CN113260677A

CN113260677A - 静电消散的室温可硫化的有机硅

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Publication number: CN113260677A
Application number: CN201980088047.9A
Authority: CN
Inventors: V.拉延德拉; 饭田功; 藤本哲夫; R.纳拉雅南
Original assignee: Maitu High Tech Materials Co
Current assignee: Maitu High Tech Materials Co; Momentive Performance Materials Inc
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-08-13
Also published as: KR20210099616A; US20220098370A1; EP3891222A1; JP2022531043A; WO2020117719A1

Abstract

本文中示出和描述两部分RTV有机硅。在一个方面中，提供一种静电消散的两部分RTV有机硅材料。在实施方式中，所述有机硅是白色的并且呈现出低热导率。

Description

静电消散的室温可硫化的有机硅

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月3日提交的印度临时申请No.201821045628和2019年3月7日提交的印度临时申请No.201921008912的优先权和权益，所述申请各自以其整体并入本文中作为参考。

技术领域

本发明涉及室温可硫化的(RTV)有机硅材料。特别地，本发明涉及静电消散的RTV有机硅材料。RTV有机硅还可为白色颜色且具有低热导率。

背景技术

有机硅组合物被知晓已久并且特别地在各种应用中作为胶粘剂和密封组合物使用。除了用湿气(潮气，水分，moisture)硬化的单组分有机硅组合物(又称为RTV-1有机硅(RTV-1：“室温硫化性，1-部分有机硅”)之外，在本领域中普遍的还有在室温下经历交联的双组分有机硅组合物(又称为RTV-2有机硅(RTV-2：“室温硫化性，2-部分有机硅”))。

尽管这样的组合物广泛地在多种应用中作为胶粘剂或密封剂使用，但它们的用途可基于材料的多种性质而受限。例如，在一些应用中，有机硅材料应当在颜色上为白色、为静电消散的并且具有低热导率。提供具有这样的性质如颜色、静电电荷消散和低热导率的组合的胶粘剂和特别地有机硅胶粘剂是一种技术挑战。为了提供这些性质，经常需要使用多种输入物(input)以产生具有期望性质的复合物。在制造这样的复合物所需的材料方面和/或在终端应用中的这类材料的实际制造和加工方面，这可既是费时的又是昂贵的。

发明内容

下面给出本公开的概要以提供对一些方面的基本理解。该概要既不拟识别(确定)关键或核心元素也不拟限定对实施方式或权利要求的任何限制。此外，该概要可提供对可在本公开的其它部分中更详细地描述的一些方面的简化概述。

在一个方面中，提供静电消散的两部分RTV有机硅材料。在实施方式中，有机硅是白色的并且呈现出低热导率。

在一个方面中，提供两部分RTV有机硅组合物，其包括：

(A)第一部分，其包括(i)包含羟基、烷氧基或芳氧基基团的有机硅材料，(ii)导电(electrically conductive)填料，和(iii)水，以及任选的溶剂、颜料、填料或触变剂的一种或多种；和

(B)第二部分，其包括(i)交联剂材料，(ii)缩合固化催化剂，(iii)任选的有机硅材料，和(iv)任选的溶剂、颜料和/或填料。

在另一方面中，提供两部分RTV有机硅组合物，其包括：

第一部分，其包括：

含羟基或烷氧基的有机硅；

白色导电填料；

水；

白色颜料；和

填料；和

第二部分，其包括：

基于有机硅的交联剂，

白色颜料；

填料；

缩合固化催化剂；和有机硅材料，其选自乙烯基官能的有机硅或甲基封端的官能有机硅。

在一个实施方式中，组合物包括溶剂。溶剂可在第一部分和/或第二部分中提供。在一个实施方式中，溶剂选自有机硅流体、基于烃的流体、基于醇的流体、或者其两种或更多种的组合。

在还另一方面中，提供由RTV组合物形成的固化的材料。

在又一方面中，提供由RTV组合物形成固化的材料的方法，其包括：将第一部分和第二部分组合以形成混合物，和将混合物暴露于湿气。

在一个实施方式中，有机硅材料呈现出10⁵至约10¹¹Ω·cm的体积电阻率。

在一个实施方式中，有机硅材料呈现出约1.0W/m·K或更小、约0.7W/m·K或更小或约0.5W/m·K的热导率。

在一个实施方式中，有机硅材料为具有约80或更大的L*值的白色颜色。

下面的说明书和图公开多个说明性方面。一些改进和新颖方面可明确地识别，而另一些可从说明书和图中明晰。

具体实施方式

现将参考示例性实施方式，其实例在附图中说明。应理解，可使用其它实施方式并且可进行结构和功能变化。而且，不同实施方式的特征可组合或变更。因此，下面的描述仅通过说明方式给出并且无论如何不应限制可对所说明的实施方式进行的各种各样的替换和改变。在本公开中，大量具体细节提供对主题公开的透彻理解。应理解，本公开的方面可通过不必包括本文中描述的所有方面的其它实施方式等实践。

如本文中使用的，词语“实例”和“示例性”意指一种情况或说明。词语“实例”或“示例性”并不指示关键或优选的方面或实施方式。词语“或”旨在为包含性的而非排他性的，除非上下文另有暗示。作为一种实例，措辞“A使用B或C”包括任何包含性的排列(例如，A使用B，A使用C；或者A使用B和C两者)。作为另一个问题，冠词“一(种)”和“一(个)”通常旨在意指“一(种，个)或多(种，个)”，除非上下文另有暗示。

