CN102149759A

CN102149759A - 用于交联官能硅烷或官能硅氧烷，特别用于交联官能硅烷或官能硅氧烷与基材的新型催化剂

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Publication number: CN102149759A
Application number: CN2009801352081A
Authority: CN
Inventors: K.韦森巴赫; J.蒙基维奇; B.斯坦德克; M.弗里德尔; T.施洛泽; P.阿尔伯特
Original assignee: Evonik Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-08-10
Also published as: US20110282024A1; JP2012502151A; WO2010028877A1; EP2331622A1; DE102008041920A1

Abstract

本发明涉及有机官能羧基化合物作为硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂的用途，其中本发明的羧基化合物是有机酸，优选具有4-46个碳原子的有机羧酸，实例是脂肪酸，或有机酸的含硅前体化合物，α-羧基硅烷((R³-(CO)O)_4-z-xSiR² _x(A)_z，α-Si-氧基羰基-R³)，或有机酸的不含硅前体化合物。术语有机酸前体化合物理解为酯、内酯、酸酐、和有机阳离子的盐。本发明还涉及至少一种有机官能羧基化合物用于基材的表面改性的用途，涉及以其改性的基材，以及涉及用于制造所述基材的套件。

Description

用于交联官能硅烷或官能硅氧烷，特别用于交联官能硅烷或官能硅氧烷与基材的新型催化剂

当前的许多应用使用包含锡的催化剂体系或者由于催化剂的毒性而省略使用催化剂。有机锡化合物的一般性特征是显著的毒性，例如二丁基锡化合物。

迄今用于制造可水分交联的填充和非填充的聚合物配混物（特别是聚乙烯(PE)和其共聚物），用于交联硅烷接枝的或硅烷共聚的聚乙烯或其它聚合物而使用的硅烷醇缩合催化剂的实例是有机锡化合物或芳族磺酸(Borealis Ambicat®)。有机锡化合物的缺点是它们显著的毒性，而磺酸由于它们的刺激臭味而引人注目，其贯穿所有的工艺阶段延续并进入最终产品中。通过磺酸交联的聚合物配混物由于反应引起的副产物而通常不适合在食品领域或饮用水供应领域中使用，例如用于制造饮水管道。二月桂酸二丁锡(DBTDL)和二月桂酸二辛基锡(DOTL)是常规的基于锡的硅烷醇缩合催化剂，并且经由它们的配位层充当催化剂。

EP 207627公开了另外的包含锡的催化剂体系和利用了它们的基于二丁基锡氧化物与乙烯-丙烯酸共聚物反应的改性的共聚物。JP 58013613使用Sn(乙酰基)₂作为催化剂，和JP 05162237教导使用带有键合的烃基的锡、锌或钴羧酸盐作为硅烷醇缩合催化剂，例如马来酸二辛基锡、一丁基锡氧化物、二甲氧基丁基锡或二乙酸二丁基锡。JP 3656545使用锌和铝皂用于交联，实例为辛酸锌和月桂酸铝。JP 1042509同样公开了使用有机锡化合物用于硅烷交联，而且公开了基于钛螯合化合物的烷基钛酸酯。

聚氨酯也在JP 2007045980中的含金属催化剂存在下交联。在该文献中提及的催化剂体系由与金属例如钴的β-双酮络合物和叔胺和酸组成。

官能性三氯硅烷的脂肪酸反应产物自20世纪60年代起已经是普遍已知的，特别是作为润滑剂添加剂。DE 2544125公开了使用二甲基二羧基硅烷作为磁带涂层中的润滑剂添加剂。所述化合物在没有强酸和碱的情况下对水解具有足够抵抗性。

本发明的目的是开发出新型硅烷水解催化剂和/或新型硅烷醇缩合催化剂，其中这些不具有现有技术已知催化剂的上述缺点，并且其优选用有机官能硅烷，和/或用有机官能硅氧烷，或者用硅烷接枝的或硅烷共聚的聚合物、单体或预聚物均化或分散。优选所述硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂是液体或蜡状到固体的，和/或已经包封或施加于载体材料。

所述目的通过在本发明中对应于权利要求1和2的特征的用途实现，并且还通过权利要求7所述的基材实现，并且还通过权利要求12所述的套件实现，并且还通过权利要求13所述的方法和权利要求15所述的组合物实现。本发明还提供了硅烷封端的、特别是不含金属的、聚氨酯。从属权利要求和说明书提供了优选实施方案。

预料不到地，已经发现羧基化合物，特别是具有4-46个碳原子的有机羧酸，实例是脂肪酸，或有机酸的含硅前体化合物，特别是长链羧酸的那些，或相应的有机酸的不含硅前体化合物，实例是有机官能盐或酸酐，可以用作硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂。特别令人惊讶的是有机酸的含硅前体化合物可以用作硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，特别是作为用于有机官能硅烷或低聚有机官能硅氧烷水解的催化剂，并且还作为用于交联或缩合硅烷醇或硅氧烷或与基材的能够缩合的其它官能团（例如与羟基官能化的硅化合物或羟基官能化的基材(HO-Si或HO基材)）的催化剂。

当利用本发明的羧基化合物，特别是脂肪酸和/或有机酸的含硅前体化合物，特别是脂肪酸，催化的体系与利用例如HCl或乙酸的标准体系相比较时，它们具有更长的存放时间，并且所述体系还具有显著改善的保存期限。

当本发明的涂覆的填料与非催化的体系相比较时，它们呈现更快的硬化，以及更短的后反应时间。本发明中羧基化合物的用途因此能够在涂覆的基材（特别是填料，例如阻燃性填料）制造期间提高生产量。该措施使得制造明显地更加成本有效。

对前体化合物的一般要求是其为可水解的（特别是在水分存在下可水解），并能够因此释放游离有机酸，特别是在各种方法的给定工艺条件下。根据本发明，有机酸的含硅前体化合物是能在供热，优选在熔化状态，在水分存在下水解的，并且至少部分或完全释放有机酸。

本发明使用至少一种有机官能羧基化合物作为硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和/或用于基材（特别是具有能够缩合或反应的官能团的基材，实例是HO-官能化的基材，硅酸盐，钝化金属，氧化物化合物，沸石，花岗岩，石英，以及本领域技术人员所熟知的其它基材）的表面改性。

根据本发明，有机酸的羧基化合物是具有4-46个碳原子的羧酸，实例是不饱和的、或者单或多不饱和的脂肪酸，合成或天然的，其还能够另外官能化，或有机酸的含硅前体化合物，实例是单、二、三或四α-羧基硅烷，其能够因此释放根据如上定义的酸，或有机酸前体化合物，例如所述酸的酯、内酯、酸酐、或有机化合物的盐，例如相应酸的有机阳离子，或者铵或亚胺

盐，或相应地质子化的仲或叔胺或含N的杂环，其中这些能够分散在硅烷或硅氧烷中。释放的酸对应于上述定义的具有4-46个碳原子，优选具有8-22个碳原子的羧酸。

根据本发明，有机官能羧基化合物选自

b.1)通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A–Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- 其中，相互独立地，z是0、1、2或3，x是0、1、2或3，y是0、1、2或3，和u是0、1、2或3，前提条件是在式IVa中z+x小于或等于(≤)3，和在式IVb中y+u独立地为小于或等于(≤)2，

- A在式IVa和/或IVb中相互独立地是一价有机官能团，和在通式IVb中二价残基形式的A是二价有机官能团，

- R¹相互独立地对应于羰基-R³基团，其中R³对应于具有1-45个碳原子的残基，特别是到饱和或不饱和的烃残基(KW残基)，其能够是未取代或取代的残基，

- R²相互独立地是烃基团，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，

特别是酸酐，酯，内酯，或有机阳离子的盐，或天然或合成的甘油三酯和/或磷酸甘油酯，

和，在如下物质存在下：至少一种有机官能化的硅烷，特别是烷氧基硅烷；和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，和/或它们的混合物，和/或缩合物和，任选地，在基材存在下，

- 充当硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和/或作为催化剂用于基材的表面改性或在其表面改性期间使用。

优选在通式IVa中，z=1和x=0或z=0和x=1（对于三羧基硅烷）和/或对于四羧基硅烷z=0和x=0，或对于二羧基硅烷z=1和x=1。备选优选能够是z=2。

A(b.1)有机酸的含硅前体化合物不是末端羧基硅烷化合物并且根据本发明是通式IVa的化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A–Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- 其中，相互独立地，z是0、1、2或3，x是0、1、2或3，y是0、1、2或3和u是0、1、2或3，前提条件是在式IVa中z+x小于或等于(≤)3和在式IVb中y+u独立地为小于或等于(≤)2，其中，在一个实施方案中，z优选为1并且能够有利地还是2或3，和在另一优选实施方案中z是0（对于四α-羧基硅烷），以及，对于式IVb的相应化合物，y和u能够都是0（对于双(三α-羧基二硅烷)），

- A在式IVa和/或IVb中相互独立地是一价有机官能团，和在式IVb中二价残基形式的A是二价有机官能团，

- 有机官能团形式的A能够优选在式IVa和/或IVb中相互独立地对应于烷基-，烯基-，芳基-，环氧基-，二羟基烷基-，氨基烷基-，聚烷基二醇烷基-，卤代烷基-，巯基烷基-，硫烷烷基-，脲基烷基-，和/或丙烯酰氧基烷基-官能团，特别是对应于具有1-18个碳原子的直链、支链和/或环状的烷基残基，和/或具有1-18个碳原子的直链、支链和/或环状的烷氧基，烷氧基烷基，芳烷基，氨基烷基，卤代烷基，聚醚，烯基，炔基，环氧基，甲基丙烯酰氧基烷基，和/或丙烯酰氧基烷基基团，和/或具有6-12个碳原子的芳基，和/或具有1-18个碳原子的脲基烷基，巯基烷基，氰基烷基，和/或异氰基烷基基团，和A能够特别是对应于下式的聚醚：H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-和/或H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-，其中具有1-300的链长n，特别是1-180，优选1-100，和/或具有1-18个碳原子的异烷基基团，具有1到18个碳原子的环烷基基团，实例是环己基基团，3-甲基丙烯酰氧基丙基基团，3-丙烯酰氧基丙基基团，甲氧基，或乙氧基，或丙氧基基团，或氟烷基基团，乙烯基，3-缩水甘油基氧丙基基团，和/或烯丙基，和/或

A还能够对应于：

1)一价烯烃基团，特定实例是-(R⁹)₂C=C(R⁹)-M^* _k-，其中R⁹相同或不同，和R⁹是氢原子或甲基，或苯基，基团M^*代表选自-CH₂-，-(CH₂)₂-，-(CH₂)₃-，-O(O)C(CH₂)₃-或-C(O)O-(CH₂)₃-的基团，k是0或1，实例是乙烯基，烯丙基，3-甲基丙烯酰氧基丙基，和/或丙烯酰氧基丙基，正3-戊烯基，正4-丁烯基，或异戊二烯基，3-戊烯基，己烯基，环己烯基，萜烯基，角鲨烷基，角鲨烯基，聚萜烯基，Betulaprenoxy，顺式/反式聚异戊二烯基，或

- 包含R⁸-F_g-[C(R⁸)=C(R⁸)-C(R⁸)=C(R⁸)]_r-F_g-，其中R⁸相同或不同和R⁶是氢原子或烷基（具有1-3个碳原子），或芳基，或芳烷基，优选甲基或苯基，基团F相同或不同，和F是选自-CH₂-，-(CH₂)₂-，-(CH₂)₃-，-O(O)C(CH₂)₃-，或-C(O)O-(CH₂)₃-的基团，r是1-100，特别是1或2，和g是0或1，

- 和，在式IVb中，二价残基形式的A能够是在式IVb中的烯烃残基，实例是相应的亚烯基，例如2-亚戊烯基，1,3-亚丁二烯基，异-3-亚丁烯基，亚戊烯基，亚己烯基，亚己二烯基，亚环己烯基，亚萜烯基，亚角鲨烷基，亚角鲨烯基，亚聚萜烯基，或顺式/反式亚聚异戊二烯基，和/或

2)A能够相互独立地在IVa和IVb两者中是一价氨基官能残基或在IVb中二价氨基官能残基，并且A特别地能够对应于下式的氨基丙基官能团

-(CH₂)₃-NH₂，-(CH₂)₃-NHR’，-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH₂和/或-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH(CH₂)₂-NH₂，其中R'是具有1-18个碳原子的直链、支链或环状的烷基，或具有6-12个碳原子的芳基，

- A能够对应于通式Va或Vb的以下氨基官能团之一

R¹⁰ _h*NH_(2-h*)[(CH₂)_h(NH)]_j[(CH₂)_l(NH)]_n-(CH₂)_k- (Va)

其中0 ≤ h ≤ 6; h^* = 0，1或2，j = 0，1或2; 0 ≤ l ≤ 6; n = 0，1，或2;

在Va中0 ≤ k ≤ 6，和R¹⁰对应于苄基，芳基，乙烯基，或甲酰基残基和/或对应于具有1-8个碳原子的直链、支链和/或环状的烷基残基，和/或

[NH₂(CH₂)_m]₂N(CH₂)_p- (Vb)

其中在Vb中0 ≤ m ≤ 6和0 ≤ p ≤ 6。

- A在IVb中能够对应于式VI的二价双氨基官能团，

-(CH₂)_i-[NH(CH₂)_f]_gNH[(CH₂)_f*NH]_g*-(CH₂)_i*- (Vc)

其中，在式Vc中，i，i*，f，f*，g，和g*相同或不同，其中i和/或i*=0-8，f和/或f*=1、2或3，和g和/或g*=0，1，或2，和

3)A能够对应于环氧基残基和/或醚残基，特别地对应于

3-环氧丙氧基烷基，3-环氧丙氧基丙基，环氧烷基，环氧环烷基，环氧环己基，或聚烷基二醇烷基残基，或对应于聚烷二醇-3-丙基残基，或对应于对应开环的环氧化物，其采取二醇的形式。

4)A能够对应于卤代烷基残基，实例是R^8*-Y_m*-(CH₂)_s*-，其中R^8*对应于单、寡或全氟化的烷基残基（具有1-9个碳原子），或对应于单、寡或全氟化的芳基残基，其中另外Y对应于CH₂，O，芳基，或S残基，和m^*=0或1，和s^*=0或2，和/或

5)A能够对应于硫烷烷基残基，其中硫烷烷基残基对应于通式VII：-(CH₂)_q*-X-(CH₂)_q*-，其中q^*=1、2或3，X=S_p，其中p的平均值对应于2或2.18或对应于4或3.8，其中2-12个硫原子分布在链内，和/或

6)A能够是聚合物，特别是硅烷-封端的聚氨酯预聚物-NH-CO-nBuN-(CH₂)₃-；聚乙烯聚合物，聚丙烯聚合物，环氧树脂，或为本领域技术人员所熟知的任何其它聚合物。

残基R¹在所述式IVa和/或IVb中能够相互独立地对应于羰基-R³基团，其中R³对应于具有1-45个碳原子的残基，特别是对应于饱和或不饱和的烃残基(KW残基)，其能够是未取代或取代的残基，和

R¹优选在式IVa和/或IVb中相互独立地对应于羰基-R³基团，即对应于-(CO)R³基团(-(C=O)-R³)，结果-OR¹是-O(CO)R³，其中R³对应于未取代或取代的烃残基(KW残基)，特别是具有1-45个碳原子，优选具有4-45个碳原子，特别是具有6-45个碳原子，优选具有6-22个碳原子，特别优选具有6-14个碳原子，优选具有8-13个碳原子，和特别是对应于直链、支链和/或环状的未取代和/或取代的烃残基，特别优选对应于天然或合成脂肪酸的烃残基，和R³在R¹中特别地相互独立地是饱和KW残基：-C_nH_2n+1，其中n=4-45，实例是-C₄H₉，-C₅H₁₁，-C₆H₁₃，-C₇H₁₅，-C₈H₁₇，-C₉H₁₉，-C₁₀H₂₁，-C₁₁H₂₃，-C₁₂H₂₅，-C₁₃H₂₇，-C₁₄H₂₉，-C₁₅H₃₁，-C₁₆H₃₃，-C₁₇H₃₅，-C₁₈H₃₇，-C₁₉H₃₉，-C₂₀H₄₁，-C₂₁H₄₃，-C₂₂H₄₅，-C₂₃H₄₇，-C₂₄H₄₉，-C₂₅H₅₁，-C₂₆H₅₃，-C₂₇H₅₅，-C₂₈H₅₇，-C₂₉H₅₉，或者优选不饱和KW残基，例如-C₁₀H₁₉，-C₁₅H₂₉，-C₁₇H₃₃，-C₁₇H₃₃，-C₁₉H₃₇，-C₂₁H₄₁，-C₂₁H₄₁，-C₂₁H₄₁，-C₂₃H₄₅，-C₁₇H₃₁，-C₁₇H₂₉，-C₁₇H₂₉，-C₁₉H₃₁，-C₁₉H₂₉，-C₂₁H₃₃和/或-C₂₁H₃₁。短链的KW残基R³，实例是-C₄H₉，-C₃H₇，-C₂H₅，-CH₃(乙酰基)，和/或R³=H(甲酰基)，能够同样在所述组合物中使用。但是，由于所述KW残基具有低疏水性，通常使用其中R¹是羰基-R³基团的式IVa和/或IVb的化合物，选自其中R³具有含4至45个碳原子，特别地含6至22个碳原子，优选含8至22个碳原子，特别优选含6至14个碳原子，或优选含8至13个碳原子的未取代或取代烃残基的组。根据本发明使用脂肪酸，实例是辛酸，油酸，月桂酸，癸酸，硬脂酸，棕榈酸，山萮酸，和/或肉豆蔻酸，和在本文中特别优选的脂肪酸选自辛酸，月桂酸，癸酸，山萮酸，和/或肉豆蔻酸。

