CN104159905A - 有机硅化合物及其用于制备亲水性表面的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及式(I)的有机硅化合物，其中，基团和标号具有权利要求1中所指定的含义，条件是式(I)的化合物的三个基团(R1)中的碳原子数之和为6到24。用于制备其的方法及其用途，具体地，在添加到可固化混合物中时，在固化之后化合物赋予可固化混合物亲水性表面，或者可以在固化之后施加到硅酮弹性体的表面上，在这种情况下，化合物锚定至表面并由此赋予硅酮弹性体亲水性表面。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅化合物、涉及用于制备有机硅化合物的方法、涉及其用于制备亲水性表面的用途、并且涉及具有亲水性表面的硅酮弹性体。具体地，本发明涉及当被添加到可固化混合物时在固化之后使其产生亲水性表面的化合物或者在固化之后可被施加到硅酮弹性体表面的化合物，在这种情况下，化合物锚定(固定，anchor)至表面并且由此使硅酮弹性体产生亲水性表面。
背景技术
根据配料，聚二甲基硅氧烷弹性体是软的非常柔韧(flexible)的材料，甚至在非常低的温度下，具有许多有利性能，如卓越的热稳定性和电稳定性、高透光性、良好的透气性和高弹性。这些弹性体的高疏水性通常对于需要水排斥性的应用也很有利。然而，聚二甲基硅氧烷表面显示的低表面能量也可以是不利的，具体地，如果生物单元吸附在该表面。例如，疏水性，即，聚二甲基硅氧烷的表面较差的可润湿性(wettability)是表面变得易于受蛋白质或者脂质所谓“污染(fouling)”影响的主要原因。有机体能够以出乎意料的顽强力附着至硅酮表面，然后繁殖。
相反，生物分子和有机体显示出附着至某些类型的亲水性表面的相当低的效力。例如，已知聚(乙二醇)(PEG)改性的表面用于排斥蛋白质并且降低细胞附着力。诸如锚定多糖、蛋白质以及表面活性分子等的其他策略减少聚合物表面产生污垢的趋势。
为了增强硅酮表面的亲水性，已经提出了两种主要的策略。第一种包括氧等离子体处理、UV辐射和电晕放电，且在所有方法中均产生表面OH基团。这种程序的一个缺点在于表面可能由此被损坏，以及需要进行此处理所需的昂贵装置费用。可替代地，亲水性材料可吸附在表面上、结合在(例如聚(乙二醇))上或者通过共聚并入材料中。两种策略均具有缺点。硅酮聚合物具有高移动性(mobility)并且显示表面反转。在此过程中，因为可移动的硅酮聚合物移动至空气的界面，所以亲水性材料再次浸入可移动的硅酮聚合物下方。尽管硅酮弹性体表面可被制成亲水性，从而甚至实现0°接触角，然而，在短时间内通常仍会重新产生表面疏水性。
为了克服该问题，WO-A 11022827中提出，通过氢化硅烷化的方法加成到表面Si-H基团，将下列结构中烯丙基改性的聚乙二醇键合到硅酮表面：
在表面上具有比较高浓度的这些基团的情况下，可以由此实现小于10°的接触角。然而，这些化合物经受三硅氧烷基团的水解分裂，随着时间的流逝，其上的表面亲水性再次明显降低。而且，这些化合物仅适合用于改性含Si-H的表面。
发明内容
出人意料的是，现在已经发现带有低聚(乙二醇)链的化合物(该化合物在一端带有丙烯酸官能团(官能，function)并且在另一端带有三有机甲硅烷基基团)能够以一种特别的方式，尤其在硅酮表面上产生持久的亲水性。
本发明提供了具有下式的化合物：
其中：
R1可以相同或不同并且是烃基；
R2是氢原子或者甲基；
n是从6到11的整数；并且
m是0或1；
条件是式(I)的化合物中的三个基团R1中的碳原子数目总和为6到24。
基团R1的实例为烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基基团；己基基团，如正己基基团；庚基基团，如正庚基基团；辛基基团，如正辛基基团、异辛基基团和2,2,4-三甲基-戊基基团；壬基基团，如正壬基基团；癸基基团，如正癸基基团；十二烷基基团，如正十二烷基基团；十八烷基基团，如正十八烷基基团；环烷基基团，如环戊基、环己基、环庚基基团、和甲基环己基基团；烯基基团，如乙烯基、1-丙烯基和2-丙烯基基团；芳基基团，如苯基、萘基、蒽基、菲基基团；烷芳基基团，如邻-、间-、对-甲苯基基团；二甲苯基基团和乙基苯基基团；和芳烷基基团，如苯甲基基团、α-和β-苯乙基基团。
优选地，基团R1是具有1到12个碳原子的烷基基团，特别优选地，乙基、正丙基、正丁基、正戊基或者正己基基团，特别地，正己基基团。
优选地，式(I)中的基团R1具有相同含义。
优选地，n是6、7、8或者9。
根据本发明的式(I)的化合物的实例为：
优选地，根据本发明的化合物为：
特别优选地：
