CN105408380A - 含有硅烷基团的聚合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含有硅烷基团的聚合物、制备其的方法和其作为可固化组合物(特别是室温下可施涂的湿固化的密封料、粘合剂或涂层)或含有硅烷基团的热熔粘合剂的成分的用途。特别地,所述含有硅烷基团的聚合物通过特殊的特别是由交酯和氨基硅烷的反应可得的羟基硅烷得到。

Description

含有硅烷基团的聚合物
技术领域
本发明涉及含有硅烷基团的聚合物和其作为湿固化组合物的用途,所述组合物特别地可用于建筑和工业产品的粘合、密封和涂层。
现有技术
含有硅烷基团的聚合物,也被称作“硅烷官能的聚合物”或“硅烷改性的聚合物”(SMP)或“硅烷封端的聚合物”(STP),已经成功地作为湿固化组合物中的粘结剂体系使用了一些时间,其特别地作为弹性粘合剂、密封料和涂层用在建筑和制造工业应用中。
从广泛可得的原材料出发并因此是商业上有吸引力的得到含有硅烷基团的聚合物的简单进行的途径通过氨基硅烷和含有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的反应进行,其中所述硅烷基团最终经由脲基团与聚合物相连。然而,如此得到的含有硅烷基团的聚合物具有高粘度,这使得配制具有好的可加工性的组合物变得困难,或者其固化后的耐热性是有限的。
其硅烷基团经由氨基甲酸酯而不是脲基团与聚合物相连的含有硅烷基团的聚合物具有关于粘度和耐热性的引人注意的特性。此种含有硅烷基团的聚合物作为多元醇与异氰酸基硅烷的反应产物已知。但是,此种方法只引起有限的注意,因为异氰酸基硅烷是昂贵的、不太具有储存能力的和有强烈毒性的。
更吸引人的本来是含有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物与羟基硅烷的反应。但是现有技术只已知少数羟基硅烷。其操作具有困难,即因为羟基基团与硅烷基团的迅速反应,所以其有自缩合的倾向,并因此经常是非常不纯的和/或储存不太稳定的。
US5,587,502公开了羟基氨基甲酰基硅烷。但是,所述羟基硅烷具有过低的纯度而不能使得硅烷官能的聚合物的制备真正引人注意,并且其羟基基团也不是非常有反应性。
发明概述
因此,本发明的目的是提供一种含有硅烷基团的聚合物,其具有低的粘度,与水分迅速地交联并且适合作为固化成为弹性的不粘材料的湿固化组合物中的粘结剂。
令人惊奇地发现,根据权利要求1的聚合物解决了此目的。其具有低粘度和优秀的储存稳定性,并且与水分令人惊奇地迅速固化为弹性的具有好的强度和可拉伸性的材料。所述聚合物可以用简单的方法由商业容易得到的原材料以高纯度制备。
本发明的其他方面是其他独立权利要求的内容。本发明的特别优选的实施方式是从属权利要求的内容。
发明详述
本发明涉及具有式(I)的端基的聚合物,
其中
R1a和R1b彼此独立地表示氢原子或有1至12个碳原子的一价烃基,或一起表示有2至6个碳原子的亚烷基;
R2表示氢原子或有1至12个碳原子的任选地含有醚基团、酯基团、腈基团、氨基团或硅烷基团的一价烃基;
R3表示直链的或支化的有1至20个碳原子的任选地具有芳族部分和任选地具有一个或多个杂原子、特别是氮原子的亚烷基或环亚烷基;
R4表示有1至8个碳原子的烷基;
R5表示有1至10个碳原子的任选地含有醚基团的烷基;和
x是0、1或2。
在本文中,术语“烷氧基硅烷基团”或简称的“硅烷基团”表示的是与有机基团连接的有一个至三个,特别是两个或三个与硅原子相连的可水解烷氧基基团的甲硅烷基基团。
相应地,术语“烷氧基硅烷”或简称的“硅烷”表示的是具有至少一个硅烷基团的有机化合物。
“羟基硅烷”、“异氰酸基硅烷”、“氨基硅烷”或“巯基硅烷”表示的是在有机基团上除了硅烷基团还具有一个或多个羟基、异氰酸基、氨基或巯基基团的硅烷。
以“多/聚(Poly)”开头的物质名称如多元醇或多异氰酸酯表示的是形式上每个分子含有两个或更多个在其名称中出现的官能基团的物质。
术语“聚氨酯聚合物”包括所有根据所谓的二异氰酸酯-加聚-方法制备的聚合物。术语“聚氨酯聚合物”还包括具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物,如由多元醇和过量的多异氰酸酯的反应可得的并且自身表示多异氰酸酯并且经常也被称作预聚物的那些。
在本文中,“分子量”表示分子的摩尔质量(以克每摩尔表示)。“平均分子量”表示的是低聚的或聚合的分子混合物的数均Mn,其通常借助凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯作为标准物测定。
在本文中,式中的虚线分别表示取代基和所属分子残基之间的键。“储存稳定”表示的是一种物质或组合物,其在合适的容器中于室温下可以保存较长时间,通常是数周至多达6个月和更长的时间,而其在使用和应用性质方面不会由于储存而在与其使用相关的程度上发生改变。
“室温”表示的是大约23℃的温度。
具有其中R1a和R1b表示不同的取代基的式(I)端基的聚合物是手性化合物,其可以是异构体纯的或作为异构体混合物存在。
所述式(I)的端基是硅烷基团。硅烷基团具有在与水分接触时水解的特性。在此过程中形成硅烷醇基团(Si-OH-基团)并通过后续的缩合反应形成硅氧烷基团(Si-O-Si-基团)。
优选地,R1a和R1b各自不是叔烷基,如叔丁基。叔烷基有强烈的空间位阻作用,这对聚合物的制备和热稳定性可能是不利的。
优选地,R1a表示氢原子或有1至6个碳原子的不通过叔碳原子相连的一价烃基,特别是氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、仲丁基、环戊基、环己基或苯基。此种聚合物是可非常容易制备的。
特别优选地,R1a表示氢原子或有1至6个碳原子的通过伯碳原子相连的一价烃基,特别是氢、甲基、乙基、正丙基、丁基或仲丁基。此种聚合物是可以非常容易制备的并且具有好的机械性能。
特别地,R1a表示氢原子或甲基,最优选表示甲基。
甲基形式的取代基R1a具有优点,即此种聚合物是特别好得到的并且具有非常好的机械性能。
氢形式的取代基R1a具有优点,即这样的聚合物是可以非常良好制备的。
特别优选地,R1b表示氢原子或甲基,特别是氢原子。
特别优选地,R1a和R1b彼此独立地表示氢原子或甲基。此种聚合物是简单可得的、可容易制备的并且具有好的机械性能。
最优选地,R1a表示甲基并且R1b表示氢原子。此种聚合物是特别好获得的、可特别容易制备的并且具有特别好的机械性能。
优选地,R2表示氢原子或烷基或环烷基或烷氧基甲硅烷基烷基。此种聚合物是特别简单可得的。
特别优选地,R2表示氢原子。此种聚合物是可以特别好地制备的。
优选地,R3表示直链的或支化的有1至6个碳原子的亚烷基。
特别优选地,所述基团R3选自1,3-亚丙基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、3-甲基-1,4-亚丁基和3,3-二甲基-1,4-亚丁基。其中特别优选的是1,3-亚丙基和3,3-二甲基-1,4-亚丁基,特别是1,3-亚丙基。
此种聚合物是可特别好地获得的。
在基团R3中,取代基的位置是由硅原子开始编号的。
优选地,R4表示甲基。
优选地,R5表示甲基或乙基,最优选表示乙基。
有甲氧基硅烷基团的聚合物具有优点:其与水分非常迅速地交联。
有乙氧基硅烷基团的聚合物具有优点:其是特别储存稳定的并且在水解时释放毒性低的乙醇。
优选地,x是0或1,特别是0。此种聚合物具有非常有反应性的硅烷基团。
最优选地,R1a表示甲基,R1b表示氢,R2表示氢,R5表示乙基并且x是0。在固化后,此种聚合物具有非常好的热稳定性。
优选地,有式(I)端基的聚合物具有基于通式(I)端基计范围在1至4、特别优选1至3、尤其2至3、最优选2的官能度。此种聚合物可以实现好的机械性能,特别是高的可拉伸性。
优选地,具有式(I)端基的聚合物具有在1000至30000g/mol、优选在2000至25000g/mol、特别优选在3000至20000g/mol和特别在4000至15000g/mol的平均分子量。此种聚合物可以实现好的机械性能。
优选的具有式(I)端基的聚合物是室温下液态的并且多数具有聚氧化亚烷基单元,特别是聚氧化亚丙基单元。它的式(I)的端基多数与环脂族或芳族基团相连,特别是与衍生自异佛尔酮二异氰酸酯的环脂族基团相连。此种聚合物具有低粘度并且可以实现好的弹性性能。特别地,其适合作为室温下可施用的弹性涂层和弹性粘合剂和/或密封剂的成分。此外,具有与环脂族基团相连的式(I)的端基还是特别光稳定的。优选地,此种聚合物不含有异氰酸酯基团。
其他优选的具有式(I)端基的聚合物多数具有聚酯和/或聚碳酸酯单元,特别是聚酯单元,并且是室温下固态的。它的式(I)端基多数是与环脂族或芳族基团相连的,优选与芳族基团相连,特别是衍生自4,4'-、2,4'-和/或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(MDI)的。特别地,此种聚合物适合作为热可施用的粘合剂,所谓的热熔粘合剂的成分。除了式(I)的端基,此种聚合物还可以含有异氰酸酯基团。
此外,本发明还涉及通过以下物质的反应制备有通式(I)端基的聚合物的方法:
-至少一种多元醇,
-至少一种二异氰酸酯,
-至少一种式(II)的交酯或至少一种通式(III)的羟基酯,和
-至少一种通式(IV)的氨基硅烷。
在式(II)、(III)和(IV)中,
m表示1至100的整数;
R6表示有1至12个碳原子的一价烃基;和
R1a、R1b、R2、R3、R4、R5和x具有之前所述的意义。
所述方法可以在不同的实施方式中进行,其中化合物a)、b)、c)和d)以不同的顺序并在多个步骤中反应成为具有式(I)端基的聚合物。
在一个实施方式中(在下文中也被称为方法V1),在第一步骤中,多元醇和二异氰酸酯反应生成具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。在第二步骤中,式(II)的交酯或式(III)的羟基酯与通式(IV)的氨基硅烷反应生成式(V)的羟基硅烷。在第三步骤中,具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物和式(V)的羟基硅烷反应生成具有式(I)端基的聚合物。
在式(V)中,R1a、R1b、R2、R3、R4、R5和x具有之前所述的意义。
在另一实施方式中(在下文也被称为方法V2),在第一步骤中,多元醇和二异氰酸酯反应成为具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。在第二步骤中,所述聚氨酯聚合物与m=1的式(III)的羟基酯反应生成具有式(VI)酯基团的聚合物,其在第三步骤中与式(IV)的氨基硅烷反应生成具有式(I)端基的聚合物。
在式(VI)中,R1a、R1b和R6具有之前所述的意义。
在另一实施方式中(在下文也被称为方法V3),在第一步骤中,式(II)的交酯或式(III)的羟基酯与式(IV)的氨基硅烷反应生成式(V)的羟基硅烷。在第二步骤中,所述式(V)的羟基硅烷与二异氰酸酯反应生成式(VII)的异氰酸基硅烷,其在第三步骤中与多元醇反应生成具有式(I)端基的聚合物。
