原子的直链或支链的烯烃或其混合物;和/或含直链(例如正链烷烃)矿物油、支链(异链烷烃)矿物油、环状(在一些现有技术中被称为脂环烃)矿物油及其混合物的矿物油馏分。优选地,所使用的烃每一分子包括至少10,优选至少12,和最优选大于20个碳原子。
[0078]矿物油馏分的任何合适的混合物可在本发明中用作增量剂,但尤其优选高分子量增量剂(例如,>220)。实例包括:
烷基环己烷(分子量>220);
含有1-99%,优选15-80%正链烷烃和/或异链烷烃(直链或支链链烷烃)和1-99%,优选85-20%环状烃(脂环烃)和最大3%,优选最大1%芳族碳原子的烷烃及其混合物。环状烷烃(脂环烃)可含有环状和/或多环烃。可使用矿物油馏分的任何合适的混合物,例如含有下述物质的混合物:
(i)60-80%链烷烃和20-40%脂环烃和最大1%芳族碳原子;
(ii)30-50%,优选35-45%脂环烃和70-50%链烷烃和/或异链烷烃油;
(iii)含有大于60wt%脂环烃,至少20wt%多环脂环烃和ASTM D-86沸点大于235℃的烃流体;
(iv)基于100重量份的烃,具有大于40重量份脂环烃和小于60重量份链烷烃和/或异链烷烃的烃流体。
[0079]优选地,矿物油基增量剂或其混合物包括至少一个下述参数:
(i)分子量大于150,最优选大于200;
(ii)起始沸点等于或大于230℃(根据ASTM D86);
(iii)粘度密度恒定值小于或等于0.9(根据ASTM 2501);
(iv)每一分子平均至少12个碳原子,最优选每一分子12-30个碳原子;
(v)苯胺点等于或大于70℃,最优选苯胺点为80-110℃(根据ASTMD 611);
(vi)脂环烃含量为增量剂的20-70wt%,和矿物油基增量剂具有增量剂重量的30-80wt%的链烷烃含量(根据ASTM D 3238);
(vii)倾点为-50到60℃(根据ASTM D 97);
(viii)在40℃下的运动粘度为1-20cSt(根据ASTM D 445);
(ix)比重为0.7-1.1(根据ASTM D 1298);
(x)在20℃下,折射指数为1.1-1.8(根据ASTM D 1218);
(xi)在15℃下的密度大于700kg/m3(根据ASTM D 4052);和/或
(xii)闪点大于100℃,更优选大于110℃(根据ASTM D 93);
(xiii)赛波特色度为至少+30(根据ASTM D 156);
(xiv)水含量小于或等于250ppm(根据ASTM D 6304);
(xv)硫含量小于2.5 ppm(根据ASTM D 4927)。
[0080]适合于使用的烷基苯化合物包括重质烷基化物烷基苯或烷基脂环族化合物。用作增量剂和/或增塑剂的烷基取代的芳基化合物的实例是具有芳基且分子量为至少200的化合物,特别是被烷基和可能的其它取代基取代的苯。在美国专利No.4312801中公开了这种增量剂的实例,其内容在此通过参考引入。可用通式(I)、(II)、(III)和(IV)表示这些化合物。
[0081]适合于使用的烷基苯化合物包括重质烷基化物烷基苯或烷基脂环族化合物。用作增量剂和/或增塑剂的烷基取代的芳基化合物的实例是具有芳基且分子量为至少200的化合物,特别是被烷基和可能地其它取代基取代的苯。在美国专利No.4312801中公开了这种增量剂的实例,其内容在此通过参考引入。可用通式(I)、(II)、(III)和(IV)表示这些化合物。
Figure A20068000926600311
其中R6是1-30个碳原子的烷基链,R7-R16中的每一个独立地选自氢、烷基、链烯基、炔基、卤素、卤代烷基、腈、胺、酰胺、醚例如烷基醚、或酯例如烷酯基,和n是整数1-25。
[0082]特别地,根据本发明方法所使用的增量剂具有通式(I),其中R7、R8、R9、R10和R11中的每一个是氢,和R6是C10-C13烷基。这种化合物尤其有用的来源是所谓的“重质烷基化物”,它可在油蒸馏之后从炼油厂中回收。通常在范围为230-330℃的温度下发生蒸馏,和重质烷基化物存在于在轻质馏分蒸馏掉之后残留的馏分内。
[0083]烷基脂环族化合物的实例是分子量超过220的取代的环己烷。在EP0842974中公开了这种化合物的实例,其内容在此通过参考引入。这种化合物可用通式(V)表示:
Figure A20068000926600312
其中R17是具有1-25个碳原子的直链或支链的烷基,和R18与R19独立地选自氢或C1-25直链或支链烷基。
[0084]最优选,增量剂包括矿物油馏分。
[0085]可包括在组合物内的稀释剂的用量取决于多个因素,例如根据本发明的方法制备的聚合物的最终用途,所涉及的稀释剂的物理特征,例如分子量等。取决于这些因素,根据本发明方法的产物可含有5-70%w/w的稀释剂(基于聚合物和稀释剂的结合重量)。然而,一般地,稀释剂的分子量越高,则在组合物内接受的量越少。典型的组合物含有最多70%w/w的稀释剂。更合适的聚合物产物包括30-60%w/w的直链稀释剂,而当稀释剂是重质烷基化物时,更优选25-35%w/w。稀释剂的含量典型地通过所制备的产物所打算的最终用途来决定。
[0086]本发明的最重要的方面之一是下述事实:通过在稀释剂存在下聚合聚合物,在整个聚合工艺中所得的聚合物/增量剂和/或聚合物/增塑剂混合物与通常预期的相比具有显著较低的粘度,这是因为当聚合时,降低粘度的稀释剂存在于聚合物混合物内,从而避免了在将增量剂和增塑剂引入到聚合物内的工业中典型地使用的昂贵和耗时的共混工艺,通常与此同时它们还作为最终组合物内的一些或所有其它成分。与在实践中在现有技术的共混和预制的聚合物工艺下结合稀释剂使用的情况相比,根据本发明工艺的产物可含有显著较大链长/分子量的聚合物。这是因为这种聚合物的粘度太高,以致于不能充分地彻底共混稀释剂到聚合物内。本发明人相信,通过本发明的方法,将促进混合任何量的稀释剂与聚合物最终产物,即在根据本发明的聚合工艺过程中,甚至当仅仅少量例如5-20wt%的稀释剂存在时。例如,使用一起混合稀释剂与填料以及预制的聚合物的标准工艺,人们典型地仅仅能在80,000mPa.s的聚合物内掺入约28wt%的稀释剂,这是因为使用较大粘度的聚合物时,存在与处理和共混有关的问题。因此,通过在聚合之前,引入稀释剂,将避免共混问题,和在不存在稀释剂情况下粘度超过1百万mPa.s的聚合物可结合所述聚合物(即因处理问题,具有以前因无法实现而没有考虑过的分子量和因此粘度的聚合物)使用。
[0087]在通过可以实现的本发明方法生产的产物中,稀释剂和有机基聚硅氧烷成分之比取决于在聚二甲基硅氧烷内稀释剂的混溶性,和反之亦然。发现混溶性至少部分取决于有机基聚硅氧烷的分子量。
[0088]根据本发明方法的这一产物还给使用者提供含本发明的稀释聚合物的配方各种改进的物理特征,而不止所得产物的弹性,这是因为使用了具有迄今为止不可能使用的聚合物链长/粘度的聚合物。应用包括密封剂配方、涂料配方、用于高稠度橡胶应用的高稠度的有机基聚硅氧烷胶料配方、和在个人护理产品中使用的在挥发性与非挥发性烷基硅氧烷流体内的分散体。
[0089]根据本发明,提供一种制备能固化成弹性体的可湿气固化的组合物的方法,该方法包括下述步骤:
(i)制备前面所述的稀释剂的有机基聚硅氧烷聚合物,和
(ii)配混所得稀释的有机基聚硅氧烷聚合物与对有机基聚硅氧烷聚合物具有反应性的合适交联剂、合适的缩合催化剂和任选的填料。
[0090]在一个实施方案中,使用该方法制备单部分或两部分有机基聚硅氧烷密封剂组合物。两部分组合物在第一部分内包括稀释的聚合物和填料(视需要)和在第二部分内包括催化剂和交联剂以就在使用之前以合适的比例(例如,1∶1到10∶1)混合。可在两部分组合物内的第一部分或者第二部分内提供以下所述的额外的添加剂。前面所述的多包装的密封剂组合物包含含聚合物(a)和填料(e)(视需要)的第一包,和含催化剂(d)和交联剂(b)的第二包,和其中任选的添加剂在第一和第二包任何一包或者这两包内。
[0091]根据本发明进一步的实施方案,提供能固化成弹性体的可湿气固化的组合物,该组合物包含:
a)前面所述的稀释的有机基聚硅氧烷聚合物;
b)每一分子具有至少两个对(a)内的端基具有反应性的基团的硅氧烷和/或硅烷交联剂;
c)任选的一种或多种填料,和
d)合适的固化催化剂。
[0092]可使用任何合适的交联剂。在前面所述的可湿气固化的组合物内中所使用的(b)交联剂优选是含可水解基团的硅烷化合物。这些包括一种或多种硅烷或硅氧烷,其含有与硅键合的可水解基团例如酰氧基(例如,乙酰氧基、辛酰氧基和苯甲酰氧基)、酮肟基(例如,二甲基酮肟基和异丁基酮肟基)、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基)和链烯基氧基(例如,异丙烯基氧基和1-乙基-2-甲基乙烯基氧基)。
[0093]在硅氧烷基交联剂的情况下,分子结构可以是直链、支链或环状。
[0094]交联剂每一分子可具有两个,但优选具有3或4个与硅键合的可缩合(优选羟基和/或可水解)基团,该基团对有机基聚硅氧烷聚合物(a)内的可缩合基团具有反应性。当交联剂是硅烷和当硅烷每一分子具有3个与硅键合的可水解基团时,第四个基团合适地为不可水解的与硅键合的有机基团。这些与硅键合的有机基团合适地为任选地被卤素例如氟和氯取代的烃基。这种第四个基团的实例包括烷基(例如甲基、乙基、丙基和丁基)、环烷基(例如环戊基和环己基)、链烯基(例如乙烯基和烯丙基)、芳基(例如苯基和甲苯基)、芳烷基(例如2-苯乙基)和通过用卤素取代前述有机基团中的所有或部分氢获得的基团。然而,优选第四个与硅键合的有机基团是甲基。