R²在式IVa和/或IVb中相互独立地是烃基团，特别地取代或未取代的直链、支链和/或环状的烷基，烯基，烷芳基，烯基芳基，和/或芳基，所述基团具有1-24个碳原子，优选具有1-18个碳原子；特别地在烷基的情况下具有1-3个碳原子。特别合适的烷基是乙基、正丙基和/或异丙基。特别适合的取代烃是卤代烃，实例是3-卤代丙基基团，例如3-氯丙基或3-溴丙基基团，其中这些基团任选易于亲核取代，或者是能够在PVC中使用的基团。

因此优选的是还可使用通式IVa和/或IVb的有机酸的含硅前体化合物，其对应于烷基-取代的二或三羧基硅烷，其中z=0和x=1或2。这些的实例是甲基-，二甲基-，乙基-，或甲基乙基-取代的羧基硅烷，其基于辛酸，癸酸，肉豆蔻酸，硬脂酸，棕榈酸，山萮酸，油酸，或月桂酸，优选基于肉豆蔻酸。

术语羰基-R³基团是指有机羧酸的酸残基，如在R³-(CO)-中的，其中形式为对应于所述通式的羧基的这些键接至Si-OR¹硅，如上所述。一般地说，式I和/或II的酸残基能够从天然存在或合成的脂肪酸获得，实例是以下饱和脂肪酸：戊酸(戊酸，R³=C₄H₉)，己酸(己酸，R³=C₅H₁₁)，庚酸(庚酸，R³=C₆H₁₃)，辛酸(辛酸，R³=C₇H₁₅)，壬酸(壬酸R³=C₈H₁₇)，癸酸(癸酸，R³=C₉H₁₉)，月桂酸(十二酸R³=C₉H₁₉)，十一酸(R³=C₁₀H₂₃)，十三酸(R³=C₁₂H₂₅)，肉豆蔻酸(十四酸，R³=C₁₃H₂₇)，十五酸(R³=C₁₄H₂₉)，棕榈酸(十六酸，R³=C₁₅H₃₁)，十七酸(十七酸，R³=C₁₆H₃₃)，硬脂酸(十八酸，R³=C₁₇H₃₅)，十九酸(R³=C₁₈H₃₇)，花生酸(花生酸/二十酸，R³=C₁₉H₃₉)，山萮酸(二十二酸，R³=C₂₁H₄₃)，木蜡酸(二十四酸，R³=C₂₃H₄₇)，蜡酸(二十六酸，R³=C₂₅H₅₁)，褐煤酸(二十八酸，R³=C₂₇H₅₅)，和/或蜂花酸(三十酸，R³=C₂₉H₅₉)，以及短-链不饱和脂肪酸，例如戊酸(戊酸，R³=C₄H₉)，丁酸(丁酸，R³=C₃H₇)，丙酸(丙酸，R³=C₂H₅)，乙酸(R³=CH₃)，和/或甲酸(R³=H)，并且可以用作另外纯粹有机的硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂的式IVa和/或IVb的含硅前体化合物。

但是，在式IVa和/或IVb中优选使用这样的的脂肪酸，其具有疏水性KW残基（其中这些足够疏水或亲脂），或者在有机官能硅烷或有机官能硅氧烷或任选地在一种或两者化合物的混合物中，以及任选地在基材存在下，可适当地经分散或均化，并且在释放后没有不良气味，并且不从制得的基材或聚合物渗出。如果所述酸可任选地与基材和任选地与聚合物或用单体或预聚物均化或分散在硅烷、硅氧烷和/或混合物中，KW残基是足够疏水的。

在所述式IVa和/或IVb中的优选酸残基来源于以下酸：实例是癸酸，辛酸，硬脂酸，棕榈酸，油酸，月桂酸，和肉豆蔻酸；还可以使用山萮酸，但肉豆蔻酸是优选的。

同样优选可以使反应天然存在或合成的不饱和脂肪酸反应以产生式IVa和/或IVb的前体化合物。它们能够同时实现两种功能，首先充当硅烷水解催化剂和/或作为硅烷醇缩合催化剂，并且由于它们的不饱和烃残基而直接参与可能需要的特别是离子或自由基聚合反应。优选的不饱和脂肪酸是山梨酸(R³=C₅H₇)，十一烯酸(R³=C₁₀H₁₉)，棕榈油酸(R³=C₁₅H₂₉)，油酸(R³=C₁₇H₃₃)，反油酸(R³=C₁₇H₃₃)，11-十八碳烯酸(R³=C₁₉H₃₇)，二十碳烯酸(R³=C₂₁H₄₁)，鲸蜡烯酸(R³=C₂₁H₄₁)，芥酸(R³=C₂₁H₄₁)，神经酸(R³=C₂₃H₄₅)，亚油酸(R³=C₁₇H₃₁)，α-亚麻酸(R³=C₁₇H₂₉)，γ-亚麻酸(R³=C₁₇H₂₉)，花生四烯酸(R³=C₁₉H₃₁)，二十碳五烯酸(R³=C₁₉H₂₉)，鰶鱼酸(R³=C₂₁H₃₃)，蓖麻油酸(12-羟基-9-十八碳烯酸(R³=C₁₇H₃₃)，和/或二十二碳六烯酸(Cervonsäure)(R³=C₂₁H₃₁)。特别优选包含至少一个油酸(R³=C₁₇H₃₃)残基的式IVa和/或IVb的前体化合物。

自其能够制造具有R³-COO或R¹O的式IVa和/或IVb的前体化合物其它合乎目的的酸是戊二酸或乳酸(R¹是(CH₃)(HO)CH-)、或柠檬酸(R¹是HOOCCH₂C(COOH)(OH)CH₂-)、枕酸甲酯(Vulpinsäure)、对苯二甲酸、葡糖酸和己二酸，其中还可能的是全部羧基都已经Si-官能化，苯甲酸(R¹是苯基)或烟酸(维生素B3或B5)。但是，还可以使用天然或合成的氨基酸，以这样的方式以致R¹对应于适当的残基例如衍生自色氨酸、L-精氨酸、L-组氨酸、L-苯丙氨酸或L-亮氨酸的那些，其中可优选使用L-亮氨酸。相应地还可以使用对应的D-氨基酸或L-和D-氨基酸的混合物，或酸例如D[(CH₂)_d)COOH]₃，其中D=N，P，和d独立地=1-12，优选1，2，3，4，5，或6，其中每个羧酸官能团的羟基能够独立地已经Si-官能化。

因此还可以使用基于所述酸残基的相应的式IVa和/或IVb的化合物作为硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂。

有机酸的含硅前体化合物特别地以水解形式是作为硅烷水解催化剂和/或硅烷缩合催化剂通过释放出有机酸呈活性，并且还自身为水解或非水解形式，能够在有机官能残基反应，因此实例可以是仲胺与聚氨酯预聚物反应，接枝在聚合物上，和/或与预聚物或基础聚合物共聚，或适用于交联，例如粘附促进剂的形式。在水解形式下，形成的硅烷醇化合物有助于通过在缩合反应期间生成的Si-O-Si硅氧烷桥连和/或Si-O基材或分别地载体材料键接交联。所述交联能够使用其它硅烷醇、硅氧烷，或通常能够使用适用于交联反应并且在基材、填料和/或载体材料、和/或构造元件，特别地在无机基底上，例如砂浆，瓷砖，混凝土，铝酸盐，硅酸盐，金属，金属合金，以及为本领域技术人员所熟知并且是氧化物的和/或具有羟基的其它基材上存在的官能团。

优选填料和/或载体材料因此是氢氧化铝，氢氧化镁，热解二氧化硅，沉淀二氧化硅，硅酸盐，以及在在下文中提及的其它填料和载体材料。

非常特别优选的前体化合物是有机官能A-硅烷三肉豆蔻酸酯，A-硅烷三辛酸酯，A-硅烷三癸酸酯，A-硅烷三油酸酯，或A-硅烷三月桂酸酯，其中A如以上定义，乙烯基硅烷三肉豆蔻酸酯，乙烯基硅烷三月桂酸酯，乙烯基硅烷三癸酸酯，以及相应的烷基硅烷化合物，或者上述酸的氨基-官能硅烷化合物，和/或硅烷四羧酸酯Si(OR¹)₄，实例是硅烷四肉豆蔻酸酯，硅烷四月桂酸酯，硅烷四癸酸酯，和这些化合物的混合物。

R²在IVa和/或IVb中相互独立地是烃基团，和R²优选甲基，乙基，异丙基和/或正丙基，或者辛基基团。

羧基硅烷的制造早已为本领域技术人员公知。作为例子，US 4,028,391公开了它们的制造方法，其中氯硅烷与脂肪酸在戊烷中反应。US 2,537,073公开了另一方法。例如，酸能够在非极性溶剂例如戊烷中与三氯硅烷或与官能化的三氯硅烷在回流下一起直接加热，从而产生羧基硅烷。为了制造四羧基硅烷，例如使四氯化硅与相应的酸在适当溶剂中反应(Zeitschrift für Chemie (1963), 3(12), 475-6)。其它方法涉及酸的盐或酐与四氯化硅或与官能化的三氯硅烷反应。例如，官能化三氯硅烷能够与有机酸的镁盐反应。羧酸的酯交换是另一可能性。

根据另一备选方案，本发明的氨基-官能硅烷三羧酸酯能够通过3-卤代丙基硅烷三羧酸酯与氨、乙二胺或其它伯和/或仲烷基胺反应而制造。以该方式能够制造氨基-官能三羧基硅烷或者二氨基官能三羧基硅烷。

术语有机酸是指没有硫酸根基团或磺酸基的羧酸，特别地是对应于R³-COOH的有机酸；术语不含硅的前体化合物还能包括所述有机酸的酸酐，酯，或盐，特别地有机阳离子盐，和它们特别优选具有长链，非极性，特别是取代或未取代的烃残基，其中烃残基能够是饱和或不饱和的，和例如R³能够具有1-45个碳原子和，任选地，能够具有另外的有机基团，其中排除掉磺酸基和硫酸根基团。R³优选是烃残基，具有1-45个碳原子，特别地具有4-45个碳原子，优选具有8-45个碳原子，特别优选具有6-22个碳原子，优选具有8-22个碳原子，特别优选具有6-14个碳原子，特别优选其中R³是8-13个碳原子，其中特别优选R³是11-13个碳原子，在本文中实例是月桂酸或肉豆蔻酸；或氢(R³)和至少一种羧酸基团(COOH)。有机芳基磺酸，例如磺基邻苯二甲酸，以及萘二磺酸，明确地从有机酸的定义排除。

因而显著优选具有长链疏水性烃残基的那些酸。所述酸还能够充当分散剂和/或加工助剂。

对含硅前体化合物的一般要求是其在工艺条件下是可水解的并且因此释放游离有机酸。优选水解过程应在工艺的交联步骤中才发生，例如在施加到基材或结构元件之后，或者在成形过程之后，例如在加热过程期间，在水分存在下发生，或者在成形过程之后利用进入水浴中发生，或者在成形过程之后，在水分存在下发生。合乎目的地，从不含硅的前体化合物排除的化合物是在水解时产生无机和有机酸的那些。此处的无机酸并不包括硅烷醇。

优选的氨基-官能三羧基硅烷用肉豆蔻酸，月桂酸，辛酸，癸酸，油酸，硬脂酸，和/或棕榈酸官能化。同样优选上述酸的烷基-官能或卤素-官能三羧基硅烷。根据本发明使用用肉豆蔻酸和用月桂酸官能化的α-羧基硅烷。

根据本发明，b.2)是选自以下的有机酸

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，其中该定义可包括另外的官能团，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成氨基酸，其中作为至少一种有机酸，iii.b)饱和和/或不饱和的脂肪酸(天然或合成的)能够是，例如饱和脂肪酸：戊酸，己酸，庚酸，辛酸，壬酸，癸酸，月桂酸，十一酸，十三酸，肉豆蔻酸，十五酸，棕榈酸，十七酸，硬脂酸，十九酸，花生酸，山萮酸，二十四酸，蜡酸，褐煤酸，蜂花酸，戊酸，丁酸，丙酸，乙酸，甲酸，十一烯酸，棕榈油酸，油酸，反油酸，11-十八碳烯酸，二十碳烯酸，鲸蜡烯酸，芥酸，神经酸，亚油酸，α-亚麻酸，γ-亚麻酸，花生四烯酸，二十碳五烯酸，鰶鱼酸，蓖麻油酸，二十四酸(H₃C-(CH₂)₂₂-COOH)，蜡酸，乳酸，柠檬酸，苯甲酸，烟酸，花生四烯酸(5,8,11,14-二十碳四烯酸，C₂₀H₃₂O₂)，芥酸(顺式-13-芥酸，H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₁-COOH)，葡糖酸，二十碳烯酸(H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₉-COOH)，蓖麻油酸(12-羟基-9-十八碳烯酸)，山梨酸(C₆H₈O₂)，和/或天然存在或者合成的氨基酸，例如色氨酸，L-精氨酸，L-组氨酸，L-苯丙氨酸，或L-亮氨酸，其中L-亮氨酸是优选的，二羧酸，例如己二酸，戊二酸，对苯二甲酸(苯-1,4-二甲酸)，其中月桂酸和肉豆蔻酸是优选的，或酸例如D[(CH₂)_d)COOH]₃，其中D=N，P，和n=1-12，优选1，2，3，4，5，或6。

具有相对长的疏水烃残基的酸（从戊酸开始），并优选癸酸、月桂酸和/或肉豆蔻酸，通常非常适合作为硅烷醇缩合催化剂。疏水性较低的酸（实例是丙酸，乙酸，和甲酸）仅仅被划分为对于与基材、有机官能硅烷和/或有机官能硅烷反应是合乎目的的。因此，具有强烈气味的脂肪酸，例如丁酸和辛酸也由于它们的刺激气味而仅仅以合乎目的或不太适合用于作为套件的组分或方法中。这在所制得硅氧烷、改性基材、聚合物或聚合物配混物直接用于饮用水管道的制造，或用在食品领域中，或者用于与食物直接接触的产品，或者由最终消费者直接利用时特别得以应用。所制得硅氧烷或改性基材还能用于医学技术领域中，用于软管等等。

有机酸是没有硫酸根基团或磺酸基的羧酸，且特别地它们是对应于R³-COOH的有机酸；这些有机酸的酸酐、酯或盐也能够被视作不含硅的前体化合物，和它们特别优选具有长链、非极性的、特别地取代或未取代的烃残基，其中所述烃残基能够是饱和或不饱和的，例如其中R³是1到45个碳原子，特别地具有4到45个碳原子，优选具有8到45个碳原子，特别地具有6到22个碳原子，优选具有8到22个碳原子，特别优选具有6到14个碳原子，特别优选其中R³是8到13个碳原子，其中特别优选R³是11到13个碳原子；这些材料的实例是月桂酸或肉豆蔻酸；或氢(R³)和至少一种羧酸基团(COOH)。明确从有机酸的定义排除的材料是有机芳基磺酸，例如磺基邻苯二甲酸，以及萘二磺酸。

因而明显优选具有长链疏水性烃残基的那些酸。这些酸还能够充当分散剂和/或加工助剂。概括地，能够以有机酸形式用作作为硅烷醇缩合催化剂的酸包括天然存在或合成的脂肪酸，实例是以下饱和脂肪酸：戊酸(戊酸，R³=C₄H₉)，己酸(己酸，R³=C₅H₁₁)，庚酸(庚酸，R³=C₆H₁₃)，辛酸(辛酸，R³=C₇H₁₅)，壬酸(壬酸，R³=C₈H₁₇)，癸酸(癸酸，R³=C₉H₁₉)，十一酸(R³=C₁₀H₂₃)，十三酸(R³=C₁₂H₂₅)，月桂酸(十二酸，R³=C₉H₁₉)，肉豆蔻酸(十四酸，R³=C₁₃H₂₇)，十五酸(R³=C₁₄H₂₉)，棕榈酸(十六酸，R³=C₁₅H₃₁)，十七酸(十七酸，R³=C₁₆H₃₃)，硬脂酸(十八酸，R³=C₁₇H₃₅)，十九酸(R³=C₁₈H₃₇)，花生酸(花生酸/二十酸，R³=C₁₉H₃₉)，山萮酸(二十二酸，R³=C₂₁H₄₃)，二十四酸(二十四酸，R³=C₂₃H₄₇)，蜡酸(蜡酸，R³=C₂₅H₅₁)，褐煤酸(二十八酸，R³=C₂₇H₅₅)，和/或蜂花酸(三十酸，R³=C₂₉H₅₉)，以及短链不饱和脂肪酸，例如戊酸(戊酸，R³=C₄H₉)，丁酸(丁酸，R³=C₃H₇)，丙酸(丙酸，R³=C₂H₅)，乙酸(R³=CH₃)，和/或甲酸(R³=H)，其中提及的短链不饱和脂肪酸并不适合作为分散剂和/或加工助剂并且因而能够在优选组合物中省略。特别优选的是月桂酸和/或肉豆蔻酸。

类似地，优选使用天然存在或合成的不饱和脂肪酸，其能够实现两种功能，首先充当硅烷醇缩合催化剂，并且由于它们的不饱和烃残基而能够直接参与自由基聚合反应。优选的不饱和脂肪酸是山梨酸(R³=C₅H₇)，十一烯酸(R³=C₁₀H₁₉)，棕榈油酸(R³=C₁₅H₂₉)，油酸(R³=C₁₇H₃₃)，反油酸(R³=C₁₇H₃₃)，11-十八碳烯酸(R³=C₁₉H₃₇)，二十碳烯酸(R³=C₂₁H₄₁；(H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₉-COOH))，鲸蜡烯酸(R³=C₂₁H₄₁)，芥酸(R³=C₂₁H₄₁；顺式-13-芥酸，H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₁-COOH)，神经酸(R³=C₂₃H₄₅)，亚油酸(R³=C₁₇H₃₁)，α-亚麻酸(R³=C₁₇H₂₉)，γ-亚麻酸(R³=C₁₇H₂₉)，花生四烯酸(R³=C₁₉H₃₁，5,8,11,14-二十碳四烯酸，C₂₀H₃₂O₂)，二十碳五烯酸(R³=C₁₉H₂₉)，鰶鱼酸(R³=C₂₁H₃₃)，蓖麻油酸(12-羟基-9-十八碳烯酸(R³=C₁₇H₃₃O)，和/或二十二碳六烯酸(R³=C₂₁H₃₁)。