在室温和1013hPa下，根据本发明的化合物优选为无色透明至略微浑浊的无色至微黄色液体。
通过化学中的惯用方法可以制备根据本发明式(I)化合物。例如，首先，使用三(三苯基膦)铑(I)催化，通过将三烷基硅烷加成到在一端烯丙基封端的标准商用聚乙二醇，可以制备甲硅烷基取代的聚醚。在溶剂如二乙醚中的三乙胺中，在存在HCl受体的情况下，以这种方式制备的在一端由3-三烷基甲硅烷基-丙基基团封端的聚乙二醇则与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应。
本发明进一步提供了一种用于制备式(I)化合物的方法(方法1)，优选地，其中，m＝1，在存在促使将Si-键合的氢加成到脂肪族重键(多键，multiple bond)中的催化剂的情况下，通过将三有机硅烷加成到在一端带有OH基团并且在另一端具有脂肪族碳-碳重键的基团的聚乙二醇，随后与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应。
在根据本发明的方法1中使用的硅烷的有机基团是SiC-键合的烃基，优选地，具体为基团R1的基团。
在与迄今已知的氢化硅烷化方法相同的条件下可以进行根据本发明的方法1。
优选地，在20℃与100℃之间的温度，在大气环境压力(即，约1013hPa作为标准)，进行根据本发明的方法1。优选地，在不添加溶剂的情况下，进行氢化硅烷化，优选地，α-烯丙基-ω-羟基聚(乙二醇)与三烷基硅烷的反应。
优选地，在根据本发明的方法1中所使用的催化剂是三(三苯基膦)氯化铑(I)。
在发生氢化硅烷化之后，通过迄今已知方法可以生成反应混合物。优选地，就这方面而言，在水溶性溶剂、优选THF中产生反应产物，并且反应产物与水和少量酸混合，例如，从而消除由于聚醚的OH基团与Si-键合的氢反应而可以形成的已形成的Si-O-C键。当反应完成时，在室温下持续约12个小时，酸优选是被中和的，优选地，使用MgO。最后，优选地，去除溶剂，优选地，THF和水，并且用乙腈提取(take up)残余物。通过用正己烷萃取产物的乙腈溶液可以去除形成为副产物的硅氧烷。通过使用硅胶进行处理可以进一步纯化产物。
优选地，对于产生的甲硅烷基-封端的聚乙二醇，特别是，3-三烷基甲硅烷基丙基基团封端的聚乙二醇，与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯的反应，使用溶剂和HCl受体，其中，HCl受体优选为叔胺，并且溶剂优选为二乙醚。然后通过过滤可分离出在该方法中形成的胺盐酸盐。
在用于制备根据本发明的式(I)化合物的进一步可能的方法(方法2)中，其中，m＝0，首先，在存在已知的催化剂本身(碱性六氰基钴酸锌)的情况下，羟基甲基三有机硅烷与氧化乙烯反应。然后，在存在例如，二乙醚中的三乙胺作为溶剂的情况下，将以这种方式获得的在一端具有三有机甲硅烷基甲基基团封端的聚乙二醇与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应，从而生成式(I)的目标化合物。
本发明进一步提供了一种用于制备根据本发明的式(I)的化合物的方法(方法2)，其中，m＝0，其特征在于，首先，羟甲基三有机硅烷与氧化乙烯反应，然后，得到的在一端具有三有机甲硅烷基甲基封端的聚乙二醇与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应。
优选地，在根据本发明的方法2中，在存在催化剂如，例如，碱性六氰基钴酸锌的情况下，进行羟甲基三有机硅烷与氧化乙烯的反应。
优选地，在根据本发明的方法2中，在存在溶剂的情况下，进行在一端具有三有机甲硅烷基甲基基团封端的聚乙二醇与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯的反应。
根据本发明的方法中使用的组分在任何情况下均可以是一种类型的组分以及至少两种类型具体组分的混合物。
根据本发明的方法中使用的组分是标准商用产品和/或通过化学惯用方法制备。
根据本发明的或者根据本发明制备的式(I)化合物现可以用于任何所需的目的，如，例如，用于基底和制品的表面改性。
优选地，根据本发明的式(I)化合物与氨基-官能化烷氧基硅(氧烷)基组分反应。
本发明进一步提供了通过使式(I)的化合物与有机硅化合物(B)反应可获得的反应产物(U)，所述有机硅化合物(B)包括至少一个下式的单元：
DcSi(OR)bR3 aO(4-a-b-c)/2 (II)
其中：
R3可以相同或不同，并且是单价的、可选取代的、不含碱性氮的SiC-键合有机基团；
R可以相同或不同，并且是氢原子或者可选地取代的烃基；