[0095]可用作交联剂的硅烷和硅氧烷包括烷基三烷氧基硅烷例如甲基三甲氧基硅烷(MTM)和甲基三乙氧基硅烷、链烯基三烷氧基硅烷例如乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷(iBTM)。其它合适的硅烷包括乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、烷氧基三肟基硅烷、链烯基三肟基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、二丁氧基二乙酰氧基硅烷、苯基三丙酰氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(异丙烯氧基)硅烷、乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷、聚硅酸乙酯、原硅酸正丙酯、原硅酸乙酯、二甲基四乙酰氧基二硅氧烷。所使用的交联剂也可包括以上的两种或更多种的任何结合。
[0096]存在于组合物内的交联剂的用量取决于交联剂的特定性质和尤其是所选分子的分子量。组合物合适地含有与以上所述的聚合物材料相比至少化学计量用量的交联剂。组合物可含有例如2-30w/w%的交联剂,但通常为2-10w/w%。乙酰氧基交联剂典型地可以3-8w/w%和优选4-6w/w%的用量存在,而通常具有较高分子量的肟基交联剂典型地占3-8w/w%。
[0097]组合物进一步包含缩合催化剂。它增加组合物固化时的速度。为包括在特定的硅氧烷密封剂组合物内而选择的催化剂取决于所要求的固化速度。可使用任何合适的缩合催化剂来固化组合物,其中包括锡、铅、锑、铁、镉、钡、锰、锌、铬、钴、镍、钛、铝、镓或锗以及锆基催化剂,例如有机锡金属催化剂,或者可使用铁、钴、锰、铅和锌的2-乙基己酸盐。优选有机锡、钛酸酯和/或锆酸酯基催化剂。含有肟基硅烷或乙酰氧基硅烷的硅氧烷密封剂组合物通常使用前面所述类型的有机锡催化剂。对于包括烷氧基硅烷交联剂化合物的组合物来说,优选的固化催化剂是钛酸酯或锆酸酯化合物,其中包括前面所述的螯合的钛酸酯和锆酸酯。
[0098]优选地,以每100重量份组分(a)计,存在用量为0.3-6重量份的催化剂组分(d),即组合物的约0.2-2wt%的催化剂组分(d)。在使用螯合剂的情况下,可存在用量大于6重量份的组分(d)。
[0099]本发明的组合物可含有对于硅橡胶密封剂配方和类似物来说常规的其它成分作为任选的成分。例如,组合物通常含有一种或多种微细的增强填料,例如高表面积的热解和沉淀二氧化硅,其中包括稻壳灰和在一定的程度上以上所述的碳酸钙,或者额外的非增强填料,例如粉碎的石英、硅藻土、硫酸钡、氧化铁、二氧化钛和炭黑、滑石、硅灰石。可单独使用或者除了以上所述的以外的其它填料包括铝氧石、硫酸钙(无水石膏)、石膏、硫酸钙、碳酸镁、粘土例如高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁(水镁石)、石墨、碳酸铜例如孔雀石、碳酸镍例如翠镍矿(zarachite)、碳酸钡例如碳酸钡矿和/或碳酸锶例如菱锶矿。
[0100]氧化铝,来自由橄榄石组、石榴子石组、硅铝酸盐、环状硅酸盐、链状硅酸盐和片状硅酸盐组成的组中的硅酸盐。橄榄石组包括硅酸盐矿物,例如但不限于镁橄榄石和Mg2SiO4。石榴子石组包括粉碎的硅酸盐矿物,例如但不限于镁铝榴石、Mg3Al2Si3O12、钙铝榴石和Ca2Al2Si3O12。硅铝酸盐包括粉碎的硅酸盐矿物,例如但不限于硅线石、Al2SiO5、富铝红柱石、3Al2O3·2SiO2、蓝晶石和Al2SiO5。环状硅酸盐组包括硅酸盐矿物,例如但不限于堇青石和Al3(Mg,Fe)2[Si4AlO18]。链状硅酸盐组包括粉碎的硅酸盐矿物,例如但不限于硅灰石和Ca[SiO3]。
[0101]片状硅酸盐组包括硅酸盐矿物,例如但不限于云母、K2Al14[Si6Al2O20](OH)4、叶蜡石、Al4[Si8O20](OH)4、滑石、Mg6[Si8O20](OH)4、蛇纹石例如石棉、高岭石、Al4[Si4O10](OH)8和蛭石。
[0102]另外,可例如用脂肪酸或脂肪酸酯例如硬脂酸酯,或者用有机基硅烷、有机基硅氧烷或者有机基硅氮烷、六烷基二硅氮烷或短链硅氧烷二醇进行填料的表面处理,使得填料疏水,并因此比较容易处理,和获得与其它密封剂组分的均匀混合物。填料的表面处理使得粉碎的硅酸盐矿物容易被硅氧烷聚合物润湿。这些表面改性的填料不成团,且可均匀地掺入到硅氧烷聚合物内。这导致未固化组合物改进的室温机械性能。此外,表面处理过的填料得到比未处理或原材料低的传导率。
[0103]当使用时,这种填料的比例取决于在形成弹性体的组合物和固化的弹性体内所需的性能。以每100重量份聚合物(不包括稀释剂部分)计,通常组合物中的填料含量保持在约5-约800重量份范围内,优选25-400重量份。
[0104]可包括在组合物内的其它成分包括但不限于:加速组合物固化的助催化剂例如羧酸的金属盐和胺、流变改性剂、粘合促进剂、颜料、热稳定剂、阻燃剂、UV稳定剂、扩链剂、导电和/或导热填料、杀真菌剂和/或杀虫剂和类似物(它们可合适地以0-0.3wt%的用量存在)、水清除剂,(典型地与用作交联剂所使用的那些相同的化合物,或硅氮烷)。要理解,一些添加剂可以大于一种添加剂的列举形式被包括。这种添加剂具有可以提到的所有不同方式起作用的能力。
[0105]流变添加剂包括:以聚醚或聚酯的多元醇为基础的硅氧烷有机共聚物,例如在EP0802233中所述的那些;选自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧化蓖麻油、油酸乙氧化物、烷基苯酚乙氧化物、环氧乙烷(E0)和环氧丙烷(P0)的共聚物、和硅氧烷聚醚共聚物中的非离子表面活性剂;以及硅氧烷二元醇。
[0106]可将任何合适的粘合促进剂掺入到本发明的密封剂组合物内。这些可包括例如烷氧基硅烷,例如氨烷基烷氧基硅烷、环氧基烷基烷氧基硅烷例如3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷,和巯基烷基烷氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷,亚乙基二胺与甲硅烷基化物的反应产物。可另外使用含有硅基的异氰脲酸酯,例如1,3,5-三(三烷氧基甲硅烷基烷基)异氰脲酸酯。进一步合适的粘合促进剂是环氧基烷基烷氧基硅烷例如3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷与氨基取代的烷氧基硅烷例如3-氨丙基三甲氧基硅烷和任选的烷基烷氧基硅烷(例如甲基三甲氧基硅烷、环氧基烷基烷氧基硅烷、巯烷基烷氧基硅烷及其衍生物)的反应产物。
[0107]热稳定剂可包括氧化铁和炭黑、铁的羧酸盐、水合铈(cerium hydrate)、氧化钛、锆酸钡、辛酸的铈和锆盐、和卟啉。
[0108]阻燃剂可包括例如炭黑、水合氢氧化铝和硅酸盐例如硅灰石、铂和钯的化合物。
[0109]扩链剂可包括在发生交联之前延长聚硅氧烷聚合物链的长度和从而降低固化的弹性体的伸长模量的双官能的硅烷。扩链剂和交联剂在其与官能的聚合物端基的反应中存在竞争。为了实现显著的扩链,双官能的硅烷必须具有显著高于典型的三官能的交联剂的反应性。用于缩合固化体系的合适的扩链剂是例如:二乙酰胺基硅烷,例如二烷基二乙酰胺基硅烷或链烯基烷基二乙酰胺基硅烷,尤其是甲基乙烯基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷,二乙酰氧基硅烷,例如二烷基二乙酰氧基硅烷和烷基链烯基二乙酰氧基硅烷,二氨基硅烷,例如二烷基二氨基硅烷或烷基链烯基二氨基硅烷,尤其是其中每一氨基具有一个S-N键和两个N-C键的那些;二烷氧基硅烷,例如(具有2-25个Si-O键的)二烷氧基硅烷,二酰胺基硅烷,例如二烷基二酰胺基硅烷或烷基链烯基二酰胺基硅烷,六有机基二硅氮烷(其中有机基团各自独立地为具有1-6个碳原子的烷基或具有1-6个碳原子的链烯基),二酮肟基硅烷,例如二烷基二酮肟基硅烷和烷基链烯基二酮肟基硅烷、α-氨烷基二烷氧基烷基硅烷,其中烷基和烷氧基含有1-5个碳原子,例如α-氨甲基二烷氧基甲基硅烷,尤其优选其中氨甲基是N,N-二烷基氨甲基的那些和具有下述化学式的硅化合物形式的扩链剂:
Z3Me2SiO(Me2SiO)vSiMe2Z3 或Z3Me2Si-Y3-SiMe2Z3
其中Z3、Y3、y和m如前所述。
[0110]扩链剂的具体实例包括:链烯基烷基二烷氧基硅烷,例如乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、链烯基烷基二肟基硅烷例如乙烯基甲基二肟基硅烷、乙烯基乙基二肟基硅烷、乙烯基甲基二肟基硅烷、乙烯基乙基二肟基硅烷、链烯基烷基二乙酰氧基硅烷例如乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基乙基二乙酰氧基硅烷和链烯基烷基二羟基硅烷例如乙烯基甲基二羟基硅烷、乙烯基乙基二羟基硅烷、乙烯基甲基二羟基硅烷、乙烯基乙基二羟基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二丁氧基二乙酰氧基硅烷、烷基链烯基双(N-烷基乙酰胺基)硅烷例如甲基乙烯基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷和甲基乙烯基二(N-乙基乙酰胺基)硅烷;二烷基双(N-芳基乙酰胺基)硅烷,例如二甲基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷;和二甲基二(N-乙基乙酰胺基)硅烷;烷基链烯基双(N-芳基乙酰胺基)硅烷,例如甲基乙烯基二(N-苯基乙酰胺基)硅烷和二烷基双(N-芳基乙酰胺基)硅烷,例如二甲基二(N-苯基乙酰胺基)硅烷、甲基乙烯基双(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基氢二乙酰氧基硅烷、二甲基双(N-二乙基氨氧基)硅烷和二甲基双(仲丁基氨基)硅烷。所使用的扩链剂也可包括上述两种或更多种的组合。