在式(VII)中,R7表示有4至16个碳原子的二价烃基,并且R1a、R1b、R2、R3、R4、R5和x具有之前所述的意义。
优选地,R7表示1,6-亚己基、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-亚己基、1,3-和/或1,4-环亚己基、1,3-和/或1,4-亚二甲苯基、1,3-和/或1,4-四甲基亚二甲苯基、4,4'-和/或2,4'-取代的二苯基甲烷、2,4-和/或2,6-取代的甲苯或除去两个异氰酸酯基团后的IPDI,特别是除去两个异氰酸酯基团后的IPDI。这种异氰酸基硅烷是容易可得的、储存稳定的物质。
特别优选的式(VII)的异氰酸基硅烷选自1-氧-1-((3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-丙基((5-异氰酸基-1,3,3-三甲基环己基)甲基)氨基甲酸酯;1-氧-1-((3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-丙基-3,5,5-三甲基-3-(异氰酸基甲基)-环己基氨基甲酸酯;1-氧-1-((3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-丙基-4-甲基-3-异氰酸基-苯基氨基甲酸酯;1-氧-1-((3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-丙基-2-甲基-3-异氰酸基-苯基氨基甲酸酯;以及相应的具有三甲氧基甲硅烷基或二甲氧基甲基甲硅烷基基团的化合物。
其中特别优选的是具有乙氧基硅烷基团的化合物。其是特别储存稳定的并且是毒理学上有利的。
此外,其中特别优选的是环脂族化合物。其是特别储存稳定的。
在下文中,进一步阐述所述方法的实施方式。
在方法V1中,多元醇和二异氰酸酯在第一步骤中反应生成具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。优选地,此反应在隔绝水分的情况下在50℃至160℃的温度下,任选地在有合适催化剂存在的情况下进行,其中如此计量加料二异氰酸酯,使得其异氰酸酯基团相比于多元醇的羟基基团以化学计量过量的量存在。特别地,如此选择多异氰酸酯的过量的量,使得在所有的羟基基团反应后在得到的聚氨酯聚合物中,基于所有聚合物计,游离异氰酸酯基团的含量保持在0.1至5重量%、优选0.2至4重量%、特别优选0.3至3重量%。任选地,所述聚氨酯聚合物可以在并用增塑剂的情况下制备,其中所使用的增塑剂不含有对异氰酸酯有反应性的基团。
在方法V1中,式(II)的交酯或式(III)的羟基酯与式(IV)的氨基硅烷在第二步骤中反应生成式(V)的羟基硅烷。
在式(II)的交酯的情况下,此反应优选地在隔绝水分的情况下在15至120℃、特别是20至90℃的温度范围内,任选地在有催化剂和/或干燥剂如特别是乙烯基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或分子筛存在的情况下进行。优选地,使用每摩尔交酯大约两摩尔的氨基硅烷。特别地,采用1.8至2.2的氨基硅烷/交酯比例操作。所述反应可以不使用溶剂地或在合适的溶剂中进行。在反应后,将可能存在的挥发性化合物,特别是溶剂、未反应的反应物或释放的醇从反应产物中蒸馏除去。
在式(III)的羟基酯的情况下,此种反应优选在隔绝水分条件下在范围是40至150℃的温度下,任选地在存在干燥剂、特别如乙烯基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或分子筛的情况下进行。在此反应中,优选使用催化剂,特别是金属化合物,特别是钛酸盐、锡酸盐或铝酸盐。优选地,使用每羟基酯的酯基团大约一摩尔式(IV)的氨基硅烷。因此优选地,其中m是1的式(III)的羟基酯以与氨基硅烷大约1:1的摩尔比反应。与此相应地,其中例如m是10的聚合物羟基酯优选以与氨基硅烷大约1:10的摩尔比反应。优选地,以(0.8至1.2)m的氨基硅烷/羟基酯-比例工作。所述反应可以不使用溶剂地或在合适的溶剂内进行。优选地,在反应后,将释放的醇与可能存在的其他挥发性化合物,特别是溶剂或未反应的反应物一起从反应产物中蒸馏除去。所述式(I)的羟基硅烷可以含有来自硅烷基团的水解和/或缩合的副产物,以及来自与羟基基团的分子内或分子间的自缩合的副产物。优选的式(V)的羟基硅烷只含有少量的这些副产物。
在方法V1中,具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物与式(V)的羟基硅烷在第三步骤中反应生成具有式(I)端基的聚合物。
优选地,此反应在隔绝水分的情况下在20至160℃的温度范围内进行。任选地,使用催化剂,特别是叔胺或金属化合物,特别是铋(III)、锌(II)、锆(IV)或锡(II)化合物或有机锡(IV)化合物。在此优选地,式(V)的羟基硅烷以对异氰酸酯基团化学计量过量的量或化学计量量的比例使用,使得得到具有式(I)端基的不含有异氰酸酯基团的聚合物。特别地,采用1至1.25的OH/NCO比例工作。有利地,所述反应通过测量所得到的聚合物的异氰酸酯含量来控制,例如借助IR光谱。
对于式(V)的羟基硅烷以化学计量不足量使用的情况,除了式(I)的端基外,所得到的聚合物还额外含有异氰酸酯基团。优选地,此种聚合物如此制备:使用0.1至0.9,特别优选是0.2至0.8,特别是0.3至0.7的OH/NCO比例。与使用的具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物相比,所得到的聚合物具有明显降低的单体二异氰酸酯的含量,这出于毒理学原因是有利的。
在方法V2中,多元醇和二异氰酸酯在第一步骤中以与在方法V1的第一步骤中的相同的方式反应生成具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。
在方法V2中,具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物与m=1的式(III)的羟基酯在第二步骤中反应生成具有式(VI)的酯基团的聚合物。优选地,此反应在隔绝水分的情况下在20至160℃的温度范围内,任选地在有催化剂,特别是铋(III)、锌(II)、锆(IV)或锡(II)化合物或有机锡(IV)化合物存在的情况下进行。优选地,基于羟基基团和异氰酸酯基团计,所述羟基酯和具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物以大约化学计量比使用,特别是OH/NCO比例范围在1至1.2。
在方法V2中,具有式(VI)的酯基团的聚合物与式(IV)的氨基硅烷在第三步骤中反应生成具有式(I)端基的聚合物。优选地,此反应在隔绝水分的情况下在40至160℃的温度范围内进行。优选地使用催化剂,特别是金属化合物,特别是钛酸盐、锡酸盐或铝酸盐。优选地,基于式(VI)的酯基团计,式(IV)的氨基硅烷以化学计量比或轻微化学计量过量的量使用。优选地,在反应后,将释放的醇与可能存在的其他挥发性的化合物一起,特别是溶剂或未反应的反应物,从反应产物蒸馏除去。
在方法V3中,式(II)的交酯或式(III)的羟基酯与式(IV)的氨基硅烷在第一步骤中以与在方法V1的第二步骤中的相同的方式反应生成式(V)的羟基硅烷。
在方法V3中,式(V)的羟基硅烷与二异氰酸酯在第二步骤中反应生成式(VII)的异氰酸基硅烷。优选地,此反应在隔绝水分的情况下在20至120℃的温度范围内进行。任选地使用催化剂,特别是叔胺或金属化合物,特别是铋(III)、锌(II)、锆(IV)或锡(II)化合物或有机锡(IV)化合物。在此优选地,使用每摩尔二异氰酸酯约一摩尔羟基硅烷。特别地,采用1.8至2.2的NCO/OH比例工作。
在方法V3中,式(VII)的异氰酸基硅烷与多元醇在第三步骤中反应生成具有式(I)端基的聚合物。优选地,此反应在隔绝水分的情况下在50至160℃的温度范围内进行。任选地使用催化剂,特别是叔胺或金属化合物,特别是铋(III)、锌(II)、锆(IV)或锡(II)化合物或有机锡(IV)化合物。优选在此采用1.8至2.2的NCO/OH比例工作。
优选地,制备具有式(I)端基的聚合物的方法经由式(V)的羟基硅烷作为中间产物进行,也就是根据方法V1或V3。特别地,此种制备是可以特别简单进行的,并且可以实现具有特别好机械性能的具有式(I)端基的聚合物。
在此优选地,所述羟基硅烷选自N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺、N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺、N-(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺、N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺、N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺、N-(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺和N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺。这些羟基硅烷是简单可得的并且其羟基基团具有非常高的反应性。其中优选的是三烷氧基硅烷,特别是三乙氧基硅烷。特别优选的是N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺和N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺。
最优选的是N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺。其是特别储存稳定的,并且在其水解时释放乙醇,这出于毒理学原因是有利的。此外,在固化后可以实现具有特别好的耐热性的具有式(I)端基的聚合物。
优选地,使用式(II)的交酯制备式(V)的羟基硅烷。由此制备可以在特别温和的条件下得到高纯度的羟基硅烷,其可以实现具有特别好的机械性能的具有式(I)端基的聚合物。
最优选的是这样一种制备具有通式(I)端基的聚合物的方法,其中式(II)的交酯与式(IV)的氨基硅烷反应生成式(V)的羟基硅烷,并且其随后与来自多元醇与二异氰酸酯的反应的具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物反应。
在制备具有式(I)端基的聚合物的方法中,使用至少一种多元醇。特别地,合适的多元醇是下列商业常见的多元醇或它们的任意混合物:
