CN101348612A - 室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物及其固化方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有优良快速固化性能以及深度固化性能的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，该组合物不使用属于挥发性组分的具有C＝O基的有机化合物和具有NH₂基的有机化合物。还提供固化这样的组合物的方法。一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，包含(A)100重量份两端以羟基和/或可水解的基团封端的二有机基聚硅氧烷；(B)0.5到10重量份分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基(alkenoxysilyl)的硅烷和/或硅氧烷；(C)0.5到10重量份分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有－NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和(D)0.01到10重量份固化催化剂。

Description

室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物及其固化方法

技术领域

本发明涉及一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，它适于用作硅酮密封胶、胶粘剂、涂层剂或浇注剂，以及具体地，涉及一种通过缩合而固化的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，它具有极好的快速固化性能以及优良的深度固化性。本发明还涉及一种固化这样的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物的方法。

背景技术

常规缩合-可固化室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物包括单部分-型组合物(其中交联剂的量已经降低到最低水平从而提高交联速度)和两部分-型组合物(其中交联剂和固化剂已分离包装)。然而，单部分-型组合物实际上不具有快速固化性能，因为它但在其表面上显示出高固化速度，且需要相当长的时间进行深度固化(in depth curing)。另一方面，两部分-型组合物具有操作便利性差的缺陷，因为两部分不能以1∶1的比例混合，而且尽管有比较高的深度固化性能，它不适于在自动混合器中使用。此外，为了彻底完成固化到充分的深度，需要严格控制加入的交联剂和固化剂的量，或者加入水作为深度固化剂是必需的。同时，加入可固化有机基聚硅氧烷组合物要求加热炉以固化，尽管由于两部分可以以1∶1的比例混合，它具有改善的操作性。加入可固化有机基聚硅氧烷组合物还存在操作条件受限的缺陷，因为固化催化剂在附加毒性存在下而中毒。

组合物体系中产生水对于解决这样的问题是有效的。日本专利No.2811134(专利文献1)提出了使用水用作深度固化剂，水作为分子中具有至少一个C＝O基的有机化合物和分子中具有至少一个NH₂基的有机化合物间形成酮亚胺的过程中的副产物产生。日本专利No.2841155(专利文献2)提出了使用水用于深度固化剂，水作为酮化合物和伯胺化合物之间形成酮亚胺的过程中的副产物而产生，其中的酮化合物由链烯氧基硅烷(alkenoxysilane)产生。日本专利No.3121188(专利文献3)提出使用水用于深度固化剂，水作为β酮酯化合物和分子中具有至少一个NH₂基团的有机化合物之间迈克尔加成反应过程中的副产物产生。然而，为了提供足以进行交联反应的水量，应当大量加入挥发性组分，如具有C＝O基团的有机化合物和具有NH₂基团的有机化合物，链烯氧基硅烷(alkenoxysilane)和伯胺化合物，β酮酯和具有NH₂基团的有机化合物。使用这些方法要求这样加入大量的挥发性组分，考虑到越来越严格的环境负载物质方面的规定，如致病室内规定和VOC(挥发性有机化合物)规定，这将逐步受到限制。

日本专利申请早期公开No.2002-338811(专利文献4)提出使用水用作深度固化剂，水在羧酸与无机填料之间中和作用的过程中产生，其中的羧酸由分子中具有至少两个酰氧基的可水解硅烷的水解或其部分水解产物产生。然而，因为金属腐蚀问题，这样的产生羧酸的可固化组合物的应用非常有限。

日本专利申请早期公开No.2002-12767(专利文献5)提出通过将包含-水分的湿二氧化硅加入组合物而直接提供水分，以及使用由此提供的水分用作深度固化剂的用途。然而，当直接提供水分时，固化反应难以控制，且操作性能几乎不能实现。

对应于美国专利5,969,075的日本专利申请早期公开No.2000-129130(专利文献6)公开了一种包含含氨基硅烷和含1-甲基乙烯基氧基的硅烷的具有良好的流动性的室温可固化有机聚硅氧烷组合物。然而，用于组合物的含氨基硅烷水解时不形成具有-NH₂基团的化合物。这不能使组合物快速固化。

发明内容

就如上所述情形的角度而言完成了本发明，本发明的目的在于提供具有优良的快速固化性能以及深度固化性能的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，即使不使用属于挥发性组分的具有C＝O基团的有机化合物和具有NH₂基团的有机化合物。本发明的另一个目的在于提供一种固化这样的组合物的方法。