[0111]导电填料可包括炭黑,金属颗粒例如银粒,任何合适的导电金属氧化物填料例如其表面已用锡和/或锑处理的氧化钛粉末、其表面已用锡和/或锑处理的钛酸钾粉末、其表面已用锑处理的氧化锡、和其表面已用铝处理的氧化锌。
[0112]导热填料可包括:金属颗粒,例如粉末、薄片和胶态银、铜、镍、铂、金、铝和钛;金属氧化物,尤其是氧化铝(Al2O3)和氧化铍(BeO)、氧化镁、氧化锌、氧化锆;陶瓷填料,例如单碳化钨、碳化硅和氮化铝、氮化硼和金刚石。
[0113]可使用任何合适的杀真菌剂和杀虫剂,这些包括:N-取代的苯并咪唑氨基甲酸酯,苯并咪唑基氨基甲酸酯,例如2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、2-苯并咪唑基氨基甲酸乙酯、2-苯并咪唑基氨基甲酸异丙酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)-6-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)-5-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-甲基氨基甲酰基)-6-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-甲基氨基甲酰基)-5-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸乙酯、N-{2-[2-(N-甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸乙酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)-6-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸乙酯、N-{2-[1-(N-甲基氨基甲酰基)-6-甲基苯并咪唑基]}氨基甲酸乙酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸异丙酯、N-{2-[1-(N-甲基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸异丙酯、N-{2-[1-(N-丙基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-丁基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-丙基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲氧基乙酯、N-{2-[1-(N-丁基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲氧基乙酯、N-{2-[1-(N-丙基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸乙氧基乙酯、N-{2-[1-(N-丁基氨基甲酰基)苯并咪唑基]}氨基甲酸乙氧基乙酯、N-{1-(N,N-二甲基氨基甲酰氧基)苯并咪唑基}氨基甲酸甲酯、N-{2-[N-甲基氨基甲酰氧基]苯并咪唑基}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-丁基氨基甲酰氧基)苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯、N-{2-[1-(N-丙基氨基甲酰氧基)苯并咪唑基]}氨基甲酸乙氧基乙酯、N-{2-[1-(N-丁基氨基甲酰氧基)苯并咪唑基氨基甲酸乙氧基乙酯、N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)-6-氯苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯和N-{2-[1-(N,N-二甲基氨基甲酰基)-6-硝基苯并咪唑基]}氨基甲酸甲酯,10,10′-氧基双苯氧基胂(商品名:Vinyzene,OBPA),二碘代甲基对甲苯基砜,苯并噻吩-2-环己基甲酰胺-S,S-二氧化物,N-(氟二氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺(商品名:Fluor-Folper,Preventol A3),苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯(商品名:Carbendazim,Preventol BCM),双(2-吡啶基硫代-1-氧化)锌(巯氧吡啶锌)、2-(4-噻唑基)-苯并咪唑,N-苯基-碘代炔丙基氨基甲酸酯,N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮,4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮,N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和/或三唑基化合物例如戊唑醇(tebuconazol)结合含银的沸石。
[0114]组合物优选是室温可硫化的组合物,它们在没有加热的情况下,在室温下固化。
[0115]可通过使用任何合适的混合设备混合各成分,制备组合物。可视需要添加其它组分。例如,可通过一起混合增量的具有羟基或可水解基团的聚硅氧烷和所使用的任何有机基硅增塑剂或填料,并混合它与交联剂和催化剂的预混物,从而制备优选的单部分可湿气固化的组合物。可在任何所需的阶段将UV稳定剂、颜料和其它添加剂加入到混合物中。
[0116]在混合之后,可在基本上无水的条件下,例如在密封的容器内,储存组合物,直到要求使用。
[0117]根据本发明这一方面的组合物在储存中稳定,但在暴露于大气湿气下时固化,且可在各种应用中用作例如涂料、填缝料和包封材料。然而,它们尤其适合于密封容易相对移动的连接、空腔和在制品与结构体内的其它空间。因此它们尤其适合于用作上光密封剂和用于密封其中密封剂的视觉外观是重要的建筑结构体。
[0118]因此,在进一步的方面中,本发明提供一种密封两个单元之间空间的方法,所述方法包括施加如上所述的组合物,并引起或允许组合物固化。合适的单元包括如上所述的上光结构体或者建筑单元,且这些形成本发明的进一步的方面。
[0119]对于密封剂配方来说,在稀释剂存在下聚合得到数个优点。关于流变性,由于存在稀释剂导致能增加聚合物链长,这将补偿在稀释的密封剂内存在的稀释剂量,正因为如此,稀释的聚合物的粘度显著高于若将稀释剂加入到在目前的密封剂配方中所使用的标准聚合物的粘度,后者的粘度在25℃下例如为80000-100,000mPa.s。所得密封剂的较低模量另外意味着在正密封的连接内更多的移动是可能的,其程度使得即使若发生稀释剂的损失,则可根据本发明方法制备的高分子量聚合物的存在所引起的有效模量能补偿因密封剂收缩引起的应力。本发明方法的产品得到优异的加工优点,这是因为当考虑到聚合物的分子量时,稀释的聚合物具有相对低的粘度所致。
[0120]本申请人已发现,含约5-20wt%稀释剂的密封剂配方(基于有机基硅氧烷聚合物和稀释剂的总重量)在固化之后给使用者提供非常高弹性的密封剂,这是因为使用高链长/粘度的聚合物(当人们考虑不存在稀释剂情况下的粘度时)。这种密封剂提供显著大于650%的断裂伸长率。
[0121]硅氧烷基密封剂工业必须要对付的一个特别的问题是生产可上漆的固化的密封剂表面。典型地,在采用大多数目前的固化的硅氧烷密封剂配方情况下是不可能的(即使有,在现实中也是很少的)。然而,本申请人已发现,含高含量稀释剂(例如,>4 5wt%聚合物和稀释剂)的密封剂配方可容易地用水基漆上漆,这是因为在配方内存在高比例的有机化合物,而因为存在混合和相容性问题这典型地是不可能的。试验表明,所述可上漆的密封剂配方相对于丙烯酸类密封剂是相当的(如果没有改进的话),和因为它们降低了所存在的硅氧烷量因此是具有相当的价值的。
[0122]在本发明进一步的实施方案中,提供一种生产其表面用硬化的保护性涂层涂布的固化的硅氧烷弹性体的方法,该方法包括将权利要求1-10任何一项的组合物暴露于湿气下,直到获得固化的弹性体表面,并形成均匀的无光表面,之后在至少一部分固化的弹性体表面上施加可在环境条件下硬化的保护性涂料组合物,其中保护性涂料组合物润湿它施加于其上的表面并产生基本上没有瑕疵的膜,之后允许该保护性涂料组合物硬化。
[0123]通过本发明方法制备的聚合物的进一步的优点是,在聚合完成之后,它们含有非常低含量的环状硅氧烷。
[0124]在本发明进一步的应用中,来自于聚合工艺的稀释的聚合物可在个人护理应用中使用的粘度介于4至100mPa.s的挥发性或非挥发性低分子量有机基聚硅氧烷基流体内分散。
[0125]挥发性硅氧烷合适地为低粘度二烷基硅氧烷(典型地二甲基硅氧烷)流体,所述流体优选含有二甲基硅氧烷单元和任选地三甲基硅氧烷单元和优选在25℃下的粘度小于约10mPa.s。低粘度的二烷基硅氧烷流体可以是聚合度为3-10的环聚硅氧烷或者聚合度为1-10和优选1至5的线型硅氧烷化合物。