-聚氧亚烷基多元醇,也称为聚醚多元醇或低聚醚醇,它们是环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃或它们的混合物的聚合产物,其可能情况下借助具有两个或更多个活性氢原子的起始剂分子进行聚合,所述起始剂分子例如水、氨或具有多个OH-基团或NH-基团的化合物,例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇、异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、双酚A、氢化双酚A、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、丙三醇、苯胺,以及前述化合物的混合物。既可以使用具有低不饱和度(根据ASTMD-2849-69测量并以每克多元醇的毫当量不饱和度(mEq/g)给出)的聚氧化亚烷基多元醇,其例如借助于所谓的双金属氰化物络合物催化剂(DMC-催化剂)制得。
特别适合的是聚氧亚烷基二醇或聚氧亚烷基三醇,特别是聚氧亚乙基和聚氧亚丙基的二醇和三醇。
此外,特别合适的是是所谓的环氧乙烷封端(“EO-封端”)的聚氧亚丙基多元醇。后者是聚氧亚乙基-聚氧亚丙基-混合多元醇,其例如通过以下方式得到:使聚氧亚丙基多元醇在聚丙氧基化反应结束后与环氧乙烷继续进行烷氧基化反应,并由此具有伯羟基基团。
-苯乙烯-丙烯腈-或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯接枝的聚醚多元醇。
-聚酯多元醇,也称为低聚酯醇,其根据已知方法制备,特别是通过羟基羧酸的缩聚或者脂肪族和/或芳族多羧酸与二元醇或更多元醇的缩聚来制备。
特别适合作为聚酯多元醇的是由二元至三元醇,特别是二元醇与有机二羧酸或三羧酸,特别是二羧酸或它们的酸酐或酯制备的那些聚酯多元醇,其中所述二元至三元醇例如是乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,12-羟基硬脂醇、1,4-环己烷二甲醇、二聚脂肪酸二醇(二聚二醇)、羟基特戊酸新戊二醇酯、丙三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷或者上述醇的混合物;所述有机二羧酸或三羧酸或它们的酸酐或酯例如是琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐,或者上述酸的混合物;以及由内酯例如由ε-己内酯和起始剂如前述的二元醇或三元醇制备的聚酯多元醇。
特别适合的聚酯多元醇是聚酯二醇。
-聚碳酸酯多元醇,如通过例如上述用于构建聚酯多元醇所使用的醇类与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或光气的反应可获得的那些。
-携带至少两个羟基基团的嵌段共聚物,它具有至少两个包含如上所述类型的聚醚结构、聚酯结构和/或聚羧酸酯结构的不同嵌段,特别是聚醚聚酯多元醇。
-聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇。
-多羟基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,特别是蓖麻油;或者通过对天然脂肪和油进行化学改性而获得的(所谓的油脂化学)多元醇,例如通过不饱和油的环氧化和随后用羧酸或醇进行开环作用而得到的环氧聚酯或环氧聚醚,或者通过不饱和油的氢甲酰化和氢化而得到的多元醇;或者由天然脂肪和油通过分解工艺如醇解或臭氧分解并随后对如此获得的分解产物或其衍生物进行化学键接,例如酯交换或二聚作用而得到的多元醇。天然脂肪和油的适合的分解产物特别是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯,尤其是甲基酯(FAME),其例如可以通过氢甲酰化和氢化而被衍生化成羟基脂肪酸酯。
-聚烃多元醇,也称为低聚烃醇(Oligohydrocarbonole),例如多羟基官能的聚烯烃、聚异丁烯、聚异戊二烯;多羟基官能的乙烯-丙烯-、乙烯-丁烯-或乙烯-丙烯-二烯-共聚物,例如可由KratonPolymers公司制备的那些;二烯的多羟基官能聚合物,特别是1,3-丁二烯的多羟基官能聚合物,其特别也可以由阴离子聚合来制备;由二烯如1,3-丁二烯或二烯混合物和乙烯基单体如苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯醇、异丁烯和异戊二烯得到的多羟基官能的共聚物,例如多羟基官能的丙烯腈/丁二烯共聚物,其可例如由环氧化物或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/丁二烯共聚物(例如可从德国NanoresinsAG或EmeraldPerformanceMaterialsLLC以商品名(以前是)CTBN和CTBNX和ETBN商业获得)制备;以及二烯的氢化多羟基官能的聚合物或共聚物。
优选的多元醇是聚氧亚烷基多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚丙烯酸酯多元醇。
一方面,特别优选的是室温下液态的聚氧亚丙基多元醇和聚氧亚乙基聚氧亚丙基-混合多元醇,特别是平均分子量范围在1000至20000g/mol、优选在2000至20000g/mol的聚氧亚丙基二醇。
此外,特别优选的是室温下固态的、无定型或部分晶体的或晶体的多元醇,特别是聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇,特别是平均分子量范围在1500至15000g/mol、优选在1500至8000g/mol、特别在2000至5500g/mol的聚酯二醇。特别合适的是晶体或部分晶体的己二酸/己二醇-聚酯和十二烷二羧酸/己二醇-聚酯。
在制备具有式(I)端基的聚合物的方法中,使用至少一种二异氰酸酯。特别地,合适的二异氰酸酯是商业可得的脂族、环脂族、芳脂族和芳族,特别是环脂族和芳族的二异氰酸酯。
优选的二异氰酸酯是1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷(=异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4'-和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、间-和对-亚二甲苯基二异氰酸酯(m-和p-XDI)、间-和对-四甲基-1,3-和-1,4-亚二甲苯基二异氰酸酯(m-和p-TMXDI)、2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)和这些异构体的任意混合物、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(MDI)。
特别优选的是选自HDI、IPDI、MDI和TDI的二异氰酸酯。这些二异氰酸酯是特别容易得到的。
对于与室温下固态的多元醇的反应,最优选的是MDI。因此特别地,可以得到具有特别有利的性能的热熔粘合剂。
对于与室温下液态的多元醇或者与式(V)的羟基硅烷的反应,最优选的是IPDI和TDI。因此获得具有更低粘度的反应产物。非常特别优选的是IPDI。因此获得特别耐光照的聚合物。
在制备具有式(I)端基的聚合物的方法中,可以使用至少一种式(II)的交酯。
特别地,合适的式(II)的交酯是1,4-二氧六环-2,5-二酮(来自2-羟基醋酸的交酯,也被称作“乙交酯”)、3,6-二甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮(来自乳酸的交酯,也被称作“丙交酯”)和3,6-二苯基-1,4-二氧六环-2,5-二酮(来自杏仁酸的交酯)。这些交酯是特别容易可得的。
优选的是1,4-二氧六环-2,5-二酮和3,6-二甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮。由这些交酯可以得到具有好的储存稳定性和非常有反应性的羟基基团的羟基硅烷。
特别优选的是3,6-二甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮。由这种交酯可以得到具有特别好的储存稳定性和非常有反应性的羟基基团的羟基硅烷。特别地,来自L-乳酸的交酯(也被称作L-交酯或(3S,6S)-3,6-二甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮)是特别容易可得的,并且其是再生原料。
在制备具有式(I)端基的聚合物的方法中,可以使用至少一种通式(III)的羟基酯。
特别地,合适的式(III)的羟基酯是2-羟基醋酸、2-羟基丙酸(乳酸)、2-羟基丁酸、2-羟基-2-甲基丙酸(2-羟基异丁酸)、2-羟基戊酸、2-羟基-3-甲基丁酸、2-羟基己酸、2-羟基-4-甲基戊酸、2-羟基-2-环己基醋酸(六氢杏仁酸)、2-羟基-2-苯基醋酸(杏仁酸)、2-羟基-2-环戊基醋酸和2-羟基-2-环己基醋酸的甲酯、乙酯、异丙酯、正丙酯、叔丁酯、正丁酯和仲丁酯,以及这些羟基酯的低聚形式,也就是m>1的式(III)的化合物。
优选的是2-羟基醋酸、乳酸、2-羟基异丁酸的甲酯和乙酯以及这些羟基酯的低聚形式。其中,对于与具有甲氧基基团的氨基硅烷的反应优选的是甲酯,并且对于与具有乙氧基基团的氨基硅烷的反应优选的是乙酯。
特别优选的是乳酸甲酯和乳酸乙酯和它们的低聚形式,特别是L-乳酸甲酯和L-乳酸乙酯。L-乳酸酯是再生原料。最优选的是L-乳酸乙酯。
此外,在制备具有式(I)端基的聚合物的方法中,使用至少一种式(IV)的氨基硅烷。
特别地,合适的式(IV)的氨基硅烷是具有伯氨基基团的氨基硅烷,特别是3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基二乙氧基甲基硅烷、4-氨基丁基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基二乙氧基甲基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基二乙氧基甲基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基二甲氧基甲基硅烷、氨基甲基三乙氧基硅烷、氨基甲基三甲氧基硅烷、氨基甲基二乙氧基甲基硅烷和氨基甲基二甲氧基甲基硅烷。
其中,优选的是3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基二乙氧基甲基硅烷和4-氨基-3,3-二甲基丁基二甲氧基甲基硅烷。
特别优选的是3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷,特别是3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
此外,合适的式(IV)的氨基硅烷是具有仲氨基基团的氨基硅烷,特别是双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-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、N-(正丁基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-乙基-3-氨基-2-甲基丙基三甲氧基硅烷、N-乙基-3-氨基-2-甲基丙基三乙氧基硅烷、N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-氨基-琥珀酸二乙酯、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-氨基-琥珀酸二乙酯、N-环己基-氨基甲基三乙氧基硅烷和N-环己基-氨基甲基三甲氧基硅烷。