为了实现上述目的，本发明的发明人进行了深入的研究，使用在形成酮亚胺的过程中作为副产物产生的水作为深度固化剂。更具体地说，代替使用具有C＝O基团的有机化合物和具有NH₂基团的有机化合物，发明人尝试使用导致交联剂交联过程的具有C＝O基团的有机化合物和具有NH₂基团的有机化合物用作深度固化剂。在广泛研究各种类型的交联剂和催化剂种类后，发明人发现了一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其包含(A)两端由羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，(B)分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基(alkenoxysilyl)的硅烷和/或硅氧烷，(C)分子中具有至少3个氨基甲硅烷基基团且能通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和(D)具有足够快速固化性能以及优良深度固化性能的固化催化剂。基于这样的发现完成了本发明。

因此，本发明提供了一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，包含

(A)100重量份两端以羟基和/或可水解的基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(B)0.5到10重量份分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基(alkenoxysilyl)的硅烷和/或硅氧烷，

(C)0.5到10重量份分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0.01到10重量份固化催化剂。

在这种情况下，优选将室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物配成两部分组合物，包括包含组分(A)、(B)、和(D)的第一部分组合物，和包含组分(A)、(C)、和任选(D)的第二部分组合物。

更优选，本发明提供一种由第一部分组合物和第二部分组合物组成的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，

所述第一部分组合物包含

(A)10到90重量份两端以羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(B)0.5到10重量份分子中含至少3个链烯氧基甲硅烷基的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0.01到10重量份固化催化剂，以及

所述第二部分组合物包含

(A)10到90重量份两端以羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(C)0.5到10重量份分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0到9.99重量份固化催化剂，

条件是包含在第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量是100重量份以及包含在第一和第二部分组合物中的组分(D)的总量是0.01到10重量份。

本发明还提供一种用于固化这样的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物的方法，包括用包含组分(A)、(B)和(D)的第一部分组合物涂覆基底的步骤；用包含组分(A)、(C)和任选(D)的第二部分组合物涂覆另一基底的步骤；和通过使第一部分组合物与第二部分组合物放到一起以固化而粘合基底。

发明效果

本发明的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物具有优良的快速可固化性能和深度固化性能，因此，该产品非常适于用作密封剂、粘合剂、涂层剂或浇注剂。

具体实施方式

下面，将进一步详细描述本发明。

组分(A)

两端以羟基和/或可水解的基团封端的二有机基聚硅氧烷(组分(A))一般为由如下通式表示：

HO-(R₂SiO)_n-H

(R’O)₃SiO-(R₂SiO)_n-Si(OR’)₃

(R’O)₃Si-CH₂CH₂-(R₂SiO)_n-Si-CH₂CH₂-Si(OR’)₃

其中R独立地是取代的或未取代的一价烃基，n是至少10的整数，和R’是包含直至6个碳原子的一价烃基或烷氧基烷基。

在这个通式中，R独立地是任选取代的一价烃基，它一般是包含1到20个碳原子的烷基、包含2到20个碳原子的链烯基、包含6到20个碳原子的芳基，或属于至少一个氢原子被卤原子如氟取代的任一这样的一价烃基的取代基。示例性的烷基包括甲基、乙基、丙基和环己基，以及示例性的链烯基包括乙烯基和烯丙基。示例性的芳基包括苯基，以及示例性的卤素取代基包括3，3，3-三氟丙基。其中，优选是甲基、乙烯基和苯基，最优选是甲基。

R’是包含1到6个碳原子的一价烃基或包含2到6个碳原子的烷氧基烷基，和一价烃基可以是上面提及的用于R基的包含1到6个碳原子的一价烃基。示例性的烷氧基烷基包括甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、戊氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基丁基和甲氧基戊基。其中，优选的是甲基、甲氧基甲基和甲氧基乙基。

通式中，n是至少10的整数，对其选择使得二有机基聚硅氧烷具有在25℃温度下优选10到1,000,000mPa·s，更优选100到100,000mPa·s和最优选300到50,000mPa·s的粘度。过低的粘度可能导致固化产品机械性能不够，而过高的粘度可能导致组合物过度提高的粘度，这随后导致操作性能的降低。本发明中，粘度为通过旋转粘度计测量的值。