提供两部分的室温可硫化的(RTV或RTV-2)有机硅材料，其为电消散的、任选地为白色颜色和任选地具有低热导率。在实施方式中，两部分RTV有机硅为电消散的、白色颜色的和具有低热导率。两部分RTV有机硅适合在多种应用中作为胶粘剂、密封剂或涂料使用。两部分RTV有机硅包括导电填料。

两部分RTV有机硅包括当混合在一起和暴露于空气或湿气时固化而形成可充当胶粘剂、密封剂或涂料的材料的第一部分(部分A)和第二部分(部分B)。

第一部分–部分A

两部分有机硅的第一部分(部分A)包括(i)包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料，和(ii)导电填料。部分A可任选地包括其它组分，其包括例如水、颜料、填料、触变剂、溶剂等。

包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料通常为具有包含附接到有机硅原子的至少一个羟基基团和/或烷氧基基团的基于有机硅的主链的材料。在实施方式中，包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料可由下式的化合物表示：

M¹ _aM² _bD¹ _cD² _dT¹ _eT² _fQ_g.

其中：

M¹＝R¹R²R³SiO_1/2

M²＝R⁴R⁵R⁶SiO_1/2

D¹＝R⁷R⁸SiO_2/2

D²＝R⁹R¹⁰SiO_2/2

T¹＝R¹¹SiO_3/2

T²＝R¹²SiO_3/2

R¹³R¹⁴R¹⁵

R¹⁸SiO_3/2

Q＝SiO_4/2

其中R¹、R²、R³、R⁷、R⁸和R¹¹独立地选自氢、C₁-C₃₀脂族基团、C₁-C₃₀烯基、C₁-C₃₀、C₅-C₃₀含环状脂族基团、C₆-C₃₀含芳族基团；

R⁴、R⁵、R⁶、R⁹、R¹⁰和R¹²独立地选自氢、C₁-C₃₀脂族基团、C₁-C₃₀烯基、C₁-C₃₀、C₅-C₃₀含环状脂族基团、C₆-C₃₀含芳族基团、–OH、-OR¹³，其中R¹³为C₁-C₁₀烷基或C₆-C₃₀芳基，条件是R⁴、R⁵、R⁶、R⁹、R¹⁰和/或R¹²的至少一个为–OH或–OR¹³；

下标a、b、c、d、e、f、g、h、i和j为零或正数，服从于如下条件：2<a+b+c+d+e+f+g<20,000，和b+d+f>0。

聚合度即a+b+c+d+e+f+g的值可对于特定意图或预期应用按需选择。聚合度将影响聚合物粘度。包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料的粘度在25℃、在D＝1s^-1的剪切速率下在10-50,000,000mPa·s范围内。在一个实施方式中，聚合物具有约200-10,000,000mPa·s的粘度。

在一个实施方式中，包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料为具有硅氧烷主链重复单元和羟基、烷氧基和/或芳氧基末端官能团的聚有机基硅氧烷。在实施方式中，羟基或烷氧基封端的有机硅为式M²D¹ _cM²，其中M²、D¹、R⁴、R⁵、R⁶和a为如上所述的，并且R⁴、R⁵和/或R⁶的至少一个为羟基基团或C1-C10烷氧基基团。在一个实施方式中，a为0-10,000并且使得羟基封端的有机硅具有10-500,000mPa·s的在23℃温度下、在1秒^-1剪切下的粘度。

适宜的羟基、烷氧基和/或芳氧基封端的聚无机硅氧烷的实例包括但不限于羟基、烷氧基和/或芳氧基聚(二烷基硅氧烷)，例如羟基、烷氧基和/或芳氧基封端的聚(二甲基硅氧烷)；羟基、烷氧基和/或芳氧基封端的聚(烷基芳基硅氧烷)，例如羟基、烷氧基和/或芳氧基封端的聚(甲基苯基硅氧烷)和聚(二甲基二苯基硅氧烷)；和羟基或烷氧基封端的聚(二芳基硅氧烷)，例如羟基、烷氧基和/或芳氧基封端的聚(二苯基硅氧烷)。在一些实施方式中，胶粘剂可包括两种或更多种羟基、烷氧基和/或芳氧基聚(二有机基硅氧烷)材料。

包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料以第一部分的约20％至约90％重量、第一部分的约30％至约80％重量、第一部分的约40％至约70％重量或第一部分的约50％至约60％重量的量存在于第一部分中。在一个实施方式中，包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的有机硅材料以第一部分的约45％至约55％重量的量存在。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

导电填料选自本身导电的填料或涂覆有导电材料的非传导(非导电，non-conductive)填料。在实施方式中，导电填料为白色填料材料。本身导电的填料的一种实例为掺杂有另外元素以使其导电的白色金属氧化物粉末。这样的材料的实例包括但不限于铝掺杂的氧化锌(缩写为AZO)、锑掺杂的氧化锡(缩写为ATO),和锡掺杂的氧化铟(缩写为ITO)。所述导电填料可具有如对于特定意图或预期应用所需的任何形状。在一个实施方式中，所述导电填料在形状上为球形、针状、丝状(filament)或六边形。