D可以相同或不同，并且是包括至少一个基团-NHR4的单价SiC-键合基团，其中，R4是氢原子或者可选地取代的烃基；
a是0、1、2或者3，优选为1；
b是0、1、2或者3，优选为1、2或者3，特别优选为2或者3；并且
C是0、1、2、3或者4，优选为1；
条件是a+b+c的总和小于或者等于4，并且有机硅化合物(B)包括至少一个具有至少一个基团D的式(II)的基团。
本发明进一步提供了一种通过使式(I)的化合物与有机硅化合物(B)反应制备反应产物(U)的方法，所述有机硅化合物(B)包括至少一个式(II)的单元。
根据本发明所使用的有机硅化合物(B)可以是硅烷(B1)(即，式(II)的化合物，其中，a+b+c＝4)以及硅氧烷(B2)(即，包含至少一个式(II)的单元的结构，其中，a+b+c≤3)。
基团R3的实例是针对R1给出的实例。
优选地，基团R3是具有1到18个碳原子的烃基，特别优选地，具有1到5个碳原子的烃基，特别地，甲基基团。
可选取代的烃基R的实例为针对基团R1给出的实例，以及基团CH3OCH2CH2-、CH3CH2OCH2CH2-、CH3OCH2CH2OCH2CH2-以及CH3CH2OCH2CH2OCH2CH2-。
优选地，基团R是氢原子和具有1到18个碳原子的烃基，所述烃基可以被一个或多个氧原子间隔(间断，interrupt)，特别优选地，基团R是氢原子和具有1到10个碳原子的烃基，特别地，甲基和乙基基团。
可选取代的烃基R4的实例是针对基团R1给出的实例，其可以被NH2基团取代或者可以被NH基团间隔。
优选地，基团R4是氢原子和具有1到18个碳原子的烃基(烃基可以被基团NH2基团取代或者被NH基团间隔)。特别优选地，基团R4是氢原子、正丁基、2-氨基乙基、N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基以及环己基基团。
基团D的实例是下式的基团：H2N(CH2)3-、H2N(CH2)2NH(CH2)3-、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3-、H3CNH(CH2)3-、C2H5NH(CH2)3-、C3H7NH(CH2)3-、C4H9NH(CH2)3-、C5H11NH(CH2)3-、C6H13NH(CH2)3-、C7H15NH(CH2)3-、H2N(CH2)4-、H2N-CH2-CH(CH3)-CH2-、H2N(CH2)5-、环-C5H9NH(CH2)3-、环-C6H11NH(CH2)3-、苯基-NH(CH2)3-、H2N(CH2)-、H2N(CH2)2NH(CH2)-、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)-、H3CNH(CH2)-、C2H5NH(CH2)-、C3H7NH(CH2)-、C4H9NH(CH2)-、C5H11NH(CH2)-、C6H13NH(CH2)-、C7H15NH(CH2)-、环-C5H9NH(CH2)-、环-C6H11NH(CH2)-、苯基-NH(CH2)-、(CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)3-、(C2H5O)3Si(CH2)3NH(CH2)3-、(CH3O)2(CH3)Si(CH2)3NH(CH2)3-以及(C2H5O)2(CH3)Si(CH2)3NH(CH2)3-。
优选地，基团D是具有至少一个基团-NHR4的SiC-键合的烃基，特别优选地，H2N(CH2)3-、H2N(CH2)2NH(CH2)3-、环-C6H11NH(CH2)3-、正-C4H9NH(CH2)-以及环-C6H11NH(CH2)-基团。
根据本发明可选使用的硅烷(B1)的实例是：H2N(CH2)3-Si(OCH3)3、H2N(CH2)3-Si(OC2H5)3、H2N(CH2)3-Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3-Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3-Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3-Si(OC2H5)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3-Si(OC2H5)2CH3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OCH3)3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