在制备具有式(I)端基的聚合物时,除了多元醇外可以并用其他的醇,特别是低分子量的一元或多元醇或聚合的单醇(Monole)。这些醇可以在所述的制备方法中作为多元醇的添加物共同使用,或者其可以在方法实施后加入,用以例如与存在的异氰酸酯基团反应。可以特别有利的是,为了反应掉异氰酸酯基团,将额外含有异氰酸酯基团的具有式(I)端基的聚合物与例如乙醇混合。随后可以蒸馏除去过量的乙醇。
在隔绝水分的情况下,具有式(I)端基的聚合物是非常储存稳定的。在与水分接触时,式(I)的端基水解。在此过程中形成硅烷醇基团(Si-OH-基团)和其通过后续的缩合反应形成硅氧烷基团(Si-O-Si-基团)。任选地存在的其他湿反应性的基团,特别是异氰酸酯基团,同样与存在的水分反应。此反应的结果是,聚合物固化生成交联的塑料。用于固化的水可以来自于空气(空气湿度),或者聚合物可以与含有水的组分接触,例如通过刷涂、喷洒或混入。在固化期间,硅烷醇基团可以与例如基材(聚合物涂覆在其上)的羟基基团缩合,由此在交联时可以实现对基材粘附性的额外的改善。
所述具有式(I)端基的聚合物具有有利的性质。其具有低粘度,这对于其作为可固化组合物的继续加工是有利的。其是非常储存稳定的并且在长的开放时间里与水分出人意料地迅速地固化成为交联的材料,所述材料具有好的粘附性。
室温下液态的具有式(I)端基的聚合物与水分在室温下固化成为弹性的、非粘性的且具有高强度、高可拉伸性和非常好耐热性的材料。在例如90℃或100℃的高温下,固化的聚合物即使在长时间的曝露后依然是弹性的,而许多来自现有技术的含有硅烷基团的聚合物在几天后已经损失强度或者甚至潮解了。
室温下固态的具有式(I)端基的聚合物在非交联状态具有好的热稳定性,也就是说,其可以在加热的、熔化的状态下保持一定的时间,而没有剧烈的粘度升高或出现胶凝化。其与水分交联生成具有高粘附力的且在重新加热时不再可以熔化的材料。
具有式(I)端基的聚合物特别适合作为含有至少一种其他成分的可固化组合物的成分使用。
优选地,所述可固化组合物是室温下可施用的湿固化组合物或含有硅烷基团的热熔粘合剂。
室温下可施用的湿固化组合物含有室温下液态的具有式(I)端基的聚合物和至少一种其他成分。特别地,此种组合物可以作为弹性粘合剂和/或弹性密封料或弹性涂料使用。
优选地,此种湿固化组合物具有5至90重量%、特别是10至60重量%的具有式(I)端基的聚合物含量。特别地,合适的其他成分是催化剂、交联剂、增塑剂、填料、颜料、溶剂、增附剂、干燥剂、流变助剂和稳定剂。
优选地,此种湿固化组合物含有至少一种促进含有硅烷基团的聚合物的交联的催化剂。特别地,对此合适的是金属催化剂和/或含有氮的化合物。
合适的金属催化剂是钛、锆、铝和锡的化合物,特别是有机锡化合物、有机钛酸盐、有机锆酸盐和有机铝酸盐,其中特别地,这些金属催化剂具有烷氧基基团、氨基烷氧基基团、磺酸酯基团、羧基基团、1,3-二酮酯基团(Diketonatgruppen)、1,3-酮酯基团、二烷基磷酸酯基团和二烷基焦磷酸酯基团。
特别合适的有机锡化合物是二烷基氧化锡、二烷基二氯化锡、二烷基羧酸锡和二烷基二酮锡,特别是二丁基氧化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二乙酸锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酰丙酮锡、二辛基氧化锡、二辛基二氯化锡、二辛基二乙酸锡、二辛基二月桂酸锡和二辛基二乙酰丙酮锡,以及烷基锡硫酯。
特别合适的有机钛酸盐是下列物质:
-具有两个1,3-二酮酯配体和两个醇盐配体的钛(IV)络合物,所述1,3-二酮酯配体特别是2,4-戊烷二酮酸酯(=乙酰丙酮酯);
-具有两个1,3-酮酯配体和两个醇盐配体的钛(IV)络合物,所述1,3-酮酯配体特别是乙酰乙酸乙酯;
-具有一个或多个氨基醇盐配体和一个或多个醇盐配体的钛(IV)络合物,所述氨基醇盐配体特别是三乙醇胺或2-((2-氨基乙基)氨基)乙醇;
-具有四个醇盐配体的钛(IV)络合物;
-以及更高缩合的有机钛酸盐,特别是低聚的四丁醇钛(IV),也被称为聚丁基钛酸盐;
其中,特别适合作为醇盐配体的是异丁氧基、正丁氧基、异丙氧基、乙氧基和2-乙基己氧基。
特别适合的是双(乙基乙酰乙酸基)-二异丁氧基-钛(IV)、双(乙基乙酰乙酸基)-二异丙氧基-钛(IV)、双(乙酰基丙酮酸基)-二异丙氧基-钛(IV)、双(乙酰基丙酮酸基)-二异丁氧基-钛(IV)、三(氧乙基)胺-异丙氧基-钛(IV)、双[三(氧乙基)胺]-二异丙氧基-钛(IV)、双(2-乙基己烷-1,3-二氧)-钛(IV)、三[2-((2-氨基乙基)氨基)乙氧基]-乙氧基-钛(IV)、双(新戊基(二烯丙基)氧-二乙氧基-钛(IV)、四丁醇钛(IV)、四-(2-乙基己基氧)钛酸酯、四-(异丙氧基)钛酸酯和聚丁基钛酸盐。特别适合的是可商业购得的类型AA、GBA、GBO、AA-75、AA-65、AA-105、DC、BEAT、BTP、TE、TnBT、KTM、TOT、TPT或IBAY(全部来自DorfKetal);TytanPBT、TET、X85、TAA、ET、S2、S4或S6(全部来自BoricaCompanyLtd.)和TTS、7、9QS、12、26S、33DS、38S、39DS、44、134S、138S、133DS、158FS或44(全部来自KenrichPetrochemicals)。
特别适合的有机锆酸盐是可商业购得的类型38J、TPPJ、TPP、01、09、238、44或97(全部来自KenrichPetrochemicals)和3020、3030、1020(全部来自JohnsonMatthey&Brandenberger)。
特别合适的有机铝酸盐是商业可得的类型K-Kat5218(来自KingIndustries)。
特别地,合适的作为催化剂的含氮化合物是胺,特别如N-乙基-二异丙基胺、N,N,N',N'-四甲基-亚烷基二胺、聚氧亚烷基胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷;氨基硅烷,特别如3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-二甲氧基甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺以及它们的在硅上具有乙氧基或异丙氧基而不是甲氧基基团的类似物;脒,特别如1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、6-二丁基氨基-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯;胍,特别如四甲基胍、2-胍苯并咪唑、乙酰丙酮胍、1,3-二邻甲苯基胍、2-叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍;和咪唑,特别如N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑和N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑。
特别合适的还有不同催化剂的组合,特别是由至少一种金属催化剂和至少一种含氮化合物组成的组合。
优选地,催化剂是有机锡化合物、有机钛酸盐、胺、脒,胍和咪唑。特别优选的是有机钛酸盐和脒。
特别地,其他合适的此种湿固化组合物的成分是下列助剂和添加剂:
-增附剂和/或交联剂,特别是如之前作为催化剂提到的氨基硅烷的硅烷,具有仲氨基的氨基硅烷,特别如N-苯基、N-环己基-和N-烷基氨基硅烷,还有巯基硅烷、环氧硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、酸酐硅烷、氨基甲酸酯基硅烷、烷基硅烷和亚氨基硅烷,以及这些硅烷的低聚形式,以及来自伯氨基硅烷与环氧硅烷或(甲基)丙烯酸硅烷或酸酐基硅烷的加合物。特别合适的是3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷和具有乙氧基基团而不是甲氧基基团的相应的硅烷,以及这些硅烷的低聚形式;
-增塑剂,特别是羧酸酯如邻苯二甲酸酯,特别是邻苯二甲酸二辛基酯、邻苯二甲酸二异壬基酯或邻苯二甲酸二癸基酯,己二酸酯,特别是己二酸二辛基酯,壬二酸酯、癸二酸酯,多元醇,特别是聚氧亚烷基多元醇或聚酯多元醇、乙二醇醚、乙二醇酯、有机磷酸酯和磺酸酯、聚丁烯或由天然脂肪或油衍生的脂肪酸甲酯或乙酯,也被称作”生物柴油”;
-溶剂;
-无机和有机的填料,特别是天然的、研磨的或沉淀的碳酸钙,其任选地用脂肪酸、特别是硬脂酸涂覆,重晶石(重土)、滑石、石英粉、石英砂、白云石、硅灰石、高岭土、煅烧高岭土、云母(钾-铝-硅酸盐)、分子筛、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化硅(包括高分散的来自热解过程的二氧化硅)、工业制备的炭黑、石墨,金属粉末如铝、铜、铁、银或钢,PVC粉末或空心球;
-纤维,特别是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维或塑料纤维如聚酰胺纤维或聚乙烯纤维;
-染料;
-颜料,特别是二氧化钛或氧化铁;
-干燥剂,特别是四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷和有机烷氧基硅烷,它们在硅烷基团的α-位置具有官能团,特别是N-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-O-甲基-氨基甲酸酯、(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷、甲氧基甲基硅烷、原甲酸酯;以及还有氧化钙或分子筛;
-流变改性剂,特别是增稠剂,特别是层状硅酸盐、蓖麻油衍生物、氢化蓖麻油、聚酰胺、聚氨酯、脲化合物、热解二氧化硅、纤维素醚和疏水改性的聚氧乙烯;
-对氧化、热、光和UV辐射的稳定剂;
-天然树脂、脂肪或油例如松香、虫胶、亚麻油、蓖麻油和大豆油;
-非反应性的聚合物,特别如不饱和单体的均聚物或共聚物,所述单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯,特别是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和无规的聚α-烯烃(APAO);