所述导电填料的粒度也可按需选择。对于经掺杂以提供导电性的白色填料，粒子可提供有使得根据CIELab体系的白度(L*值)为至少70的直径。若粒子太小，则粒子变成透明的且白度趋于降低。在实施方式中，导电填料具有的粒度为约100nm至约500μm、500nm至约250μm或1μm至约100μm。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

经表面涂覆的传导(导电)填料的实例包括但不限于其中粉末表面涂覆有透明或白色导电金属氧化物(例如ATO、AZO或ITO)的非传导白色粉末(例如氧化钛、氧化锌、二氧化硅(硅石，silica)、氧化铝、氧化镁、氧化锆、碱金属钛酸盐(例如钛酸钾)、硼酸铝、硫酸钡和合成氟云母)。氧化钛特别地适合作为非传导白色粉末，但其它的可单独或与氧化钛组合使用。ATO和AZO为用于表面涂层的示例性传导(导电)金属氧化物，因为它们具有良好的覆盖性质。

所述导电填料以第一部分的约20％至约50％重量、第一部分的约35％至约45％重量、或第一部分的约35％至约40％重量的量存在。此处，如与说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

导电填料可具有2.5-10、4-8或5-7的pH。在一个实施方式中，所述导电填料为酸性的并且具有2.5-4、4-5.5、5.5-7等的pH。此处，如与说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

水以第一部分的约0.05％至约0.3％重量、或第一部分的约0.15％至约0.2％重量的量存在。此处，如与说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

第一部分还可包括用于在固化时赋予有机硅材料期望性质的其它材料。在实施方式中，第一部分包括用于赋予固化的材料期望的颜色性质的颜料。适宜的颜料的实例包括但不限于红色氧化铁、氧化锌、炭黑、石墨、黄色氧化铁、白色氧化钛、氧化铬、氧化钴、铅黄、群青、钼红和钼黄。在一个实施方式中，部分A包括白色氧化钛作为颜料。

第一部分还可包括用于赋予固化的材料其它期望性质的其它填料材料(即不同于所述导电填料的填料)。术语填料通常如本领域中理解地使用并且旨在包括但不限于金属氧化物、金属硼化物、金属碳化物、金属氮化物、金属硅化物、炭黑、石墨、膨胀石墨、碳纤维、或石墨纤维、或者其两种或更多种的组合。适宜的填料的一些具体实例包括但不限于矾土(氧化铝，alumina)、镁土(氧化镁，magnesia)、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌、二氧化锆、硅铝氮氧化物、硼硅酸盐玻璃、钛酸钡、碳化硅、二氧化硅、成形的二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆、硼化锆、二硼化钛、十二硼化铝、重晶石(barytes)、硫酸钡、石棉、重晶石(barite)、硅藻土、长石、石膏、方解辉长混杂岩(hormite)、高岭土、云母、霞石正长岩、珍珠岩、叶蜡石、蒙脱石、滑石、蛭石、沸石、方解石、碳酸钙、硅灰石、偏硅酸钙、粘土、硅酸铝、滑石、硅酸镁铝、水合矾土、水合氧化铝、二氧化硅、硅二氧化物、二氧化钛、玻璃纤维、玻璃片、粘土、剥离粘土，或其它高长径比纤维、棒或片，碳酸钙、氧化锌、镁土、二氧化钛(titania)、碳酸钙、滑石、云母、硅灰石、矾土、氮化铝、石墨、膨胀石墨，金属粉末例如铝、铜、青铜、黄铜等，碳、石墨、碳化硅、氮化硅、矾土、氮化铝、氧化锌的纤维或晶须，纳米级纤维例如碳纳米管、氮化硼纳米片、氧化锌纳米管等，及其两种或更多种的混合物。在一个实施方式中，部分A包括碳酸钙和/或成形的二氧化硅。

另外或其它填料可以约0.05％至约30％、约1％至约20％或约5％至约15％的量存在于第一部分中。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

虽然对于部分A的各组分的各种实施方式叙述的范围的上限和/或下限可能加起来不为100％，但将认识到，第一部分(部分A)中的各个组分之和将为100％。

第二部分–部分B

两部分有机硅组合物的第二部分(部分B)包括(i)交联剂、(ii)缩合固化催化剂、(iii)任选的官能化有机硅、(ii)和任选的(iv)颜料、填料、溶剂或期望向固化的材料提供特定性质的其它材料。