[0126]环聚硅氧烷化合物被The Cosmetics,Toiletries andFragrance Association,Inc.,Washington,D.C.(CTFA)称呼沿用名“CYCLOMETHICONE”。环聚硅氧烷和线型硅氧烷二者均为透明液体,且基本上无色、无毒、不油腻和不刺激。在化妆品中,这些挥发性烷基硅氧烷流体对皮肤无刺激,且当施用时显示出提高的铺展性和当施用时容易擦开。施用后,材料蒸发,从而没有留下残余物。
[0127]当在开放的室内氛围下,在其周边承载的直径为185mm的No.1圆形滤纸的中心处放置1g根据本发明有用的烷基硅氧烷流体时,该流体在室温下30分钟之后基本上不留下残余物。代表性线型烷基硅氧烷流体包括沸点为99.5℃的六甲基二硅氧烷和沸点为152℃的八甲基三硅氧烷。适合于本申请的代表性环状烷基硅氧烷流体包括沸点为133℃的六甲基环三硅氧烷、沸点为171℃的八甲基环四硅氧烷、和沸点为205℃的十甲基环五硅氧烷。这些烷基硅氧烷流体可单独使用或者以结合两种或更多种单独的流体的混合物形式使用。烷基硅氧烷流体的混合物导致蒸发行为不同于任何一种单独的烷基硅氧烷流体的挥发性材料。烷基硅氧烷流体及其制备方法是本领域已知的,和这种流体可商购。
[0128]在一些情况下,可希望用其它基团取代烷基硅氧烷流体中的一个或多个甲基。因此可存在取代基,例如具有2-12个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、胺基、乙烯基、羟基、卤代烷基、芳烷基、和丙烯酸酯基。
[0129]含分散在烷基硅氧烷流体内的稀释聚合物的共混物的本发明组合物可另外含有选自阴离子和两性表面活性剂中的表面活性剂。表面活性剂体系应当在头发上提供可接受的泡沫水平,且能清洁头发,并可包括一种或多种水溶性洗涤剂,即阴离子或两性表面活性剂。合适的阴离子洗涤剂包括:磺酸化和硫酸化烷基、芳烷基和烷芳基阴离子洗涤剂;烷基琥珀酸盐;烷基磺基琥珀酸盐和N-烷基肌氨酸盐。特别优选的是烷基和芳烷基硫酸的钠、镁、铵和单-、二-和三乙醇胺盐以及烷芳基磺酸盐。洗涤剂中的烷基通常具有总计约12-21个碳原子,可以是不饱和的,且优选脂肪烷基。硫酸盐可以是每一分子含有1-10个环氧乙烷或环氧丙烷单元的硫酸醚。优选地,硫酸醚含有2-3个环氧乙烷单元。
[0130]典型的阴离子洗涤剂尤其包括月桂基硫酸钠、月桂醚硫酸钠、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、C14-16烯烃磺酸钠、C12-15烷基聚氧乙烯醚硫酸铵(合成C12-15脂肪醇的混合物的硫酸化聚乙二醇醚的铵盐)、肉豆蔻基醚硫酸钠、月桂基醚硫酸铵、单油酰胺基磺基琥珀酸二钠、月桂基磺基琥珀酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸三乙醇胺和N-月桂酰基肌氨酸钠。最优选的阴离子洗涤剂是月桂基硫酸盐,尤其是月桂基硫酸的单乙醇胺、三乙醇胺、铵和钠盐。月桂基醚硫酸钠也非常合适地用于本发明的组合物内。
[0131]通常分类为两性洗涤剂的表面活性剂尤其包括N-椰油酰胺基乙基-N-羟乙基-N-羧甲基氨基乙酸钠、N-(椰油酰胺基乙基)-N-(2-乙氧基丙酸基)氨基丙酸钠、椰油甜菜碱、N-椰油酰胺基丙基二甲基甘氨酸和N-月桂基-N-羧甲基-N-(2-羟乙基)亚乙基二胺。其它合适的两性洗涤剂包括季型cycloimidate,甜菜碱类例如α-(十四烷基二甲基铵)乙内盐、β-(十六烷基二乙基铵)丙内盐和γ-(十二烷基二甲基铵)丁内盐,和磺基甜菜碱类例如3-(十二烷基二甲基铵)-丙-1-磺酸盐和3-(十四烷基二甲基铵)乙-1-磺酸盐。
[0132]本发明的组合物可含有非离子表面活性剂。本发明的非离子表面活性剂选自脂肪酸烷醇酰胺和氧化胺表面活性剂。脂肪酸烷醇酰胺是通过使烷醇胺例如单乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺或二异丙醇胺与脂肪酸或脂肪酸酯反应形成酰胺而获得的非离子表面活性剂。通过通常具有10-21个碳原子的脂肪酸烃链提供非离子表面活性剂中的疏水部分。脂肪酸烷醇酰胺表面活性剂包括例如:脂肪酸二乙醇酰胺,例如异硬脂酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、癸酸二乙醇酰胺、椰子脂肪酸二乙醇酰胺、亚油酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺和硬脂酸二乙醇酰胺;脂肪酸单乙醇酰胺,例如椰子脂肪酸单乙醇酰胺;和脂肪酸单异丙醇酰胺,例如油酸单异丙醇酰胺和月桂酸单异丙醇酰胺。
[0133]氧化胺是通常通过氧化叔胺形成氧化胺而获得的公知的非离子表面活性剂。它们有时也被称为极性非离子表面活性剂。氧化胺表面活性剂包括例如:N-烷基氧化胺,例如N-椰油二甲基氧化胺、N-月桂基二甲基氧化胺、N-肉豆蔻基二甲基氧化胺和N-硬脂基二甲基氧化胺;N-酰基氧化胺,例如N-椰油酰胺基丙基二甲基氧化胺和N-牛油酰胺基丙基二甲基氧化胺;和N-烷氧基烷基氧化胺,例如双(2-羟乙基)C12-15烷氧基丙基氧化胺。通常通过含有10-21个碳原子的脂肪烃链提供氧化胺表面活性剂中的疏水部分。
[0134]对于本发明的目的来说,优选烷醇酰胺和氧化胺表面活性剂。一般地,脂肪酸二乙醇酰胺和N-烷基二甲基氧化胺优选用于本发明的组合物中。特别优选脂肪酸二乙醇酰胺和N-烷基二甲基氧化胺,其中脂肪烃链含有10-18个碳原子。例如,特别优选的非离子表面活性剂包括月桂酸二乙醇酰胺、N-月桂基二甲基氧化胺、椰子酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺。
[0135]也可包括额外种类的表面活性剂材料,例如阳离子和两性离子表面活性剂,和在1990年2月20日提交的美国专利No.4902499中详细地列出了代表性化合物,在此通过参考将其引入。
[0136]可将其它助剂加入到本发明包含分散在烷基硅氧烷流体内的稀释聚合物的共混物的组合物内,这些助剂包括例如增稠剂、香料、着色剂、电解质、pH控制成分、泡沫助促进剂和泡沫稳定剂、抗微生物剂、抗氧化剂、紫外光吸收剂和药品。例如,有时优选在组合物内使用增稠剂,以促进用手施用组合物到头发上。优选使用足量的增稠剂,以提供更加精美的效果。例如,在25℃下测量的粘度范围为6000-12,000mPa.s。合适的增稠剂尤其包括藻酸钠、阿拉伯胶、聚氧乙烯、瓜耳胶、羟丙基瓜耳胶、纤维素衍生物(例如甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙基羟乙基纤维素)、淀粉和淀粉衍生物(例如羟乙基直链淀粉和直链淀粉)、刺槐豆胶、电解质(例如氯化钠或氯化铵)、糖类(例如果糖和葡萄糖)、和糖类的衍生物(例如PEG-120甲基葡萄糖二油酸酯)。
[0137]可在本发明的组合物中使用的香料是化妆上可接受的香料。可通常使用着色剂,以赋予组合物颜色。尽管不要求,但优选在本发明的组合物中使用酸来调节pH在5-9范围内,或者更优选在6-8范围内。任何水溶性酸例如羧酸或无机酸是合适的。例如,合适的酸包括:无机酸,例如盐酸、硫酸和磷酸;单羧酸,例如乙酸、乳酸或丙酸;和多羧酸,例如琥珀酸、己二酸和柠檬酸。
[0138]若想要用于特定目的的额外调理剂,则可添加它们。例如,可添加任何公知的有机阳离子头发调理组分。可在本发明中使用以提供头发修饰作用的一些阳离子调理组分包括纤维素醚的季氮衍生物,二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物,丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物,由含有借助酯或酰胺键与聚合物相连的阳离子氮官能团的丙烯酸或甲基丙烯酸衍生的均聚物或共聚物,N,N′-双(2,3-环氧基丙基)哌嗪或哌嗪-双-丙烯酰胺和哌嗪的缩聚产物,聚(二甲基丁烯基氯化铵)-α,ω-双(三乙醇铵)氯化物,以及乙烯基吡咯烷酮和具有季氮官能团的丙烯酸酯的共聚物。在美国专利No.4240450中更详细地公开了上述阳离子有机聚合物和其它物质,在此通过参考将其引入,以便进一步描述阳离子有机聚合物。也可使用其它种类的调理剂,例如单体季胺盐。
[0139]可要求防腐剂,和可使用的代表性防腐剂包括约0.1-0.2wt%的例如下述化合物:甲醛、二羟甲基二甲基乙内酰脲、5-溴-5-硝基-1,3-二烷、对羟基苯甲酸甲酯和丙酯、和这种苯甲酸酯与脱氢乙酸钠、抗坏血酸和咪唑烷基脲的混合物。
[0140]也可配制含分散在烷基硅氧烷流体内的稀释聚合物的共混物的本发明组合物另外包括作为例如长效卷发体系或染发应用所需的染料、着色剂、还原剂、中和剂和防腐剂。可以几种不同的形式施加活性配方,其中包括例如洗液,凝胶,摩丝,气溶胶和喷剂,和用作调理剂和香波。活性成分可包括载体,和用于头发护理配方的合适的载体流体是水以及诸如醇之类的流体(亦即乙醇或异丙醇)、作为溶剂油的烃和卤代烃、三氯乙烷、环状硅氧烷和气溶胶推进剂。
[0141]当组合物拟用于气溶胶应用时,推进剂气体可包括例如二氧化碳、氮气、一氧化二氮、挥发性烃(例如丁烷、异丁烷或丙烷)和氯化或氟化烃(例如二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷)或二甲醚。