-阻燃物质,特别是已经提到的填料氢氧化铝和氢氧化镁,以及特别是有机磷酸酯如特别是磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯基甲苯基酯、磷酸异癸基二苯基酯、磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(氯异丙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、异丙基化的磷酸三苯酯、不同异丙基化程度的磷酸单-、双-和三(异丙基苯基)酯、间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)、双酚A-双(二苯基磷酸酯)和多磷酸铵;
-表面活性物质,特别是润湿剂、流平剂、排气剂或消泡剂;
-杀生物剂,特别是杀藻剂、杀真菌剂或抑制细菌生长的物质;
以及其他在湿固化的组合物中常用的物质。
可以合乎目的的是,在混入湿固化组合物之前将某些成分化学地或物理地干燥。
除了具有式(I)的端基的聚合物,室温下可施用的湿固化组合物可以含有其他含有硅烷基团的低聚物或聚合物。
在一个优选实施方式中,其不含有有机锡化合物。出于生态和/或毒理原因,这可以是有利的。
在一个优选实施方案中,其在固化时不释放甲醇。这出于生态和/或毒理原因可以是有利的。
优选地,所述室温下可施用的湿固化组合物在隔绝水分的情况下制备并保存。通常,所述组合物在合适的包装或布置,特别如桶、袋或料盒中,在隔绝水分的情况下是储存稳定的。
所述室温下可施用的湿固化组合物可以以单组分或双组分组合物的形式存在。
在本文中,“单组分”表示组合物的所有成分混合地在相同的一个容器中储存并且通过水分可固化的组合物。
在本文中,“双组分”表示组合物的成分存在于两个不同的在彼此分开的容器中储存的组分中的组合物。直到施用组合物短时间前或期间才互相混合两种组分,接着混合的组合物固化,其中固化通过水分的影响才进行或完全完成。
在将所述组合物施用在至少一种固体或制品上时,存在的硅烷基团和任选地存在的其他湿反应性的基团与水分接触,由此所述组合物固化。根据温度、接触方式、水分的量和可能存在的催化剂,固化速度是不同的。在借助空气湿气进行固化时,首先在组合物的表面形成结皮。所谓的结皮时间是固化速度的度量。
在固化的状态下,室温下可施用的湿固化组合物具有突出的弹性性能,特别是高强度和高可拉伸性、好的热稳定性和在不同基材上的好的粘附性能。因此,其适合各种不同的用途,特别是作为建筑和工业用途的纤维复合材料(复合材料)、填充料、密封料、粘合剂、覆层、涂料或刷涂料,例如作为电绝缘材料、涂抹料、缝隙密封料、焊接或卷边焊密封料、地板粘合剂、组装粘合剂、汽车车身粘合剂、车窗粘合剂、夹心元件粘合剂、地面覆层、地面涂层、阳台涂层、屋顶涂层、混凝土保护涂层、停车场涂层以及作为抗腐蚀保护涂层、作为密封料、刷涂料、漆料和底漆。
所述组合物特别适合作为粘合剂和/或密封料,特别是用于在建筑和工业应用中的缝隙密封和弹性粘接。
对于作为粘合剂或密封料的应用,所述组合物优选地具有有着结构粘性性能的糊状稠度。特别地,此种糊状的密封料或粘合剂从商业常见的手动地或借助压缩空气操作的料盒中,或者由筒或提桶中借助输送泵或挤出机,任选地借助涂装机器人涂覆在基材上。
可以粘合或密封两种相同的或两种不同的基材。
合适的基材特别是
–玻璃、玻璃陶瓷、混凝土、砂浆、砖、瓦、石膏和天然石材如花岗岩或大理石;
–金属和合金,如铝、铁、钢和有色金属,以及表面精整的金属和合金,如镀锌或镀铬的金属;
–皮革,织物,纸,木材,与树脂如苯酚树脂、三聚氰胺树脂或环氧树脂复合的木质材料,树脂-织物-复合材料和其他所谓的聚合物-复合物;
–塑料,如聚氯乙烯(硬-和软-PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环氧树脂、聚氨酯(PUR)、聚甲醛(POM)、聚烯烃(PO)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、乙烯/丙烯-共聚物(EPM)和乙烯/丙烯/二烯-三元共聚物(EPDM),以及纤维增强的塑料,如碳纤维增强的塑料(CFK)、玻璃纤维增强的塑料(GFK)和片状模制复合材料(SMC),其中所述塑料优选可以是借助等离子体、电晕或火焰表面处理的;
–经涂覆的基材,如粉末涂层的金属或合金;
–颜料和漆料,特别是汽车遮盖漆。
需要时,在施涂粘合剂或密封剂之前,可以对所述基材进行预处理,例如通过物理和/或化学的清洁方法或通过施加增附剂、增附剂溶液或底漆。
在两个基材粘合或密封后,得到粘合的或密封的制品。此种制品可以是建筑物,特别是地上建筑或地下建筑的建筑物,或者其可以是工业品或消费品,特别是窗户、家用机器或交通工具特别如汽车、大客车、货车、轨道车辆、船、飞机或直升机;或者所述制品可以是它们的附件。
所述室温下可施用的湿固化组合物具有好的储存稳定性和可加工性,其与水分非常迅速地交联成为具有高强度和可拉伸性的弹性材料,并且在固化状态下具有特别好的耐热性。
特别地,含有硅烷基团的热熔粘合剂含有室温下固态的具有式(I)端基的聚合物和至少一种其他成分。特别地,合适的其他成分是下列助剂和添加剂:
-其他可以交联的聚合物,特别是具有硅烷基团和/或异氰酸酯基团的聚合物;
-非反应性的热塑性聚合物,特别是不饱和单体的均聚物或共聚物,特别地所述不饱和单体选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、醋酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯,特别是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯、乙烯醋酸乙烯酯-共聚物(EVA)和无规的聚-α-烯烃(APAO);此外还有聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚苯乙烯和它们的组合,特别是聚醚酰胺共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物;以及丁基橡胶、聚异丁烯和它们的组合,还有沥青、柏油、生橡胶、氟化橡胶和纤维素树脂;
-增粘树脂,特别是烃树脂如香豆酮-茚树脂、萜烯树脂、苯酚改性的萜烯树脂、天然的任选地改性的树脂,如特别是松香、桐油树脂(Wurzelharz)或者妥尔油树脂,此外还有α-甲基苯乙烯树脂和聚乳酸;
-增塑剂,特别是如邻苯二甲酸酯或己二酸酯的羧酸酯、多元醇、有机磷酸酯和磺酸酯或者聚丁烯;
-交联反应的催化剂,特别是金属催化剂和/或含氮化合物,特别是有机锡化合物、有机钛酸酯、胺、脒、胍和咪唑;
-抗氧化、热、水解、光和紫外辐射的稳定剂,杀生物剂,杀真菌剂和阻燃物质;
-干燥剂,特别是在硅烷基团的α-位置中具有一个官能团的四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或者乙烯基三乙氧基硅烷,特别是N-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-O-甲基氨基甲酸酯、(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷、甲氧基甲基硅烷、原甲酸酯、以及氧化钙或者分子筛;
-增附剂和/或交联剂,特别是硅烷如氨基硅烷、巯基硅烷、环氧基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、酸酐硅烷、氨基甲酸酯硅烷、烷基硅烷和亚氨基硅烷;
-无机和有机填料,特别是矿物填料、分子筛、二氧化硅包括源自热解过程的高分散二氧化硅、工业生产的炭黑、石墨、金属粉末、PVC粉末或者空心球;
-染料;
以及其它通常用在反应性热熔粘合剂中的物质。在加入之前以化学或者物理方式对一些成分进行干燥可能是明智的。
优选地,含硅烷基团的热熔粘合剂具有含量在5~100重量%、特别在15~95重量%、特别优选在30~90重量%、最优选在50~80重量%范围内的室温下呈固态并且具有式(I)端基的聚氨酯聚合物。
优选地,含有硅烷基团的热熔粘合剂含有至少一种其他选自非反应性热塑性聚合物和增粘树脂的聚合物。
优选地,含有硅烷基团的热熔粘合剂具有范围在70至100重量%,特别优选在80在100重量%,特别是90至100重量%的包括室温下固态的含有硅烷基团的聚氨酯聚合物的聚合物含量。在一个优选的实施方式中,含有硅烷基团的热熔粘合剂不含有有机锡化合物。这出于生态和/或毒理理由可以是有利的。
含有硅烷基团的热熔粘合剂在隔绝水分的情况下在合适的容器或装置中是储存稳定的。与水分接触时,硅烷基团水解,这最终导致粘合剂的交联。对于所述热熔粘合剂除了硅烷基团还含有异氰酸酯基团的情况,这些物质同样与水分反应,这额外地有利于粘合剂的交联。
在其应用时,将含有硅烷基团的热熔粘合剂在液态状态下施涂在至少一个基材上。为此,将粘合剂事先至少加热至使其液态存在。通常,施涂粘合剂在80至200℃、特别是100至180℃的温度范围进行。
在加工期间,未交联的粘合剂具有好的耐热性。这表明,粘合剂在对于专业的施涂足够的时间里,特别是多至数小时的时间里,可以保持在热液态而没有粘度的过度增加,特别是没有凝胶化,并且没有散发出气味。
有利地,在通过冷却过度凝固前,被施涂的粘合剂与第二个基材接合粘结。
粘合剂的凝固通过冷却非常迅速地构建强度和粘合的高的早期强度。除了这种物理的粘合剂固化外,即使在凝固后在粘合剂中还进行硅烷基团和任选地异氰酸酯基团的如前所述的通过水分的交联。这种化学交联最终导致生成完全固化的交联的粘合剂,其通过再次加热至施涂温度不能再次熔化。
特别地,合适的可以与含有硅烷基团的热熔粘合剂粘合的基材是之前所述的基材。优选的基材是塑料、织物、皮革、木材、木质材料、聚合物-复合物、纸、金属、颜料和漆料。
在施用粘合剂之前可以预处理所述基材,例如通过物理的和/或化学的清洁或通过施加增附剂、增附剂溶液或底漆。
可以粘合两种相同的基材或两种不同的基材。将所述粘合剂施涂在两个基材中的一个上,并且与另一个接合以粘合,或者可以将其施涂在两个待粘合的基材上。优选的是粘结两个不同的基材。
特别地,含有硅烷基团的热熔粘合剂可以用于建筑和工业用途,特别可作为层合粘合剂、层压粘合剂、包装粘合剂、织物粘合剂或者木材粘合剂。其特别适合于粘合位置可见的粘合,特别适合于例如粘合汽车和窗结构中的玻璃,以及用于粘合透明包装。
使用由所述含硅烷基团的热熔粘合剂得到一种制品。
优选的制品是汽车内部配置部件,尤其是车天窗、遮阳板、仪表板、车门侧板、衣帽板等等,卫浴区域的木纤维材料,家具装饰膜,具有尤其如棉质织物的薄膜,服装材料领域的聚酯薄膜,用于汽车内部结构的织物和泡沫的复合材料以及透明包装。
具有室温下固态的且有式(I)端基的聚合物的含硅烷基团热熔粘合剂具有一系列的优点。其能够实现很低的危险等级,因为该热熔粘合剂(视所用的化学计量比而定)含有很少或者甚至不含单体异氰酸酯。其在合适的包装中是储存稳定的。当加热到80~200℃、特别是100~180℃范围内的温度时,其具有易于施用的粘度,并且在热液状态下具有良好的稳定性。所述粘合剂可在室温下受水分影响发生交联,没有气泡产生,并可导致外观和机械性能优异且粘附极好并且对环境影响有良好耐受性的粘合连接。
实施例
在下文中,举出了用以进一步说明本发明的实施例。不言而喻地,本发明不局限于这些描述的实施例。
“标准气候”指的是温度23±1℃和相对空气湿度50±5%。“NK”表示“标准气候(Normklima)”。