组分(A)的优选实例包括由下式表示的化合物：

HO-(Me₂SiO)_n-H，

HO-(Me₂SiO)_n1-(Aphesis)_n2-H，

HO-(Me₂SiO)_n1-(Ph₂SiO)_n2-H，

HO-[(CF₃C₂H₄(Me)Sao)_n-H，和

HO-(Me₂SiO)_n1-[(CF₃C₂H₄)(Me)Sao]_n2-H

其中n如上定义，n₁和n₂分别是至少1的整数，满足n₁+n₂＝n。Me是甲基，和Ph是苯基。

组分(B)

分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基的硅烷和/或硅氧烷(组分(B))是交联剂和具有C＝O基团的有机化合物的来源，它优选是由下式表示的链烯氧基硅烷：

R¹ _x-Si(O-CR²＝CR³R⁴)_4-x

其中R¹和R²独立地是取代的或未取代的一价烃基；R³和R⁴独立地是氢原子或取代的或未取代的一价烃基；条件是上式中R²和R³可以一起表示在上式中具有R²和R³所键合的碳原子的C＝C双键的脂环烃基，x是0或1；或其部分水解产物。

在这个式中，R¹和R²各自是优选具有1到10个碳原子的任选取代的一价烃基，以及示例性一价烃基包括烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基和环己基；链烯基，如乙烯基和烯丙基；芳基，如苯基；芳烷基，如苯甲基；以及卤素-取代的烷基，如3，3，3-三氟丙基。最优选的是甲基、乙基、乙烯基以及苯基。

R³和R⁴独立地是氢原子或优选具有1到10个碳原子的任选取代的一价烃基，以及示例性的一价烃基包括烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基和异丁基。

R²和R³可以一起表示在上式中具有R²和R³所键合的碳原子的C＝C双键的脂环烃基。在这种情况下，上述式可由下式表示：

其中-R²-R³-是优选具有3或4个碳原子的亚烷基(即三亚甲基或四亚甲基)。

最优选，R³和R⁴独立地是氢原子、甲基和乙基，和，其中R²和R³一起键合的-R²-R³-是-(CH₂)₄-，条件是R⁴是氢原子。

该交联剂可以例如通过对应的氯硅烷和具有C＝O基团的有机化合物的脱氯化氢作用获得。如果要求，可将氢氯酸清除剂，如三乙胺加入反应体系。

具有至少3个链烯氧基甲硅烷基的硅烷和/或硅氧烷(组分(B))可以每100重量份的二有机基聚硅氧烷(组分(A))，按0.5到10重量份加入，优选以1到8重量份加入。当以少于0.5重量份的量加入时，固化性能将不足，而当用量超过10重量份将导致深度固化性能的损失，因此降低操作性能。

组分(C)

分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有-NH₂基的化合物的硅烷和/或硅氧烷(组分(C))是交联剂和具有NH₂基团的有机化合物的来源，优选为由下式表示的氨基硅烷。

R⁵ _y-Si(NHR⁶)_4-y

其中R⁵是取代的或未取代的一价烃基；R⁶是取代的或未取代的一价烃基；和y是0或1；或其部分水解产物。

式中，R⁵是优选具有1到10个碳原子的任选取代的一价烃基，它可以是烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基或环己基；链烯基，如乙烯基或烯丙基；芳基如，苯基；芳烷基，如苯甲基；或卤素-取代的烷基，如3，3，3-三氟丙基。最优选的是甲基、乙基、乙烯基和苯基。

R⁶是优选具有1到10个碳原子的任选取代的一价烃基，它可以是烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或环己基；或链烯基，如烯丙基。最优选的是乙基、丙基、丁基、戊基和环己基。

交联剂可以是通过例如由对应的氯硅烷和具有NH₂基团的有机化合物的脱氯化氢作用获得。如果需要，可以将氢氯酸清除剂如三乙胺等加入反应体系。

具有至少3个氨基甲硅烷基且能够通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷(组分(C))可以每100重量份二有机基聚硅氧烷(组分(A))，按0.5到10重量份和优选1到8重量份加入。当加入少于0.5重量份时，固化性能将不足，而用量超过10重量份时，导致深度固化性能降低，因此降低操作性能。

组分(D)