[0142]所得产物为软膏、霜、凝胶、糊剂、泡沫、气溶胶等形式。它们可存在于药物、药品和/或治疗用品中,例如止痛药、麻醉药、抗痤疮剂、抗菌剂、抗酵母剂、抗真菌剂、抗病毒剂、抗头皮屑剂、抗皮炎剂、止瘙痒剂、止吐剂、防晕动病药、抗炎剂、抗表皮角化剂、抗干燥皮肤剂、止汗剂、抗牛皮癣剂、抗皮脂溢性皮炎剂、头发调理剂、头发处理剂、抗老化剂、抗皱纹剂、平喘药、抗支气管收缩剂、防晒剂、抗组胺、皮肤增白剂、除色素剂、伤口愈合剂、维生素、皮质甾类、单宁或激素。常用的这类产品包括头发护理产品,例如香波、头发调理剂、头发着色剂、头发定型制剂(例如定型洗液和头发喷雾剂和长效卷发制剂)、皮肤护理产品(例如面部或身体粉末、胭脂、眼影、眼线、沐浴颗粒或粒料、唇膏、增湿剂、化妆品、手与身体洗液、遮盖剂、压型粉体、粉底和防晒护理产品例如防晒配方)。
[0143]在本发明仍进一步的实施方案中,可将本发明的稀释聚合物掺入到高粘度的硅橡胶组合物内。
[0144]根据本发明,提供一种制备硅橡胶组合物的方法,该方法包括下述步骤:
[0145]任选地用含有链烯基、可缩合基团、甲硅烷基-氢化物或三甲基甲硅烷基的封端剂和硅氧烷基稀释剂,制备前面所述的稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物;配混所得稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物与一种或多种增强和/或非增强填料以及固化剂。
[0146]在本发明的实施方案中,可使用前面所述的任何填料或填料的组合。以每100重量份聚合物(不包括稀释剂部分)计,通常组合物中填料的含量保持在约5-约200重量份范围内。
[0147]要求如上所述的固化剂,和可在此处使用的化合物包括有机过氧化物,例如过氧化二烷基、过氧化二苯基、过氧化苯甲酰、过氧化1,4-二氯苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化单氯苯甲酰、过氧化二叔丁基、2,5-双(过氧叔丁基)-2,5-二甲基己烷、过氧化叔丁基三甲基、叔丁基-叔丁基-叔三苯基过氧化物、1,1-双(过氧叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷和过苯甲酸叔丁酯。最合适的过氧化物基固化剂是过氧化苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化二叔丁基和过氧化二枯基。以每100份聚合物、填料和任选的添加剂的组合计,使用最多10份的这种有机过氧化物。优选使用0.2至2份过氧化物。
[0148]也可通过氢化硅烷化反应催化剂结合有机基氢硅氧烷作为固化剂来代替有机过氧化物来固化和/或交联本发明的组合物,从而提供含有至少两个适合于与有机基氢硅氧烷交联的不饱和基团的大多数聚合物分子。这些基团典型地为链烯基,最优选乙烯基。为了进行本发明组合物的固化,有机基氢硅氧烷每一分子必须含有大于两个与硅键合的氢原子。有机基氢硅氧烷每一分子可含有例如约4-20个硅原子,且在25℃下的粘度为最多约10Pa.s。在有机基氢硅氧烷内存在的与硅键合的有机基团可包括1-4个碳原子的取代和未取代的烷基,所述烷基另外不含烯属或炔属不饱和键。对于本申请的目的来说,  “取代的”是指在烃基内的一个或多个氢原子被另一取代基取代。这种取代基的实例包括但不限于:卤素原子,例如氯、氟、溴和碘;含卤素原子的基团,例如氯代甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基;氧原子;含氧原子的基团,例如(甲基)丙烯酸和羧基;氮原子;含氮原子的基团,例如氨基官能团;酰胺基官能团;氰基官能团;硫原子;和含硫原子的基团,例如巯基。
[0149]优选地,所选的氢化硅烷化催化剂可包括任何合适的氢化硅烷化催化剂,例如选自铂、铑、铱、钯或钌催化剂中的铂族金属基催化剂。可用来催化本发明组合物固化的含铂族金属的催化剂可以是已知催化与硅键合的氢原子和与硅键合的链烯基之间反应的任何一种。用作通过氢化硅烷化进行本发明组合物固化的催化剂的优选铂族金属是铂基催化剂。固化本发明组合物的一些优选的铂基氢化硅烷化催化剂是铂金属、铂化合物和铂络合物。代表性铂化合物包括氯铂酸、六水合氯铂酸、二氯化铂、和含有低分子量包含乙烯基的有机基硅氧烷的这种化合物的络合物。适合于在本发明中使用的其它氢化硅烷化催化剂包括例如铑催化剂,例如[Rh(O2CCH3)2]2、Rh(O2CCH3)3、Rh2(C8H15O2)4、Rh(C5H7O2)3、Rh(C5H7O2)(CO)2、Rh(CO)[Ph3P](C5H7O2)、RhX4 3[(R3)2S]3、(R2 3P)2Rh(CO)X4、(R2 3P)2Rh(CO)H、Rh2X4 2Y2 4、HaRhb烯烃cCld、Rh(O(CO)R3)3-n(OH)n,其中X4是氢、氯、溴或碘,Y2是烷基例如甲基或乙基、CO、C8H14或0.5C8H12,R3是烷基、环烷基或芳基,和R2是烷基、芳基或氧取代的基团,a为0或1,b为1或2,c为整数1-4(包括端值),和d为2、3或4,n为0或1。也可使用任何合适的铱催化剂,例如Ir(OOCCH3)3、Ir(C5H7O2)3、[Ir(Z4)(En)2]2、[Ir(Z4)(Dien)]2,其中Z4是氯、溴、碘或烷氧基,En是烯烃,和Dien是环辛二烯。
[0150]以每百万份(ppm)组合物计,可将用量相当于少至0.001重量份元素铂族金属的氢化硅烷化催化剂加入到本发明的组合物中。优选地,在组合物内氢化硅烷化催化剂的浓度能提供相当于至少1ppm的元素铂族金属。提供相当于约3-50ppm元素铂族金属的催化剂浓度通常是优选的用量。
[0151]或者固化剂可以是缩合反应催化剂,这是因为可通过缩合反应结合具有至少两个和优选至少三个可与羟基或可水解基团反应的基团的硅氧烷和/或硅烷交联剂,固化和/或交联本发明的组合物,条件是大多数聚合物分子含有前面所述的适合于与所述交联剂反应的至少两个可缩合基团。
[0152]高稠度橡胶组合物用的任选添加剂可包括下述中的一种或多种:流变改性剂、颜料、着色剂、抗粘合剂、粘合促进剂、热稳定剂、发泡剂、阻燃剂、导电和/或导热填料和干燥剂,它们中的每一种优选如前所述。
[0153]可掺入到高稠度硅橡胶组合物内的其它任选的成分包括处理剂、过氧化物固化助剂、酸受体和UV稳定剂。
[0154]使用处理剂来改性硅橡胶的未固化的性能,例如原始强度或加工性,这些处理剂以各种商品名例如SILASTICHA-1、HA-2和HA-3由Dow Corning Corporation销售。
[0155]使用过氧化物固化助剂来改性固化橡胶的诸如拉伸强度、伸长率、硬度、压缩变定、回弹性、粘合性和动态挠曲之类的性能。这些可包括二或三官能的丙烯酸酯,例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、聚丁二烯低聚物和类似物。甲硅烷基-氢化物官能的硅氧烷也可用作助剂来改性硅橡胶的过氧化物催化的固化。
[0156]酸受体可包括氧化镁、碳酸钙、氧化锌和类似物。
[0157]ceramifying剂也可称为灰分稳定剂,且包括硅酸盐,例如硅灰石。
[0158]可通过任何合适的路线制备本发明实施方案的硅橡胶组合物,例如一个优选的路线是首先通过加热热解二氧化硅、二氧化硅的处理剂和本发明稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物,制备硅橡胶基料。从第一混炼机中取出硅橡胶基料,并转移到第二混炼机中,在此添加以每100重量份硅橡胶基料计通常约150重量份非增强或增量填料,例如粉碎石英。典型地,将其它添加剂例如固化剂、颜料和着色剂、热稳定剂、抗粘合剂、增塑剂和粘合促进剂喂入到第二混炼机中。在第二个优选的路线中,将本发明稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物和任何所需的填料加上任何所需的处理剂喂入到反应器内并混合,然后将包括固化剂在内的如上所述的进一步的添加剂喂入到同一反应器内和进一步混合。
[0159]本发明的其它潜在应用包括稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物在热熔粘合剂、压敏粘合剂、太阳能电池的封装剂和要求使用有机基聚硅氧烷胶料的任何其它应用中的用途。
[0160]通过实施例阐述本发明。为了比较起见,除非另有说明,在所有实施例和对比例中所使用的稀释剂是指HYDROSEALG250H,其为由Tota1 Fina生产的加氢处理的矿物油馏分(正链烷烃7%/异链烷烃51%和脂环烃42%)。除非另有说明,在25℃下测量所有粘度。
实施例1
[0161]在实验室间歇反应器内,通过根据粘度的变化来改变粉末,并进而使用下述工序,生产聚合物,其中所述实验室间歇反应器具有以恒定速度(在下述实施例中,179转/分钟(RPM))连续混合混合物的混合浆。
[0162]将0.42kg二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)引入到混炼机内,并搅拌按序添加21g DBSA催化剂和0.56kg稀释剂,同时继续在179RPM下搅拌。通过测量维持179RPM的浆旋转速度所要求的电流(mA),跟踪所得聚合物的粘度。继续混合,直到在用胺(例如,0.5-1.0%三乙醇胺)中和催化剂的时间点处,粘度开始下降。
[0163]认为使用酸,例如DBSA的聚合工艺通过两步机理发生,其中牵涉通过催化剂初始活化游离的硅烷醇基,随后活化的硅烷醇基经历与未活化的硅烷醇基的缩合反应,形成-Si-O-Si-键。
[0164]相对于在聚合工艺中所使用的温度和催化剂的浓度,比较粘度随着时间(分钟)的变化。表1a和1b分别示出了对于硅氧烷相(表1a)和混合物(1b)来说,在25℃下观察到的粘度时间关系。要理解,当存在稀释剂时起始粘度显著较低,且由于相同的原因,在整个聚合工艺当中保持显著较低。然而,与以前的现有技术的工艺中可能的负载相比,在起始混合物内存在稀释剂提供了一种引入高得多的稀释剂负载的方式。