1H-NMR-光谱在CDCl3中用型号BrukerAscend400的光谱仪在400.14MHz下测量;化学位移δ以相对于四甲基硅烷(TMS)的ppm给出,耦合常数J以Hz给出。
红外光谱(FT-IR)作为未稀释膜在配置有具有钻石晶体的水平ATR-测量单元的ThermoScientific的FT-IR仪NicoletiS5上测量;吸收带以波数(cm-1)给出(测量窗口:4000-650cm-1)。附加标记“sh”表示的是形似肩状的谱带。
气相色谱(GC)在60至320℃温度范围内以30℃/min的加热速率和15分钟的在320℃的停留时间测量。喷嘴温度是200℃。检测借助火焰离子化(FID)进行,其中信号通过面积百分比方法计算。
20℃下的粘度在恒温的锥-板-粘度计RheotecRC30(锥体直径50mm,锥角1°,锥尖-板-距离0.05mm,剪切速率10s-1)上测量。
60℃下的粘度在恒温的锥-板-粘度计RheotecRC30(锥体直径25mm,锥角1°,锥尖-板-距离1mm,剪切速率10s-1)上测量。
1.制备羟基硅烷
羟基硅烷HS-1a:N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于80℃搅拌36.00g(162.6mmol)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、12.07g(83.7mmol)的L-丙交酯和0.15g的乙烯基三乙氧基硅烷3小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在60℃和大约10mbar下对粗产物进行15分钟的后处理。得到具有293.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3406sh(O-H),3322(N-H酰胺),2974,2928,2885,2736,1741(C=O酯),1651(C=O酰胺),1535(C=O酰胺),1482,1444,1411,1390,1365,1279,1192,1165,1100,1073,996,954,886,863,775,678。
1HNMR:δ6.69(s,1H,O=C-NH),4.21(q,1H,(R)3CH,J=6.8),3.82(q,6H,Si-O-CH2-CH3,J=7.0),3.28(m,2H,NH-CH2-CH2-CH2-Si),1.65(m,2H,NH-CH2-CH2-CH2-Si),1.42(d,3H,CH3-CH(R)2,J=6.8),1.23(t,9H,Si-O-CH2-CH3,J=7.0),0.65(t,2H,NH-CH2-CH2-CH2-Si,J=8.1)。
GC(制备后三天):96.2%的N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、1.7%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和2.1%的乳酸乙酯。
GC(制备后六周):95.8%的N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、1.3%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和2.9%的乳酸乙酯。
羟基硅烷HS-1b:N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于60℃搅拌14.01g(118.6mmol)的L-乳酸乙酯、10.00g的乙醇和0.15g的乙烯基三乙氧基硅烷10分钟。之后加入25.00g(112.9mmol)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.20gTAA(乙酰丙酮钛;来自BoricaCompanyLtd.)并在100℃下回流搅拌5小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在80℃和大约10mbar下对粗产物进行30分钟的后处理。得到具有293.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
GC(制备后三天):80.4%的N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、19.6%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和<0.1%的乳酸乙酯。
羟基硅烷HS-2a:N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于60℃搅拌16.21g(90.4mmol)的3-氨基丙基三甲氧基硅烷、6.20g(43.05mmol)的L-丙交酯和0.10g的乙烯基三甲氧基硅烷数分钟,直到全部固体溶解在溶液中。之后将混合物在氮气氛下于23℃放置48小时。根据IR光谱结束反应。得到具有251.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3410sh(O-H),3349(N-H酰胺),2969,2940,2841,1746(C=O酯),1651(C=O酰胺),1532(C=O酰胺),1446,1412,1367,1347,1311,1279,1191,1080,1038,963,884,864,808,776sh,677。
羟基硅烷HS-2b:N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于60℃搅拌12.34g(118.6mmol)的L-乳酸甲酯、10.00g的甲醇和0.15g的乙烯基三甲氧基硅烷10分钟。之后加入20.25g(112.9mmol)的3-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.20gTAA并在90℃下回流搅拌6小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在60℃和大约30mbar下对粗产物进行30分钟的后处理。得到具有251.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
羟基硅烷HS-3:N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于100℃搅拌21.29g(96.2mmol)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、5.47g(47.1mmol)的1,4-二氧六环-2,5-二酮和0.10g的乙烯基三乙氧基硅烷2小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在40℃和大约30mbar下对粗产物进行10分钟的后处理。得到具有279.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3418sh(O-H),3326(N-H酰胺),2973,2927,2885,2735,1756(C=O酯),1655(C=O酰胺),1536(C=O酰胺),1482,1443,1411,1390,1366,1350,1293,1192,1165,1100,1072,953,880,849,772,680。
羟基硅烷HS-4:N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基乙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于100℃搅拌16.21g(90.4mmol)的3-氨基丙基三甲氧基硅烷、5.14g(44.3mmol)的1,4-二氧六环-2,5-二酮和0.10g的乙烯基三甲氧基硅烷2小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在40℃和大约50mbar下对粗产物进行10分钟的后处理。得到具有237.3g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3414sh(O-H),3308(N-H酰胺),2941,2841,1757(C=O酯),1652(C=O酰胺),1533(C=O酰胺),1444,1412,1350,1281,1191,1076,892,808,771,679。
羟基硅烷HS-5:N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于60℃搅拌15.67g(118.6mmol)的2-羟基异丁酸乙酯和0.15g的乙烯基三乙氧基硅烷10分钟。之后加入25.00g(112.9mmol)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.20gTAA并在130℃下搅拌6小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在80℃和大约10mbar下对粗产物进行30分钟的后处理。得到具有307.5g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3414sh(O-H),3349(N-H酰胺),2973,2926,2881,2735sh,1727(C=O酯),1649(C=O酰胺),1605sh,1533(C=O酰胺),1465,1446,1390,1359,1344,1280,1240,1163,1101,1077,993,953,842,777,679。
羟基硅烷HS-6:N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基-2-甲基丙酰胺
在圆底烧瓶内在氮气氛下于60℃搅拌14.00g(118.6mmol)的2-羟基异丁酸甲酯和0.15g的乙烯基三甲氧基硅烷10分钟。之后加入20.25g(112.9mmol)的3-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.20gTAA并在110℃下搅拌5小时,直到借助IR光谱确认不再有反应继续。在60℃和大约30mbar下对粗产物进行30分钟的后处理。得到具有265.4g/Eq的理论OH-当量的液态产物。
FT-IR:3410sh(O-H),3353(N-H酰胺),2969,2940,2840,1746(C=O酯),1650(C=O酰胺),1609sh,1531(C=O酰胺),1464,1411,1368,1280,1188,1078,1019,969,936,909,854,804,678。
2.制备具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物
聚合物NCO-1:
在隔绝水分的情况下,将1000g的多元醇12200(具有低不饱和度的聚氧亚丙基二醇,来自Bayer;OH数11.0mgKOH/g)、43.6g的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI,来自Evonik)、126.4g的邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和0.1g的三(新癸酸)铋(在DIDP中10重量%)在持续的搅拌下加热至90℃并保持在这一温度,直到滴定测定的游离异氰酸酯基团含量达到0.63重量%的稳定值。将产物冷却至室温并隔绝水分保存。在制备次日,其具有31Pa·s的20℃下粘度。
聚合物NCO-2:
在隔绝水分的情况下,将1000g的多元醇12200(具有低不饱和度的聚氧亚丙基二醇,来自Bayer;OH数11.0mgKOH/g)、34.2g的2,4-甲苯二异氰酸酯(T-100,来自Bayer)、126.4g的邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和0.1g的三(新癸酸)铋(在DIDP中10重量%)在持续的搅拌下加热至60℃并保持在这一温度,直到滴定测定的游离异氰酸酯基团含量达到0.65重量%的稳定值。将产物冷却至室温并隔绝水分保存。在制备次日,其具有35Pa·s的20℃下粘度。
聚合物NCO-3:
由1200.0g的室温下固态的、无定型聚酯二醇(7150,来自Evonik;OH数43mgKOH/g)和1200.0g的聚酯二醇(7250,来自Evonik;OH数22mgKOH/g)组成的混合物在真空120℃下干燥2小时并脱气,然后与348.4g的4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(44MCL;来自Bayer)混合,在真空中于130℃下搅拌2小时然后冷却并在隔绝水分的情况下保存。得到的聚氨酯聚合物是室温下固态的并且具有2.15重量%的滴定测定的游离异氰酸酯基团含量。
3.制备异氰酸基硅烷
异氰酸基硅烷IS-1:
在圆底烧瓶内在氮气氛下于80℃搅拌8.00g(27.3mmol)的羟基硅烷HS-1a、6.06g(27.3mmol)的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI,来自Evonik)和0.03g的三(新癸酸)铋(在DIDP中10重量%)4小时,之后在隔绝水分的情况下在室温保存4天。得到具有8.2重量%的滴定测定的游离异氰酸酯基团含量的高粘性产物。
FT-IR:3436sh,3312(N-H酰胺),3090,2973,2927,2894,2254(N=C=O),1704(C=O氨基甲酸酯),1661(C=O酰胺),1532(C=O酰胺),1462,1445,1411,1388,1365,1303,1237,1194,1164,1102,1075,955,904,857,773。
异氰酸酯基硅烷IS-2:
在圆底烧瓶内在氮气氛下于80℃搅拌8.00g(27.3mmol)的羟基硅烷HS-1a、4.74g(27.3mmol)的2,4-甲苯二异氰酸酯(T-100,来自Bayer)4小时,之后在隔绝水分的情况下在室温保存4天。得到具有6.5重量%的滴定测定的游离异氰酸酯基团含量的高粘性产物。
FT-IR:3427sh,3295(N-H酰胺),3099,2974,2927,2885,2267(N=C=O),1732(C=O氨基甲酸酯),1658(C=O酰胺),1617,1596,1537(C=O酰胺),1445,1413,1387,1367,1306,1276,1221,1165,1099,1074,995,953,874,767,703,677。
4.制备具有式(I)端基的聚合物
聚合物SP-1至SP-8(室温下液态)
对每种聚合物,将100重量份的聚合物NCO-1与在表1中给出的羟基硅烷以给出的量混合(OH/NCO=1.10)。混合物在氮气氛下于70℃搅拌,直到借助IR光谱不再检验出异氰酸酯基团(大约2小时)。之后冷却反应混合物并在隔绝水分的情况下保存。在制备的第二天,在20℃温度下测量粘度。得到的聚合物的性能在表1中给出。
表1:含有硅烷基团的聚合物SP-1至SP-8的组成和性能。
聚合物SP-9:(室温下液态)
将100.00g的聚合物NCO-2与4.99g的羟基硅烷HS-1a混合。将此混合物在氮气氛下在60℃搅拌,直到借助IR光谱不再检验出异氰酸酯基团(大约2小时)。之后冷却反应混合物并在隔绝水分的情况下保存。
在制备的第二天,在20℃温度下粘度为106Pa·s。
聚合物SP-10:(室温下液态)
将由100.0g(20mmolOH)的多元醇12200(具有低不饱和度的聚氧化亚丙基二醇,来自Bayer;OH数11.0mgKOH/g)和12.25g的邻苯二甲酸二异癸基酯组成的事先干燥的混合物,与10.83g的异氰酸基硅烷IS-1和0.15g的三(新癸酸)铋(在DIDP中10重量%)混合。此混合物在氮气氛下于80℃搅拌,直到借助IR光谱不再能确认到异氰酸酯谱带有变化(大约2小时)。之后加入0.30g的无水乙醇,在70℃搅拌5分钟并且将混合物在真空中于80℃下脱气15分钟。之后,借助IR光谱不再检测出异氰酸酯基团。
在制备的第二天,在20℃温度下粘度为128Pa·s。
聚合物SP-11:(室温下液态)
聚合物SP-11如聚合物SP-10一样制备,只是使用9.82g的异氰酸基硅烷IS-2代替异氰酸基硅烷IS-1。
在制备的第二天,在20℃温度下粘度为46Pa·s。
聚合物SP-12(室温下固态)
将100.0g的熔化的聚合物NCO-3与17.28g的羟基硅烷HS-1a混合。将此混合物在氮气氛下于120℃搅拌,直到借助IR光谱不再检验出异氰酸酯基团(大约2小时)。之后冷却反应混合物并在隔绝水分的情况下保存。在制备的第二天,在160℃温度下粘度为35Pa·s。
5.制备室温下可施涂的湿固化组合物
组合物Z-1至Z-12
对于每种组合物,将表2或3中给出的内容物以给出的量(重量份)在真空混合器中在50℃下隔绝水分的情况下加工30分钟成为均匀的糊并保存。如下测量每种组合物:
为了测定结皮时间,将数克的组合物以大约2mm的层厚度涂覆在纸板上,并在标准气候中确定直到第一次借助LDPE的移液管轻触组合物表面没有残留物留在移液管上的持续时间。
为了测定机械性能,将组合物浇注在PTFE涂层的膜上成为2mm厚度的膜,将其放置在标准气候下2周,由膜冲压出数个长度75mm、梁长度30mm和梁宽度4mm的哑铃体,并且根据DINEN53504以200mm/min的拉伸速率测试其抗拉强度(断裂力)、断裂拉伸率和E-模量(0.5-50%拉伸率下的E-模量)。
根据DIN53505测定在标准气候下固化14天的测试体的肖式A硬度。
这些结果用附注“NK”标记。
作为耐热性的量度,将数个哑铃体的或肖式A测试体在标准气候下放置2周之后额外在空气循环炉中于100℃下放置4周,并在之后以同样的方式测试抗拉强度、断裂拉伸率和E-模量或肖式A硬度。这些结果用附注“100℃”标记。
结果在表2和3中给出。
触变糊剂如此制备:在真空混合器中放入300g的邻苯二甲酸二异癸酯和48g的4,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯(44MCL;来自Bayer),轻微加热并随后在强烈搅拌下缓慢滴入27g的单丁胺。所得到的糊在真空和冷却下继续搅拌一小时。
表2:组合物Z-1至Z-5的组成和性能
1沉淀的碳酸钙(来自Solvay)
2研磨的碳酸钙(来自Omya)
3双(乙基乙酰乙酸基)-二异丁氧基钛(IV)(来自DorfKetal)
表3:组合物Z-6至Z-11的组成和性能
1沉淀的碳酸钙(来自Solvay)
2研磨的碳酸钙(来自Omya)
3双(乙基乙酰乙酸基)-二异丁氧基钛(IV)(来自DorfKetal)
6.制备热熔粘合剂
热熔粘合剂K-1:
将100.00g的在140℃熔化的聚合物SP-12与0.02g的二丁基二月桂酸锡混合。得到的热熔粘合剂在隔绝水分情况下保存。
为了测定机械性能,将热熔粘合剂在可加热的压机中在两个用PTFE涂层的箔之间压制成1mm厚的膜,冷却,除去用PTFE涂层的箔并且在标准气候中保存10天。之后由膜冲出长度75mm、梁长度30mm和梁宽度4mm的哑铃状测试体,并且根据DINEN53504以200mm/min的拉伸速率测试其抗拉强度(断裂力)、断裂拉伸率和E-模量(在给出的拉伸范围内)。结果列于表4中。
表4:热熔粘合剂K-1的机械性能。

Claims (15)

1.具有式(I)端基的聚合物,
其中
R1a和R1b彼此独立地表示氢原子或有1至12个碳原子的一价烃基,或一起表示有2至6个碳原子的亚烷基;
R2表示氢原子或具有1至12个碳原子的任选地含有醚基团、酯基团、腈基团、氨基团或硅烷基团的一价烃基;
R3表示直链的或支化的具有1至20个碳原子的任选地具有芳族部分和任选地具有一个或多个杂原子,特别是氮原子的亚烷基或环亚烷基;
R4表示有1至8个碳原子的烷基;
R5表示有1至10个碳原子的任选地含有醚基团的烷基;和
x是0、1或2。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,R1a和R1b彼此独立地表示氢原子或甲基。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物,其特征在于,R2表示氢原子或烷基或环烷基或烷氧基甲硅烷基烷基。
4.根据权利要求1至3任一项所述的聚合物,其特征在于,R3选自1,3-亚丙基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、3-甲基-1,4-亚丁基和3,3-二甲基-1,4-亚丁基。
5.根据权利要求1至4任一项所述的聚合物,其特征在于,R5表示甲基或乙基。
6.根据权利要求1至5任一项所述的聚合物,其特征在于,x是1或0,特别是0。
7.根据权利要求1至6任一项所述的聚合物,其特征在于,其具有基于式(I)的端基计范围在1至4的官能度。
8.根据权利要求1至7任一项所述的聚合物,其特征在于,其具有范围在1000至30000g/mol的平均分子量。
9.根据权利要求1至8任一项所述的聚合物,其特征在于,其是室温下液态的并且具有多数的聚氧亚烷基单元。
10.根据权利要求1至8任一项所述的聚合物,其特征在于,其是室温下固态的并且具有多数的聚酯单元和/或聚碳酸酯单元。
11.制备根据权利要求1至10任一项所述的聚合物的方法,其特征在于,将
–至少一种多元醇,
–至少一种二异氰酸酯,
–至少一种式(II)的交酯或至少一种式(III)的羟基酯,和
–至少一种式(IV)的氨基硅烷
互相反应,
其中,
m表示1至100的整数;和
R6表示具有1至12个碳原子的一价烃基。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法经由式(V)的羟基硅烷作为中间产物进行
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,使用式(II)的交酯制备式(V)的羟基硅烷。
14.根据权利要求1至10的任一项所述的聚合物作为含有至少一种其他成分的可固化组合物的成分的用途。