部分B包括基于有机硅的交联剂。适宜的交联剂的实例包括但不限于烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷、肟基硅烷、肟基硅氧烷、烯氧基硅烷、烯氧基硅氧烷、氨基硅烷、羧基硅烷、羧基硅氧烷、烷基酰氨基硅烷、烷基酰氨基硅氧烷、芳基酰氨基硅烷、芳基酰氨基硅氧烷、烷氧基氨基硅烷、烷芳基氨基硅氧烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅氧烷、亚氨酸酯基硅烷、脲基硅烷、异氰酸基硅烷、硫代异氰酸基硅烷及其两种或更多种的组合。适宜的交联剂的实例包括但不限于甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、丙氧基硅烷、原硅酸四乙酯(TEOS)；甲基三甲氧基硅烷(MTMS)；甲基三乙氧基硅烷；乙烯基三甲氧基硅烷；乙烯基三乙氧基硅烷；甲基苯基二甲氧基硅烷；3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷；甲基三乙酰氧基硅烷；乙烯基三乙酰氧基硅烷；乙基三乙酰氧基硅烷；双丁氧基二乙酰氧基硅烷；苯基三丙酰氧基硅烷；甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷；乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷；3,3,3-三氟丙基三(甲基乙基酮肟)硅烷；甲基三(异丙烯氧基)硅烷；乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷；乙基聚硅酸酯；二甲基四乙酰氧基二硅氧烷；原硅酸四正丙酯；甲基二甲氧基(乙基甲基酮肟基)硅烷；甲基甲氧基双(乙基甲基酮肟基)硅烷；甲基二甲氧基(乙醛肟基)硅烷；甲基二甲氧基(N-甲基氨基甲酸酯基)硅烷；乙基二甲氧基(N-甲基氨基甲酸酯基)硅烷；甲基二甲氧基异丙烯氧基硅烷；三甲氧基异丙烯氧基硅烷；甲基三异丙烯氧基硅烷；甲基二甲氧基(丁-2-烯-2-氧基)硅烷；甲基二甲氧基(1-苯基乙烯氧基)硅烷；甲基二甲氧基-2(1-羰基乙氧基丙烯氧基)硅烷；甲基甲氧基双-N-甲基氨基硅烷；乙烯基二甲氧基甲基氨基硅烷；四-N,N-双乙基氨基硅烷；甲基二甲氧基甲基氨基硅烷；甲基三环己基氨基硅烷；甲基二甲氧基乙基氨基硅烷；二甲基双-N,N-二甲基氨基硅烷；甲基二甲氧基异丙基氨基硅烷；二甲基双-N,N-双乙基氨基硅烷；乙基二甲氧基(N-乙基丙酰氨基)硅烷；甲基二甲氧基(N-甲基乙酰氨基)硅烷；甲基三(N-甲基乙酰氨基)硅烷；乙基二甲氧基(N-甲基乙酰氨基)硅烷；甲基三(N-甲基苯甲酰氨基)硅烷；甲基甲氧基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷；甲基二甲氧基(己内酰胺基)硅烷；三甲氧基(N-甲基乙酰氨基)硅烷；甲基二甲氧基乙基乙酰亚氨酸酯基硅烷；甲基二甲氧基丙基乙酰亚氨酸酯基硅烷；甲基二甲氧基(N,N',N'-三甲基脲基)硅烷；甲基二甲氧基(N-烯丙基-N',N'-二甲基脲基)硅烷；甲基二甲氧基(N-苯基-N',N'-二甲基脲基)硅烷；甲基二甲氧基异氰酸基硅烷；二甲氧基二异氰酸基硅烷；甲基二甲氧基硫代异氰酸基硅烷；甲基甲氧基二硫代异氰酸基硅烷等，及其两种或更多种的组合。

可在组合物中使用任何适宜的缩合固化催化剂。在一个实施方式中，催化剂可为基于有机基锡的催化剂。适宜的有机基锡化合物的实例包括但不限于具有2-20个碳原子的有机基锡羧酸盐和有机基锡卤化物。这样的有机基锡化合物的具体实例包括但不限于二有机基锡二羧酸盐，特别地二月桂酸二丁基锡并且还包括二乙酸二丁基锡、二新癸酸二丁基锡、辛酸亚锡、氧化亚锡、二氯化二丁基锡和双乙酰丙酮二丁基锡。然而，还可使用其它锡催化剂，例如选自二酰基锡氧烷(diacylstannoxane)、酰基羟基锡氧烷、单甲氧基酰基锡烷、二卤素锡氧烷、二甲基羟基油酸锡(DMHOT)或卤素羟基锡氧烷的成员。催化剂可采用(单独地或与锡催化剂结合使用的)其它催化剂，例如包括但不限于钛、锆、锌、铝、铁和铋的金属的络合物或盐；羧酸，其包括但不限于乙酸、月桂酸、硬脂酸和叔羧酸；烷基-和芳基磺酸，其包括但不限于对甲苯磺酸和甲烷磺酸；无机酸，其包括但不限于氢氯酸、磷酸和硼酸；胺，其包括但不限于三辛基胺；胍，其包括但不限于四甲基胍；脒，其包括但不限于1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯(DBU)和1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)；和无机碱，其包括但不限于氢氧化锂和甲醇钠。

部分B任选地包括有机硅材料(iii)。有机硅材料可与部分A的羟基或烷氧基官能的有机硅材料反应或不与其反应。在一个实施方式中，有机硅材料(iii)为如下式：

M³ _hM⁴ _iD³ _jD⁴ _kT³ _lT⁴ _mQ_n

其中：

M³＝R¹⁴R¹⁵R¹⁶SiO_1/2

M⁴＝R¹⁷R¹⁸R¹⁹SiO_1/2

D³＝R²⁰R²¹SiO_2/2

D⁴＝R²²R²³SiO_2/2

T³＝R²⁴SiO_3/2

T⁴＝R²⁵SiO_3/2

Q＝SiO_4/2

其中R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶、R²⁰、R²¹和R²⁴独立地选自氢、C₁-C₃₀脂族基团、C₁-C₃₀烯基、C₁-C₃₀、C₅-C₃₀含环状脂族基团、C₆-C₃₀含芳族基团；