[0165]实施例1中观察到的粘度曲线通常表明,粘度达到平台粘度,之后观察到粘度没有进一步增加或者出现粘度逐渐下降。上表的较低数值例如38表明粘度低于所使用的粘度测量设备的可检测水平。因此可看出,在存在(表1a)和不存在(表1b)稀释剂这两种情况下,使用0.5%的DBSA仅仅导致低的聚合程度。还可看出,粘度达到峰值,然后下落。认为这可能是由于作为缩合反应的副产物生成的水的存在量增加,因为一旦产生临界量的水,则由于催化剂和水的相互作用导致在比聚合速度显著大的速度下发生解聚过程,正因为如此,催化剂的猝灭是使用这一聚合工艺生产的聚合物粘度的重要因素。
表1a
时间(分钟) 聚合物粘度(mPa.s)0.5%DBSA 聚合物粘度(mPa.s)1.0%DBSA 聚合物粘度(mPa.s)1.5%DBSA 聚合物粘度(mPa.s)2.0%DBSA
0 850 850 850 850
5 850 850 734634 3511458
10 850 20123 2141048 6855597
15 850 214624 3909870 7871626
20 850 308612 4867939 6927003
25 850 446118 6013020 6013006
30 850 576236 6891305 5131976
35 850 694139 7070419 4639799
40 850 796469 7214520 4446417
45 850 902241 7142379 4034560
50 850 1146094 7178428 3847875
55 20123 1238289 7106373 3632893
60 20123 1356076 7250663 3391047
表1b
时间(分钟) 聚合物/Extr粘度(mPa.s)0.5%DBSA 聚合物/Extr粘度(mPa.s)1.0%DBSA 聚合物/Extr粘度(mPa.s)1.5%DBSA 聚合物/Extr粘度(mPa.s)2.0%DBSA
0 38 38 38 38
5 38 38 5691 18154
10 38 395 12580 29815
15 38 2285 19660 33032
20 38 2992 23130 30045
25 38 3932 27052 27052
30 38 4753 29930 24054
35 38 5457 30505 22321
40 38 6043 30964 21627
45 38 6628 30735 20123
50 38 7914 30850 19429
55 395 8382 30620 18618
60 395 8966 31079 17691
实施例2:催化剂体系的中和
[0166]如上所述,DBSA催化剂引起解聚,除非被猝灭/中和。可使用任何合适的碱,只要它没有使聚合物变性即可。发现用于这一体系的尤其合适的中和剂是胺,例如单乙醇胺(MEA)和三乙醇胺(TEA)。替代物包括硅铝酸盐沸石,发现它吸收DBSA并留下稳定的硅氧烷-稀释剂混合物。表2示出了用1.5%DBSA聚合的由40%硅氧烷和60%有机稀释剂组成的硅氧烷/稀释剂共混物在室温下一直到30,000mPa.s的粘度演变。
表2
时  间(天) 未中和时的粘度(mPa.s)(对比) 粘度(mPa.s)1.5%沸石 粘度(mPa.s)0.3%MEA 粘度(mPa.s)0.7 5%TEA
0 29286 28370 32307 30926
1 18876 30618 31386  30976
4 6048 31130 31693 33382
6 4127 31127 30720 30106
7 4019 29696 31488 30515
8 3821 30129 30452 31002
11 2737 31334 31744 31795
12 2521 30983 31003 31002
13 2455 30720 30566 30208
14 2120 30651 30266 29875
15 1958 30987 29742 29123
这表明在中和之后,聚合物粘度保持恒定。
实施例3:气相色谱法
[0167]使用气相色谱法,分析根据本发明方法生产的粘度为20000mPa.s的聚合物的分子量,所述聚合物含有基本上60wt%的稀释剂和40wt%的聚合物,并与60%稀释剂和40wt%粘度为80000mPa.s(与稀释剂混合之前的粘度)的二甲基羟基封端的二甲基聚硅氧烷的共混物相比较。对于根据本发明制备的聚合物来说,二甲基聚硅氧烷相的数均分子量和多分散度分别为182,200g/mol和1.45,对于对比的聚合物共混物来说,分别为79300和1.57,从而表明根据本发明方法的产物具有较低的多分散度,即较小的分子量分布。
[0168]使用以上所述的方法可导致形成短链长度的环状聚二甲基硅氧烷,其中最常见的是化学式(Me2SiO)m的环状材料,其中m为4或5。为了评估短链环状杂质的含量,使用具有火焰电离检测器(FID)的气相色谱法,分析根据本发明的方法制备的聚合物。测定所得聚合物含有0.003g环状材料(其中me=4)/g聚合物和0.0028g环状材料(其中Me=5)/g根据本发明形成的聚合物。
实施例4:乙酰氧基密封剂配方和性能
[0169]使用根据本发明方法制备的聚合物,制备乙酰氧基密封剂配方,并比较它与粘度为80000mPa.s的常规生产的增量的乙酰氧基密封剂配方的物理性能。样品1是本发明的样品(上述实施例1中制备的)和对比例1是使用不存在稀释剂材料聚合的聚合物测试的对比产品。
表4a增量的聚合物配方
样品1
聚合物粘度(mPa.s) 19.000
Wt%有机基聚硅氧烷 39.3
wt%稀释剂 58.9
Wt%DBSA 1.5
Wt%单乙醇胺 0.3
表4b密封剂配方
样品1 对比例1
总wt%增量的聚合物wt% 86.385
wt%二甲基羟基甲硅烷基封端的有机基聚硅氧烷(在聚合之后与稀释剂共混) 56.385
Wt%稀释剂(与聚合物共混) 30
Wt%三乙酰氧基硅烷 5 5
%热解二氧化硅(表面积150m2/g(BET)) 8.6 8.6
乙酸二丁锡 0.01 5 0.01 5
密封剂的物理性能
[0170]进行标准的物理性能试验,以比较固化之后两种密封剂配方的性能。进行粘合试验(1),以表明在使之于23℃和50%相对湿度下固化7天之后,密封剂珠粒成功地粘合到标准玻璃板上。在该固化时间段之后,以90°牵引该珠粒,来评估粘合性,并如下所述评定破坏:
0:粘合破坏-粘合性差
1:界面或混合模式(粘合/内聚)破坏-粘合性可接受
2:内聚破坏-粘合性优良
[0171]进行粘合性试验(2),以表明在使之于23℃和50%相对湿度下固化7天之后,随后在水中7天,密封剂珠粒成功地粘合到标准玻璃板上。以与粘合性试验(1)一样牵引密封剂珠粒。
表4c密封剂的物理性能
试验方法 样品1 对比例1
比重 ASTM D 1475-98 0.90 0.97
挤出速率(g/min) ASTM D2452-94 594 700
拉伸强度(MPa) ASTM D412-98a 1.16 2.08
断裂伸长率(%) ASTM D412-98a 1098 480
模量100%(MPa) ASTM D638-97 0.13 0.44
硬度(肖氏A) ASTM D2240-97 2.00 13
在玻璃上的粘合性(1) 2(合格) 2(合格)
在玻璃上的粘合性(2) 2(合格) 2(合格)
[0172]要理解,与现有技术的配方相比,根据本发明制备的乙酰氧基密封剂具有许多优点,例如对于类似的流变来说,存在较高的稀释剂含量(50%相对于30%)。显著简化密封剂的制备过程中的混合工艺,这是因为不要求共混聚合物和稀释剂的共混步骤。所得密封剂显示出弹性增加,这可从断裂伸长率大于1000%看出。这一密封剂配方使得在没有任何显著处理难度的情况下,能使用若在聚合工艺过程中不存在稀释剂时具有基本上不可操作粘度例如3,400,000mPa.s的聚合物,且所得未固化的密封剂组合物具有显著较低的比重这一事实使得制备者能填充更多密封剂操作盒或其它包装/kg所生产的密封剂。
实施例5
实施例5A
[0173]使用实施例1所述的工序,通过引入0.6kg二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)到混炼机内,搅拌,按序添加30g DBSA催化剂和0.40kg三甲基封端的聚二甲基硅氧烷(粘度=10mPa.s)作为稀释剂,同时继续在179RPM下搅拌,从而生产聚合物。如实施例1所述测量所得产物的粘度,并当添加10g二乙醇胺(DEA)中和DBSA催化剂时,在24分钟之后升高到23854mPa.s。
实施例 5B
[0174]使用实施例1所述的工序,通过引入0.5kg二甲基羟基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)到混炼机内,搅拌,按序添加3g单乙醇胺(在此情况下,用作反应速度抑制剂)、15g硫酸催化剂和0.50kg HYDROSEALG250H加氢处理的矿物油作为稀释剂,从而生产聚合物。当用20g单乙醇胺中和硫酸催化剂时,在21分钟之后反应混合物的粘度升高到47209mPa.s。
[0175]在起始反应混合物中不存在胺的情况下,反应对于控制和监控目的来说太快。
实施例5D
[0176]使用实施例1所述的工序,通过引入0.5kg二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)到混炼机内,搅拌,按序添加25g DBSA催化剂和0.50kg十四烷基苯作为稀释剂,从而生产聚合物。当用8g二乙醇胺中和催化剂时,在17分钟之后反应混合物的粘度升高到26745mPa.s。