其它合乎目的的酸是二十四酸(H₃C-(CH₂)₂₂-COOH)，蜡酸，乳酸，柠檬酸，苯甲酸，烟酸(维生素B3，B5)，葡糖酸或所述酸的混合物。但是，也可以使用天然或合成的氨基酸，例如色氨酸，L-精氨酸，L-组氨酸，L-苯丙氨酸，或L-亮氨酸，其中L-亮氨酸是优选的，并且相应地也可以使用相应的D-氨基酸，或所述氨基酸的混合物，或二羧酸，例如己二酸，戊二酸，对苯二甲酸(苯-1,4-二甲酸)，或者酸例如D[(CH₂)_d)COOH]₃，其中D=N，和P，且n=1-12，优选1，2，3，4，5，或6，和/或

3.b)包括有机酸的不含硅前体化合物，例如有机酸酐或酯，特别是上述酸的那些，或者在脂肪和油中存在的天然或合成的甘油三酯，且特别是中性脂，和/或磷酸甘油酯，实例是卵磷脂，磷脂酰乙醇胺，磷脂酰肌醇，磷脂酰丝氨酸和/或双磷脂酰甘油，或盐，实例是有机官能阳离子的盐，例如具有烷基链的季铵盐，或常规的离子相转移催化剂。除了天然存在的植物和动物来源的甘油三酯之外，也可以使用合成的甘油三酯。

对前体化合物(不含Si和/或含Si的)的一般要求是其在各种方法条件下是可水解的，并因此释放游离有机酸。优选水解的开始并不先于方法的交联步骤，而且特别是其在混合过程、施加过程和/或成形过程之后发生，例如通过添加水分和任选地加热。从不含硅的前体化合物排除的化合物有用地是在水解时产生无机和有机酸的那些。此处的无机酸并不包括硅烷醇。作为例子，不含硅的前体化合物不是酰基氯或通常上述有机酸的任何相应酰卤。有机酸过氧化物也不被认为是不含硅的前体化合物。

上述羧基化合物在至少一种有机官能化硅烷；和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，和/或这些的混合物存在下，和任选地在基材存在下用作硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和/或用作基材表面改性的催化剂或在基材表面改性期间使用。表面改性优选是通过缩合步骤形成共价键。作为备选方案，表面改性也能够通过不饱和羧基化合物与基材的离子或自由基反应进行。同样地优选经由超分子相互作用的键接，特别是氢键，特别是羧基化合物或其反应产物。

根据本发明，有机官能硅化合物以及视情况有机官能羧基化合物的反应产物键接至基材。根据本发明，该键接能够是共价或者超分子的。

能够在本发明中使用的有机官能化硅烷和/或有机官能化硅氧烷能够对应于

a.1) 至少一种有机官能硅烷，特别是通式III的至少一种烷氧基硅烷

(B)_bSiR⁴ _a(OR⁵)_4-b-a (III)

- 其中，相互独立地，b是0、1、2或3，和a是0、1、2或3，前提条件是在通式III中，b+a小于或等于(≤)3，

- 其中式III中的B相互独立地是一价有机官能团，

- R⁵相互独立地是甲基，乙基，正丙基，和/或异丙基，

- R⁴相互独立地是取代或未取代烃基团，和/或

a.2) 对应于至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，其中具有链状和/或环状结构单元的硅氧烷在其理想化形式通过两个通式I和II表示，其中交联的结构单元能够导致三维交联的硅氧烷低聚物，

其中具有链状，环状，和/或交联结构单元的取代基R由有机残基和/或羟基组成，和通式I的低聚物的低聚程度m为0≤m<50，优选0≤m<30，特别优选0≤m<20和，通式II的低聚物的低聚程度n为2≤n≤50，优选2≤n≤30，和/或

a.3) 对应于上述通式I，II和/或III化合物中至少两种的混合物，和/或

a.4) 应于上述通式I，II和/或III化合物中至少两种的反应产物形式的混合物，和/或对应于它们的缩合物或共缩合物，和/或嵌段共缩合物。

有机官能硅烷自身是现有技术已知的并且能够如EP 0518057的公开制造。

当利用本发明的羧基化合物（特别是脂肪酸）和/或利用有机酸(特别是脂肪酸)的含硅前体化合物，催化的体系与利用例如HCl或乙酸作为催化剂的标准体系相比较时，它们具有更长的存放时间。总的说来，当使用这些体系时，可以实现改进的保存期限和更高的灵活性。

优选

a.1) 有机官能硅烷特别地对应于通式III的烷氧基硅烷

(B)_bSiR⁴ _a(OR⁵)_4-b-a (III)

- 其中，相互独立地，b是0、1、2或3，和a是0、1、2或3，前提条件是在通式III中，b+a小于或等于(≤)3，和对于四烷氧基硅烷，b和a是0。优选的四烷氧基硅烷是四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，和上述烷氧基硅烷的混合物；对于三甲氧基-，三乙氧基-，和/或三丙氧基硅烷，a或b是0；对于二乙氧基-或二甲氧基硅烷，b是1和a是1，或b是2，或a是2；

- 其中式III中的B相互独立地是一价有机官能团，

- R⁵相互独立地是甲基，乙基，正丙基，和/或异丙基，

- R⁴相互独立地是取代或未取代的烃基团，优选甲基，乙基，丙基，己基，或辛基。

- 式III中的B能够优选相互独立地是一价有机官能团，其中

- 式III中的B优选相互独立地是烷基-，烯基-，芳基-，环氧基，二羟基烷基-，氨基烷基-，聚烷基二醇烷基-，卤代烷基-，巯基烷基-，硫烷烷基-，脲基烷基-，和/或丙烯酰氧基烷基-官能团，和特别地对应于直链、支链和/或环状的烷基残基(具有1-18个碳原子)，和/或直链、支链和/或环状的烷氧基，烷氧基烷基，芳烷基，氨基烷基，卤代烷基，聚醚，烯基，炔基，环氧基，甲基丙烯酰氧基烷基，和/或丙烯酰氧基烷基基团(具有1-18个碳原子)，和/或芳基(具有6-12个碳原子)，和/或脲基烷基，巯基烷基，氰基烷基，和/或异氰基烷基基团(具有1-18个碳原子)，和A能够特别地对应于式H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-和/或H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-的聚醚，具有的链长n为1-300，特别地1-180，优选1到100，和/或异烷基基团（具有1-18个碳原子），环烷基基团（具有1-18个碳原子），3-甲基丙烯酰氧基丙基基团，3-丙烯酰氧基丙基基团，甲氧基，乙氧基，丙氧基基团，氟烷基基团，乙烯基，3-缩水甘油基氧丙基基团，和/或烯丙基，和/或

- B能够是硅烷-封端的聚氨酯预聚物，特别是预聚物-NH-CO-nBuN-(CH₂)₃-或预聚物-NR-CO-nBuN-(CH₂)₃-，其中R=烷基，优选甲基，和/或

- B还能够对应于一价烯烃基团，特别是例如-(R^9*)₂C=C(R^9*)-M^* _k ^*-，其中R^9*相同或不同，和R^9*是氢原子或甲基，或苯基，基团M^*代表选自-CH₂-，-(CH₂)₂-，-(CH₂)₃-，-O(O)C(CH₂)₃-或-C(O)O-(CH₂)₃-的基团，k^*是0或1，实例是乙烯基，烯丙基，3-甲基丙烯酰氧基丙基，和/或丙烯酰氧基丙基，正-3-戊烯基，正-4-丁烯基，或异丙烯基，3-戊烯基，己烯基，环己烯基，萜烯基，角鲨烷基，角鲨烯基，聚萜烯基，Betulaprenoxy，顺式/反式聚异丙烯基，或-R⁸ ^’-F_g _’-[C(R⁸ ^’)=C(R⁸ ^’)-C(R⁸ ^’)=C(R⁸ ^’)]_r _’-F’_g _’-，其中R⁸ ^’相同或不同，和R⁶ ^’是氢原子或烷基(具有1-3个碳原子)，或芳基，或芳烷基，优选甲基或苯基，基团F’相同或不同，和F’是选自-CH₂-，-(CH₂)₂-，-(CH₂)₃-，-O(O)C(CH₂)₃-，或-C(O)O-(CH₂)₃-的基团，r'是1到100，特别是1或2，和g’是0或1；

- 式III的B能够相互独立地是一价氨基官能残基，和特别地B能够对应于式-(CH₂)₃-NH₂，-(CH₂)₃-NHR'，-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH₂和/或-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH(CH₂)₂-NH₂的氨基丙基-官能团，其中R'是直链、支链或环状的烷基（具有1-18个碳原子），或芳基（具有6-12个碳原子），

- B能够是环烷基氨基烷基残基或环己基氨基烷基残基，例如环己基氨基丙基，

- B能够对应于通式Va^*或Vb^*的以下氨基-官能团之一

R¹⁰ _h*NH_(2-h*)[(CH₂)_h(NH)]_j[(CH₂)_l(NH)]_n-(CH₂)_k- (Va^*)

其中0≤h≤6；h^*=0，1或2，j=0，1或2；0≤l≤6；n=0，1，或2；

在Va^*中0≤k≤6，和R¹⁰对应于苄基，芳基，乙烯基，或甲酰基残基和/或对应于具有1-8个碳原子的直链、支链和/或环状的烷基残基，和/或

[NH₂(CH₂)_m]₂N(CH₂)_p- (Vb^*)

其中在Vb^*中0≤m≤6和0≤p≤6。

- B能够对应于环氧基残基和/或醚残基，特别地对应于

3-环氧丙氧基烷基，3-环氧丙氧基丙基，环氧烷基，环氧环烷基，环氧环己基，或聚烷基二醇烷基残基，或对应于聚烷二醇-3-丙基残基，或对应于对应开环的环氧化物，其采取二醇的形式；

- B能够对应于卤代烷基残基，实例是R⁸ ^’-Y’_m _’-(CH₂)_s _’-，其中R⁸ ^’对应于单、寡或全氟化的烷基残基（具有1-9个碳原子），或对应于单、寡或全氟化的芳基残基，其中另外Y’对应于CH₂，O，芳基，或S残基，和m’=0或1，和s’=0或2，和/或

- B能够对应于硫烷烷基残基，其中硫烷烷基残基对应于具有-(CH₂)_q _’-X’-(CH₂)_q _’-的通式VII’，其中q’=1、2或3，X’=S_p _’，其中p’的平均值对应于2或2.18或对应于4或3.8，其中2-12个硫原子分布在链内。

有机官能硅氧烷能够通过本领域技术人员公知的方法获得，例如如EP 0518057A1，或者DE 19624032A1，EP 0518057，或US 5282998中的。

式III的优选有机官能硅烷是：

烷基硅烷，例如甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，正和异丁基三甲氧基硅烷，正和异丁基三乙氧基硅烷，正和异戊基三甲氧基硅烷，正和异戊基三乙氧基硅烷，正和异己基三甲氧基硅烷，正和异辛基三甲氧基硅烷，正和异辛基三乙氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，十六烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，正和异丁基甲基二甲氧基硅烷，正和二丁基甲基二乙氧基硅烷，环己基甲基二甲氧基硅烷，二异丙基二甲氧基硅烷，二异丁基二甲氧基硅烷，和异丁基异丙基二甲氧基硅烷，乙烯基硅烷类，例如乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)，氨基烷氧基硅烷，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-脲基丙基三甲氧基硅烷，3-脲基丙基三乙氧基硅烷，N-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-氨基乙基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷，三氨基-官能丙基三甲氧基硅烷，和3-(4,5-二氢咪唑基)丙基三乙氧基硅烷，环己基氨基丙基三甲氧基硅烷，环己基氨基丙基三乙氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，缩水甘油醚-或缩水甘油基烷基-官能烷氧基硅烷，例如3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷，氟烷基-官能烷氧基硅烷，例如十三氟辛基三乙氧基硅烷和十三氟辛基三甲氧基硅烷，丙烯酰-或甲基丙烯酰-官能烷氧基硅烷，例如丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基-2-甲基丙基三甲氧基硅烷，和3-甲基丙烯酰氧基-2-甲基丙基三乙氧基硅烷，巯基-官能烷氧基硅烷，例如巯基丙基三甲氧基硅烷和巯基丙基三乙氧基硅烷，硫烷-或聚硫烷-官能烷氧基硅烷，例如双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)五硫烷，和双(三甲氧基甲硅烷基丙基)五硫烷。

优选的有机官能硅氧烷，特别是对应于理想化的式I和II的低聚硅氧烷，如在a.2)中的，对应于直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，具有链状和/或环状结构单元，其在理想化形式由两个通式I和II表示，其中交联的结构单元能够导致三维交联的硅氧烷低聚物，

其中具有链状，环状和/或交联结构单元的取代基R由有机残基和/或羟基组成，和通式I的低聚物的低聚程度m为0≤m<50，优选0≤m<30，特别优选0≤m<20和，通式II的低聚物的低聚程度n为2≤n≤50，优选2≤n≤30，和/或

优选取代基R主要或基本上对应于有机残基，并且优选仅仅部分地对应于羟基。另外，可以有利地使用其中多个取代基R对应于羟基的硅氧烷。

具有链状，环状和/或交联结构单元的取代基R优选相互独立地对应于以下有机残基：直链、支链和/或环状的烷基残基（具有1-18个碳原子），和/或有机官能残基，其具有直链、支链和/或环状的烷氧基，烷氧基烷基，芳烷基，氨基烷基，卤代烷基，聚醚，烯基，炔基，环氧基，甲基丙烯酰氧基烷基和/或丙烯酰氧基烷基基团（具有1-18个碳原子），和/或芳基（具有6-12个碳原子），和/或脲基烷基，巯基烷基，氰基烷基，和/或异氰基烷基基团（具有1-18个碳原子），特别优选以下有机残基的作用：直链和/或支链烷氧基（具有1-4个碳原子），和优选甲氧基，乙氧基，2-甲氧基乙氧基，和/或丙氧基基团，和/或下式的氨基丙基-官能团

-(CH₂)₃-NH₂，-(CH₂)₃-NHR’，-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH₂和/或-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH(CH₂)₂-NH₂，其中R'是直链、支链或环状的烷基（具有1-18个碳原子），或芳基（具有6-12个碳原子），或对应于下式的聚醚H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-， H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-， H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-，和/或H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-，其中链长n为1-300，和/或异烷基基团（具有1-18个碳原子），环烷基基团（具有1-18个碳原子），3-甲基丙烯酰氧基丙基基团，3-丙烯酰氧基丙基基团，甲氧基，乙氧基，丙氧基基团，氟烷基基团，乙烯基，3-缩水甘油基氧丙基基团，和/或烯丙基。有机残基R还能够通常相互独立地对应于以上限定的有机官能团A和/或B。

式I和/或II的硅氧烷的低聚物混合物优选具有Si/烷氧基的摩尔比商≥0.5，特别优选≥1。优选低聚物混合物涵盖正丙基乙氧基硅氧烷，其中所述低聚物混合物包含80-100重量%的正丙基乙氧基硅氧烷，其中该低聚物的低聚程度是2-6，其中，特别地对于通式I和/或式II的低聚物，n是1-5和/或m是0-4。

具有链状、环状和/或交联的结构单元的低聚物的低聚程度对应于每分子的Si单元数目。在式I的情况下，低聚程度比数字m高两个Si单元，和在式II的情况下高一个Si单元。在考虑到单体硅氧烷单元的每个氧原子能够在两个硅原子之间形成桥连的事实之后得出每种硅氧烷低聚物的组成。每种个体硅氧烷单元的官能度因此还经由可能的有效氧原子的数目测定；有机硅氧烷单元因此是单、二、三和在一定程度上四官能的。可用于具有链状、环状和/或交联结构单元的硅氧烷低聚物结构的结构单元因此包括由M指示的单官能单元(R)₃-Si-O-，由D指示的双官能单元-O-Si(R)₂-O-，三官能单元(-O-)₃SiR，对其已经分配了符号T，和具有符号Q的四官能单元Si(-O-)₄。结构单元的命名法根据它们的官能度，使用符号M、D、T和Q。基于构成低聚物的结构单元的认知，能够得出关于所述结构单元的结论。在本文中结构单元能够对应于低聚物可能的总体结构的一段，或对应于在混合物中的低聚物的理想化的总体结构。低聚物因此能够由链状以及环状和/或同时交联的结构单元组成。作为备选方案，低聚硅氧烷也能够排他地由链状或环状或交联的结构单元构成。

低聚的有机官能硅氧烷能够在羧基化合物存在下使用，特别是式IVa或IVb的那些，和/或有机羧酸的那些，优选其中R³是4-22个碳原子，特别优选8-14个碳原子，以用于基材的改性。它们特别适合用于向光滑、多孔和/或粒状基材，特别是向无机基材，例如结构元件，特别是混凝土和多孔矿物立面材料的那些，提供斥水性整理。

本发明的混合物另外具有杰出的应用性能。在施加本发明的低聚硅氧烷混合物时或在施加已经引入了低聚硅氧烷的含水乳液形式的组合物时能够在混凝土中获得很好的透入深度，并且这因此是实现杰出的浸渍深度的简单和成本有效的方式。在本发明中处理的基材通常还展现出没有颜色改变。另外，包含低聚硅氧烷并包含羧基化合物的本发明混合物通常耐受蒸发，并突出的存储稳定；即使在处于水中的乳状液的情况下，50%浓度的含水乳液在一年时期之后仍可以使用。本发明混合物还能够有利地一同使用，特别是以制成组合物的形式，具有单体的有机官能硅烷和/或硅氧烷，和/或硅酸酯。