R¹⁷、R¹⁸、R¹⁹、R²²、R²³和R²⁵独立地选自C1-C10烷基、氢、C₁-C₃₀脂族基团、C₁-C₃₀烯基、C₁-C₃₀、C₅-C₃₀含环状脂族基团、C₆-C₃₀含芳族基团、C₂-C₃₀不饱和烃；

下标h、i、j、k、l、m和n下标为零或正数，服从于如下条件：2<h+i+j+k+l+m+n<20,000。

聚合度即h+i+j+k+l+m+n的值对于特定意图或预期应用可按需选择。聚合度将影响聚合物的粘度。包含羟基和/或烷氧基的聚合物的粘度在25℃在D＝1s^-1的剪切速率下在10-50,000,000mPa·s范围内。在一个实施方式中，聚合物具有约200-10,000,000mPa·s的粘度。

在一个实施方式中，有机硅材料(iii)包括不饱和基团例如烯基基团。参考上述的对于有机硅材料(iii)的式，含烯基的基团将是这样的：R¹⁷、R¹⁸、R¹⁹、R²²、R²³和/或R²⁵的至少一个将包括烯基基团(且i+k+m大于0)。适宜的烯基基团的实例可包括但不限于乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、3-丁烯基、5-己烯基、7-辛烯基、环己烯基乙基、柠檬烯基、降冰片烯基乙基、乙叉降冰片烷基和苯乙烯基。在实施方式中，烯基基团附接到末端硅原子。适宜的乙烯基封端的聚有机基硅氧烷的实例包括但不限于聚(二烷基硅氧烷)例如乙烯基封端的聚(二甲基硅氧烷)，羟基封端的聚(烷基芳基硅氧烷)例如乙烯基封端的聚(甲基苯基硅氧烷)和聚(二甲基二苯基硅氧烷)，和乙烯基封端的聚(二芳基硅氧烷)例如聚(二苯基硅氧烷)。在一些实施方式中，胶粘剂可包括两种或更多种聚(二有机基硅氧烷)材料。

交联剂的存在量可为第二部分的约5％-50％重量、第二部分的约10％至约40％重量、或第二部分的约20％至约30％重量。催化剂的存在量为第二部分的约1％-10％重量、第二部分的约2.5％至约8.5％重量或第二部分的约4％至约7％重量。有机硅材料(iii)的存在量可为第二部分的约0％-60％重量、第二部分的约10％至约50％重量或第二部分的约20％至约40％重量。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成新的和未明确说明的范围。

部分B还可包括用于提供期望颜色的一种或多种颜料。适宜的颜料的实例包括但不限于红色氧化铁、氧化锌、炭黑、石墨、黄色氧化铁、白色氧化钛、氧化铬、氧化钴、铅黄、群青、钼红和钼黄。在一个实施方式中，部分B包括白色氧化钛作为颜料。

第二部分还可包括赋予固化的材料其它期望性质的其它填料材料。适宜的填料的实例包括但不限于金属氧化物、金属硼化物、金属碳化物、金属氮化物、金属硅化物、炭黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、膨胀石墨、碳纤维或石墨纤维或者其两种或更多种的组合。适宜的填料的实例包括但不限于矾土、镁土、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌、二氧化锆、硅铝氮氧化物、硼硅酸盐玻璃、钛酸钡、碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆、硼化锆、二硼化钛、十二硼化铝、重晶石、硫酸钡、石棉、重晶石、硅藻土、长石、石膏、方解辉长混杂岩、高岭土、云母、霞石正长岩、珍珠岩、叶蜡石、蒙脱石、滑石、蛭石、沸石、方解石、碳酸钙、硅灰石、偏硅酸钙、粘土、硅酸铝、滑石、硅酸镁铝、水合矾土、水合氧化铝、二氧化硅、硅二氧化物、二氧化钛、玻璃纤维、玻璃片、粘土、剥离粘土，或其它高长径比纤维、棒或片，碳酸钙、氧化锌、镁土、二氧化钛、碳酸钙、滑石、云母、矾土、氮化铝、石墨、膨胀石墨，金属粉末例如铝、铜、青铜、黄铜等，碳、石墨、碳化硅、氮化硅、矾土、氮化铝、氧化锌的纤维或晶须，纳米级纤维例如碳纳米管、氮化硼纳米片、氧化锌纳米管等，及其两种或更多种的混合物。

可用的触变剂的示例有：各种蓖麻蜡、气相二氧化硅、经处理的粘土和聚酰胺。这些任选的添加剂典型地包括每100重量份的本文中的总的两部分组合物0-10、和优选地0.1-2重量份。触变剂包括可作为如下获得的那些：来自Degussa的Aerosil、来自Cabot的Cabo-Sil TS 720、来自CasChem的Castorwax、来自Rheox的Thixatrol和Thixcin、来自Crayvalley Corp.的Crayvallac、和来自King Industries的Dislon。若触变剂可与硅烷(例如二氧化硅)反应，则可需要调节配制的量以对此进行补偿。