固化催化剂(组分(D))是在本发明组合物中作为组分(A)和组分(B)之间的缩合催化剂以及组分(A)和组分(C)之间的缩合催化剂的组分。组分(A)和组分(B)之间的缩合催化剂和组分(A)和组分(C)之间的缩合催化剂可以相同或者不同，这样的催化剂可以包括单一催化剂或两种或多种催化剂的混合物。

组分(D)的实例包括锡催化剂，如辛酸二丁基锡、二叔碳酸二甲基锡(dimethyltindiversatate)、二甲氧基二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二苯甲基顺丁烯二酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡和锡螯合物；强碱化合物，例如胍和DBU(1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯)；或具有这样基团的烷氧基硅烷；钛酸酯，例如四异丙氧基钛，四-正-丁氧基钛、四(2-乙基己氧基(ethylhexoxy))钛、二丙氧基双(乙酰乙酸)钛和钛异丙氧基辛烯羟乙酸盐以及钛螯合化合物。

组分(D)可以每100重量份二有机基聚硅氧烷(组分(A))，按0.01到10重量份，和优选0.02到5重量份的用量加入。当加入量小于0.01重量份时，固化性能将不足，而用量超过10重量份时，将导致组合物耐久性的损失。

组分(E)

当本发明的组合物要求粘性时，可加入硅烷偶联剂(E)作为增粘剂组分。使用的硅烷偶联剂可以是现有技术中已知的一种，优选是在分子中具有一个烷氧基甲硅烷基或多达两个链烯氧基甲硅烷基(alkenoxysilyl)基作为可水解基团的一种。示例性的此类硅烷偶联剂包括乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(methacryloxypropyltrimethoxysilane)、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三异丙烯氧基硅烷和环氧丙氧基丙基甲基二异丙烯氧基硅烷，其中，最优选的是氨基硅烷偶联剂。

当加入硅烷偶联剂时，可以以每100重量份二有机基聚硅氧烷(组分(A))，0.1到10重量份，和更优选0.2到5重量份加入。当加入量小于0.1重量份时粘性可能变得不足，而量超过10重量份时可能导致经济上不利。

组分(F)

本发明的组合物还可以在其中加入起增强剂和增量剂作用的填料(F)。填料组分(F)的实例包括增强填料，例如煅制二氧化硅、湿二氧化硅、沉淀法二氧化硅和碳酸钙；金属氧化物，例如氧化铝和氧化锌；金属氢氧化物、炭黑、玻璃珠、玻璃泡、树脂粒和树脂泡。其中，优选煅制二氧化硅、沉淀法二氧化硅、碳酸钙和氧化锌。任选这些填料可以通过已知的表面处理剂来处理。

填料组分(F)优选以基于每100重量份二有机基聚硅氧烷(组分(A))，1到500重量份，和特别是以2到250重量份的量加入本发明的组合物中。当加入量小于1重量份时，加入该组分的效果可能变得不足，而量超过500重量份时可能导致该组合物的注塑性能和操作性能降低。

其他组分

为了促使在本发明的组合物的初始阶段形成酮亚胺，加入少量具有C＝O基团的有机化合物或具有NH₂基团的有机化合物是有效的。示例性的这样的化合物包括丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、正丁胺、正辛胺和环己胺。

当少量加入这样的具有C＝O基团的有机化合物或具有NH₂基团的有机化合物时，两种化合物可以以每100重量份组分(A)，0.1到10重量份和特别是以0.5到5重量份的量加入。

除上面所述的组分外，该室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物还可以以不负面影响本发明的目的的量包含现有技术中已知的添加剂。示例性的这样的添加剂包括聚醚作为触变剂、非活性二甲基硅油或异链烷烃作为增塑剂，以及包含三甲基甲硅烷氧基单元和SiO₂单元的网状聚硅氧烷聚合物作为增加交联度的助剂。

如果需要，该组合物还可以包括着色剂，例如颜料、染料或荧光增白剂；生物活性添加剂，例如杀菌剂、抗菌剂、驱蟑螂剂或防污剂；渗移油(bleed oil)，如非活性苯基硅油或氟化硅油，与硅氧烷不相容的表面改性剂，如有机流体；溶剂，如甲苯、二甲苯、溶剂汽油、环己烷、甲基环己烷或低沸点异链烷烃。

组合物的制备和固化

本发明的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物可以通过在现有技术中已知的类型的捏合机如行星式混合器中均匀混合组分(A)到(D)，任选组分(E)和(F)及其他组分而制备。