实施例5E
[0177]使用实施例1所述的工序,通过引入0.5kg二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)到混炼机内,搅拌,按序添加2.5g磷腈催化剂(30wt%在二氯甲烷溶剂内的[Cl(PCl2=N)2PCl3]+[PCl6]-)和0.50kg HYDROSEALG250H加氢处理的矿物油作为稀释剂,从而生产聚合物。当用5g单乙醇胺中和磷腈催化剂时,在10分钟内粘度升高到37728mPa.s。
实施例6:烷氧基密封剂配方和性能
[0178]使用实施例中所述的方法制备稀释的聚合物,并在下表6a中列出了反应成分。然后在烷氧基密封剂配方制备(表6b)中使用所得稀释的聚合物产物。样品2是本发明的样品,和对比例2是对比的烷氧基密封剂。
表6a聚合物配方
样品2 对比例2
聚合物粘度(mPa.s) 19.000 50.000
Wt%二甲基羟基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷 49.1 100
Wt%稀释剂 49.1
Wt%DBSA 1.5
wt%单乙醇胺 0.3
表6b密封剂配方
样品2 对比例2
Wt%硅氧烷 28.0 32.0
wt%三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(粘度=100mPa.s) 0 13
wt%甲基三甲氧基硅烷 2 2
Wt%碳酸钙 69 52
钛酸四叔丁酯 1 1
[0179]在上述情况下,对比的密封剂配方2为标准的烷氧基密封剂配方形式,它典型地不包括有机稀释剂,但包括三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)稀释剂。
烷氧基密封剂的物理性能
[0180]使用与实施例4中所述的相同试验方法,进行标准的物理性能试验,以比较在固化之后两种密封剂配方的性能。所进行的粘合试验与实施例4中所述的那些相同。
表6c烷氧基密封剂的物理性能
样品2 对比例2
比重 1.54 1.50
挤出速率(g/min) 130 200
拉伸强度(MPa) 0.58 1.88
断裂伸长率(%) 760 690
模量100%(MPa) 0.24 0.45
硬度(肖氏A) 16.0 30.0
在玻璃上的粘合性(1) 2(合格) 2(合格)
在玻璃上的粘合性(2) 2(合格) 2(合格)
油漆粘合性
[0181]使用标准的交叉阴影线试验评估完整性,即油漆对密封剂表面的粘合性。在测试之前,在上漆的固化密封剂表面上使用解剖刀,制备交叉阴影线。这给观察者提供优选100个小的部分栅格。将两种粘合剂胶带ASTM0 3359和ISO 2409施加到不同样品或者相同样品的不同区域上。然后除去胶带,测定哪一种油漆较差地粘合到密封剂表面上。这通过研究在胶带上的粘合剂来实现,以测定任何油漆是否从基底表面转移到粘合剂上。在上述试验中,在固化的密封剂样品上涂布硝基漆(之前允许固化24小时),然后使之在室温下干燥24小时的时间段。
表6d
油漆 样品2 对比例2
Colores Del MundoMedium 6380水性轧光丙烯酸清漆(获自比利时的Levis) 90%粘合 0%粘合
[0182]因此,与现有技术相比,由根据本发明生产的聚合物制备的密封剂配方具有许多优点,其中包括在密封剂配方内硅氧烷含量的显著下降,简化的加工(避免在聚合工艺完成之后共混聚合物和稀释剂)。
实施例7
[0183]在这一实施例中,比较组合物(A1)与四个对比例(C1-C4),以表明使用在增量剂存在下制备的聚合物配混具有降低的硅氧烷含量的白垩填充的烷氧基密封剂具有令人惊奇的效果。表7a示出了所使用的密封剂组合物。
表7a
  A1   C1   C2   C3   C4
  成分   (wt%)   (wt%)   (wt%)   (wt%)   (wt%)
  二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)   14.13
  HydrosealG250H   6.15   13   13   13
  硅烷醇封端的硅氧烷聚合物50,000(mPa.s)   31.5   31.5   31.5   31.5
  三甲基封端的聚二甲基硅氧烷(粘度100mPa.s)   13
  十二烷基苯磺酸   0.58
  单乙醇胺   0.14
  沉淀CaCO3-Socal 312   38.5   28.0   28.0   26.5   26.5
  粉碎CaCO3-Mikat   33.0   24.0   24.0   23.0   23.0
  邻苯二甲酸二异十一烷基酯   2.5
  油酸   2.5
  己二酸二异癸酯   2.5
  甲基三甲氧基硅烷   3.5   2   2   2   2
  双(乙基乙酰乙酸)二异丙氧基钛   1.5   1.5   1.5   1.5   1.5
  增量的聚合物粘度(mPa.s)   20.000
[0184]在表7a中,对比配方(C1-C4)为标准的白垩填充的烷氧基密封剂配方形式,它典型地不含有有机增量剂,但常常含有三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为增塑剂。使用与以上实施例1中相同的工艺,利用下述工序,生产在A1中所使用的聚合物,获得1000g聚合物:将676g二甲基羟基封端的聚二甲基硅氧烷(70mPa.s)引入到混炼机内,搅拌,并按序添加28g DBSA催化剂和289g增量剂。如以上实施例1中所述跟踪聚合物的粘度。继续混合,直到通过添加6.7g单乙醇胺中和催化剂的时间点处,粘度开始下降。
[0185]所得增量的聚合物的粘度为20,000mPa.s,然后将其与表7a所示用量的其它成分共混,形成A1密封剂组合物。使用常规的未增量的聚合物,共混C1-C4,制备表7a所示的组合物。
[0186]然后在分析其固化性能和机械性能(表7b)之前,使所得配混的密封剂在23℃和50%相对湿度下固化一周。
表7b
 标准性能  方法  A1  C1  C2  C3  C4
 表干时间(min)  ASTM D2377-94  14  35  14  11  15
 固化深度24小时(mm/24h)  1.2  2  2.2
 拉伸强度(MPa)  ASTM D412-98a  0.4  1.88  1.66  0.60  1.11
 断裂伸长率(%)  ASTM D412-98a  275  690  622  764  602
 100%模量(MPa)  ASTM D 638-97  0.41  0.45  0.59  0.10  0.33
 硬度(肖氏A)  ASTM D2240-97  40  30  27  5  15
 在玻璃上的粘合(1)  2(合格)  2(合格)
 在玻璃上的粘合(2)  2(合格)  2(合格)
[0187]通过用密封剂填充合适的容器(避免引入气泡),在室温(约23℃)和约50%相对湿度下固化容器内包含的密封剂合适的时间段,进行固化深度试验,以测定在24小时内密封剂在表面以下多远硬化。在合适的固化时间之后,从容器中取出样品,并测量固化样品的高度。除非另有说明,所有其它试验与前面所述的一样。
[0188]还使用以上实施例6所述的试验,分析所制备和固化的密封剂的可涂漆性。从表6c中看到,在C1-C4配方的情况下,测定到油漆没有合适地在密封剂表面上分散。
表6 c
 油漆  A1  C1  C2  C3  C4
 LEVIS-Colores  del  mundo  waterbased-5309 Bali vert  0%   没有分散   没有分散   没有分散   没有分散
  LEVIS-ambiance mur    waterbased-9550 mauve  0%   100%   94%   没有分散   没有分散
  DE KEYN-laque intérieur/extérieurwater based-699 rouge  0%   没有分散   没有分散   没有分散   没有分散
  EXCELLENCE(Briko depot)-peintureplastice water based-vert printemps  0%   没有分散   50%   没有分散   100%
  BRIKOBI-Laque acryl ique brillantewater based-B51 bleu ciel  0%   没有分散   没有分散   没有分散   没有分散
[0189]根据表7c可看出,本发明人获得了令人惊奇的结果,对比组合物C1-C4对水性和溶剂基油漆均得到差的可涂漆性结果,但组合物A1对水性油漆得到良好的结果,和对溶剂基油漆得到同样差的可涂漆性结果。
实施例8
[0190]混合80重量份二甲基羟基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(Mn=2400,粘度~70mPa.s)与20重量份三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷稀释剂(粘度60,000mPa.s),并引入到布拉本德塑度混炼机内。然后添加4重量份DBSA(基于全部硅氧烷含量),速度记录仪并充分地混合。在室温下90分钟之后,用氧化镁中和反应,并通过凝胶渗透色谱法分析。发现产物的Mn=123000,Mw=261000,这按照ASTMD5296-05测定(并以聚苯乙烯的分子量当量形式计算)。
制备处理过的高岭土填充的硅橡胶