15.根据权利要求14所述的用途,其特征在于,所述可固化组合物是室温下可施用的湿固化组合物或含有硅烷基团的热熔粘合剂。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107163893A (zh) * 2017-04-24 2017-09-15 深圳光华伟业股份有限公司 一种热熔压敏胶
CN108003832A (zh) * 2017-12-15 2018-05-08 武汉工程大学 环保型粘结剂及其制备方法和应用
CN109476612A (zh) * 2016-07-18 2019-03-15 Sika技术股份公司 包含六氢三嗪结构单元的用于可固化组合物的催化剂
CN110494463A (zh) * 2017-03-29 2019-11-22 Sika技术股份公司 具有改进机械性能的水基组合物
CN110804068A (zh) * 2019-11-05 2020-02-18 上海东大化学有限公司 一种羟基硅烷、羟基硅烷封端聚醚聚合物及其制备方法
CN111548288A (zh) * 2020-05-09 2020-08-18 深圳市前海博扬研究院有限公司 一种异氰酸酯改性的uv单体及其制备方法
CN115066447A (zh) * 2020-02-10 2022-09-16 Sika技术股份公司 含有硅烷基的支化聚合物
CN115551910A (zh) * 2020-02-10 2022-12-30 Sika技术股份公司 含硅烷基团的聚合物

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2832735A1 (de) * 2013-07-30 2015-02-04 Sika Technology AG Hydroxymethylcarboxamido-substituiertes Silanol für härtbare, silanterminierte Polymere.
CN107001568B (zh) * 2014-11-24 2020-08-11 Sika技术股份公司 含硅烷基团的快速固化组合物
CN107001556B (zh) * 2014-11-24 2020-12-22 Sika技术股份公司 含有硅烷基团的快速固化组合物
HUE034176T2 (en) * 2015-03-09 2018-02-28 SWISS KRONO Tec AG A binder composition and application in wood-based sheets
CN107636096B (zh) * 2015-05-21 2020-06-05 科思创德国股份有限公司 聚氨酯涂料组合物
EP3336108B1 (en) * 2015-08-10 2019-06-26 JSR Corporation Conjugated diene polymer and method for producing same, polymer composition, crosslinked polymer, and tire
ES2785500T3 (es) 2017-04-25 2020-10-07 Henkel Ag & Co Kgaa Agentes de acoplamiento de silano
EP3406644A1 (de) * 2017-05-23 2018-11-28 Sika Technology Ag Lösungsmittelbasierter primer mit langer offenzeit und verbesserter ahäsion
JP6917097B2 (ja) * 2017-11-27 2021-08-11 烟台徳邦科技有限公司Yantai Darbond Technology Co., Ltd. 高耐熱性ポリウレタンホットメルト接着剤の調製方法
ES2908785T3 (es) * 2017-12-12 2022-05-03 Henkel Ag & Co Kgaa Poliuretanos sililados y métodos para preparación de los mismos
PL3498719T3 (pl) 2017-12-12 2021-09-06 Henkel Ag & Co. Kgaa Alkoksysilany z trzeciorzędową hydroksylową grupą funkcyjną i sposoby ich wytwarzania
EP3546541A1 (en) 2018-03-27 2019-10-02 Sika Technology Ag A waterproofing membrane with a functional layer
US11001734B2 (en) * 2018-09-20 2021-05-11 Seal Bond, Inc. Adhesive composition for use in roofing materials
CA3113952C (en) 2018-09-24 2023-09-19 Building Materials Investment Corporation Roofing membranes with improved adhesive bonding strength
US11802076B2 (en) * 2020-07-22 2023-10-31 Changxin Memory Technologies, Inc. Lead-free glass paste, chip resistor and method for producing same
CN113214773B (zh) * 2021-06-08 2022-08-19 山西浩博瑞新材料有限公司 一种耐高温隔热性聚氨酯密封胶及制备方法
CN114015036A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 三棵树(上海)新材料研究有限公司 低粘度硅烷改性聚醚树脂及其制备方法
CN115710339A (zh) * 2022-11-10 2023-02-24 江苏休伦新材料有限公司 一种用于服装革面层的生物基水性聚氨酯及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587502A (en) * 1995-06-02 1996-12-24 Minnesota Mining & Manufacturing Company Hydroxy functional alkoxysilane and alkoxysilane functional polyurethane made therefrom
EP2014692A2 (de) * 2007-07-13 2009-01-14 Bayer MaterialScience AG Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate
CN102015734A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 汉高公司 含有硅烷化聚氨酯的可固化组合物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104296A (en) 1970-09-28 1978-08-01 Union Carbide Corporation Organofunctional silicon compounds
SU555104A1 (ru) * 1975-07-21 1977-04-25 Способ получени -кремнийзамещенных амидов оксикислот
DE102007038661A1 (de) 2007-08-15 2009-02-19 Henkel Ag & Co. Kgaa Silanvernetzender Kleb- oder Dichtstoff mit N-Silylakylamiden und seine Verwendung
BR112014028733A2 (pt) 2012-05-23 2017-10-24 Sika Tech Ag polímero contendo grupos silano

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587502A (en) * 1995-06-02 1996-12-24 Minnesota Mining & Manufacturing Company Hydroxy functional alkoxysilane and alkoxysilane functional polyurethane made therefrom
EP2014692A2 (de) * 2007-07-13 2009-01-14 Bayer MaterialScience AG Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate
CN102015734A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 汉高公司 含有硅烷化聚氨酯的可固化组合物

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109476612A (zh) * 2016-07-18 2019-03-15 Sika技术股份公司 包含六氢三嗪结构单元的用于可固化组合物的催化剂
CN110494463A (zh) * 2017-03-29 2019-11-22 Sika技术股份公司 具有改进机械性能的水基组合物
CN107163893A (zh) * 2017-04-24 2017-09-15 深圳光华伟业股份有限公司 一种热熔压敏胶
WO2018196126A1 (zh) * 2017-04-24 2018-11-01 深圳光华伟业股份有限公司 热熔压敏胶
CN107163893B (zh) * 2017-04-24 2023-08-04 深圳光华伟业股份有限公司 一种热熔压敏胶
CN108003832A (zh) * 2017-12-15 2018-05-08 武汉工程大学 环保型粘结剂及其制备方法和应用
CN108003832B (zh) * 2017-12-15 2021-06-01 武汉工程大学 环保型粘结剂及其制备方法和应用
CN110804068A (zh) * 2019-11-05 2020-02-18 上海东大化学有限公司 一种羟基硅烷、羟基硅烷封端聚醚聚合物及其制备方法
CN115066447A (zh) * 2020-02-10 2022-09-16 Sika技术股份公司 含有硅烷基的支化聚合物
CN115551910A (zh) * 2020-02-10 2022-12-30 Sika技术股份公司 含硅烷基团的聚合物
CN111548288A (zh) * 2020-05-09 2020-08-18 深圳市前海博扬研究院有限公司 一种异氰酸酯改性的uv单体及其制备方法

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