CN114599702A - 离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯和包含其的密封剂组合物 - Google Patents

Abstract

具有以下式的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯：

其中R¹为烃基团；R²为C₂‑C₄亚烷基；n为整数，使得‑[OR² _n的分子量为2500‑20,000g/mol；R^°为H或C₁‑C₁₈烷基；R、R’和R”为烃基团；x和y为1至8的整数；z为0至8的整数；m和q为大于或等于1的整数，使得q/m从0.04至20变化；F¹为具有式(IIa)的基团，并且F²为具有式(IIb)的基团：

其中R³为亚甲基或亚正丙基；R⁴和R⁵为甲基或乙基；p等于0或1；R⁶为C₁‑C₄烷基。2)用于制备共聚氨基甲酸酯1)的方法，所述方法包含：(i)多异氰酸酯、聚醚二元醇和羧酸二元醇之间的加聚；(ii)用胺N(R)(R’)(R")中和所形成的产物；随后(iii)与衍生组仲胺的氨基硅烷反应。3)可用作密封剂和/或胶粘剂的组合物，其包含共聚氨基甲酸酯1)和填料。

Description

离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯和包含其的密封剂组 合物

技术领域

本发明涉及新颖的经硅烷基化(silylated，甲硅烷基化)的聚氨基甲酸酯，其具体地具有烷氧基硅烷末端基团，以及涉及用于制备其的工艺。本发明还涉及可用作胶粘剂和/或密封剂的可交联组合物，其包含所述聚氨基甲酸酯，并且涉及采用所述组合物组装两个基材的工艺。

背景技术

特别考虑到其机械性质及其对各种材料的亲和性，密封剂既广泛用于建筑领域中，又广泛用于工业应用。

例如，它们用于通过在基材之间形成既坚固又内聚性的粘附性接合而组装具有不同性质的基材(例如金属或混凝土基材)。

在其有利的机械性质中，如此形成的粘附性接合因此展现杰出的坚固性，其由对形变的高耐受性指示。粘附性接合还展现柔性(或弹性)，使得其能够适配其接合的基材的相对运动，例如在由温度改变所诱导的维度变化的效应下，或者在组装件在其寿命期间可经受的机械应力的作用下。

在实践中，密封剂对形变的耐受性常通过断裂应力(以Pa表示)量化。在对由所述密封剂组成的测试试样进行的拉伸测试中，断裂应力简单地定义为，为了实现所述测试试样的断裂而需要对所述测试试样施加的应力。

密封剂的弹性就其自身而言一般通过断裂伸长率(以％表示)的测量代表，断裂伸长率在上文所提及的拉伸测试中被定义为在所述测试试样断裂时对其测得的伸长率。

市场上最普遍的密封剂采取组合物的形式，所述组合物通常与矿物填料相结合包含水分可交联的预聚物，所述预聚物具有设置有反应性的异氰酸酯或者烷氧基硅烷基团的化学结构，这些基团一般为末端基团。在所述密封剂使用的时刻发生的这些反应性的基团与水的反应被称为交联反应，所述水来源于空气中的水分或者来源于待组装的基材。

正是此反应的完成(在被称为交联时间的时间段之后)使得能够产生坚固的三维网络，其向如此形成的粘附性接合赋予所需的机械性质。

基于具有烷氧基硅烷末端基团的预聚物的水分可交联密封剂组合物(亦称为经硅烷基化的密封剂)具有不含异氰酸酯，特别是不含单体型二异氰酸酯的优点。因而，这些组合物构成对于基于具有异氰酸酯末端基团的聚氨基甲酸酯的组合物的替代方案，其从毒理学角度而言是优选的。

在存在水分的情况下，这些经硅烷基化的密封剂的交联反应通过以下发生：由预聚物所带有的烷氧基硅烷基团水解，之后其缩合以形成硅氧烷键(–Si-O-Si-)，所述硅氧烷键将预聚物链联合以形成聚合物，从而形成坚固的三维网络。