OC2H5)2CH3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OCH3)2CH3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OC2H5)3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OCH3)3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OC2H5)2CH3、正-C4H9NH(CH2)-Si(OCH3)2CH3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OC2H5)3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OCH3)3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OC2H5)2CH3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OCH3)2CH3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OC2H5)3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OCH3)3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OC2H5)2CH3、环-C6H11NH(CH2)-Si(OCH3)2CH3以及环-C6H11NH(CH2)-Si(OC2H5)3。
硅氧烷(B2)可以是纯硅氧烷，即，由式(II)的单元构成的化合物，或者硅氧烷基体(基质，matrix)，即，具有至少一个化学键合的式(II)的单元的材料。
组分(B2)的实例是其中至少一个甲基基团被基团D取代的聚二甲基硅氧烷。进一步的实例是其中至少一个甲基基团被基团D取代的甲基硅酮树脂，以及其中至少一个甲基基团被基团D取代的弹性体聚二甲基硅氧烷网络。
根据本发明的反应(Michael加成)发生在优选为15℃至100℃的温度，特别优选地，在室温，并且优选地，在大气环境压力，即，在大约800hPa至1100hPa。
在根据本发明的反应中，优选地，以摩尔比1:1至2:1、特别优选1:1使用有机硅烷化合物(B)中存在的式(I)化合物和NH或NH2基团。
例如，如果组分(B)包括NH2基团，则可能存在与式(I)化合物以1:1或者1:2的摩尔比的反应，在NH基团的情况下，自然仅为1:1。
在每种情况下，根据本发明的方法中所使用的组分均可以是一种类型的组分以及至少两种具体组分的混合物。
根据本发明的方法中所使用的组分(B)是标准商用产品和/或可以通过化学惯用方法制备。
根据本发明的反应产物的实例是：
以及
以及通过式(II)的基团D中的氨基基团与式(I)化合物反应而制备的具有至少一个共价键合基团的表面，如，例如：
在将要产生亲水性的任何情况下可以使用和/或制备根据本发明的反应产物(U)，所述任何情况如，例如，在可交联物料(crosslinkable mass)中和用于使表面改性。
因此，可以将根据本发明的反应产物(U)直接添加到仍未固化的硅酮弹性体混合物中。而且，通过将根据本发明的式(I)化合物和相应的氨基硅烷(B1)以期望的摩尔比添加到混合物中，可以制备仍未固化的硅酮弹性体中的反应产物(U)。此处，各种组分的添加顺序不重要。在这种情况下，在固化可交联物料之后，形成亲水性表面。
本发明进一步提供了包括根据本发明的反应产物(U)或者式(I)化合物以及组分(B)的可交联物料。
根据本发明的物料可以是任何所需的迄今已知类型的物料，该物料可通过缩聚交联以产生弹性体和基于有机硅化合物(如，例如，单组分或者双组分)的可固化(可硫化，vulcanizable)有机聚硅氧烷物料。此处，可交联物料可以不包含填料，但是还可包括活性或者非活性填料。
已知这种物料中通常使用的组分的类型和量。优选地，根据本发明的可交联物料为除了反应产物(U)或者式(I)化合物以及组分(B)之外的那些有机聚硅氧烷，所述有机聚硅氧烷具有至少两个可缩聚的基团，可选地，包括具有至少三个可水解基团的交联剂，可选地，缩聚催化剂，可选地，填料，以及可选地，添加剂。
根据本发明的物料优选为单组分的物料，在排除水的情况下可存储并且在室温在引入(ingress)水时可交联(RTV-1)。然而，根据本发明的物料还可以是通过缩聚反应可交联的双组分物料。