得到的组合物为单部分-型组合物，各种组分的用量如上定义。

在这种情况下，为了便于制备该组合物，包含组分(A)、(B)和(D)、任选的组分(E)和(F)及其他任选的组分的第一部分组合物以及包含组分(A)和(C)、任选的组分(D)、(E)和(F)和其他任选组分的第二部分组合物可以分别制备，可使用静态的或动力的混合器将第一和第二部分组合物在使用前立即混合。配制这样的两部分组合物利于较长的保存期限。

当把本发明的组合物如上所述配成两部分时，就得到的产品的储存稳定性而言，优选将通过水解产生具有C＝O基团的有机化合物的组分(B)和通过水解产生具有NH₂基团的有机化合物的组分(C)加入不同的部分中。

当把组合物配成两部分-型组合物时，优选室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物由第一部分组合物和第二部分组合物组成，

所述的第一部分组合物包括

(A)10到90重量份、优选30到70重量份，更优选40到60重量份的两端以羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(B)0.5到10重量份的分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0.01到10重量份固化催化剂，和

所述的第二部分组合物包括

(A)10到90重量份，优选30到70重量份，更优选40到60重量份的两端以羟基和/或可水解的基团的二有机基聚硅氧烷，

(C)0.5到10重量份的分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解形成具有-NH₂基的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0到9.99重量份固化催化剂，

条件是包含在第一和第二部分组合物中组分(A)的总量为100重量份以及包含在第一和第二部分组合物中的组分(D)的总量为0.01到10重量份。

关于固化催化剂组分(D)，推荐分别使用适合于组分(B)和(C)的不同的固化催化剂，在这种情况下，每种固化催化剂优选加入第一部分和第二部分组合物中，更具体地，适于组分(B)的固化催化剂和适于组分(C)的固化催化剂可以加入第一部分组合物中或者加入第二部分组合物中。

当将适于组分(B)的固化催化剂加入第一部分组合物中以及将适于组分(C)的固化催化剂加入第二部分组合物中时，第一部分和第二部分组合物二者都具有它们各自的优异的固化性能，以及当把它们结合时，得到的组合物显示出显著的深度固化性能。该配方在这样的方法中表现优良，该方法中将第一部分组合物涂覆在一个基底上，将第二部分组合物涂覆在另一个基底上，通过将第一部分组合物和第二部分组合物放在一起固化而将基底粘合。

当把适于组分(C)的固化催化剂加入第一部分组合物中，以及将适于组分(B)的固化催化剂加入第二部分组合物时，每一部分组合物将具有延长的活化期(pot life)，这产生了材料改进的使用便利性。当把这两部分组合物混合时，混合物将显示出固化性能和深度固化性能。

在这种情况下，上面例证了固化催化剂(D)。优选，作为用于组分(A)和(B)的缩合催化剂的第一部分组合物的组分(D)是胍、1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯(undecene)或具有胍基的烷氧基硅烷，如四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷。作为用于组分(A)和(C)的缩合催化剂的第二部分组合物的组分(D)优选是锡催化剂。

在第一和第二部分组合物中的组分(D)的量如上定义。当把适于组分(B)的固化催化剂和适于组分(C)的固化催化剂分别加入第一部分和第二部分组合物中作为组分(D)时，适合于组分(B)的固化催化剂和适合于组分(C)的固化催化剂均可以每100重量份在第一和第二部分组合物中组分(A)的总量计，按0.01到9.99重量份，特别是0.01到5重量份的用量使用。在这种情况下，包含在第一和第二部分组合物中的组分(D)的总量优选0.02到10重量份。

关于具有C＝O基的有机化合物，如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮和环己酮，和具有NH₂基团的有机化合物，如正丁胺、正辛胺以及环己胺，当把组合物配制为两部分组合物时，推荐加入这样化合物，以及在这种情况下，优选将少量的具有C＝O基的有机化合物加入包含组分(B)的部分，以及优选将少量具有NH₂基团的有机化合物加入包含组分(C)的部分。

当把少量这样的具有C＝O基团的有机化合物或具有NH₂基团的有机化合物加入时，两种化合物均可以每100重量份在第一和第二部分组合物中组分(A)的总量计，按0.1到10重量份，和特别是0.5到5重量份的量加入。

因此，第一部分组合物进一步包含用量为0.1到10重量份的具有C＝O基的有机化合物，和第二部分组合物进一步包含用量为0.1到10重量份的具有NH₂基团的有机化合物。