虽然在各种实施方式中对于部分B的各组分叙述的范围的上限和/或下限加在一起时可能合计不为100％，但将认识到，形成第二部分的组合物中的各个组分之和将为100％。

在实施方式中，所述组合物包括溶剂，其可提供用于控制或调节组合物的流动性。如本文中使用的，溶剂也可称为增塑剂。在一个实施方式中，溶剂选自硅油(在本文中也可称为有机硅流体)、基于烃的流体、基于醇的流体或其两种或更多种的混合物。本领域技术人员将认识到，溶剂还可包括在给定的溶剂材料类别或种类内不同材料的混合物。例如，溶剂可包括两种或更多种有机硅流体的混合物、或两种或更多种基于醇的流体的混合物、或两种或更多种不同的基于烃的流体的混合物。另外，组合物可包括不同类型溶剂的混合物且包括在溶剂的给定类型内的多种不同溶剂(例如，多种有机硅流体与烃流体和/或与多种烃流体的混合物)。

适宜的硅油的实例包括具有2-2000个硅原子、5-1000个硅原子、10-500个硅原子、25-250个硅原子或50-100个硅原子的线型或环状硅油，其中硅原子可任选地被1-10个碳原子的烷基或烷氧基基团所取代。线型硅油可为式(R²⁶)₃-Si-[O-Si(R²⁷)₂-O]_p-Si(R²⁸)₃，其中R²⁶、R²⁷和R²⁸独立地选自C1-C20饱和或不饱和的烃基团，其可为饱和或不饱和的线型、支化或环状的并且任选地被卤素基团所取代，和p为2或更大、优选为2至约20。在实施方式中，R²⁶、R²⁷和R²⁸独立地选自甲基、乙基、丙基、苯基、三氟丙基、乙烯基等。在本发明中可使用的具体油包括八甲基四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)、七甲基辛基三硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷等。

基于醇的流体可选自基于单-或多羟基烃的醇。适宜的基于醇的流体的实例包括但不限于C1-C10醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇等。还包括脂肪醇及其混合物，其包括但不限于饱和C12–C30醇例如月桂基、肉豆蔻基、鲸蜡基、硬脂基和山萮基醇，以及不饱和C12–C30醇例如棕榈油烯基、油烯基和二十烯基。可使用如下形成的类型的合成单羟基高级醇：通过羰基合成法(例如2-乙基己醇)，通过醇醛缩合，或者通过α-烯烃(例如乙烯)的有机铝催化的低聚、随后氧化。可使用上述醇的脂环族类似物；实例包括环戊醇、环己醇、环十二醇等。多羟基化合物的实例包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇；二-、三-、四-、五-、六-和七-亚乙基二醇及其被烃取代的类似物(例如2-乙基-1,3-三亚甲基二醇、新戊二醇等)，以及聚氧基亚烷基化合物例如一缩二乙二醇和更高级的多亚乙基二醇，二缩三丙二醇、一缩二丁二醇、一缩二戊二醇、一缩二己二醇和一缩二庚二醇、以及它们的单醚。

基于烃的流体包括例如脂族和芳族烃。适宜的脂族和芳族烃的实例包括但不限于石脑油，矿物精油，约5至约20个碳原子的烯烃(例如戊烯、己烯、辛烯等)，甲苯，二甲苯，单、双-、三-和四-烷基苯，萘和烷基取代的萘，二氢化茚及其两种或更多种的混合物。

溶剂在组合物中可以组合物的约0.5％至约75％重量、组合物的约1％至约50％重量、组合物的约2.5％至约25％重量、或组合物的约5％至约10％重量的量提供。在一个实施方式中，溶剂以约5％至约20％重量的量提供。在一个实施方式中，溶剂以约10％至约15％重量的量提供。此处，如说明书和权利要求书中的其它位置一样，数值可组合以形成另外的或未规定的范围。

溶剂可在组分A或组分B中提供。在一个实施方式中，溶剂作为组分A的一部分提供。

前述的双组分有机硅组合物的组分A和组分B两者特别地在排除湿气的情况下制造和存储。两种组分在彼此分开的情况下是存储稳定的，也就是说，它们可在适宜的包装或布置中存储最高达几个月或更久的时长而它们的应用(施加)性质或它们的在固化后的性质未改变到会与它们的使用相干的程度。存储稳定性通常通过随时间测量粘度或反应性而测定。申请人已经发现，在部分A中引入导电填料的体系呈现出稳定的货架寿命。特别地，该体系可具有大于两个月、大于四个月、大于六个月或大于一年的货架寿命。在实施方式中，该体系可具有约1个月至约2年、约2个月至约18个月或约6个月至约12个月的货架寿命。

在双组分有机硅组合物的应用中，例如通过搅动、捏合、辊压等将部分A和B混合在一起。在该过程中，聚有机基硅氧烷的羟基基团或可水解基团与官能化聚硅氧烷的可水解基团或任选地与交联剂的已经水解的基团接触，其中组合物的固化通过缩合反应发生。部分A和B的有机硅组合物与水(特别地以湿气形式)在应用期间的接触同样促进交联，因为水与可水解基团的反应导致更多的高度反应性硅烷醇基团的形成。双组分有机硅组合物的固化特别地在室温(例如约20℃至30℃，包括约25℃)下完成。

配制的材料，即各组分在固化前的混合物，可具有的粘度为在23℃下约1,000至约10,000,000cP、在23℃下约2,500至约5,000,000cP、在23℃下约5,000至约2,500,000cP、在23℃下约10,000至约1,000,000cP、在23℃下约25,000至约750,000cP、在23℃下约50,000至约500,000cP或在23℃下约75,000至约250,000cP。在一个实施方式中，配制的材料具有的粘度范围为在1秒^-1剪切速率下约1,000至约500,000cP、在1秒^-1剪切速率下约2,500至约250,000cP、在1秒^-1剪切速率下约5,000至约100,000cP、在1秒^-1剪切速率下约10,000至约75,000cP或在1秒^-1剪切速率下约25,000至约50,000cP。此处，如说明书和权利要求书中其它位置一样，数值可组合以形成可替代的和未规定的范围。