在各种类型的主链中，经硅烷基化的密封剂中所包含的预聚物可包含聚氨基甲酸酯链，从而形成经硅烷基化的预聚氨基甲酸酯(亦简单地称为聚氨基甲酸酯)。

最为人熟知的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯一般是通过两步骤工艺制备的。第一步在于通过使聚(丙二醇)与二异氰酸酯反应，而形成具有异氰酸酯末端基团的聚氨基甲酸酯。第二步在于使如此获得的预聚氨基甲酸酯与包含烷氧基硅烷基团的氨基硅烷反应，以获得聚氨基甲酸酯主链，其包含两个烷氧基硅烷末端基团，所述烷氧基硅烷末端基团各自通过脲官能团连接至所述链。后文中，这样的聚氨基甲酸酯将使用名称“SPUR”表示。

然而，这些经硅烷基化的聚氨基甲酸酯(特别是这些SPUR)的交联时间需要被加速，以满足使用者需求，并且为此应当将交联用催化剂并入包含这些经硅烷基化的聚氨基甲酸酯(特别是这些SPUR)的密封剂组合物中。

一般而言，包括在基于经硅烷基化的聚合物(特别是基于SPUR)的密封剂或胶粘剂组合物中的交联用催化剂是金属催化剂，并且更特别为基于锡的催化剂，例如二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、二乙酸二丁基锡或双(乙酰丙酮化)二丁基锡或者双(乙酰丙酮化)二辛基锡。然而，这些催化剂就其毒性或者对环境的影响而言遭受批评，这导致涉及的制造商限制或甚至避免使用这些催化剂，尤其是当这些金属催化剂在组合物已经交联后仍保留在粘附性接合中。

衍生自包含氮的杂环的有机交联用催化剂，诸如1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(亦称为DBU)或者1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(亦称为TBD)已经用作对于金属催化剂(尤其是对于基于锡的催化剂)的替代品。然而，他们具有如下缺点：导致粘附性接合的颜色变化，一般朝着黄色，这归功于其向所述接合的表面的迁移。

本发明的目的是克服现有技术中已知的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯的缺点，特别是SPUR的缺点。

本发明的另一个目的是提出如下的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯：其交联不要求或基本上不要求基于锡的催化剂或衍生自包含氮的杂环的有机催化剂。

本发明的另一个目的是提出可在不存在催化剂的情况下交联的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯。

本发明的另一个目的是提出基于经硅烷基化的聚氨基甲酸酯的密封剂组合物，其使得可在不添加或者基本上不添加催化剂的情况下降低交联时间。

本发明的另一个目的是提出基于经硅烷基化的聚氨基甲酸酯的密封剂组合物，其具有改进的机械性质。

本发明的另一个目的是提出基于经硅烷基化的聚氨基甲酸酯的密封剂组合物，其对各种基材(特别是对金属基材)具有更好的粘附性质。

已发现，这些目的可借助以下而全部或部分地实现：具有烷氧基硅烷末端基团的经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，以及包含其的胶粘剂组合物，如下文中所描述的。

发明内容

本发明首先涉及离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其包含2-脲基-亚烷基-烷氧基硅烷末端基团并且对应于式(I)：

其中：

-R¹代表包含5至45个碳原子的二价烃基团，并且其可为芳族或脂族的、线型、支化或环状的，并且可包括至少一个选自O、S和N的杂原子；

-R²代表包含2至4个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；

-n为整数，使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量Mn的范围从2500至20 000g/mol；

-R^o代表氢原子或包含1至18个碳原子的烷基基团；

-R、R’和R”可相同或不同，各自代表饱和、不饱和或芳族烃基团,其任选地包含选自N、O和S的杂原子；R、R’和R”进一步使得具有式N(R)(R’)(R″)的叔胺为线型、支化或环状的胺或多元胺，其数均摩尔质量Mn的范围从59至6000g/mol，并且其具有大于8的pKa；

-x和y可相同或不同，为范围从1至8的整数；

-z为范围从0至8整数；

-m和q可相同或不同，各自为大于或等于1的整数，使得比率q/m在如下范围内：从0.04延伸至20，优选地0.10至13，更优先地0.10至5，并且甚至更优先地0.15至1，

-m、q和n进一步使得具有式(I)的经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的数均分子量Mn在从3000延伸至30 000g/mol的范围内；

-F¹代表具有式(IIa)的基团，并且F²代表具有式(IIb)的基团：

其中：

-R³代表包含1至6个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；

-R⁴代表包含1至4个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-R⁵代表包含1至4个碳原子的线型或支化的烷基基团，包含2至8个碳原子的烷基羰基基团，或者包含3至8个碳原子的二烷基亚氨基基团；