硅烷偶联剂(E)和填料(F)也可以加入第一部分组合物和/或第二部分组合物中。在这种情况下，硅烷偶联剂(E)以每100重量份在第一和第二部分组合物中组分(A)的总量计，按0.1到10重量份的量加入第一部分组合物和第二部分组合物中。填料(F)以每100重量份在第一和第二部分组合物中组分(A)的总量计，按1到500重量份的量加入第一部分组合物和/或第二部分组合物。

第一部分组合物和第二部分组合物的重量比没有特别的限制。然而，基于重量比的混合比优选在25∶75到75∶25，特别是40∶60到60∶40，最优选50∶50的范围内，以及组分(A)和(D)可以在该范围内的量，且更优选以等量加入第一和第二部分。

当把本发明的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物制备为单部分型组合物或制备为两部分型组合物以便分别制备第一和第二部分组合物以及在使用前混合时，将得到的组合物施加到要求的基底上并固化。

或者，当把第一和第二部分组合物分别制备时，本发明的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物可以这样使用，通过将第一部分组合物涂覆到一个基底以及将第二部分组合物涂覆另一个基底，然后将第一部分组合物和第二部分组合物放到一起以固化而粘结这些基底。

可以在0到150℃，特别是10到50℃的温度下实施固化，但通常在室温下实施固化。固化时间没有特别的限制，但一般固化进行10分钟到3天。

该组合物的应用

本发明的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物非常适于用作密封剂、粘合剂、涂层剂和浇注剂。

实施例

接下来，参考下面的实施例和比较实施例对本发明进行进一步详细描述，这决不是限制本发明的范围。在下面的实施例和比较实施例，粘度为在25℃通过旋转粘度计测量的值。

实施例1

作为第一部分组合物，将50重量份的两端由羟基封端且粘度为5000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、2.5重量份乙烯基三异丙烯氧基硅烷和0.5重量份四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷混合直到混合物均匀。从而制备了组合物1-1。

作为第二部份组合物，将50重量份两端由羟基封端且粘度为5000mPa·s的二甲基聚硅氧烷，2.5重量份甲基三正丁基氨基硅烷和0.1重量份二月桂酸二辛基锡混合直到混合物均匀。从而制备了组合物1-2。

将全部组合物1-1和全部组合物1-2进料到1 2-阶段静态混合器的复式筒(duplex cartridge)，将混合物从专门设置的喷射器注入以形成厚度2毫米的片材。使片材在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后评价片材的物理性能。

比较实施例1

通过使用组合物1-1制备厚度2毫米的片材，片材在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后评价片材的物理性能。

比较实施例2

通过使用组合物1-2制备厚度2毫米的片材，片材在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后评价片材的物理性能。

结果列于表1中。

表1

实施例2

作为第一部分组合物，将50重量份的两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、20重量份的两端以三甲基甲硅烷氧基封端且粘度为100mPa·s的二甲基聚硅氧烷和5重量份Aerosil R972(由Nippon Aerosil制造的煅制二氧化硅)混合直到混合物均匀。接着，将2.5重量份乙烯基三异丙烯氧基硅烷、0.5重量份四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷、0.5重量份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和1.5重量份环己酮混合直到混合物均匀。从而制备了组合物2-1。

作为第二部份组合物，将50重量份的两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、20重量份的两端以三甲基甲硅烷氧基封端且粘度为100mPa·s的二甲基聚硅氧烷和5重量份Aerosil R972(由Nippon Aerosil制造的煅制二氧化硅)混合直到混合物均匀。接着，将2.5重量份甲基-三正丁基氨基硅烷和0.05重量份二月桂酸二辛基锡混合直到混合物均匀。从而制备了组合物2-2。

将全部组合物2-1和全部组合物2-2进料到12-阶段静态混合器的复式筒，且将混合物从专门设置的喷射器注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。使组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度(固化部分的厚度)。

同时，将0.2克组合物2-1涂覆到一块玻璃板上，将0.2克组合物2-2涂覆到另一块玻璃板上，将玻璃板粘合。在温度23℃和相对湿度50％下固化4小时后，将玻璃板分开以确定组合物内部的固化。

比较实施例3

将组合物2-1注入深度15毫米的玻璃皿直到器皿充满，使组合物在温度23℃相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