以下通式VIII通常能够用作链状正丙基乙氧基硅氧烷的大致例示：

- 其中x给出式VIII的低聚程度。所述低聚程度反映每分子Si单元的数目。为了测定用于本发明目的的所述低聚程度，使用的方法是凝胶渗透色谱法(GPC方法)和29Si NMR法。在本文中例如提及基于明确定义的低聚物100重量%的低聚物混合物，该信息基于所述方法的当前检测限：大约1%的相应低聚物。

本发明还提供了包含硅氧烷低聚物连同下列化合物的本发明混合物，优选为套件的形式，包含有机官能硅烷和/或有机官能硅氧烷，和/或这些的混合物和/或它们的缩合物，特别是至少一种有机官能硅烷，选自烷基硅烷，例如甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，正和异丁基三甲氧基硅烷，正和异丁基三乙氧基硅烷，正和异戊基三甲氧基硅烷，正和异戊基三乙氧基硅烷，正和异己基三甲氧基硅烷，正和异辛基三甲氧基硅烷，正和异辛基三乙氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，十六烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，正和异丁基甲基二甲氧基硅烷，正和二丁基甲基二乙氧基硅烷，环己基甲基二甲氧基硅烷，二异丙基二甲氧基硅烷，二异丁基二甲氧基硅烷，和异丁基异丙基二甲氧基硅烷，乙烯基硅烷类，例如乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)，氨基烷氧基硅烷，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，环己基氨基丙基三甲氧基硅烷，环己基氨基丙基三乙氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-脲基丙基三甲氧基硅烷，3-脲基丙基三乙氧基硅烷，N-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-氨基乙基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷，三氨基-官能丙基三甲氧基硅烷，和3-(4,5-二氢咪唑基)丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油醚-或缩水甘油基烷基-官能烷氧基硅烷，例如3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷，氟烷基-官能烷氧基硅烷，例如十三氟辛基三乙氧基硅烷和十三氟辛基三甲氧基硅烷，丙烯酰-或甲基丙烯酰-官能烷氧基硅烷，例如丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基-2-甲基丙基三甲氧基硅烷，和3-甲基丙烯酰氧基-2-甲基丙基三乙氧基硅烷，巯基-官能烷氧基硅烷，例如巯基丙基三甲氧基硅烷和巯基丙基三乙氧基硅烷，硫烷-或聚硫烷-官能烷氧基硅烷，例如双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)硫烷，双(三甲氧基甲硅烷基丙基)硫烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)五硫烷，和双(三甲氧基甲硅烷基丙基)五硫烷，其中有机官能硅氧烷存在的浓度能够特别地是从0.5-99.5%，基于混合物，和/或特别是使用选自以下系列的至少一种有机官能硅氧烷：乙烯基-官能硅氧烷，乙烯基-烷基-官能硅氧烷(共缩合物)，甲基丙烯酰-官能硅氧烷，氨基-官能硅氧烷，氨基烷基-烷基-官能硅氧烷，氨基烷基-氟烷基-官能硅氧烷，或相应共缩合物，或者在例如EP 0590270A，EP 0748357A，EP 0814110A，EP 0879842A，EP 0846715A，EP 0930342A，DE 19818923A，DE 19904132A，或者DE 19908636A中找到的缩合物，和/或至少一种硅酸酯，例如四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四正丙基硅酸盐，四丁基二醇硅酸盐，以及乙基多硅酸盐，和/或至少一种低聚硅酸酯，例如DYNASYLAN^® 40，或还参见DE 2744726C，或者DE 2809871C。

特别地，对于本发明目的，参考关于硅氧烷低聚物或共缩合物上述专利说明书的全体公开，其中这些能够明确地使用。

包含低聚的有机官能硅氧烷的本发明混合物优选适合用作油相在含水的低到高粘度的糊剂乳液中，例如如EP 0538555 A1中所述。例如，含硅氧烷的混合物能够例如连同乳化剂、缓冲剂例如碳酸钠、增稠剂和杀生物剂，特别是杀真菌剂和杀藻剂，在含水乳液中使用。

特别地，包含硅氧烷的混合物能够连同至少一种水溶解的硅烷共缩合物一起使用，如例如以下中揭示的：DE 15 18 551 A，EP 0 587 667 A，EP 0 716 127 A，EP 0 716 128 A，EP 0 832 911 A，EP 0 846 717 A，EP 0 846 716 A，EP 0 885 895 A，DE 198 23 390 A，以及DE 199 55 047 A，和/或连同至少一种视情况的水溶性含氟有机化合物使用，如以下中揭示的：US 5112393，US 3354022，或WO 92/06101，和/或连同水-乳化硅酮蜡使用。

在本发明中待改性的基材优选具有至少一个HO基团，MO基团和/或O^--基团，并且它们通常具有许多相应的官能团，基于或者是有机材料、无机材料或复合材料，其中M对应于有机或无机阳离子。M能够是阳离子例如金属阳离子或有机阳离子。改性基材优选为Si-交联体系，实例是形成Si-O-基材键接或Si-O-Si-键接，例如在硅烷醇和/或硅氧烷之间，实例是水解的有机官能化硅烷(III)，水解的式IVa和/或IVb的硅前体化合物，硅氧烷(式I和/或II)，硅酸盐，二氧化硅，或衍生物。使用的基材能够包括能够缩合的任何官能化的基材，特别是上述填料、载体材料、添加剂、颜料或阻燃剂化合物。

使用的基材优选包括无机氧化物化合物和/或具有羟基的化合物，实例是硅酸盐，碳酸盐，例如碳酸钙，石膏，铝酸盐，沸石，金属，金属合金，氧化和/或钝化的金属和/或合金，或有机基材，实例是聚合物基质，聚合物，特别是活化的(电晕处理的)聚合物，例如PE或PP，或者聚合物例如PE；PP，EVA，树脂，例如环氧树脂，丙烯酸酯树脂，酚醛树脂，聚合物基质形式的聚氨酯，在每一情况下填充或非填充的，为复合材料的形式或为如下形式：中间产物、成型体、颗粒或丸粒，和其它实例是具有常规形状和/或处于常规粒度的本领域技术人员所熟知的其它基材。

基材能够是光滑的、多孔的、粗糙的和/或粒状延伸的，直至完整结构，结构元件，建筑物或附属建筑物的一部分。但是，基材的非排他的实例是粉末，粉尘，砂，纤维，无机或有机基材的薄片，例如石英，二氧化硅，火焰二氧化硅、含氧化硅的矿物，二氧化钛，和其它含氧的钛矿物，氧化铝，和其它含氧化铝的矿物，氢氧化铝，例如三氢氧化铝，氧化镁和含氧化镁的矿物，氢氧化镁，例如二氢氧化镁，碳酸钙和含碳酸钙的矿物，玻璃纤维，矿物-羊毛纤维，以及特定陶瓷粉末，例如碳化硅，氮化硅，碳化硼，氮化硼，氮化铝，碳化钨，金属或金属粉末，特别是铝，镁，硅，铜，铁，以及金属合金，和炭黑。

根据本发明能够是基材，结构元件，玻璃，石英玻璃，或阻燃剂，其中参考EP0970985和EP 955344的整个公开，并且所述公开并入本申请，或者填料，载体材料，稳定剂，添加剂，颜料，或添加物，和/或助剂。基材同样能够是有机的，实例是纺织品，木材，纸，纸板，皮革，丝，和羊毛，以及天然的有机基材，实例是植物纤维，例如亚麻布，亚麻，丝，和棉花，以及为本领域技术人员公知的其它有机基材，或无机基材，例如花岗岩，砂浆，砖，混凝土，无缝地面，Yton，或石膏，特别是在建筑物保护部门中的结构元件的形式，以及本领域技术人员公知的其它有机基材。结构元件能够是建筑物、结构、艺术品的一部分，或者能够人造石，实例是人造大理石、人造花岗岩等等。

所述载体能够是多孔的，粒状的，或者可溶涨的或能够视情况采取泡沫的形式。特别合适的载体材料特别地是聚烯烃，例如PE，PP，EVA，或聚合物共混物，以及合适的填料是无机或矿物填料，其能够有利地是增强填料，扩展填料，或者阻燃填料。载体能够另外为锻烧的、沉淀的和/或研磨的形式。所述载体材料和填料在在下文中更详细地说明。例如，还可以使用发泡玻璃作为基材。载体材料能够例如包括硅灰石，高岭土，或者锻烧的、沉淀的或研磨的变体。

本发明优选使用以下阻燃剂：

正磷酸铵，例如NH4H2PO4，(NH4)2HPO4，或这些的混合物(例如FR CROS TM 282，FABUTIT TM 747 S)，二磷酸铵，例如NH4H3P2O7，(NH4)2H2P2O7，(NH4)3HP2O7，(NH4)4P2O7，或它们的混合物 (例如 FR CROS TM 134)，多磷酸铵，特别地但不排他地是在J. Am. Chem. Soc. 91, 62 (1969)中揭示的那些，例如具有晶体结构相1的那些(例如FR CROS TM 480)，例如具有晶体结构相2的那些 (例如FR CROS TM 484)，或这些的混合物(例如FR CROS TM 485)，正磷酸三聚氰胺，例如C3H6N6.H3PO4，2 C3H6N6.H3PO4，3 C3H6N6.2 H3PO4，C3H6N6.H3PO4，二磷酸三聚氰胺，例如 C3H6N6.H4P2O7，2 C3H6N6.H4P2O7 3 C3H6N6.H4P2O7或4 C3H6N6.H4P2O7，多磷酸三聚氰胺，硼酸三聚氰胺，例如BUDIT TM 313，氰尿酸三聚氰胺，例如BUDIT TM 315，氰尿酸三聚氰胺，1,2-苯二甲酸三聚氰胺，1,3-苯二甲酸三聚氰胺，1,4-苯二甲酸三聚氰胺以及草酸三聚氰胺。

使用的填料优选包括无机或矿物材料。它们能够有利地具有增强、扩展、或者阻燃作用。至少在它们的表面处，它们带有能够与硅烷醇或不饱和硅烷化合物、或式I和/或II的硅氧烷的水解化合物的烷氧基或羟基反应的基团。其结果因此能够是具有与其键接的官能团的硅原子变得在表面上化学固定。填料表面上的这些基团特别是羟基。优选使用的填料因此是具有化学计量比例的羟基或者以它们的各种脱水形式具有低于化学计量比例的羟基的金属氢氧化物、甚至扩展到相对来说几乎没有残留羟基的氧化物，但是其中这些可通过DRIFT-IR光谱学或通过NIR光谱学检测。

使用的填料特别优选是氢氧化铝(ATH)，羟基氧化铝(含水AlOOH)，氢氧化镁(MDH)，水镁石，碳酸镁钙，水菱镁矿，云母，和蒙脱土。可以使用的其它填料是碳酸钙，滑石以及玻璃纤维。另外可以使用被称为“char former”的材料，实例是多磷酸铵、锡酸盐、硼酸盐、滑石或这些材料与其它填料的组合。本发明的经表面-改性的填料优选是氢氧化铝，氢氧化镁，白垩，白云石，滑石，高岭土，膨润土，蒙脱土，云母，二氧化硅，以及二氧化钛。

可以使用的稳定剂和/或其它添加物和/或添加剂，或者这些的混合物的实例是下列。使用的稳定剂和/或其它添加物能够任选地包括金属钝化剂、加工助剂、无机或有机颜料、或粘附促进剂。这些的实例是二氧化钛(TiO₂)，滑石，粘土，石英，高岭土，氢氧化铝，氢氧化镁，膨润土，蒙脱土，云母(白云母云母)，碳酸钙(白垩，白云石)，色料，滑石，炭黑，SiO₂，沉淀二氧化硅，热解二氧化硅，氧化铝，例如α和/或γ-氧化铝，羟基氧化铝，勃姆石，重晶石，硫酸钡，石灰，硅酸盐，铝酸盐，硅酸铝，和/或ZnO，或这些的混合物。优选添加物（例如颜料或添加剂）是粉状、粒状、多孔或可溶涨的形式，或者视情况采取泡沫的形式。

作为备选，载体材料能够是纳米级材料。优选的载体材料，填料，或添加物是氢氧化铝，氢氧化镁，热解二氧化硅，沉淀二氧化硅，硅灰石，锻烧变体，化学和/或物理改性材料，实例是高岭土和改性高岭土，和特别是磨碎的、片状剥落材料，实例是页硅酸盐，具体优选高岭土，硅酸钙，蜡，实例是基于PE-LD(“低密度聚乙烯”)的聚烯烃蜡，或炭黑。

所述载体材料能够包封含硅的前体化合物和/或有机官能硅烷化合物，或者能够将其保持为物理或化学结合形式。此处有利的是负载或未负载的载体材料是可溶涨的。

可以提及的各种优选载体材料是：ATH(氢氧化铝，Al(OH)₃)，氢氧化镁(Mg(OH)₂)，或热解法二氧化硅，其以工业规模经由四氯化硅在氢氧焰中连续水解制造。该方法蒸发四氯化硅，其然后在火焰内与源自氢氧反应的水自发且定量地反应。热解法二氧化硅是非晶态二氧化硅变体并且是自由流动的淡蓝色的粉末。粒度通常是几纳米范围，和比表面积因而大，通常是50-600m²/g。使得乙烯基烷氧基硅烷和/或含硅前体化合物或这些的混合物的容纳因而主要基于吸附。沉淀二氧化硅通常由水玻璃钠溶液经由在控制条件下与无机酸中和制造。在从液相分离、洗涤和干燥之后，将粗产物细磨，例如在蒸汽喷射的磨机中细磨。再一次，沉淀二氧化硅基本上是非晶二氧化硅，其比表面积通常是50-150m²/g。不同于热解法二氧化硅，沉淀二氧化硅具有特定孔隙度，例如大约10体积%。使得乙烯基烷氧基硅烷和/或含硅前体化合物或这些的混合物容纳因而能够是吸附在表面上或吸收在孔内。硅酸钙通常通过将石英或硅藻土与碳酸钙或氧化钙一起熔化，或经由偏硅酸钠水溶液用水溶性钙化合物沉淀而工业上制造。小心干燥后的产品通常是多孔的并且能够吸收至多五倍重量的水或油。

同样优选的载体材料是多孔聚合物，选自聚丙烯，聚烯烃，含低碳烯烃的乙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，或直链低密度聚乙烯，其中多孔聚合物的孔体积能够是30-90%，且其特别地能够以粒化形式或丸粒形式使用。

其它适合的载体材料是多孔的聚烯烃，例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，或者共聚物，例如含低碳烯烃（例如丙烯，丁烯，己烯或辛烯）的乙烯共聚物，或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)，其中这些经由具体聚合技术和具体聚合方法制造。颗粒尺寸通常是3到<1毫米，和孔隙度能够高于50体积%，且产品因此适当地能够吸收特别大量的羧基化合物IVa和/或IVb，和/或式III的硅烷，和/或式I和/或II的硅氧烷，或这些的混合物，而不会损失它们的自由流动性质。本发明的套件能够包括以此方式加载的载体材料。

特别合适的蜡是基于“低密度聚乙烯”(PE-LD)的聚烯烃蜡，优选支链的，具有长的侧链。熔点和凝固点通常是90-120℃。所述蜡通常在与羧基化合物和/或有机官能硅烷，和/或与有机官能硅氧烷或这些的混合物在低粘度熔体中产生良好的混合。凝固的混合物通常具有足够硬度以便能够造粒。特别地，本发明的套件包含该类型的混合物，优选粒化的。

各种可商购形式的炭黑适合作为制造的黑色线缆护套的例子。

下列方法尤其可用于制造改性基材或经负载的基材，例如形式为无水液体，用于本发明套件，所述套件例如由有机官能硅烷和/或有机官能硅氧烷，和/或羧基化合物，实例是有机官能硅烷羧基硅烷，例如肉豆蔻酸或月桂酸的乙烯基硅烷羧酸酯，和载体材料组成，或者由乙烯基硅烷硬脂酸酯和载体材料组成，或者由四羧基硅烷和乙烯基烷氧基硅烷与载体材料组成：

喷雾干燥是公知方法之一。替代性方法在下文中更详细解释：通常预热矿物载体或多孔聚合物，例如在烘箱中预热到60℃，并装载至已经用干燥氮气冲洗和填充的圆筒形容器。然后通常加入硅烷和/或硅氧烷和/或羧基化合物，并将所述容器放入滚筒设备中，藉此使其旋转大约30分钟时期。在该时间后，载体物质和液体、高粘度或蜡状硅烷、硅氧烷和/或羧基化合物，例如羧基硅烷，通常已经形成可流动的、表面干燥的颗粒，并将这些合乎目的地在氮气下存储在不透光的容器中。替代性地，经加热的载体物质能够装载至由干燥氮气冲洗和填充的混合器中，例如LÖDIGE犁头混合器或HENSCHEL螺旋桨式混合器。一旦已经实现了最大混合性能，混合器单元可随后操作，且有机官能硅烷和/或有机官能硅氧烷和/或羧基硅烷，特别是式IVa的那些，或这些的混合物，能够经由喷嘴喷洒。一旦加入已经完成，均化通常继续另外大约30分钟，且产物然后排放进入不透光的氮气填充的容器中，例如通过使用干燥氮气操作的气动输送系统。

蜡/聚乙烯蜡（粒化形式，熔点为90-120℃或更高）能够分份在可加热的具有搅拌器、回流冷凝器和液体加入设备的容器中熔化，并保持在熔化状态。在整个生产过程期间，干燥氮气适当地被引导经过所述设备。经由液体加入设备可以将例如液体丙基羧基硅烷、乙烯基羧基硅烷、丙基硅氧烷或混合物逐渐地加入熔体中，并通过强烈搅拌使这些与蜡混合。然后，所述熔体通常排放进入模具中以便凝固，并且对凝固的产物造粒。替代性地，熔体能够滴加到冷却的模具皮带上，熔体在该模具皮带上凝固为使用方便的锭剂形式。