为此目的，在已知条件下可以进行根据本发明的物料的交联。因此，例如，在特别优选的RTV-1物料的情况下，交联优选在室温和大气环境压力，即，约900hPa至1100hPa进行，空气的常规水含量满足要求。
本发明进一步提供了通过使根据本发明的物料交联而制备的模制品(molding)。
在进一步的实施方式中，在包含氨基硅烷的硅酮弹性体混合物固化之后，根据本发明的式(I)化合物随后被施加到硅酮弹性体表面(B2)上并且进行反应。在进一步的实施方式中，根据本发明的反应产物(U)和/或式(I)化合物与组分(B1)的混合物被施加到已固化的硅酮弹性体表面的表面上，在这种情况下，硅酮弹性体可包含其他氨基硅烷，但还可以不包含氨基硅烷。在进一步的实施方式中，首先，氨基硅烷(B1)被施加到固化的不含氨基的硅酮弹性体表面，从而生成组分(B2)。然后，施加根据本发明的式(I)化合物并且进行反应。
本发明进一步提供了一种用于使基底表面改性的方法，将根据本发明的反应产物(U)和/或式(I)化合物与组分(B)的混合物施加到基底表面上并且使其进行反应。
优选地，根据本发明所使用的基底是固化的硅酮弹性体、玻璃表面、硅酸盐建筑材料(如混凝土、炻器(stoneware)和瓷器)的表面、或者金属(如钢和铝)以及塑料(如PVC、PMMA和聚碳酸酯)。
在将反应产物(U)或者式(I)化合物以及组分(B1)施加到基底表面的所有情况下，优选使用有机溶剂，如，例如，脂肪族烃的混合物，以商标名“Shellsol D60”可获得，或者诸如四氢呋喃的醚。进一步的优选的变体为使用含水溶液中的反应产物(U)或式(I)化合物与组分(B1)的混合物或者作为乳液使用。通过如，例如，刷涂、擦拭、喷涂、使用辊或者沉浸的应用，通过已知方法可以进行具体基底的施用。
在对表面进行处理之后，表面可以以已知的本身的方式不含可选使用的溶剂，如，例如，通过所谓的自然干燥，即，在室温和大气环境压力蒸发。
根据本发明的改性表面具有永久亲水性，从接触角可容易看出，根据所施加化合物的量和类型，接触角减少至多达20°的值。
已知接触角的测定方法。在此方法中，测量固定相(3)上流体相(2)与作为周围相的第二流体相(1)的接触角θ。就该方面而言，例如，可以参考由John C.Berg编写的“Wettability”，Surfactant Series Volume 49；Marcell Dekker Inc.1993ISBN 0-8247-9046-4,第5章T.D.Blake:“Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics”，具体地，第252页第1段以及图1b。
而且，本发明涉及通过施加式(I)化合物使物体表面亲水化的进一步方法，条件是这些物体的表面上必须存在能够与丙烯酸官能团反应的基团。
根据本发明的式(I)化合物具有下列优点，其易于制备，并且即使将该化合物添加到可交联物料中，甚至以少量，也具有非常强烈的亲水效果。而且，在延长时间段内也保持这种效果，即，该时间段并不由于亲水层因硅氧烷移动而再次变成疏水性的事实而减少。
根据本发明的反应产物(U)具有即使少量也对硅氧烷弹性体表面赋予永久亲水性的优点。
具体实施方式
在下面所述的实施例中，所有粘度数据均指25℃的温度，除非另有规定，否则，在大气环境压力(即，大约1000hPa)和在室温(即，在约23℃)，或者在室温组合反应物而建立的温度下(不需要额外地加热或者冷却)以及约50％的相对大气湿度下，进行下面的实施例。此外，除非另有规定，否则，涉及份数和百分数的所有数据均基于重量。
在下面实施例中，在RaméHart NRL CA测角仪上进行测定接触角。所使用的水具有18MΩ·cm的电导率。使用具有20μl体积的液滴。
根据DIN(德国行业标准)53505(2000年8月版)测定邵氏A硬度。
除非另有规定，否则，在23℃和50％的相对大气湿度下存储下面实施例的试样。
实施例1
α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC2]
在室温下，使干燥空气通过9.38g(24mmol)α-烯丙基-ω-羟基聚(乙二醇)与约390g/mol的分子量、2.98g(25mmol)的三乙基硅烷和0.0448g威尔金森氏(Wilkinson)催化剂(三(三苯基膦)氯化铑(I))的混合物持续1小时。然后，在室温，进一步搅拌该混合物持续12小时。然后，加入由1.0g醋酸、1ml蒸馏水以及50ml THF组成的溶液，并且在室温下，继续搅拌该混合物5小时。最后，加入5g MgO，然后，过滤出固体并且在10毫巴的真空下分离出THF。将残余物溶解在乙腈中。利用己烷萃取该溶液(3次，10ml)。废弃己烷相。然后，在减压下蒸馏出乙腈。使用作为洗脱液的亚甲基氯/己烷(1:1)的混合液，通过使残余物通过以硅胶填充的短柱进一步纯化该残余物。在溶剂蒸发除去之后，获得9.1g(74％)的纯α-羟基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚乙二醇。