同时，将0.2克组合物2-1涂覆到一块玻璃板上，将0.2克组合物2-1涂覆到另一块玻璃板上，将玻璃板粘合。在温度23℃和相对湿度50％下固化4小时后，将玻璃板分开以确定组合物内部的固化。

比较实施例4

将组合物2-2注入深度15毫米的玻璃皿直到器皿充满，使组合物在温度23℃相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

同时，将0.2克组合物2-2涂覆到一块玻璃板上，将0.2克组合物2-2涂覆到另一块玻璃板上，将两块玻璃板粘合。在温度23℃和相对湿度50％下固化4小时后，将玻璃板分开以确定组合物内部的固化。

结果列于表2中。

表2

实施例3

作为第一部分组合物，将50重量份的两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和50重量份CrystalliteVXS-2(由Tatsumori制造的研磨二氧化硅)混合直到混合物均匀。接下来，将4.0重量份苯基三异丙烯氧基硅烷、0.5重量份四甲基胍和0.5重量份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合直到混合物均匀。从而制得组合物3-1。

作为第二部分组合物，将50重量份两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和50重量份Crystallite VXS-2(由Tatsumori制造的研磨二氧化硅)混合直到混合物均匀。接下来，将4.0重量份甲基三-正丁基氨基硅烷和0.1重量份辛酸二丁基锡混合直到混合物均匀。从而制得组合物3-2。

将全部组合物3-1和全部组合物3-2进料到12-阶段静态混合器的复式筒，且将混合物从专门设置的喷射器注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度(固化部分的厚度)。

比较实施例5

将组合物3-1注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。使组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

比较实施例6

将组合物3-2注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。使组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

结果列于表3中。

表3

实施例4

作为第一部分组合物，将50重量份的两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和50重量份MC Coat P20(由Maruo Calcium公司制造的碳酸钙)混合直到混合物均匀。接下来，将4.0重量份乙烯基三异丙烯氧基硅烷、0.5重量份四甲基胍和0.5重量份γ-氨基丙基三乙氧基甲硅烷混合直到混合物均匀。从而制得组合物4-1。

作为第二部分组合物，将50重量份两端以羟基封端且粘度为20,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和50重量份MC Coat P20(由Maruo Calcium制造的碳酸钙)混合直到混合物均匀。接下来，将4.0重量份甲基三-环己基氨基硅烷和0.1重量份二叔碳酸二甲基锡(dimethyltindiversatate)混合直到混合物均匀。从而制得组合物4-2。

将全部组合物4-1和全部组合物4-2进料到12-阶段静态混合器的复式筒，且将混合物从专门设置的喷射器注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度(固化部分的厚度)。

比较实施例7

将组合物4-1注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。使组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

比较实施例8

将组合物4-2注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。使组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度。

结果列于表4中。

表4

实施例5

作为第一部分组合物，将50重量份的两端以羟基封端且粘度为5,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和10重量份Aerosil R972(由Nippon Aerosil制造的煅制二氧化硅)混合直到混合物均匀。接下来，将2.5重量份乙烯基三异丙烯氧基硅烷、0.5重量份四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷混合直到混合物均匀。从而制得组合物5-1。

作为第二部分组合物，将50重量份两端以羟基封端且粘度为5,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷和10重量份Aerosil R972(由Nippon Aerosil制造的煅制二氧化硅)混合直到混合物均匀。接下来，将2.5重量份甲基三乙基氨基硅烷和0.1重量份二月桂酸二辛基锡混合直到混合物均匀。从而制得组合物5-2A。

将全部组合物5-1和全部组合物5-2A进料到12-阶段静态混合器的复式筒，且将混合物从专门设置的喷射器注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度(固化部分的厚度)。

比较实施例9

重复实施例5，除了使用2.5重量份甲基三-二乙基氨基硅烷代替2.5重量份的甲基三乙基氨基硅烷以制备组合物5-2B代替组合物5-2A。

将全部组合物5-1和全部组合物5-2B进料到12-阶段静态混合器的复式筒，将混合物从专门设置的喷射器注入深度为15毫米的玻璃皿直到充满玻璃皿。组合物在23℃温度和相对湿度50％下固化24小时。然后确定固化膜的厚度(固化部分的厚度)。

结果列于表5中。

表5

Claims (16)