-p等于0或1；并且

-R⁶代表苯基基团，包含1至6个碳原子的线型、支化或环状的烷基基团，或者选自以下基团的基团：

-具有式(IIc)的基团：

-具有式(IId)的基团：

-具有式(IIe)的基团：

其中，R⁷为包含1至6个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-具有式(IIf)的基团：

-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIf)；和

-具有式(IIg)的基团：

-CH₂-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIg)

其中，R、R’和R”为如上文所定义的基团。

具有式(I)的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯有利地导致这样的密封剂和/或胶粘剂组合物：其与现有技术的SPUR相比，在不存在催化剂的情况下(特别是在不存在基于锡的催化剂的情况下)具有降低的交联时间。此外，通过在水分存在的情况下使包含所述共聚氨基甲酸酯和至少一种矿物填料的胶粘剂和/或密封剂组合物交联而形成的粘附性接合还具有更好的机械性质，并且特别是改进的对形变的耐受性和弹性，分别通过增加的断裂应力和断裂伸长率指示。最后，所述粘附性接合对载体的粘附，特别是对金属载体的粘附得到强化，包括在存在水和/或水分的情况下，这在某些应用中是非常有利的。例如可提及与雨水接触的挡风玻璃密封件的耐久性。

包括在式(I)中并且上文定义的各种基团(groups)、基团(radicals)和字母贯穿本文本保持相同的定义，除非另有说明。

在本文本中，平均分子量Mn是通过体积排除色谱(或SEC)测量的，体积排除色谱亦由术语“凝胶渗透色谱”(或GPC)表示。实施的校准通常为PEG(聚乙二醇)或PS(聚苯乙烯)，优选地PS校准。

具有式(I)的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的末端基团F¹和F²的以下变体(单独地或者以组合方式采取)是特别优选的：

-R³代表亚甲基或亚正丙基基团，优选地亚正丙基基团；

-R⁴和R⁵可相同或不同，各自代表甲基或乙基基团，优选地甲基基团；

-p等于0；和/或

-R⁶代表包含1至4个碳原子的线型烷基基团，优先地正丁基，或者具有式(IIc)的基团，其中R⁷为包含1至3个碳原子的烷基基团，R⁷优先地为乙基基团。

因而，具有式(I)的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的主链由重复m次的重复单元和重复q次的重复单元组成。理解，这两种单元在所述主链上的分布是随机的，并且因此具有式(I)的共聚氨基甲酸酯是无规共聚物。

相似地，更特别优选的是主链的以下变体(单独地，或以彼此组合的方式，或者以与对于末端基团F¹和F²所描述的前述变体组合的方式采取)。

两种重复单元中包括的基团R¹选自以下二价基团之一，以下其式显示了两个自由价：

-a)衍生自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的二价基团:

-b)衍生自二环己基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(HMDI)的二价基团：

-c)衍生自甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)的基团：

-d)衍生自二苯基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(MDI)的基团：

-e)衍生自间苯二甲基二异氰酸酯(m-XDI)的基团：

-f)衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的基团：

-(CH₂)₆-

-g)具有式(IVb)的衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)脲基甲酸酯的二价基团:

其中：

-i为范围从2至5的整数；

-j为范围从1至2的整数；

-R¹¹代表包含6至14个碳原子的饱和或不饱和的、环状或非环状的、线型或支化的烃基团；

-R¹²代表二价亚丙基基团；

-i、j、R¹¹和R¹²使得对应于所述式(IVb)的六亚甲基二异氰酸酯脲基甲酸酯包含范围从12重量％至14重量％的异氰酸酯基团NCO含量，相对于所述脲基甲酸酯的重量计。

优选地，所述基团R¹是衍生自异佛尔酮二异氰酸酯的二价基团。

重复m次的单元对应于具有以下式的聚醚嵌段：-[OR²]_n-。

根据所述单元的其它实施方式：

-所述基团R²有利地代表包含2至3个碳原子的二价亚烷基基团，甚至更优先地亚异丙基基团；和/或

-整数n使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量Mn的范围从3500至12 000g/mol。