在本发明的一个实施方案中，制造了表面改性的阻燃剂。预料不到地，已经发现表面改性的阻燃剂能够以简单、经济、且同时环境友好的方式通过如下获得：将有机官能硅烷，或有机官能硅烷的混合物，或低聚的有机官能硅氧烷，或低聚硅氧烷的混合物，或基于单体有机官能硅烷和/或基于低聚的有机官能硅氧烷的含溶剂制剂，或基于水溶性有机官能硅氧烷的制剂，施加至粉状阻燃剂，并且在涂覆工艺期间，保持所述阻燃剂在本发明所用羧基化合物存在下运动。

在此处合适的方法中，将涂覆剂直接滴加进入待处理阻燃剂的流化床中，或者经由喷嘴注入或通过喷洒施加，其中所述涂覆剂通常与阻燃剂的表面反应并由此涂覆颗粒。在此工艺期间，缩合水以及视情况少量的醇能够经由缩合或水解产生，并且这些以自身已知的方式与工艺废气一起引入废气清洁系统，例如冷凝系统或催化或热后燃烧系统。

本发明的羧基化合物特别有利地允许在几乎完全没有任何介质的情况下涂覆，并且这意味着其由于羧基化合物的可分散性或可均化性而基本上可以省略附加的溶剂。可以使用的溶剂是戊烷，乙醇，甲醇，二甲苯，甲苯，THF，和乙酸乙酯。经济的和环境友好的方法使用形式为糊剂或固体（基于有机官能硅氧烷和/或有机官能硅烷）的制剂。优选使用少量的溶剂或没有加入溶剂。另外可以省去使用爆炸保护的体系。本发明程序另外不会产生任何滤渣或任何洗涤水。

本发明因此提供了用于改性基材（特别是无机填料，例如高岭土、TiO₂和颜料）表面的方法，并且本发明的方法基于阻燃剂更加详细地解释，其不会限制所述方法。用于改性基材表面的方法在下文中基于阻燃剂描述，通过用含硅的涂覆剂涂覆颗粒，其中有机官能硅烷或有机官能硅烷的混合物，或者低聚的有机官能硅氧烷，或至少两种所述化合物的混合物，或基于单体有机官能硅烷和/或低聚的有机官能硅氧烷的含溶剂的制剂，或基于硅氧烷的制剂被施加至（特别是粉状的）阻燃剂且该阻燃剂在涂覆工艺期间保持运动（在本发明的羧基化合物，特别是形式为硅烷水解催化剂和/或形式为硅烷醇缩合催化剂存在下）。

本发明方法中使用的含硅涂覆剂的量，基于阻燃剂的量，优选为0.05至10重量%，特别优选0.1至3重量%，其中特别优选0.1至2.5重量%，非常特别优选0.5至1.5重量%。

特别地，所述涂覆剂的施加在10秒至2小时期间在0至200℃的温度，优选在30秒至10分钟期间在20至100℃的温度，特别优选在1至3分钟期间在30至80℃的温度。

在本发明方法的适当方法中，用涂覆剂（特别是填料或阻燃剂）涂覆的基材通过暴露于热量或在减压下，或者在减压下并同时暴露于热量进行处理。

优选用涂覆剂（特别是填料或阻燃剂）涂覆的基材的该类型后处理发生在0-200℃的温度，特别地在80-150℃的温度，非常特别地在90-120的温度。

本发明的方法适当地在流动空气或流动惰性气体（例如氮气或二氧化碳）中进行。

在实施本发明方法的另一可能方法中，涂覆和任选地随后经涂覆基材（特别是填料或阻燃剂）的干燥重复一次或多次。

本发明方法优选使用中值粒度(d50值)为1-100μm(微米)，特别是2-25微米，非常特别地5-15微米的基材，特别是载体材料、填料或阻燃剂。该类型的粉状阻燃剂是适当地干燥的，即可流动的。

本发明方法中，合乎目的的是采用含溶剂的制剂，其具有低于0.5重量%含量的醇，基于整个制剂，且其pH为2-6或8-12。

为此目的优选使用下列有机官能硅烷：氨基烷基-或环氧烷基-或丙烯酰氧基烷基-或甲基丙烯酰氧基烷基-或巯基烷基-或烯基-或烷基-官能烷氧基硅烷，其中上述烃单元适当地包含1-8个碳原子和烷基可采取直链、支链或环状的形式。特别优选的有机官能烷氧基硅烷是：3-氨基丙基三烷氧基硅烷，3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷，环己基氨基丙基三甲氧基硅烷，环己基氨基丙基三乙氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，环己基氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-缩水甘油基氧丙基三烷氧基硅烷，3-丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，3-巯基丙基三烷氧基硅烷，3-巯基丙基甲基二烷氧基硅烷，乙烯基三烷氧基硅烷，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，丙基三烷氧基硅烷，丁基三烷氧基硅烷，戊基三烷氧基硅烷，己基三烷氧基硅烷，庚基三烷氧基硅烷，辛基三烷氧基硅烷，丙基甲基二烷氧基硅烷，丁基甲基二烷氧基硅烷，和烷氧基是特别是甲氧基，乙氧基，或丙氧基基团。

能够在本发明中使用的低聚有机官能硅氧烷特别地是在EP 0518057 A1以及DE 19624032 A1中揭示的那些。优选使用包括带有(i)烷基和烷氧基作为取代基的那些，特别是直链、支链或环状的烷基（具有1-24个碳原子），和烷氧基（具有1-3个碳原子），或(II)乙烯基和烷氧基和，任选的，烷基，特别是烷氧基（具有1-3个碳原子）和，任选地，直链、支链或环状的烷基（具有1-24个碳原子），其中所述低聚有机烷氧基硅烷优选具有2-50，特别优选3-20的低聚程度。

在此特别优选使用低聚的乙烯基-官能甲氧基硅氧烷，例如DYNASYLAN® 6490或Protectosil® 166，或低聚的丙基-官能甲氧基硅烷，例如DYNASYLAN TM BSM 166。

在另一适当方法中，能够优选使用基于单体有机官能烷氧基硅烷和/或低聚有机官能烷氧基硅氧烷的含溶剂的制剂，其中这些优选包含甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，和/或水作为溶剂。这些含溶剂的制剂还能够包括乳化剂。

本发明的方法通常能够如下进行：

能够将涂覆剂（其通常是液体）直接引入粉状阻燃剂（例如多磷酸铵）的床，其中该床已经通过引入气体而流化。

该方法通常用涂覆剂涂覆阻燃剂颗粒，其中所述涂覆剂与阻燃剂的表面反应，并且能够释放水解的醇或缩合水。

由此处理的阻燃剂（任选地在施加所述涂覆剂之后）在随后的混合程序中除去残余附着的水解醇或缩合水，这例如通过引入干燥的温热空气并且还降低压力实现。

尽管迄今已知的涂覆方法在有机溶剂中操作，但本发明方法通常不需要难以处理或特别环境污染的任何类型的助剂。

本发明方法还能够包括下列实用特征：

需要涂覆的阻燃剂在适当的组合件中转换至流化床。-这能够例如是在或多或少快速运行的混合器，或任何类似设备，其中引入的粉状阻燃剂适当地处于连续运动，并且单个颗粒彼此不间断的接触。还可以将气体，例如空气、氮气或CO₂，引入所述组合件，其中该气体视情况已经预热。另外能够使用可加热的组合件。

以尽可能的均匀分布将涂覆剂引入流化材料中。这能够通过经由喷嘴引入或逐滴加入或喷洒涂覆剂进入流化材料中而实现。

待施加的涂覆剂的量通常取决于需要涂覆的阻燃剂的预定目的，并且主要取决于待涂覆的阻燃剂的比表面积大小，并且还取决于待涂覆的阻燃剂的量，其中阻燃剂的比表面积和涂覆剂的具体润湿面积之间的比率能够例如作为单分子涂层的指导值。

通过本发明的方法，表面改性的阻燃剂不仅能够以简单、经济且环境友好的方式获得，而且在与未经处理的阻燃剂或与用其它涂覆剂处理的阻燃剂相比较时，已经较低的水溶性和在聚合物物料进一步加工期间的有利性质，实例是加入更大量阻燃剂(填充度)的可能性、更容易引入和对物理数据的较低影响。

本发明同样提供了能够通过本发明方法获得的表面改性的阻燃剂。

通过本发明方法表面改性和稳定化的阻燃剂能够以特别有利的效果并入多种易燃聚合物中，所述聚合物例如聚烯烃，例如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，和其共聚物，实例是ABS和SAN，饱和或不饱和聚酯，聚酰胺，和树脂，例如环氧树脂，酚醛树脂，丙烯酸树脂，呋喃树脂，聚氨酯，以及天然或合成橡胶。

但是，在本发明中表面改性的阻燃剂还能够有利地用于易燃材料的膨胀型防火涂层。

还可以通过使用能够在本发明中获得的阻燃剂使易燃的天然材料（例如木材、刨花板或纸）变得阻燃或耐火，或者使用包含本发明阻燃剂的分散体而向它们提供膨胀型防火涂层。

在本发明阻燃剂中不含卤素也是有利的，并且它们因此符合市场对于从其制造的产品的环境适应性提高的要求。

本发明因此还提供了本发明阻燃剂在聚合物配混物中的用途，以及用于向易燃的天然材料提供阻燃性的用途。

本发明还提供了改性的基材，其中该改性的基材，且特别是其外部和/或内部表面，已经用至少一种有机官能硅化合物，以及任选地用有机官能羧基化合物的至少一种反应产物改性。所述改性的基材能够类似于以上所述的阻燃剂涂层来制造。阻燃剂随之在所述方法中被另一基材替代。

优选基材自身（即本体）的改性，例如在基材的实际生产使用了硅烷、硅氧烷和羧基化合物时。实例是石膏或石膏板的制造。

特别优选基材已经用如下物质反应的反应产物的有机官能硅化合物改性：至少一种有机官能化硅烷，特别是通式III的硅烷醇，优选式III的烷氧基硅烷；和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，特别是理想化的通式I和/或II，在选自有机酸的含硅前体化合物（特别是通式IVa和/或IVb的）、有机酸和/或有机酸的不含硅前体化合物的至少一种有机官能羧基化合物存在下进行所述反应。

优选使用上述硅烷，硅氧烷，有机酸，和/或有机酸的含硅前体化合物以便获得本发明所述的改性基材。改性基材是官能化的基材，其中官能化经由超分子相互作用（特别是氢键）发生，以及在本发明经由共价的Si-O-基材键或在Si和基材之间的其它共价桥连，且特别是有机官能硅化合物已经共价键接至基材，和有机官能羧基化合物的反应产物已经共价和/或超分子键接至基材。

本发明的基材已经用如下物质反应的反应产物的有机官能硅化合物改性：a.1)至少一种通式III的烷氧基硅烷

(B)_bSiR⁴ _a(OR⁵)4_-b-a (III)

- 其中，相互独立地，b是0、1、2或3，和a是0、1、2或3，前提条件是在式III中，b+a小于或等于(≤)3，

- 其中式III中的B相互独立地是一价有机官能团，其中B是如以上所定义，

- R⁵相互独立地是甲基，乙基，正丙基，和/或异丙基，

- R⁴相互独立地是取代或未取代的含碳基团，特别是烃基团，和/或

a.2) 至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，其具有链状和/或环状结构单元，其中所述硅氧烷在理想化形式通过两个通式I和II表示，和所述交联的结构单元能够导致三维交联的硅氧烷低聚物，

其中具有链状，环状，和/或交联结构单元的取代基R由有机残基和/或羟基组成，和通式I的低聚物的低聚程度m为0≤m<50，优选0≤m<30，特别优选0≤m<20和，通式II的低聚物的低聚程度n为2≤n≤50，优选2≤n≤30，其中取代基R的定义同上，和/或

a.3) 上述通式I，II和/或III化合物中至少两种的混合物，和/或它们的缩合物和/或共缩合物和/或嵌段共缩合物，或这些的混合物

- 在所述基材存在下，和

- 在有机官能羧基化合物存在下，所述有机官能羧基化合物选自：

b.1) 通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- 其中，相互独立地，z是0、1、2或3，x是0、1、2或3，y是0、1、2或3和u是0、1、2或3，前提条件是在式IVa中z+x小于或等于(≤)3和在式IVb中y+u独立地为小于或等于(≤)2，

- R¹相互独立地对应于羰基-R³基团，其中R³对应于具有1-45个碳原子的残基，特别是对应于烃残基；

- R²相互独立地是烃基团，其中z，x，y，u，A，R²，和R¹的定义同上，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，实例是酸酐，酯，内酯，或有机阳离子的盐，和特别是天然或合成的甘油三酯和/或磷酸甘油酯，其中所述酸和/或前体化合物对应于上述定义，和/或

根据以上描述，术语改性意味着基材与有机官能硅化合物和/或有机官能羧基化合物的反应产物的共价和/或超分子桥连，且特别地意味着能够通过上述羧基化合物经由上述羧基化合物与基材的反应产物得到的那些。

本发明的基材具有HO基团，MO基团和/或O^--基团，并优选具有很多基材-O-硅-有机官能化合物，并且是有机材料、无机材料或复合材料。本发明的基材以及还有M的含义已经在以上提及。

本发明还提供了硅烷封端的（特别是金属含量降低的，优选不含金属的）聚氨酯，形式为粘合剂物料或密封料，其中该聚氨酯基于通式VIa和/或VIb（特别是通式Va的）的至少一种脂族伯或仲氨基烷氧基硅烷与聚氨酯预聚物的反应

(R⁶)_n'NH_(2-n')(CH₂)_m'Si(R⁷)_v'(OR⁸)_(3-v') VIa

或通式Vb的至少一种脂族伯或仲氨基烷氧基硅烷，

(R⁶)_n'NH_(2-n')CH₂CH(R⁷)CH₂Si(R⁷)_v'(OR⁸)_(3-v') VIb,

特别是式VIa和/或VIb的仲氨基烷氧基硅烷，其中n’是1，其中式VIa和VIb中的R⁶代表具有1-18个碳原子的直链或支链烷基，R⁷独立地为甲基，和R⁸独立地为甲基，乙基，或丙基基团，v’是0或1，n’是0或1，和m’是0、1、2或3，且特别是m’是3，或是能够以该方式获得，

- 其中，在另外的步骤中，在根据以上定义的羧基化合物（特别是硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂的形式，和/或聚氨酯交联催化剂的形式）存在下发生水解和/或缩合（特别是烷氧基的水解和/或缩合），或者视情况聚氨酯的交联。

在建筑业中，接头用来补偿各个结构单元之间的移动，所述移动例如由热膨胀或沉降引起。所述接头通常通过使用密封剂密封，例如根据DIN EN ISO 11600。经由弹性形变补偿移动是对密封剂除了密封功能之外的另一要求。制造所述密封剂的基础聚合物包括硅酮，丙烯酸酯，丁基橡胶，多硫化物，聚氨酯，和MS聚合物。硅烷交联性聚氨酯用于所述应用是新型的。

伯、优选仲氨基硅烷与含异氰酸酯的聚氨酯预聚物的反应导致硅烷封端的聚氨酯，其中这些能够通过水分交联。相应密封料和粘合剂物料的交联能够通过添加催化剂加速。本发明的羧基化合物，例如有机酸和/或有机酸的含硅前体化合物，特别是式IVa和/或IVb的，是加速交联过程的相应催化剂。

传统型含异氰酸酯的聚氨酯预聚物通常从多元醇（主要由环氧乙烷和/或环氧丙烷组成）以及脂族或芳族异氰酸酯获得。

已经发现通式(VIa)或(VIb)的脂族仲氨基硅烷与含异氰酸酯的聚氨酯预聚物在没有金属催化剂（特别是锡催化剂）的情况下的反应导致无色且低粘度的硅烷封端的聚氨酯。没有金属催化剂，例如二月桂酸二丁锡(DBTL)，对于本发明的硅烷链终止反应不是必需的。这是有利的，特别地因为高含量的锡化合物促进-NR-CO-NR基团的热分解。

根据本发明，所述硅烷封端的聚氨酯与作为催化剂的羧基化合物反应，从而特别地产生粘合剂物料和密封料。

低粘度、不含金属的硅烷封端的聚氨酯能够以简单和经济的方式与其它添加剂一起配制，所述其它添加剂的实例是填料、增塑剂、触变剂、稳定剂、颜料等等，从而产生粘合剂和密封剂。

在本发明中制造的硅烷封端的聚氨酯密封料和粘合剂物料另外特别地是环境相容的，因为它们基本上不含金属催化剂残余物，即是不含金属的。

同样优选在羧基化合物存在下使用含金属的交联催化剂。优选含金属交联催化剂（例如二丁基锡）或其它常规交联催化剂在羧基化合物存在下的使用量为低于0.06重量%至0重量%，基于密封料的总量。含金属交联催化剂能够优选地降低（在根据以上定义的羧基化合物存在下）至低于0.01-0重量%，特别优选0.005-0重量%，基于整个密封料。

硅烷封端的聚氨酯制造中的另一个优点是聚氨酯预聚物的异氰酸酯基团与通式(VIa)或(VIb)的仲脂族氨基硅烷，优选与DYNASYLAN^® 1189根据下列反应图式的快速反应：