1、一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，包含

(A)100重量份两端以羟基和/或可水解的基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(B)0.5到10重量份分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基(alkenoxysilyl)的硅烷和/或硅氧烷，

(C)0.5到10重量份分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0.01到10重量份固化催化剂。

2、根据权利要求1的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(B)是由下式表示的链烯氧基硅烷：

R¹ _x-Si(O-CR²＝CR³R⁴)_4-x

其中R¹和R²独立地是取代的或未取代的一价烃基；R³和R⁴独立地是氢原子或取代的或未取代的一价烃基；条件是R²和R³可以一起表示在上式中具有R²和R³所键合的碳原子的C＝C双键的脂环烃基，x是0或1；或其部分水解产物。

3、根据权利要求1的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(C)是由下式表示的氨基硅烷：

R⁵ _y-Si(NHR⁶)_4-y

其中R⁵是取代的或未取代的一价烃基；R⁶是取代的或未取代的一价烃基；和y是0或1；或其部分水解产物。

4、根据权利要求1的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，进一步包含

(E)0.1到10重量份硅烷偶联剂。

5、根据权利要求1的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，进一步包含

(F)1到500重量份填料。

6、根据权利要求1的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组合物配成两部分组合物，包括包含组分(A)、(B)和(D)的第一部分组合物，和包含组分(A)、(C)和任选(D)的第二部分组合物。

7、一种室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，它由第一部分组合物和第二部分组合物组成，

所述第一部分组合物包含

(A)10到90重量份两端以羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(B)0.5到10重量份分子中具有至少3个链烯氧基甲硅烷基的硅烷和/或硅氧烷，和

(D)0.01到10重量份固化催化剂，以及

所述第二部分组合物包含

(A)10到90重量份两端以羟基和/或可水解基团封端的二有机基聚硅氧烷，

(C)0.5到10重量份分子中具有至少3个氨基甲硅烷基且能通过水解反应形成具有-NH₂基团的化合物的硅烷和/或硅氧烷，

和(D)0到9.99重量份固化催化剂，

条件是包含在第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量是100重量份和包含在第一和第二部分组合物中的组分(D)的总量是0.01到10重量份。

8、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中第一部分组合物的组分(D)是胍、1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯或具有胍基的烷氧基硅烷，以及第二部分组合物的组分(D)是锡催化剂。

9、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中第一部分组合物进一步以每100重量份包含于第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量计，按0.1到10重量份的用量包含具有C＝O基的有机化合物，和第二部分组合物进一步以每100重量份包含于第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量计，按0.1到10重量份的用量包含具有NH₂基的有机化合物。

10、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(B)是由下式表示的链烯氧基硅烷：

R¹ _x-Si(0-CR²＝CR³R⁴)_4-x

其中R¹和R²独立地是取代的或未取代的一价烃基；R³和R⁴独立地是氢原子或取代的或未取代的一价烃基；条件是R²和R³可以一起表示在上式中具有R²和R³所键合的碳原子的C＝C双键的脂环烃基，x是0或1；或其部分水解产物。

11、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(C)是由下式表示的氨基硅烷。

R⁵ _y-Si(NHR⁶)_4-y

其中R⁵是取代的或未取代的一价烃基；R⁶是取代的或未取代的一价烃基；和y是0或1；或其部分水解产物。

12、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(E)硅烷偶联剂以每100重量份包含于第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量计，按0.1到10重量份的用量加入到第一部分组合物和/或第二部分组合物中。

13、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中组分(F)填料以每100重量份包含于第一和第二部分组合物中的组分(A)的总量计，按1到500重量份的用量加入到第一部分组合物和/或第二部分组合物中。

14、根据权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物，其中第一部分组合物和第二部分组合物在室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物中的重量比在25∶75到75∶25的范围。

15、一种用于固化权利要求6的室温快速固化有机基聚硅氧烷组合物的方法，包括如下步骤

用包含组分(A)、(B)和(D)的第一部分组合物涂覆一个基底，

用包含组分(A)、(C)和任选的(D)的第二部分组合物涂覆另一个基底，以及

通过将第一部分组合物和第二部分组合物放在一起以固化而粘结基底。

16、一种用于固化权利要求7的室温快速固化有机基聚硅氧烷的方法，包括如下步骤

用第一部分组合物涂覆一个基底，

用第二部分组合物涂覆另一个基底，以及

通过将第一部分组合物和第二部分组合物放在一起以固化而粘结基底。