如在本文中使用的术语，粘度是通过使用平行板几何构型(20mm直径，1mm间距)的TA Instruments DHR在25℃和1s^-1剪切速率下测量的。

在双组分有机硅组合物的交联中，所形成的缩合反应副产物特别为不损害组合物或组合物施加到的基底的化合物。最优选地，副产物为容易从正在交联的或已经交联的组合物蒸发的化合物。

特别地，根据本发明的双组分有机硅组合物以这样的方式使用：部分A对部分B的重量比为≧1:1、特别地3:1至15:1、优选地10:1至13:1。在其中部分B使用交联剂和催化剂而没有任何另外的烯基官能的有机硅、填料、颜料和添加剂的实施方式中，部分A对部分B的比率为约100:2.5。

所述组合物呈现出优异的深截面固化。深截面固化可在约0.25英寸的程度上。

固化的材料可具有10⁵至约10¹¹Ω·cm的体积电阻率。体积电阻率可使用基于ASTMD257和/或ASTM D991的方法测量。

在一个实施方式中，有机硅材料具有低热导率。例如，在实施方式中，有机硅材料呈现出约1.0W/m·K或更小、约0.7W/m·K或更小或约0.5W/m·K的热导率。本领域技术人员将认识到，所述组合物的热导率可通过使用不同类型的填料例如呈现出较高热导率的填料例如氮化硼而调节。热导率可使用Hot Disk或Laser Flash设备进行评价。

在一个实施方式中，有机硅材料为具有约80或更大、85或更大、90或更大或95或更大的L*值的白色颜色。在一个实施方式中，有机硅材料具有约80至约100、约85至95、或约87至约92的L*值。如本文中使用的，颜色的L*值为根据Commission Internationale de I'Eclairage L*a*b*颜色空间(CIE 1976；下文中“CIELab”)的颜色亮度的度量。L*a*b*色度体系在1976年由Commission Internationale de I'Eclairage(CIE)标准化。本文中用于定义根据本发明的聚合物组合物的暗度/亮度的CIELab L*值为前述CIELab体系中的颜色度量单元。L*值可使用色度计诸如例如分光光度计而测量。

两部分有机硅组合物得以特别的在包括但不限于汽车、电子器件、建筑、航天航空、飞行、医疗、个人护理等的各种应用中用于提供可充当胶粘剂、密封剂和/或涂料的材料。

上文已经描述的内容包括本说明书的实例。当然，对于描述本说明书的意图不可能描述每一个可想到的组分或方法的组合，但本领域普通技术人员可认识到本说明书的很多进一步组合和排列是可行的。因此，本说明书旨在包括所有这样的落在所附权利要求书的精神和范围内的改变、变型和变化。此外，就术语“包括”在详细描述或权利要求书中使用来说，这样的术语旨在以类似于术语“包含(comprising)”的方式为包含性的(开放性的)，如同“包含”在权利要求中作为过渡词使用时所解释的那样。

实施例

下表1和2提供用于形成固化的有机硅材料的各种部分A组成(表1)和部分B组成(表2)的实例。固化的样品通过如下而制备：将表3中所示的部分A组分与部分B组分混合并且将混合物暴露于环境空气(约25℃)。表3中的制剂是使用以体积计10:1的部分A:部分B的比率而制备的。

表1

表2

表3

还在将部分A和部分B的组分陈化不同时长后制备固化的材料。该测试结果显示在表4中。

表4

表5提供对比性组成数据和不同的部分A组成的固化性质。

表5

RTV9811：可获自Momentive Performance Materials，Inc.

DMHOT：二甲基羟基油酸锡

RTV582B：可获自Momentive Performance Materials，Inc.

表5中的7E对应于表1中的实施例5并且为根据本技术方面的组合物的代表。

前面的描述识别了可缩合固化的有机硅组合物的多种非限制性实施方式。变型对于本领域技术人员和可实施和使用本发明的人员是可想到的。所公开的实施方式仅仅为了说明意图而不拟限制在权利要求书中阐述的发明或主题的范围。

Claims

1.室温可硫化的两部分组合物，其包括：

(A)第一部分，包括：

(i)包含羟基、烷氧基或芳氧基基团的有机硅材料，和

(ii)导电填料；和

(B)第二部分，包括：

(i)交联剂，和

(ii)缩合固化催化剂。

2.如权利要求1所述的组合物，其中所述导电填料为具有至少70的白度值的白色导电填料。

3.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述导电填料选自掺杂的金属氧化物、涂覆有导电材料的非传导填料、或者其两种或更多种的组合。

4.如权利要求3所述的组合物，其中所述掺杂的金属氧化物选自铝掺杂的氧化锌、锑掺杂的氧化锡、锡掺杂的氧化铟、或者其两种或更多种的组合。

5.如权利要求3所述的组合物，其中所述涂覆有导电材料的非传导填料包括(a)非传导填料材料和(b)导电材料涂层，所述非传导填料材料选自氧化钛、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、碱金属钛酸盐、硼酸铝、硫酸钡或氟云母，所述导电材料涂层选自铝掺杂的氧化锌、锑掺杂的氧化锡、锡掺杂的氧化铟、或者其两种或更多种的组合。