预聚物-NCO + nBu-NH-(CH₂)₃-Si(OMe)₃ ->

预聚物-NH-CO-nBuN-(CH₂)₃- Si(OMe)₃。

当在所述方法中使用仲氨基硅烷时，可能发生但并不合意的链延长副反应（因为其提高粘度而不合意）不会观察到并因此有效地和因此有利地得到抑制：

预聚物-NH-CO-nBuN-(CH₂)₃-Si(OMe)₃ + 预聚物-NCO ->

预聚物- N(CO-NH-预聚物)-CO-nBuN-(CH₂)₃-Si(OMe)₃

本发明因此提供不含金属的（特别是不含锡的）粘合剂物料和密封料形式的硅烷封端的聚氨酯。

本发明还提供了不含金属的硅烷封端的聚氨酯，其被能够经由如下物质的反应获得：通式VIa的至少一种脂族仲氨基烷基烷氧基硅烷，例如R”-NH-(CH₂)₃Si(R¹ ^’)_x(OR² ^’)_(3-x)，对于在(VIa)中n’=1，或通式(VIb)的至少一种脂族仲氨基烷基烷氧基硅烷：R”-NH-CH₂-CH(R¹ ^’)-CH₂-Si(R¹ ^’)_x(OR² ^’)_(3-x)，其中在(VIb)中n’=1，其中在所述式(VIa)和(VIb)中的R"是直链、支链或环状的(例如环己基)烷基（具有1-18个碳原子，优选具有1-6个碳原子），R¹ ^’是甲基，和R² ^’是甲基或乙基，和x’是0或1，与聚氨酯预聚物在没有金属催化剂的情况下，其中所述聚氨酯预聚物带有至少一个末端异氰酸酯基团，

- 其中，在另外的步骤中，在如以上所定义的羧基化合物存在下发生交联过程。

作为备选，对于伯胺，n’在所述式(IVa)和/或(IVb)中能够是0。

特别地，脂族仲氨基烷基烷氧基硅烷与聚氨酯预聚物的反应在没有的锡催化剂情况下进行。此处在现有技术中使用的催化剂通常包括二月桂酸二丁锡(DBTL)或任何其它二羧酸二烷基锡化合物。

在此使用的仲氨基烷基烷氧基硅烷优选包括N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基-2-甲基丙基三甲氧基硅烷，N-(正丁基)-3-氨基-2-甲基丙基三乙氧基硅烷或N-(正乙基)-3-氨基-2-甲基丙基三甲氧基硅烷。

术语聚氨酯预聚物通常是指二醇（例如所谓的聚醚多元醇（如聚环氧乙烷或聚环氧丙烷，它们具有末端羟基且摩尔质量为200-2000克/摩尔）或多元醇（即聚醚多元醇或聚酯多元醇）或这些的混合物和至少一种二异氰酸酯的反应产物。在此通常使用过量的二异氰酸酯，以使聚氨酯预聚物包含末端异氰酸酯(NCO)基团。聚氨酯预聚物的二醇/多元醇组分能够具有聚醚结构或聚酯结构（它们具有能强烈变化的分子量）。

可以使用的二异氰酸酯适当地是脂族化合物，例如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，1,6-己二异氰酸酯(HDI)，还有芳族化合物，例如甲苯二异氰酸酯(TDI)，和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。

还优选基于脂族二异氰酸酯的聚氨酯预聚物，优选异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或1,6-己二异氰酸酯(HDI)。对于基于芳族二异氰酸酯的聚氨酯预聚物，优选二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。

本发明另外提供了用于制造不含金属的硅烷封端的聚氨酯的粘合剂物料和密封料的方法，其中如以上所定义的通式(VIa)的至少一种脂族伯和/或仲氨基烷基烷氧基硅烷，或如以上所定义的通式(VIb)的至少一种脂族伯和/或仲氨基烷基烷氧基硅烷，与聚氨酯预聚物反应，特别是在金属催化剂没有的情况下反应，其中所述聚氨酯预聚物带有至少一个末端异氰酸酯基团，-其中在另外的步骤中，在如以上所定义的羧基化合物存在下发生交联过程。

本发明还提供了羧基化合物连同通式(VIa)或(VIb)的至少一种伯和/或仲脂族氨基硅烷用于制造本发明硅烷封端的聚氨酯粘合剂物料和聚氨酯密封料的用途，特别是用于粘合剂应用和密封剂应用，其中所述物质特别地是不含金属的，优选不含锡。

所述方法通常如下进行：为了制造所述预聚物例如，二异氰酸酯能够在大约30-40℃与聚醚二醇和聚醚三醇的无水混合物混合。

反应适当地在保护气体覆盖下并排除水进行。通常使混合物在大约70℃反应直至达到恒定的异氰酸酯(NCO)含量。通常在反应期间检查（即分析）NCO含量。反应混合物能够另外包括稀释剂或溶剂，其中这优选是惰性的，实例是甲苯。可随后根据NCO含量加入仲氨基硅烷。

聚氨酯预聚物与仲氨基硅烷的反应优选在25-80℃进行，并且在本文中优选加入过量5-25mol%的仲氨基硅烷。

批料适当地在60-75℃的温度搅拌，特别是在大约70℃，直至没有进一步可检测的游离NCO。

另外可以向本发明反应的反应混合物加入“水清除剂”，实例是有机官能烷氧基硅烷，优选乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

产品是不含金属催化剂的、硅烷封端的聚氨酯，其可以有利地在羧基化合物（特别是有机酸）和/或有机酸的含硅前体化合物存在下使用，用于粘合剂应用和用于密封剂应用。

此外，在交联过程之前，硅烷封端的聚氨酯的粘度优选为12000-25000mPa s，特别优选15000-20000mPa s，(根据DIN 53015的在25℃的粘度值)。

硅烷封端的聚氨酯因此能够有利地连同羧基化合物一起使用以便制造用于粘合剂应用和用于密封剂应用的制剂。所述硅烷封端的聚氨酯能够适当地在此用作基础材料。为此，聚氨酯通常用作初始装料并且随后先与增塑剂混合。优选然后引入填料，并且随后对物质脱气。这通常随后继之以干燥剂、粘附促进剂和其它添加剂的加入。所述物质通常经历充分混合，并例如排出到料筒中。交联过程能够在羧基化合物存在下进行。

基于硅烷封端的聚氨酯的粘合剂和密封剂优选还包括不同于硅烷封端的聚氨酯的下列组分：

填料和/或颜料，增塑剂，干燥剂，粘附促进剂，流变学添加剂，例如用于产生触变性能，稳定剂，和防腐剂。

本发明因此还提供了特别是不含金属的硅烷封端的聚氨酯在如以上所定义的羧基化合物存在下用于粘合剂应用和用于密封剂应用的制剂中的用途。

本发明还提供了套件，其包括至少一种有机官能化硅烷，特别是通式III并且如以上所定义的那些，和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷，和/或这些的混合物（特别是式I和/或II的那些，如以上所定义）和/或它们的缩合物，和至少一种有机官能羧基化合物，特别是有机酸的含硅前体化合物，特别是式IVa和/或IVb的那些，和/或有机酸，特别是如上所述的饱和和/或不饱和的脂肪酸。根据本发明，硅烷、硅氧烷或这些的混合物已经连同羧基硅烷一起配制或者已经分开地配制。根据本发明，如以上所定义羧基化合物作为催化剂在水分存在下通过被热处理才被活化。

优选的套件包括二氨基官能烷氧基硅烷、烷基三肉豆蔻酸硅烷和溶剂和/或仲氨基烷氧基硅烷、烷基三肉豆蔻酸硅烷。

本发明套件的另一组分能够是以上提及的基材，特别是填料，阻燃剂，载体材料，颜料，添加剂，添加物，和/或助剂。

本发明还提供了用于制造组合物（特别是改性基材或物品）的方法，所述组合物包括有机官能硅化合物和包括硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和任选地包括溶剂以及任选地包括水，其中如以上所定义的至少一种有机官能硅烷和/或如以上所定义的至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能硅氧烷，和/或它们的混合物，和/或它们的缩合物在水分存在下在羧基化合物存在下水解和/或缩合，所述羧基化合物特别是

b.1)通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- 其中，相互独立地，z是0、1、2或3，x是0、1、2或3，y是0、1、2或3和u是0、1、2或3，前提条件是在式I中z+x小于或等于(≤)3和在式II中y+u独立地为小于或等于(≤)2，

- R¹相互独立地对应于羰基-R³基团，其中R³对应于具有1-45个碳原子的残基，

- R²相互独立地是烃基团，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，特别是酸酐，酯，内酯，或有机阳离子的盐，且特别是天然或合成的甘油三酯和/或磷酸甘油酯。

在一个实施方案中，基材存在于水解方法和/或缩合过程期间。任选地包括基材的组合物能够硬化，从而特别地产生物品或涂层。

基材能够特别地是无机的，实例是石膏，砂浆，砌砖，或混凝土，或能够是有机的，优选是填料，阻燃剂，载体材料，颜料，添加剂，添加物和/或助剂。

进行所述方法的pH通常是1-12，优选2-9，优选2-6或7-9。

特别合适的溶剂是戊烷，甲苯，二甲苯，醇，例如乙醇，丙醇，或甲醇，醚，例如THF或叔丁基甲醚，以及本领域技术人员所熟知的其它溶剂。所述溶剂能够以纯的形式或者在与水的混合物中使用。作为备选，使用的溶剂能够包括水或水/醇混合物。

特别优选的是所述方法在没有单独加入溶剂的情况下进行。所述方法因此特别地是环境友好的并相当大地降低溶剂量。在本文中特别优选组合物中的水解过程和/或缩合过程在升高的温度使用环境水分或组合物中存在的水分发生。

水解过程和/或缩合过程优选在20-120℃，特别优选在30-100℃发生。

存在可用于制造改性基材的多种方法。这些是公知的预处理方法、原位方法和干燥硅烷方法，并且为了制造改性基材的程序通常可类似于以上所述用于涂覆阻燃剂填料的过程。

本发明因此还提供了组合物，特别是改性基材或物品，其能够通过上述方法，任选地在交联和/或后硬化之后获得。

本发明还提供了如以上所定义的式IVa和/或IVb的有机酸的含硅前体化合物，特别是其中有机酸的含硅前体化合物不是末端羧基硅烷化合物，和在本发明中其是通式IVa的化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u(IVb)

- 其中，相互独立地，z是0、1、2或3，x是0、1、2或3，y是0、1、2或3和u是0、1、2或3，前提条件是在式IVa中z+x小于或等于(≤)3和在式IVb中y+u独立地为小于或等于(≤)2，其中，在一个实施方案中，z优选为1并且能够合乎目的地还是2或3，和在另一优选实施方案中z是0（对于四-α-羧基硅烷），以及，对于式IVb的相应化合物，y和u能够都是0（对于双(三α-羧基二硅烷)），

- 有机官能团形式的A可优选在式IVa和/或IVb中相互独立地对应于烷基-，烯基-，芳基-，环氧基-，二羟基烷基-，氨基烷基-，聚烷基二醇烷基-，卤代烷基-，巯基烷基-，硫烷烷基-，脲基烷基-，和/或丙烯酰氧基烷基-官能团，和特别地对应于直链、支链和/或环状的烷基残基(具有1-18个碳原子)，和/或直链、支链和/或环状的烷氧基，烷氧基烷基，芳烷基，氨基烷基，卤代烷基，聚醚，烯基，炔基，环氧基，甲基丙烯酰氧基烷基和/或丙烯酰氧基烷基基团(具有1-18个碳原子)，和/或芳基(具有6-12个碳原子)，和/或脲基烷基，巯基烷基，氰基烷基和/或异氰基烷基基团(具有1-18个碳原子)，和A能够特别地对应于式H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-CH₂-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-)_nO-，H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-和/或H₃C-(O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_nO-的聚醚，具有的链长n为1-300，特别地1-180，优选1-100，和/或异烷基基团（具有1-18个碳原子），环烷基基团（具有1-18个碳原子），3-甲基丙烯酰氧基丙基基团，3-丙烯酰氧基丙基基团，甲氧基，或乙氧基，或丙氧基基团，或氟烷基基团，乙烯基，3-缩水甘油基氧丙基基团，和/或烯丙基，和/或

A还能够对应于：

1)一价烯烃基团，特别例如是-(R⁹)₂C=C(R⁹)-M^* _k-，其中R⁹相同或不同，和R⁹是氢原子或甲基，或苯基，基团M^*代表选自-CH₂-，-(CH₂)₂-，-(CH₂)₃-，-O(O)C(CH₂)₃-或-C(O)O-(CH₂)₃-的基团，k是0或1，实例是乙烯基，烯丙基，3-甲基丙烯酰氧基丙基，和/或丙烯酰氧基丙基，正-3-戊烯基，正-4-丁烯基，或异丙烯基，3-戊烯基，己烯基，环己烯基，萜烯基，角鲨烷基，角鲨烯基，聚萜烯基，Betulaprenoxy，顺式/反式聚异丙烯基，或

- 和，在式IVb中，二价残基形式的A能够是在式IVb中的烯烃残基，实例是相应的亚烯基，例如2-亚戊烯基，1,3-亚丁二烯基，异-3-亚丁烯基，亚戊烯基，亚己烯基，亚己二烯基，亚环己烯基，亚萜烯基，亚角鲨烷基，亚角鲨烯基，聚亚萜烯基，或顺式/反式聚异丙烯基，和/或

2)A能够相互独立地在IVa和IVb两者中是一价氨基官能残基或在IVb中二价氨基官能残基，并且A特别地能够对应于下式的氨基丙基官能团-(CH₂)₃-NH₂，-(CH₂)₃-NHR’，-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH₂和/或-(CH₂)₃-NH(CH₂)₂-NH(CH₂)₂-NH₂，其中R'是具有1-18个碳原子的直链、支链或环状的烷基，或具有6-12个碳原子的芳基，

- A能够是环烷基氨基烷基残基或环己基氨基烷基残基，例如环己基氨基丙基，

- A能够对应于通式Va或Vb的以下氨基-官能团之一

R¹⁰ _h*NH_(2-h*)[(CH₂)_h(NH)]_j[(CH₂)_l(NH)]_n-(CH₂)_k- (Va)

其中0≤h≤6；h^*=0，1或2，j=0，1或2；0≤l≤6；n=0，1，或2；

在Va中0≤k≤6，和R¹⁰对应于苄基，芳基，乙烯基，或甲酰基残基和/或对应于具有1-8个碳原子的直链、支链和/或环状的烷基残基，和/或

[NH₂(CH₂)_m]₂N(CH₂)_p-(Vb)

其中在Vb中0≤m≤6和0≤p≤6。

- A在VIb中能够对应于式VI的二价双氨基官能团，

-(CH₂)_i-[NH(CH₂)_f]_gNH[(CH₂)_f*NH]_g*-(CH₂)_i*- (Vc)

其中，在式Vc中，i，i^*，f，f^*，g，和g^*相同或不同，其中i和/或i^*=0-8，f和/或f^*=1、2或3，和g和/或g^*=0，1，或2，和

3) A能够对应于环氧基残基和/或醚残基，特别地对应于3-环氧丙氧基烷基，3-环氧丙氧基丙基，环氧烷基，环氧环烷基，环氧环己基，或聚烷基二醇烷基残基，或对应于聚烷二醇-3-丙基残基，或对应于对应开环的环氧化物，其采取二醇的形式。

4) A能够对应于卤代烷基残基，实例是R^8*-Y_m*-(CH₂)_s*-，其中R^8*对应于单、寡或全氟化的烷基残基（具有1-9个碳原子），或对应于单、寡或全氟化的芳基残基，其中另外Y对应于CH₂，O，芳基，或S残基，和m^*=0或1，和s^*=0或2，和/或

5) A能够对应于硫烷烷基残基，其中硫烷烷基残基对应于-(CH₂)_q*-X-(CH₂)_q*-的通式VII，其中q*=1、2或3，X=S_p，其中p的平均值对应于2或2.18，或对应于4或3.8，其中2-12个硫原子分布在链内，和/或

6) A能够是硅烷封端的聚氨酯预聚物-NH-CO-nBuN-(CH₂)₃-。

R¹优选在式IVa和/或IVb中相互独立地对应于羰基-R³基团，即对应于-(CO)R³基团(-(C=O)-R³)，以使-OR¹是-O(CO)R³，其中R³对应于未取代或取代的烃残基(KW残基)，特别地具有1-45个碳原子，优选具有4-45个碳原子，特别是具有6-45个碳原子，优选具有6-22个碳原子，特别优选具有6-14个碳原子，其中优选具有8-13个碳原子，和特别是对应于直链、支链和/或环状的未取代和/或取代的烃残基，特别优选对应于天然或合成脂肪酸的烃残基，和R³在R¹中特别地相互独立地是饱和KW残基：-C_nH_2n+1，其中n=4-45，实例是C₄H₉，-C₅H₁₁，-C₆H₁₃，-C₇H₁₅，-C₈H₁₇，-C₉H₁₉，-C₁₀H₂₁，-C₁₁H₂₃，-C₁₂H₂₅，-C₁₃H₂₇，-C₁₄H₂₉，-C₁₅H₃₁，-C₁₆H₃₃，-C₁₇H₃₅，-C₁₈H₃₇，-C₁₉H₃₉，-C₂₀H₄₁，-C₂₁H₄₃，-C₂₂H₄₅，-C₂₃H₄₇，-C₂₄H₄₉，-C₂₅H₅₁，-C₂₆H₅₃，-C₂₇H₅₅，-C₂₈H₅₇，-C₂₉H₅₉，或者优选不饱和KW残基，例如-C₁₀H₁₉，-C₁₅H₂₉，-C₁₇H₃₃，-C₁₇H₃₃，-C₁₉H₃₇，-C₂₁H₄₁，-C₂₁H₄₁，-C₂₁H₄₁，-C₂₃H₄₅，-C₁₇H₃₁，-C₁₇H₂₉，-C₁₇H₂₉，-C₁₉H₃₁，-C₁₉H₂₉，-C₂₁H₃₃和/或-C₂₁H₃₁。相对短链的KW残基R³，实例是-C₄H₉，-C₃H₇，-C₂H₅，-CH₃(乙酰基)，和/或R³=H(甲酰基)，同样能够在所述组合物中使用。但是，由于所述KW残基具有低疏水性，所述组合物通常是基于式I和/或II的化合物，其中R¹是羰基-R³基团，选自其中R³具有含4至45个碳原子，特别地含6至22个碳原子，优选含8至22个碳原子，特别优选含6至14个碳原子，或优选含8至13个碳原子的未取代或取代烃残基的组。