使由此获得的8.0g(15.9mmol)α-羟基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚乙二醇和16.2g(159mmol)的三乙胺溶解在200ml的二乙醚中。在30分钟的进程内，将1.6ml(17.5mmol)的丙烯酰氯逐滴加入该溶液中并且在0℃搅拌。当加入操作完成之后，去除冷却装置并且在室温进一步搅拌该混合物12小时的时间段。然后，在减压下，从沉淀固体中分离出混合物并且醚溶液中不包含溶剂。使用亚甲基氯/己烷作为洗脱液，进而在硅胶柱中纯化该残余物。由此获得7.63g(81％)的所需目标产物α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)。两个步骤的总产率为60％。
实施例2
α-丙烯酰基-ω-三-正己基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC6]
首先，使用9.98g(28.5mmol)的α-烯丙基-ω-羟基聚(乙二醇)与约390g/mol分子量的9.12g(31.4mmol)三-正己基硅烷重复根据实施例1的实验。获得9.8g(53.5％)纯α-羟基-ω-三-正己基甲硅烷基丙基聚乙二醇，其中，根据实施例1中所描述的程序，使8.0g(11.9mmol)与丙烯酰氯反应生成6.9g(78％)的目标产物α-丙烯酰基-ω-三-正己基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)。两个步骤的总产率为41.7％。
实施例3
α-丙烯酰基-ω-三-正辛基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC8]
首先，使用3.53g(9.1mmol)的α-烯丙基-ω-羟基聚(乙二醇)与约390g/mol分子量的3.69g(10.0mmol)三-正辛基硅烷重复实施例1中所描述的程序。获得2.69g(39％)的纯α-羟基-ω-三-正辛基甲硅烷基丙基聚乙二醇，其中，根据实施例1中所描述的程序，使2.0g(2.64mmol)与丙烯酰氯反应生成1.65g(75％)的目标产物α-丙烯酰基-ω-三-正辛基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)。两个步骤的总产率为29.2％。
实例4-6
在25℃，混合具有2000mPas粘度的1.0gα,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与0.024g的氨基丙基-三乙氧基硅烷和表1中给出的量的根据实施例1至3所制备的丙烯酰氧基-官能化聚乙二醇。计算各种量，使得每摩尔的氨基丙基三乙氧基硅烷中存在2mol的丙烯酰氧基-官能化化合物。然后，加入0.0035g的二丁基锡二月桂酸酯，并且充分混合该物料1分钟并倾注到小型培养皿(Petri dish)中，从而获得例如，1mm的层厚度。在24小时之后，将所有的混合物固化成具有邵氏A硬度为10的硅酮弹性体。然后，测量作为时间函数的水滴(20μl)接触角。表1中总结了结果。
比较例C1
在25℃，混合具有2000mPas粘度的1.0gα,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与0.024g的氨基丙基-三乙氧基硅烷和0.09g的甲氧基聚(乙二醇)单丙烯酸酯(CAS号32171-39-4，约480g/mol的分子量Mn，从Sigma-Aldrich根据编号454990可获得，在表1中被称之为“APM”)。然后，加入0.0035g的二丁基锡二月桂酸酯，并且充分混合该物料1分钟并且倾注到小型培养皿中，从而获得例如，1mm的层厚度。24小时之后，混合物被固化至具有10的邵氏A硬度的硅酮弹性体。然后，测量作为时间函数的水滴(20μl)的接触角。表1中总结了结果。
表1
实施例7-9
在25℃，混合具有80000mPas粘度的1.0gα,ω-甲基二甲氧基甲硅烷基-封端的聚二甲基硅氧烷与0.024g的氨基丙基三乙氧基硅烷以及表2中给出的量的根据实施例1至3所制备的丙烯酰氧基-官能化聚乙二醇。计算量使得每摩尔氨基丙基三乙氧基硅烷存在2mol丙烯酰氧基-官能化化合物。然后，加入0.003g锡催化剂(通过使4重量份的四乙氧基硅烷与2.2重量份的二丁基锡二月桂酸酯反应，并蒸馏所形成的乙酸乙酯制备)，充分混合该物料1分钟并且倾注到小型培养皿中，从而获得例如，1mm的层厚度。在大气湿度作用下固化该材料。24小时之后，所有混合物均被固化成硅酮弹性体。然后，测量作为时间函数的水滴(20μl)的接触角。表2中总结了结果。