[0191]向100重量份上述聚合工艺产物中添加100重量份甲基三甲氧基硅烷处理过的煅烧高岭土。在布拉本德塑度混炼机内,在20rpm下混合混合物90分钟。冷却所得产物,并在双辊塑炼机内,与2phr在50份硅油内的过氧化二氯苯甲酰糊剂混合,和在116℃下固化5分钟,接着在200℃下后固化4小时,得到试验片材,根据下述工序测试所述试验片材。
表8a
拉伸强度(MPa) (ISO37∶1994 Type 2) 4.5
断裂伸长率(%) (ISO34∶1994 Type 2) 260
硬度(肖氏A) (BS  ISO EN  868∶2003) 27
撕裂(kN/m) (ASTM 624-98,Die B) 14.6

Claims (35)

1.一种制备稀释的含聚硅氧烷的聚合物的方法,该方法包括下述步骤:
i)通过在有机基聚硅氧烷和/或有机基稀释剂材料、合适的催化剂和任选的封端剂存在下,缩聚包括可缩合基团的含有硅氧烷的单体和/或低聚物,制备含聚硅氧烷的聚合物;和
ii)视需要,猝灭聚合工艺;
其中稀释剂材料基本上保留在所得稀释的有机基聚硅氧烷内。
2.权利要求1的方法,其中聚合产物具有通式:
X3-A-X1
其中X3和X1独立地选自用羟基封端的硅氧烷基或可水解基团,和A是含硅氧烷的聚合物链;
羟基封端的或者可水解的基团X3或X1的实例包括-SiOH3、-(Ra)SiOH2、-(Ra)2SiOH、-RaSi(ORb)2、-Si(ORb)3、-Ra 2SiORb或-Ra 2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p,其中每一Ra独立地表示单价烃基,例如烷基,尤其是具有1-8个碳原子的烷基,(和优选甲基);每一Rb和Rd基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;Rc是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2。
3.权利要求1或2的方法,其中聚合工艺是缩聚聚合工艺,其中在选自下述的缩合催化剂存在下,聚合具有可水解端基的直链和/或支链的有机基聚硅氧烷:
(i)通式R20SO3H的催化剂,其中R20代表烷基、芳基或烷芳基;
(ii)卤化磷腈催化剂;和
(iii)磷腈卤离子基催化剂;
(iv)钛酸酯和/或锆酸酯;
(v)质子酸;
(vi)路易斯酸;
(vii)有机和无机碱;
(viii)硼酸盐;和
(iv)硼烷,其中包括碳硼烷。
4.权利要求3的方法,其中催化剂是十二烷基苯磺酸,它通过单/二和三烷醇胺或硅铝酸盐沸石来猝灭。
5.前述任何一项权利要求的方法,其中所述或每一稀释剂是增量剂或增塑剂。
6.前述任何一项权利要求的方法,其中稀释剂选自下述组中的一种或多种:
三烷基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷
聚异丁烯(PIB),
磷酸酯,
聚烷基苯,
脂族单羧酸的直链和/或支链烷基苯酯。
7.权利要求1-5任何一项的方法,其中稀释剂选自下述组中的一种或多种:
直链或支链单不饱和烃,例如含有12-25个碳原子的直链或支链烯烃或其混合物;和/或
含直链(正链烷烃)矿物油、支链(异链烷烃)矿物油和/或环状(脂环烃)矿物油及其混合物的矿物油馏分。
8.前述任何一项权利要求的方法,其中稀释剂与单体/低聚物和聚合物至少基本上混溶。
9.可通过前述任何一项权利要求的方法获得的稀释的有机基聚硅氧烷聚合物。
10.权利要求9的稀释的有机基聚硅氧烷聚合物,其中聚合物的通式为:
X3-A-X1
其中X3和X1独立地选自用羟基封端的甲硅烷基或可水解基团,其选自-SiOH3、-(Ra)SiOH2、-(Ra)2SiOH、RaSi(ORb)2、-Si(ORb)3、-Ra 2SiORb和-Ra 2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p,其中每一Ra独立地表示单价烃基;每一Rb和Rd基独立地为烷基或烷氧基,其中的烷基合适地具有最多6个碳原子;Rc是二价烃基,它可被一个或多个具有最多6个硅原子的硅氧烷间隔基断开;和p的数值为0、1或2;和
和A是含硅氧烷的分子链。
11.一种制备能固化成弹性体的可湿气固化的组合物的方法,该方法包括下述步骤:混合可通过权利要求1-8任何一项获得的稀释的有机基聚硅氧烷聚合物与对该有机基聚硅氧烷聚合物具有反应性的合适交联剂、合适的缩合催化剂和任选的填料。
12.权利要求10的制备能固化成弹性体的可湿气固化的组合物的方法,其中交联剂是含有丙烯酰氧基、酮肟基的一种或多种硅烷或硅氧烷,和催化剂是锡催化剂。
13.权利要求10的制备能固化成弹性体的可湿气固化的组合物的方法,其中交联剂是含有烷氧基和链烯基氧基的一种或多种硅烷或硅氧烷,和催化剂是钛酸酯或锆酸酯或螯合的钛酸酯或锆酸酯。
14.权利要求8-12任何一项的制备能固化成弹性体的可湿气固化的组合物的方法,其中一种或多种微细的增强填料,例如高表面积的热解二氧化硅、沉淀二氧化硅和碳酸钙,和/或增量填料,例如粉碎石英、硅藻土、硫酸钡、氧化铁、二氧化钛、炭黑、滑石或硅灰石。
15.一种能固化成弹性体的可湿气固化的组合物,该组合物包含:
a.具有不少于2个与硅键合的羟基或可水解基团的稀释的有机基聚硅氧烷,
b.每一分子具有至少两个对所述聚合物内的羟基或可水解基团具有反应性的基团的硅氧烷和/或硅烷交联剂,
c.一种或多种填料,和
d.合适的固化催化剂。
16.权利要求13的密封剂组合物,其中根据权利要求1-8任何一项的方法制备稀释的有机基聚硅氧烷。
17.一种生产表面用硬化的保护性涂料涂布的固化的有机硅弹性体的方法,该方法包括将权利要求16的组合物暴露于湿气下,直到获得固化的弹性体表面并形成均匀的无光表面,之后在至少一部分固化的弹性体表面上施加可在环境条件下硬化的水性保护性涂料组合物,其中保护性涂料组合物润湿它施加到其上的表面,并产生基本上没有瑕疵的膜,和之后允许保护性涂料组合物硬化。
18.一种固化的密封剂,它包括断裂伸长率大于700%的权利要求1或15的固化的组合物。
19.一种能固化成弹性体的可湿气固化的组合物,该组合物可通过配混根据权利要求1-8任何一项的方法制备的稀释的有机基聚硅氧烷聚合物与对该有机基聚硅氧烷聚合物具有反应性的合适交联剂、合适的缩合催化剂和任选的填料以形成单部分或两部分有机基聚硅氧烷密封剂组合物而获得。
20.一种密封两个单元之间空间的方法,所述方法包括施加权利要求12、15或16任何一项的组合物到所述空间内,和引起或者允许该组合物固化。
21.一种密封剂,它包括权利要求15或16的组合物。
22.一种上光结构体或者建筑单元,它包括由权利要求1-17任何一项的组合物得到的密封剂。
23.根据权利要求1-8任何一项的方法制备的增量的聚合物在密封剂中的用途。
24.一种组合物,它包含可根据权利要求1-8任何一项的方法获得的稀释的聚合物,其中稀释剂包括粘度为4至100mPa.s的挥发性或非挥发性低分子量有机基聚硅氧烷基流体,其中在完成聚合之后,将含粘度为4至100mPa.s的所述挥发性或非挥发性低分子量有机基聚硅氧烷基流体的任选地额外的稀释剂加入到该组合物中。
25.权利要求24的组合物,它另外包含一种或多种表面活性剂、洗涤剂、增稠剂、香料、着色剂、电解质、pH控制成分、泡沫助促进剂和泡沫稳定剂、抗微生物剂、抗氧化剂、紫外光吸收剂和药品染料、还原剂、中和剂和防腐剂。
26.权利要求24或25的组合物在药品、医疗和/或治疗组合物中的用途。
27.权利要求24或25的组合物在制备药物、医疗和/或治疗产品中的用途,用于一种或多种下述应用:止痛药、麻醉药、抗痤疮剂、抗菌剂、抗酵母剂、抗真菌剂、抗病毒剂、抗头皮屑剂、抗皮炎剂、止瘙痒剂、止吐剂、防晕动病药、抗炎剂、抗表皮角化剂、抗干燥皮肤剂、止汗剂、抗牛皮癣剂、抗皮脂溢性皮炎剂、头发调理剂、头发处理剂、抗老化剂、抗皱纹剂、平喘药、抗支气管收缩剂、防晒剂、抗组胺、皮肤增白剂、除色素剂、伤口愈合剂、维生素、皮质甾类、单宁或激素。
28.一种药物组合物,它包含权利要求24或25的组合物和生理和/或药学上可接受的载体。
29.权利要求28的药物组合物,用于局部应用,它包括软膏、霜、凝胶、糊剂、泡沫或气溶胶。
30.一种头发护理产品,它包含权利要求24或25的组合物。
31.一种制备硅橡胶组合物的方法,该方法包括下述步骤:
任选地用含有链烯基、可缩合基团、甲硅烷基-氢化物或三甲基甲硅烷基的封端剂和硅氧烷基稀释剂制备权利要求1-14任何一项的稀释的含有机基聚硅氧烷的聚合物,
配混所得稀释的有机基聚硅氧烷聚合物与一种或多种增强和/或非增强填料和固化剂;以及选自一种或多种流变改性剂、颜料、着色剂、抗粘合剂、粘合促进剂、发泡剂、阻燃剂和干燥剂中的任选的添加剂。
32.权利要求31的方法,其中固化剂是选自过氧化二烷基、过氧化二苯基、过氧化苯甲酰、过氧化1,4-二氯苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化单氯苯甲酰、过氧化二叔丁基、2,5-双(过氧叔丁基)-2,5-二甲基己烷、过氧化叔丁基三甲基、叔丁基-叔丁基-叔三苯基过氧化物和过苯甲酸叔丁酯中的一种或多种有机过氧化物。
33.权利要求31的方法,其中聚合物包括不饱和基团,和固化剂是氢化硅烷化反应催化剂结合有机基氢硅氧烷。
34.权利要求31的方法,其中有机基氢硅氧烷每一分子包括4-20个硅原子,且在25℃下的粘度为最多约10Pa.s。
35.权利要求31的方法,其中氢化硅烷化催化剂是选自铂、铑、铱、钯或钌催化剂中的铂族金属基催化剂。
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