R²在式IVa和/或IVb中相互独立地是烃基团，特别地取代或未取代的直链、支链和/或环状的烷基，烯基，烷芳基，烯基芳基和/或芳基（具有1-24个碳原子），优选具有1-18个碳原子；特别地在烷基的情况下具有1-3个碳原子。特别合适的烷基是乙基、正丙基和/或异丙基。特别适合的取代烃是卤代烃，实例是3-卤代丙基基团，例如3-氯丙基或3-溴丙基基团，其中这些视情况对亲核取代是敏感的，或者是能够在PVC中使用的基团。

在此处的IVa中，其中x是0和z是1或2或视情况3，A不是烷基残基和不是乙烯基残基，或者，k是1。在IVa中，如果x不是0，则A不是烷基残基或乙烯基残基，和/或如果z是0和x是0，则R³优选具有4-22个碳原子，特别优选8-14个碳原子。

-OR¹优选是肉豆蔻基残基，A特别地不是乙烯基残基和任选地不是烯烃残基和/或不是未取代的烷基残基，和x优选0。优选的羧基硅烷具有作为官能团A的氨基丙基，氨基乙基氨基丙基，氨基乙基氨基乙基氨基丙基，N-丁基氨基丙基，N-乙基氨基丙基，环己基氨基丙基，缩水甘油基氧丙基，甲基丙烯酰氧基丙基，或全氟烷基。

提及的羧基硅烷通过由相应有机官能团A取代的卤代硅烷（任选地在溶剂中）与相应的有机酸，特别是相应的羧酸反应而制造。

(A)_zSiR² _x(Hal)_4-z-x (IVa^*)

相应氯硅烷的制造是本领域技术人员公知的。替代性的可用方法是酯交换方法或与羧酸的盐反应。

本发明还提供了如权利要求1-10中的任一项所述的改性基材，或特别是如权利要求11所述聚氨酯，用于或作为粘合剂，密封料，聚合物物料，粘合剂物料(Klebmass)，粘附剂物料(Haftmass)、色料，和/或漆料的用途。

本发明还提供了根据以上定义的羧基化合物（特别是式IVa和/或IVb的），和/或有机酸，连同至少一种有机官能化硅烷（特别是式III的），和/或至少一种直链、支化、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷（特别是式I和/或II的），和/或这些的混合物用于基材的处理、改性、疏水化和/或疏油化的用途，或向基材提供防手指印和/或防涂鸦性质的用途，或作为粘合促进剂或粘结剂、或建筑物防护物的用途。

本发明还提供了有机酸的至少一种含硅前体化合物在物品（特别是成型体，优选线缆、软管或管道，特别优选饮用水管道，或者医疗技术领域中的软管）制造中的用途。

本发明还提供了硅烷和/或硅氧烷（特别是正丙基乙氧基硅氧烷和本发明的羧基化合物的低聚混合物）用于处理基材表面（特别是光滑、多孔和/或粒状的基材）的用途，特别优选提供具有拒水性质(疏水化)、具有拒油性质(疏油化)或拒污垢性质，或具有抵抗生物集群和/或耐腐蚀性质的无机表面。所述低聚混合物可以适当地用于防涂鸦应用或在组合物中使用，特别是在组合物中用于防涂鸦应用，特别是连同含氟有机化合物和氟-官能硅烷或硅氧烷。

特别地，硅烷和/或硅氧烷，和本发明的羧基化合物，优选正丙基乙氧基硅氧烷的硅氧烷与羧基化合物的低聚混合物，适用于建筑材料或结构体的深入浸渍，非常特别地用于矿物建筑材料，例如混凝土，石灰质的砂岩，花岗岩，石灰，大理石，珍珠岩，渣块，砖，素烧板，琉璃砖，天然石料，膨胀混凝土，纤维水泥，混凝土预制建筑物，矿物灰浆，无缝地面，和粘土物品，以及人造石，砌砖，建筑立面，屋顶，以及结构体，例如桥，海港，住宅，工业建筑物，和公共建筑，实例是停车场，火车站，或学校，以及制成组分，例如铁路枕木或L砖，只作为少许实例提及。

所得硅烷和/或硅氧烷与本发明羧基化合物（优选硅氧烷低聚物）的混合物能够用于疏水化，或者使材料变得拒油、拒污垢和/或拒色料，或使它们变得抵抗生物集群和/或耐腐蚀，或使它们变得粘合，和/或用于纺织品、皮革、纤维素产品和淀粉产品的表面改性，以及用于玻璃纤维和矿物纤维的涂覆，或粘结剂的形式或加入粘结剂的形式，或用于填料的表面改性，用于改进分散体和乳液的流变性质，或作为粘合促进剂，例如用于改进有机聚合物在无机基材上的粘合，或作为脱模剂，或交联剂，或添加物，用于色料和漆料。

所得硅烷和/或硅氧烷与本发明羧基化合物的混合物能够适当地用于防涂鸦应用或在试剂中使用，特别地在组合物中用于防涂鸦应用，特别地连同含氟有机化合物和氟-官能硅烷或硅氧烷。

本发明提供包含正丙基乙氧基硅氧烷和羧基化合物的本发明混合物用于处理的光滑、多孔和/或粒状基材的用途，所述基材的实例是粉末，粉尘，砂，纤维，无机或有机基材的片材，例如石英，二氧化硅，火焰二氧化硅，含氧化硅的矿物，二氧化钛，和其它含氧的钛矿物，氧化铝，和其它含氧化铝的矿物，氢氧化铝，例如三氢氧化铝，氧化镁和含氧化镁的矿物，氢氧化镁，例如二氢氧化镁，碳酸钙和含碳酸钙的矿物，高岭土，硅灰石，滑石，硅酸盐，页硅酸盐，以及它们的各种改性变体，即锻烧的、研磨的高岭土等等；玻璃纤维，矿物-羊毛纤维，以及特定陶瓷粉末，例如碳化硅，氮化硅，碳化硼，氮化硼，氮化铝，碳化钨，金属或金属粉末，特别是铝，镁，硅，铜，铁，以及金属合金，和炭黑。

以下实例进一步提供本发明的说明。

A)烷基-或烯基三羧基硅烷，或四羧基硅烷的制造

通用实施例：

a) 向制造通式IVa和/或IVb的有机官能羧基硅烷，例如用于制造有机官能三羧基硅烷，将1摩尔硅烷与3摩尔，或过量，的有机一元羧酸直接反应或在惰性溶剂中反应，特别是在升高的温度反应。为了反应氨基-官能硅烷，能够优选用羧酸的盐，实例是镁盐，例如硬脂酸、月桂酸或肉豆蔻酸的镁盐进行所述反应，或者用酸的相应酯，在脱水情况下进行反应。任选地，氨基必须预先用常规保护基封端。优选通过g)中描述的方法制造氨基羧基硅烷。

b) 作为备选，为了制造有机官能三羧基硅烷，1摩尔有机官能三氯硅烷能够相应地与3摩尔或过量的有机一元羧酸直接反应或在惰性溶剂中反应。优选所述反应在升高的温度，例如在至多溶剂沸点，或在有机脂肪酸或有机酸的熔点附近反应。

c) 为了制造四羧基硅烷，将1摩尔四卤代硅烷，特别是四氯化硅或四溴硅烷，与4摩尔，或与过量，的至少一元羧酸例如脂肪酸或脂肪酸混合物反应。所述反应能够直接经由熔化或在惰性溶剂中，优选在升高的温度直接进行。

d) 为了制造烯基三羧基硅烷，将1摩尔烯基三氯硅烷或一般地说烯基三卤代硅烷与3摩尔，或过量，的有机一元羧酸直接反应，或者在惰性溶剂中反应，特别是在升高的温度反应。

e) 作为制造烷基三羧基硅烷，1摩尔烷基三氯硅烷相应地与3摩尔或过量的有机一元羧酸直接反应或在惰性溶剂中反应。优选所述反应在升高的温度，例如在至多溶剂沸点，或在有机脂肪酸或有机酸的熔点附近反应。

f) 为了制造四羧基硅烷，将1摩尔四卤代硅烷，特别是四氯化硅或四溴硅烷，与4摩尔或过量的至少一种一元羧酸例如至少一种脂肪酸或脂肪酸混合物反应。所述反应能够直接经由熔化或在惰性溶剂中，优选在升高的温度直接进行。

g) 为了制造氨基-官能羧基硅烷，首先制造卤代丙基或卤代烷基硅烷，实例是氯丙基三羧基硅烷。在烷基残基处卤素的亲核取代可用来在氨基烷基硅烷或氨存在下制造氨基羧基硅烷。还可以相应地制造羧基硅烷的二氨基烷基化合物。

实施例1

乙烯基三硬脂基硅烷的制造

1摩尔乙烯基三氯硅烷与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔硬脂酸的反应:50g硬脂酸(50.1g)与150.0g甲苯预先置入烧瓶中。固体在略微加热之后溶解。冷却后产生浑浊的高粘性物料，其在再加热时再次形成澄清液体。油浴在实验开始时设置在95℃，以及大约20分钟的混合时间产生澄清液体。然后用移液管快速地滴加9.01g乙烯基三氯硅烷。在大约10分钟之后，混合物为澄清液体，并将油温度调节至150℃。在实验开始大约另外3小时后，将混合物在惰性气体下冷却。将其通过蒸馏除去甲苯而后处理。这产生白色固体，其在熔化时具有油状和浅黄色外观。为了进一步提纯，固体能够重新经历旋转蒸发器处理，例如在大约90℃的油浴温度和在<1毫巴真空处理较长的时间(3-5h)。固体经由NMR(¹H，¹³C，²⁹Si)表征为乙烯基三氯硅烷。

实施例2

乙烯基三癸酸(Vinyltridecansäure)的制造

1摩尔乙烯基三氯硅烷与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔癸酸(Caprinsäure)的反应:60.0g癸酸(癸酸)和143.6g甲苯一起预先置入烧瓶中。油浴在实验开始时设置在80℃，并缓慢滴加乙烯基三氯硅烷(对于19.1g大约0.5小时)，同时底部温度(Sumpftemperatur)为大约55℃。在大约45分钟后，油温度提高到150℃。在大约另外2小时的反应时间后，关掉油浴，但继续搅拌、水冷却和氮气保护直至完全冷却。将澄清液体转移至单颈烧瓶，并在旋转蒸发器中脱去甲苯。油浴温度设置为大约80℃。将真空逐步调节至<1毫巴。产品是澄清液体。液体经由NMR(¹H，¹³C，²⁹Si)表征为乙烯基三辛基硅烷(Vinyltricaprylsilan)。

实施例3

十六烷基三辛基硅烷的制造

1摩尔Dynasylan^® 9016(十六烷基三氯硅烷)与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔癸酸的反应:73.1g癸酸(癸酸)与156.2g甲苯一起预先置入烧瓶中。油浴在实验开始时设置为95℃，并在大约25分钟时间内滴加50.8g Dynasylan^® 9016。在大约30分钟后，油温度提高到150℃。实验在回流大约1.5小时后终止。在旋转蒸发器中从澄清液体脱去甲苯。油浴温度设置为大约80℃。将真空逐步调节至<1毫巴。产品是带有略微刺激臭味的黄色油状液体。液体经由NMR(¹H，¹³C，²⁹Si)表征主要为十六烷基三辛基硅烷。

实施例4

乙烯基三棕榈基硅烷的制造

1摩尔乙烯基三氯硅烷与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔棕榈酸的反应:102.5g棕榈酸与157.0g甲苯一起预先置入烧瓶中。油浴在实验开始时设置为92℃，并在大约15分钟时间内缓慢滴加22.0g乙烯基三氯硅烷。在大约70分钟后，油温度提高到150℃。混合物在回流下加热大约4小时，并随后通过蒸馏除去甲苯。将油浴温度调节至大约80℃，并将真空逐步调节至2毫巴。产品的冷却产生白色的可再熔化的固体。固体能经由NMR(¹H，¹³C，²⁹Si)表征为乙烯基三棕榈基硅烷。

实施例5

氯丙基三棕榈基硅烷的制造

1摩尔CPTCS(氯丙基三氯硅烷)与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔棕榈酸的反应:40.01克棕榈酸预先置入到三颈烧瓶中，并油浴加热。一旦全部棕榈酸已经溶解，就在大约10分钟时间内滴加11.03克CPTCS(99.89%纯度(GC/WLD))。温度最后提高到130℃。在大约3.5小时后，在连接的气体洗涤器瓶子中不再观察到气体活性，并终止合成。在旋转蒸发器中除去甲苯。在随后时间点，将固体再熔化和在大约90℃的油浴温度在<1毫巴真空下搅拌。大约4.5小时后，不再观察到气泡。固体经由NMR(¹H，¹³C，²⁹Si)表征为氯丙基三棕榈基硅烷。

实施例6

丙基三肉豆蔻基硅烷的制造

1摩尔PTCS(丙基三氯硅烷，98.8%纯度)与在作为溶剂的甲苯中的3摩尔肉豆蔻酸反应。反应类似于上述实施例。反应产物表征为丙基三肉豆蔻基硅烷。

实施例7

乙烯基三肉豆蔻基硅烷的制造

Dynasylan^® VTC与肉豆蔻酸的反应:40.5克肉豆蔻酸和130克甲苯预先置入到反应烧瓶中，并且混合和加热至大约60℃。通过滴液漏斗在15分钟时间内滴加9.5克Dynasylan^® VTC。在加入期间，烧瓶中的温度提高大约10℃。在加入后，继续搅拌15分钟，并随后将油浴温度提高到150℃。在继续搅拌期间，能够观察到气体逸出(HCl气体)。继续搅拌直至不再观察到气体逸出(气体排放阀)，并继续搅拌3小时。在批料冷却后，通过在大约80℃在减压下(0.5毫巴)蒸馏而除去未反应的Dynasylan^® VTC和甲苯。将保持在反应烧瓶中的产物在烧瓶中在N₂保护下存储过夜并随后排放而不进一步后处理。产物随后凝固。获得大约44.27克粗产物。

实施例8

丙基三肉豆蔻基硅烷的制造

Dynasylan^® PTCS与肉豆蔻酸的反应:40.5克肉豆蔻酸和150克甲苯预先置入到反应烧瓶中，并且混合和加热至大约60℃。通过滴液漏斗在15分钟时间内滴加Dynasylan^® PTCS。在加入期间，烧瓶中的温度提高大约10℃。在加入后，将油浴温度提高到150℃并继续搅拌3小时。在继续搅拌期间，能够观察到气体逸出，HCl气体。继续搅拌，直至在气体排放阀处不再观察到气体逸出。在批料冷却后，通过在大约80℃在减压下(0.5毫巴)蒸馏而除去未反应的Dynasylan^® PTCS和甲苯。将产物存储在惰性气体下并凝固。获得大约44.0克粗产物。

实施例9

乙烯基三硬脂基的制造

为此，1摩尔乙烯基三氯硅烷与如下物质反应：3摩尔硬脂酸镁

7.8g 乙烯基三氯硅烷，

43g 硬脂酸镁

150g 甲苯(I349426710，Merck)

将硬脂酸镁和甲苯用作初始装料。乙烯基三氯硅烷用移液管以两个阶段在连续搅拌下快速滴加。这产生白色的悬浮液。在一定混合时间(几分钟)后，在持续搅拌(磁性搅拌器)下将悬浮液加热至大约100℃。在烧瓶内的蒸气相用pH试纸分析。所述蒸气相是强酸性的。将油浴留在100℃大约另外10小时，并继续在该温度持续搅拌。油浴温度随后提高到150℃。所述蒸气相保持为强酸性的。实验在大约另外6小时之后终止。在玻璃烧瓶中的液体借助于折叠过滤器过滤并装载至单颈烧瓶。在折叠过滤器上的固体不溶于水。

几天以后，单颈烧瓶的内容物是澄清的，并且在底部存在细小沉积物。烧瓶的内容物首先通过压滤(氮气)与固体分离，且甲苯最后经由旋转蒸发器通过蒸馏除去。所得固体是白色-淡褐色和结晶的。熔点为150-160℃。熔融液体是粘性的。借助NMR用于表征。

实施例10

通过酯交换制造羧基硅烷

实施例10.1

1摩尔乙烯基三甲氧基硅烷与5摩尔肉豆蔻酸反应

1摩尔乙烯基三甲氧基硅烷与5摩尔肉豆蔻酸反应，其中利用正庚烷作为夹带剂。

使用的实验设备包括四颈烧瓶和维格罗分馏柱，以及具有可手动调节的回流比的水冷蒸馏设备(磁性搅拌器，油浴，N₂保护)。正庚烷被预先置入。随后加入肉豆蔻酸，并最后加入乙烯基三甲氧基硅烷。油浴设置为125℃。一旦已经在柱的顶部建立回流，通过除去非常少量的蒸馏物(馏分1)起动。形成两相。用几小时以这样的方式设定输出比率以致顶部温度不会过度提高。经后处理酯交换产物是略微浅黄色的固体。NMR分析表征最终产品主要为乙烯基三肉豆蔻酸酯。

实施例10.2

1摩尔乙烯基三甲氧基硅烷与5摩尔肉豆蔻酸酯交换，利用正庚烷作为夹带剂，使用水分离器

对于该批料，除了四颈烧瓶和维格罗分馏柱之外还使用具有下游水分离器的简单蒸馏桥。(磁性搅拌器，油浴，和N₂保护)。为了防止蒸汽经由回流连接进入水分离器，安装小的水冷凝器，其在此冷凝蒸汽并由此推动蒸汽仅仅通过维格罗分馏柱逸出。首先加入肉豆蔻酸(十四酸)，然后正庚烷，和最后乙烯基三甲氧基硅烷。油浴设置为155℃。