6.如权利要求5所述的组合物，其中所述导电填料为涂覆有锑掺杂的氧化锡或铝掺杂的氧化锌的氧化钛。

7.如权利要求1-6任一项所述的组合物，其中所述导电填料以约20％重量至约50％重量的量存在，基于第一部分(A)的重量。

8.如权利要求1-6任一项所述的组合物，其中所述导电填料以约35％重量至约45％重量的量存在，基于第一部分(A)的重量。

9.如权利要求1-8任一项所述的组合物，其中第一部分(A)、第二部分(B)、或第一部分(A)和第二部分(B)两者包括溶剂。

10.如权利要求9所述的组合物，其中所述溶剂选自硅油、基于烃的流体、基于醇的流体、或者其两种或更多种的组合。

11.如权利要求10所述的组合物，其中所述溶剂为选自具有2-200个硅原子的线型或环状硅油的硅油。

12.如权利要求11所述的组合物，其中所述硅油为式(R²⁶)₃-Si-[O-Si(R²⁷)₂-O]_p-Si(R²⁸)₃的线型硅油，其中R²⁶、R²⁷和R²⁸独立地选自线型、支化或环状的并且任选地被卤素基团所取代的C1-C20饱和或不饱和的烃基团，和p为2-20。

13.如权利要求11所述的组合物，其中所述硅油选自八甲基四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)、七甲基辛基三硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷。

14.如权利要求10所述的组合物，其中所述溶剂为选自C1-C12醇的基于醇的流体。

15.如权利要求10-14任一项所述的组合物，其中所述溶剂以约0.5％重量至约75％重量的量存在，基于所述组合物的重量。

16.如权利要求10-14任一项所述的组合物，其中所述溶剂以约5％重量至约20％重量的量存在，基于所述组合物的重量。

17.如权利要求10-16任一项所述的组合物，其中在第一部分(A)中提供所述溶剂。

18.如权利要求1-17任一项所述的组合物，其中包含羟基、烷氧基和/或芳氧基基团的硅材料由如下式的化合物表示：

M¹ _aM² _bD¹ _cD² _dT¹ _eT² _fQ_g.

其中：

M¹＝R¹R²R³SiO_1/2

M²＝R⁴R⁵R⁶SiO_1/2

D¹＝R⁷R⁸SiO_2/2

D²＝R⁹R¹⁰SiO_2/2

T¹＝R¹¹SiO_3/2

T²＝R¹²SiO_3/2

R¹³R¹⁴R¹⁵

R¹⁸SiO_3/2

Q＝SiO_4/2

R⁴、R⁵、R⁶、R⁹、R¹⁰和R¹²独立地选自氢、C₁-C₃₀脂族基团、C₁-C₃₀烯基、C₁-C₃₀、C₅-C₃₀含环状脂族基团、C₆-C₃₀含芳族基团、–OH、-OR¹³，其中R¹³为C₁-C₁₀烷基或C₆-C₃₀芳基，条件是R⁴、R⁵、R⁶、R⁹、R¹⁰和/或R¹²至少之一为–OH或–OR¹³；

下标a、b、c、d、,e、f、g、h、i和j为零或正数，服从于如下条件：2<a+b+c+d+e+f+g<20,000，和b+d+f>0。

19.如权利要求1-18任一项所述的组合物，其中所述交联剂选自烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷、肟基硅烷、肟基硅氧烷、烯氧基硅烷、烯氧基硅氧烷、氨基硅烷、羧基硅烷、羧基硅氧烷、烷基酰氨基硅烷、烷基酰氨基硅氧烷、芳基酰氨基硅烷、芳基酰氨基硅氧烷、烷氧基氨基硅烷、烷芳基氨基硅氧烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅氧烷、亚氨酸酯基硅烷、脲基硅烷、异氰酸基硅烷、硫代异氰酸基硅烷、或者其两种或更多种的组合。

20.如权利要求1-19任一项所述的组合物，其中所述第一部分(A)包括选自水、颜料、填料、触变剂、或者其两种或更多种的组合的另外组分。

21.如权利要求1-20任一项所述的组合物，其中所述第二部分(B)包括选自有机硅材料、颜料、填料、或者其两种或更多种的组合的另外组分。

22.如权利要求1-21任一项所述的组合物，其中部分A和部分B的混合物具有约1,000至约10,000,000cP的在23℃、1秒^-1下的粘度。

23.固化的材料，其由如权利要求1-21任一项所述的组合物形成。

24.如权利要求22所述的固化的材料，其中所述有机硅材料具有10⁵至约10¹¹Ω·cm的体积电阻率。

25.如权利要求23或24所述的固化的材料，其中所述有机硅材料具有约1.0W/m·K或更小、约0.7W/m·K或更小、或约0.5W/m·K的热导率。

26.如权利要求23-25任一项所述的固化的材料，其中所述有机硅材料为具有约80或更大的L*值的白色颜色。

27.如权利要求23-26任一项所述的固化的材料，其中所述固化的材料为胶粘剂、密封剂或涂料。

28.形成固化的材料的方法，其包括将如权利要求1-22任一项所述的第一部分(A)和第二部分(B)组合以及将所得混合物暴露于湿气。