表2
实施例10-12
在25℃，混合具有80000mPas粘度的1.0gα,ω-甲基二甲氧基甲硅烷基-封端的聚二甲基硅氧烷与表3中给出的量的N-甲基-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷和表3中给出的量的根据实施例1所制备的α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC2]。计算各种量，使得每摩尔N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷存在1摩尔的丙烯酰氧基-官能化化合物。然后，加入0.003g的锡催化剂(通过使4重量份的四乙氧基硅烷与2.2重量份的二丁基锡二乙酸酯反应，并蒸馏所形成的乙酸乙酯制备)，充分混合该物料1分钟并且倾注到小型培养皿中，使得获得例如，1mm的层厚度。在大气湿度作用下固化该材料。24小时之后，所有混合物被固化成硅酮弹性体。然后，在10分钟之后测量水滴(20μl)的接触角。表3中总结了结果。
表3
实施例13-15
首先，混合0.65g的N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷与1.83g的α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基-聚(乙二醇)[APC2]并且保持12小时的时间段。根据1H-NMR，对应于丙烯酰基基团的双键的基团含量，在该方法中形成85％的Micheal加成产物α-(N-甲基-N-(3-三甲氧基甲硅烷基-丙基)-3-氨基丙酰基)-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)。在25℃，混合表4中给定量的以同种方式所获得的产物与具有80000mPas粘度的1.0gα,ω-甲基二甲氧基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷和0.003g锡催化剂(通过使4重量份的四乙氧基硅烷与2.2重量份的二丁基锡二乙酸酯反应，并蒸馏所形成的乙酸乙酯制备)，并且倾注到小型培养皿中，使得获得例如，1mm的层厚度。在大气湿度作用下固化该材料。24小时之后，所有混合物被固化成硅酮弹性体。然后，10分钟之后，测量水滴(20μl)的接触角。表4中总结了结果。
表4
实施例16-18
在25℃，混合具有80000mPas粘度的10gα,ω-甲基二甲氧基甲硅烷基-封端的聚二甲基硅氧烷与表5中给出的量的N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。然后，加入0.03g锡催化剂(通过使4重量份的四乙氧基硅烷与2.2重量份的二丁基锡二乙酸酯反应，并蒸馏所形成的乙酸乙酯制备)，并且充分混合该物料1分钟，并倾注到小型培养皿中，从而获得例如，1mm的层厚度。在大气湿度作用下固化材料。24h之后，在各个试样的表面上喷涂四氢呋喃中的5％强度的α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC2]的物料溶液。首先，通过施加充足量的溶液将大量的根据本发明的化合物施加到表面上。在室温下，存储这些试样10h，其间，四氢呋喃蒸发。然后，通过将试样放入亚甲基氯中3次(在每种情况下1小时)来去除未反应的过量物。然后，在每种情况下，在10毫巴的真空中干燥试样。然后，在3分钟之后测量水滴(20μl)的接触角。表5中总结了结果。
表5
实施例19-21
在25℃，混合具有80000mPas粘度的10gα,ω-甲基二甲氧基甲硅烷基-封端的聚二甲基硅氧烷与表6中给出的量的3-氨基丙基三乙氧基-硅烷。然后，加入0.03g锡催化剂(通过使4重量份的四乙氧基硅烷与2.2重量份的二丁基锡二乙酸酯反应，并蒸馏所形成的乙酸乙酯而制备)，并且充分混合该物料1分钟并且倾注到小型培养皿中，从而获得例如，1mm的层厚度。在大气湿度作用下固化材料。24h之后，在各个试样表面上喷涂四氢呋喃中5％强度的α-丙烯酰基-ω-三乙基甲硅烷基丙基聚(乙二醇)[APC2]的物料溶液。此处，首先通过施加充足量的溶液将大量的根据本发明的化合物施加到表面上。在室温，存储这些试样10h，其间，四氢呋喃蒸发。然后，通过将试样放入亚甲基氯中3次(在每种情况下1小时)来去除未反应的过量物。然后，在每种情况下，在10毫巴的真空中干燥试样。然后，在3分钟之后测量水滴(20μl)的接触角。表6中总结了结果。