在一定时间之后，建立平衡且蒸气相冷凝并缓慢地滴入水分离器中。立即形成两相。在几小时后，水分离器充满至上部相溢流的程度。不用借助额外的力，使液体流回在所述柱底部。当靠近酯交换方法末尾时顶部温度持续下降时，将油浴温度提高到165℃。获得恒定回流。在蒸馏过程之前，观察到烧瓶的内容物是澄清液体。正庚烷在蒸馏过程中容易地除去。在一定时间（在此期间在底部温度为乙烯基三甲氧基硅烷的沸点左右(在大气压下大约123℃)和顶部温度持续下降(几乎没有输出)）之后，终止蒸馏过程。经后处理的酯交换产物是带有部分液体的略微浅黄色的固体，并且能够通过加热再熔化。

NMR分析表征最终产品主要为乙烯基三肉豆蔻酸酯。

A)在密封的具有测量仪器和搅拌器的实验室规模圆底玻璃烧瓶中制造溶胶-凝胶涂覆体系。

实施例11

由如下组成的溶胶-凝胶体系：甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷

563g甲基三甲氧基硅烷，

41g苯基三甲氧基硅烷，

50g异丙醇，

100g甲氧基丙醇，

62g水，

5g肉豆蔻酸

溶剂，酸，和水预先置入。在搅拌下将硅烷混合并计量加入酸-水-溶剂混合物中。在几分钟内，溶液变得澄清，并将其再搅拌大约30分钟。该溶液可以供多天使用。使用刮刀施加至铝，产生厚度为0.5-15微米的柔性透明涂层。最好在升高的温度(例如在200℃5分钟)达到硬化。

实施例12

由如下组成的溶胶-凝胶体系：甲基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷

737g甲基三乙氧基硅烷，

50g苯基三乙氧基硅烷，

50g异丙醇，

100g甲氧基丙醇，

62g水，

5g癸酸

实施例13

由如下组成的溶胶-凝胶体系：缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三甲氧基硅烷

225克3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷，

25克十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三甲氧基硅烷(还缩写成十三氟辛基三甲氧基硅烷)，

442克异丙醇，

265克水，

5克癸酸

溶剂，酸，和水预先置入。在搅拌下将硅烷混合并计量加入酸-水-溶剂混合物中。在24h内，溶液变得澄清，并将其再搅拌大约24小时。该溶液可以供多月使用。使用刮刀施加至铝，产生厚度为0.5-15微米的柔性透明涂层，其对于施加的液体具有显著的斥液效果(接触角>90°)。最好在升高的温度(例如在200℃10分钟)达到硬化。

实施例14

由如下组成的溶胶-凝胶体系：缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷

265克3-缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷，

27克十三氟辛基三乙氧基硅烷，

442克异丙醇，

265克水，

5克癸酸

实施例15

由如下组成的溶胶-凝胶体系：缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和四甲氧基硅烷

229克甲基三甲氧基硅烷，

255克3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷，

73克四甲氧基硅烷，

224克甲氧基丙醇，

75克水，

5克硬脂酸。

将溶剂，酸，和水预先置入。在搅拌下将硅烷混合并计量加入酸-水-溶剂混合物中。在几分钟内，溶液变得澄清，并将其再搅拌大约10分钟。该溶液可以供多天使用。使用刮刀施加至铝，产生厚度为0.5-15微米的柔性透明涂层。最好在升高的温度(例如在200℃10分钟)达到硬化。

实施例16

由如下组成的溶胶-凝胶体系：缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷

300克甲基三乙氧基硅烷，

300克3-缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷，

100克四乙氧基硅烷，

224克甲氧基丙醇，

75克水，

5克棕榈酸

溶剂，酸，和水预先置入。在搅拌下将硅烷混合并计量加入酸-水-溶剂混合物中。在几分钟内，溶液变得澄清，并将其再搅拌大约30分钟。该溶液可以供多天使用。使用刮刀施加至铝，产生厚度为0.5-15微米的柔性透明涂层。最好在升高的温度(例如在200℃15分钟)达到硬化。

B)在长链脂肪酸存在下的填料处理

实施例17

氢氧化铝

用1重量%烷基硅烷低聚物Dynasylan® 9896或烷基硅烷Dynasylan® OCTEO处理ATH

设备：Lödige混合器(可加热，真空干燥)，油浴：70-80℃

填料使用量：1500克

首先，将填料装载至加热的混合室(大约60℃)，并起动混合程序。在所述室中测量的温度首先下降到低于50℃。一旦温度升高超过50℃，降低转速，并将硅烷加入至所述混合器(注射/逐滴加入在填料上)。必须注意硅烷总是仅仅与填料接触。然后将转速缓慢调节至大约200转每分，且混合物混合20分钟。一旦20分钟已经到期，施加真空(大约400毫巴)，并在施加真空之前在此处将转速降低至大约50转每分；其在所需的减压已经达到以后才再次缓慢提高到200转每分。在60分钟的干燥时间之后，从混合器除去填料。

实施例18

氢氧化铝

用1重量%硅烷(烷基硅烷低聚物Dynasylan^® 9896和分别地烷基硅烷Dynasylan^® OCTEO，具有附加的1重量%硬脂酸，基于所述硅烷)处理ATH

设备：Lödige混合器(可加热，真空干燥)，油浴：70-80℃

使用的填料量：1500克

首先，将填料装载至加热的混合室(大约60℃)，并起动混合程序。在所述室中测量的温度首先下降到低于50℃。一旦温度升高超过50℃，降低转速，并将硅烷加入至所述混合器(注射/逐滴加入在填料上)。必须注意硅烷总是仅仅与填料接触。然后将转速缓慢调节至大约200转每分，且混合物混合15分钟。一旦15分钟已经到期，施加真空(大约400毫巴)，并在施加真空之前在此处将转速降低至大约50转每分；其只是在所需的减压已经达到以后再次缓慢提高到200转每分。在40分钟的干燥时间之后，从混合器除去填料。

功效试验：

-浮选试验

将水装载至两个玻璃烧杯。将未经处理的和经处理的填料的刮铲尖端试样放置在每个水表面上，并在填料下沉之前将秒表用来测量时间。

-渗透试验

将许多经处理和未经处理的试样靠着彼此堆放，并将1毫升水的水滴放置在各个堆上。测定在水滴向下渗透进入材料之前的时间。

从在相对短的反应时间之后在硬脂酸存在下的硅烷处理和在明显更长时间之后没有脂肪酸的处理发现同样良好的结果。

实施例19

用硅烷在Primax混合器中处理填料

将TiO₂(Kronos® 2081)用作Primax混合器的不锈钢容器中的初始装料。在所述填料上分别分份滴加1-2毫升的硅烷。在逐滴过程期间，使所述混合器在缓慢凝固下混合(标度点1)。在硅烷加入之间，混合在标度点1分别持续大约1分钟。一旦所有硅烷已经加入，在标度点2.5继续混合15分钟。将填料放置在不锈钢片材上并最后在80℃干燥至少3.5小时。

实施例20

用硅烷在棕榈酸存在下处理填料

将TiO₂(Kronos® 2081)用作Primax混合器的不锈钢容器中的初始装料。在所述填料上分别分份滴加1-2毫升的硅烷（基于该硅烷包含1重量%棕榈酸）。在逐滴过程期间，使所述混合器在缓慢阶段混合(标度点1)。在硅烷加入之间，混合在标度点1分别持续大约1分钟。一旦所有硅烷已经加入，在标度点2.5继续混合15分钟。将填料放置在不锈钢片材上并最后在80℃干燥至少2.5小时。

功效试验：含水分散体的稳定性

将100毫升水放置在玻璃烧杯中，并加入5克经处理的填料。注意所得分散体以观察是否有颗粒沉降。

C) 密封剂制造：

C.1)在50℃溶解下列羧基化合物：山萮酸，肉豆蔻酸，丙基硅烷三肉豆蔻酸酯，以及乙烯基硅烷三肉豆蔻酸酯，从而在邻苯二甲酸二异十一烷基酯(DIDP)中产生按重量计10%浓度的溶液。为了制造硅烷封端的聚氨酯密封料，将丙基硅烷三肉豆蔻酸酯和乙烯基硅烷三肉豆蔻酸酯分别加入至硅烷封端的聚氨酯。

在每一情况下，在高速混合器中制造100克密封料，以及此处的对比配制剂包括0.006%二乙酰丙酮二丁基锡，且两种硅烷三羧酸酯的加入量分别是在DIDP中10重量%浓度溶液的1重量%。这对应于加入0.1重量%纯的羧酸酯。从增塑剂总量中减去羧酸酯溶液的增塑剂含量。

密封料的试验

将刚刚制造的密封料装载至硬化楔形物中，并将少量施加至纸板。后者用来测定密封料的结皮。

结皮

锡催化的试样在1小时之后形成皮，没有可观察到的残余线条。包含三羧基硅烷的物质在当时仍然呈现出线条。在24小时之后的另一试验显示三羧基硅烷催化的密封料存在残余粘性。该发现显示出硬化楔形物。

完全硬化

利用三羧基硅烷时，与锡催化剂体系比较，在密封料的完全硬化中在开始时仅仅存在略微延迟。在2天后，完全硬化已经在三羧基硅烷催化的密封料中进行至4毫米并在锡催化的体系的情况下进行至5毫米。在7天后，完全硬化已经在两试样中都进行至10毫米。

C.2)用酸或“羧基硅烷”制造SPU密封料

仅仅PT-或VT-肉豆蔻酸连同二乙酰基丙酮二丁基锡在我们的标准SPU配制剂中一起使用。在每一情况下将100克物质在高速混合器中制造，其中此刻包括0.006%的二乙酰基丙酮二丁基锡并分别加入1%的在DIDP中的两种羧酸酯的10%浓度溶液。后者对应于加入0.1%纯的羧酸酯。从增塑剂总量中减去羧酸酯溶液的增塑剂含量。

由此获得的硬化值和存放时间值类似于利用纯锡催化剂获得的那些，但优点是明显降低量的锡催化剂，以及所得较低的金属含量和降低的毒性。

B) 建筑物的保护-石膏的物料疏水化

为此，将下列配制剂分散在调制水中并施加。在凝固之后，将试样去皮并在干燥器中在40℃干燥大约8小时。然后将试样在室温下干燥一周并试验。对石膏板和浸渍的石膏板的要求限定在DIN EN 520(自2005年9月起有效-石膏板的耐火性能)中。水下贮存两小时之后的吸水率必须小于10重量%。

配制剂：

1. 30重量%IBTEO(异丁基三乙氧基硅烷)+30重量%Dynasylan A+1重量%硬脂酸+39重量%乙醇

2. 30重量%IBTEO(异丁基三乙氧基硅烷)+30重量%Dynasylan A+3重量%硬脂酸+37重量%乙醇

3. 30重量%266(丙基三乙氧基硅烷低聚物)+30重量%Dynasylan A+1重量%硬脂酸+39重量%乙醇

4. 30重量%IBTEO(异丁基三乙氧基硅烷)+30重量%Dynasylan A+3重量%棕榈酸+39重量%乙醇

5. 比率为1:2的硬脂酸和HS 2909，其中HS 2909是20重量%溶液；(HS2909：氨基烷基-官能共低聚物)

加入至石膏的配制剂的量如下：配制剂1、3和4分别为2重量%，配制剂2为3重量%，和配制剂5为1重量%，基于石膏的总量。

提及的所述配制剂与未经处理的试样比较将石膏的吸水率降低大约5重量%。

Claims

1.至少一种有机官能羧基化合物作为硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂的用途，

特征在于

所述羧基化合物是有机酸或有机酸的含硅前体化合物，或有机酸的不含硅前体化合物。

2.至少一种有机官能羧基化合物用于基材，特别是具有能缩合官能团的基材，的表面改性的用途，

特征在于

3.如权利要求1或2所述的用途，

特征在于

所述有机官能羧基化合物选自

b.1)通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- R²相互独立地是烃基团，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，

和，在如下物质存在下：至少一种有机官能化的硅烷；和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷，和/或它们的混合物，和/或缩合物；和，任选地，在基材存在下，

充当硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和/或充当用于基材表面改性的催化剂。

4.如权利要求3所述的用途，

特征在于

a.1) 所述有机官能化硅烷是通式III的烷氧基硅烷，

(B)_bSiR⁴ _a(OR⁵)_4-b-a (III)

- 其中式III中的B相互独立地是一价有机官能团，

- R⁵相互独立地是甲基，乙基，正丙基，和/或异丙基，

- R⁴相互独立地是取代或未取代烃基团，和/或

a.2) 具有链状和/或环状结构单元的直链、支链、环状和/或三维交联的低聚有机官能化硅氧烷在理想化形式通过两个通式I和II表示，其中所述交联的结构单元能够导致三维交联的硅氧烷低聚物，

a.3) 是提及的通式I、II和/或III化合物中至少两种的混合物，和/或

a.4) 是上述式I、II和/或III化合物中至少两种的反应产物形式的混合物，和/或它们的共缩合物和/或嵌段共缩合物。

5.如权利要求1-4中任一项所述的用途，

特征在于

所述基材是具有HO基团、具有MO基团和/或具有O^--基团的有机材料或无机材料，或者是复合材料，其中M对应于有机或无机阳离子。

6.如权利要求1-5中任一项所述的用途，

特征在于

所述基材是结构元件，阻燃剂，填料，载体材料，稳定剂，添加剂，颜料，添加物，和/或助剂。

7.经改性的基材，

特征在于

其已经用至少一种有机官能硅化合物以及任选地用有机官能羧基化合物的至少一种反应产物改性。

8.如权利要求7所述的基材，

特征在于

所述基材

- 已经用如下物质在选自有机酸的含硅前体化合物、有机酸和/或有机酸的不含硅前体化合物的至少一种有机官能羧基化合物存在下的反应的反应产物的有机官能硅化合物改性：至少一种有机官能化硅烷；和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷。

9.如权利要求7或8所述的基材，

特征在于

所述有机官能硅化合物是得自如下物质的反应的反应产物：

a.1)至少一种通式III的烷氧基硅烷

(B)_bSiR⁴ _a(OR⁵)4_-b-a (III)

- 其中式III中的B相互独立地是一价有机官能团，

- R⁵相互独立地是甲基，乙基，正丙基，和/或异丙基，

- R⁴相互独立地是取代或未取代的含碳基团，和/或

a.2) 具有链状和/或环状结构单元的至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷，其能够在理想化形式通过两个通式I和II表示，其中所述交联的结构单元能够导致三维交联的硅氧烷低聚物，

a.3) 上述式I、II和/或III化合物中至少两种的混合物，和/或它们的共缩合物和/或嵌段共缩合物，或这些的混合物

- 在所述基材存在下，和

b.1)通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u (IVb)

- R²相互独立地是烃基团，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，

特别是酸酐、酯、内酯或有机阳离子的盐，特别是天然或合成的甘油三酯和/或磷酸甘油酯，

且特别地，羧基化合物的反应产物通过上述羧基化合物与所述基材的反应得到。

10.如权利要求7-9中任一项所述的基材，

特征在于

其具有HO基团、MO基团和/或O^--基团，并且是有机或无机材料、或复合材料。

11.硅烷封端的，特别是不含金属的，聚氨酯，所述聚氨酯作为粘合剂物料或密封料，其中该聚氨酯基于如下物质与聚氨酯预聚物的反应：通式VIa的至少一种脂族的伯或仲氨基烷氧基硅烷

(R⁶)_n'NH_(2-n')(CH₂)_m'Si(R⁷)_v'(OR⁸)_(3-v') VIa

或通式Vb的至少一种脂族的伯或仲氨基烷氧基硅烷，

(R⁶)_n'NH_(2-n')CH₂CH(R⁷)CH₂Si(R⁷)_v'(OR⁸)_(3-v') VIb,

特别是式Va和/或Vb的仲氨基烷氧基硅烷，其中n’是1，其中式Va和Vb中的R⁶代表具有1-18个碳原子的直链或支链烷基，R⁷独立地为甲基，和R⁸独立地为甲基、乙基或丙基基团，v’是0或1，n’是0或1，和m’是0、1、2或3，且特别地m’是3，

- 其中，在另外的步骤中，水解和/或缩合，特别是烷氧基的水解和/或缩合，在根据以上定义的羧基化合物存在下发生。

12.套件，其包含至少一种有机官能硅烷和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷，和/或这些的混合物和/或缩合物，并包含至少一种有机官能羧基化合物。

13.用于制造组合物的方法，所述组合物包含有机官能硅化合物和包含硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，和任选地包括溶剂以及任选地包括水，特征在于至少一种有机官能硅烷和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷，和/或它们的混合物，和/或它们的缩合物在水分存在下在羧基化合物存在下进行缩合和/或水解，所述羧基化合物特别是

b.1)通式IVa的有机酸的含硅前体化合物，

(A)_zSiR² _x(OR¹)_4-z-x (IVa)

(R¹O)_3-y-u(R²)_u(A)_ySi-A-Si(A)_y(R²)_u(OR¹)_3-y-u(IVb)

- R²相互独立地是烃基团，和/或

b.2)有机酸，其选自

iii.a) 包含4-45个碳原子的羧酸，

iii.b) 饱和和/或不饱和的脂肪酸，和/或

iii.c) 天然或合成的氨基酸，和/或

b.3)有机酸的不含硅前体化合物，

特别是酸酐，酯，内酯，或有机阳离子的盐，且特别是天然或合成的甘油三酯和/或磷酸甘油酯。

14.如权利要求13所述的方法，

特征在于

存在基材。

15.能够如权利要求13或14获得的组合物，特别是改性的基材。

16.如权利要求1-15中任一项所述的经改性的基材或组合物，或特别是如权利要求11所述聚氨酯，用于粘合剂，密封料，聚合物物料，粘合剂物料，粘附剂物料、色料，和/或漆料的用途。

17.根据以上定义的羧基化合物连同至少一种有机官能化硅烷和/或至少一种直链、支链、环状和/或三维交联的低聚的有机官能化硅氧烷，和/或这些的混合物和/或缩合物用于基材的处理、改性、疏水化和/或疏油化的用途，或向基材提供防手指印和/或防涂鸦性质的用途，或作为粘合促进剂或粘结剂的用途。

18.如以上所定义的式IVa和/或IVb的有机酸的含硅前体化合物。