表6
Claims (14)
1.一种化合物，具有下式：
其中，
R1能够相同或不同，并且是烃基，
R2是氢原子或甲基基团，
n是6到11的整数，并且
m是0或1，
条件是式(I)的化合物的三个基团R1中的碳原子数之和为6到24。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式(I)中的所述基团R1具有相同的含义。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，所述基团R1是具有1到12个碳原子的烷基基团。
4.一种用于制备式(I)的化合物的方法(方法1)，在促使Si-键合的氢加成到脂肪族重键的催化剂存在下，通过将三有机硅烷加成到聚乙二醇上，所述聚乙二醇在一端带有OH基团并且在另一端具有含脂肪族碳-碳重键的基团，随后与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应。
5.一种用于制备根据本发明的式(I)的化合物的方法(方法2)，其中，m＝0，其特征在于，羟甲基三有机硅烷首先与氧化乙烯反应，并且产生的在一端具有三有机甲硅烷基甲基基团封端的聚乙二醇随后与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反应。
6.一种反应产物(U)，通过使权利要求1至3中任一项或多项所述的化合物或者根据权利要求4或5所制备的化合物与有机硅化合物(B)反应可获得，所述有机硅化合物(B)包括至少一个下式的单元：
DcSi(OR)bR3 aO(4-a-b-c)/2 (II)
其中，
R3能够相同或不同，并且是单价的、可选取代的、不含碱性氮的SiC-键合有机基团，
R能够相同或不同，并且是氢原子或可选取代的烃基，
D能够相同或不同，并且是包括至少一个基团-NHR4的单价SiC-键合基团，其中，R4是氢原子或可选取代的烃基，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3；并且
c是0、1、2、3或4；
条件是a+b+c之和小于或等于4，并且有机硅化物(B)包括至少一个具有至少一个基团D的式(II)的基团。
7.一种用于制备反应产物(U)的方法，通过使权利要求1至3中任一项或多项所述的化合物或根据权利要求4或5所制备的化合物与有机硅化合物(B)反应，所述有机硅化合物(B)包括至少一个下式的单元：
DcSi(OR)bR3 aO(4-a-b-c)/2 (II)
其中，
R3能够相同或不同，并且是单价的、可选取代的、不含碱性氮的SiC-键合有机基团，
R能够相同或不同，并且是氢原子或可选取代的烃基，
D能够相同或不同，并且是包括至少一个基团-NHR4的单价SiC-键合基团，其中，R4是氢原子或可选取代的烃基，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3，并且
c是0、1、2、3或4，
条件是a+b+c之和小于或等于4，并且有机硅化物(B)包括至少一个具有至少一个基团D的式(II)的基团。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，组分(B)是硅烷(B1)，即，所述式(II)的化合物，其中，a+b+c＝4。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，组分(B)是硅氧烷(B2)，即，包含至少一个所述式(II)的单元的结构，其中，a+b+c≤3。
10.一种可交联物料，包括权利要求6所述的反应产物(U)或根据权利要求7至9中任一项或多项所制备的反应产物(U)或者式(I)的化合物以及组分(B)。
11.根据权利要求10所述的可交联物料，其特征在于，所述可交联物料是单组分物料，在排除水的条件下存储并且在引入水时在室温可交联(RTV-1)。
12.一种模制品，通过使权利要求10或11所述的物料交联而制备。
13.一种用于使基底的表面改性的方法，其中，将权利要求6所述的反应产物(U)或根据权利要求7至9中任一项或多项所制备的反应产物(U)或者式(I)的化合物连同组分(B)的混合物施加到所述基底的所述表面。
14.一种用于使基底的表面改性的方法，其中，将式(I)的化合物施加到基底的所述表面，所述基底的所述表面具有能够与丙烯酸官能团反应的基团。
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