就重复q次的单元而言：

-R^o代表包含1至4个碳原子的烷基基团，优选地代表甲基、乙基或正丙基基团，甚至更优先地代表甲基基团；

-x和y相同，并且等于1；和/或

-z等于0。

根据所述单元的甚至更优选的变体，所述单元对应于式：

从而，重复q次的单元包含悬挂的阴离子型羧酸根基团，其反离子为具有以下式的铵：HN⁺(R)(R’)(R″)。

根据所述铵的优选变体，R、R’和R”使得具有式N(R)(R’)(R″)的胺选自：

-聚亚乙基亚胺，

-聚亚丙基亚胺，

-三乙基胺(或TEA，具有等于10.75的pKa)，

-具有以下式的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(或DBU)：

并且其pKa等于12；

-具有以下式的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(或DABCO)：

并且其pKa等于8.87；

-具有以下式的1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(或DBN)：

并且其pKa等于12。

根据其它优选变体，相应的胺的pKa大于或等于10。

根据所述铵的非常特别优选的变体，R、R’和R”各自代表乙基基团，并且所述铵则对应于式：

HN⁺(Et)₃

具有式(I)的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯一般是以粘稠液体的形式提供的，并且特征在于在23℃下Brookfield粘度的范围从10至300Pa.s，优选地30至200Pa.s。则其有利地易于使用，并且可与另外的组分(诸如填料)组合，以形成胶粘剂和/或密封剂组合物。

本发明还提供了用于制备离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的工艺，所述离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯包含两个脲基-亚烷基-烷氧基硅烷末端基团并且对应于式(I)，所述工艺包含以下相继步骤：

(i)形成具有式(IV)的具有-NCO末端基团的共聚氨基甲酸酯：

其通过实施以下之间的加聚反应实现：

-具有式(IVa)的多异氰酸酯(A)：OCN-R¹-NCO (IVa)；

-具有式(IVb)的聚醚二元醇(B)：H-[OR²]_n-OH (IVb)；和

-具有式(IVc)的羧酸二元醇(C)：

(IVc)；随后

(ii)使具有式(IV)的共聚氨基甲酸酯与具有式(IVd)的胺(D)反应，以形成具有式(V)的具有-NCO末端基团的离子型共聚氨基甲酸酯：

N(R)(R’)(R″) (IVd)

随后

(iii)使具有式(V)的具有-NCO末端基团的共聚氨基甲酸酯与具有式(VI)的衍生自仲胺的氨基硅烷(E)反应：

步骤(i)：

步骤(i)采用具有式(IVa)的多异氰酸酯(A)：

OCN-R¹-NCO (IVa)

其中R¹代表包含5至45个碳原子的二价烃基团，并且其可为芳族或脂族的、线型、支化或环状的，并且可包含至少一个选自O、S和N的杂原子。

优选地，所述具有式(IVa)的多异氰酸酯(A)使得基团R¹选自以下二价基团之一，以下其式显示了两个自由价：

-a)衍生自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的二价基团：

-b)衍生自二环己基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(HMDI)的二价基团：

-c)衍生自甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)的基团：

-d)衍生自二苯基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(MDI)的基团：

-e)衍生自间苯二甲基二异氰酸酯(m-XDI)的基团:

-f)衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的基团：

-(CH₂)₆-

-g)具有式(IVb)的衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)脲基甲酸酯的二价基团,如上文所定义。

其基团R¹对应于以上基团a)至f)的多异氰酸酯是本领域技术人员熟知的，并且可广泛地商购获得。其基团R¹对应于以上二价基团g)的多异氰酸酯也由公司Vencorex以名称

销售，例如以名称“

X FLO100”销售。

依据根据本发明的工艺的特别优选变体，所述多异氰酸酯(A)为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。

步骤(i)采用具有式(IVb)的聚醚二元醇(B)：

H-[OR²]_n-OH (IVb)

其中

-R²代表包含2至4个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；并且

-n为整数，使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量Mn的范围从2500至20 000g/mol。

优选地，所述聚醚二元醇(B)使得：

-基团R²代表包含2至3个碳原子的二价亚烷基基团，和/或

-整数n使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量的范围从3500至12 000g/mol。

根据更优选的变体，所述聚醚二元醇(B)为聚丙二醇二元醇，对于其而言R²为亚异丙基基团。这样的聚丙二醇可从公司Covestro以商品名

商购获得。作为实例，可提及：

-

4200，其具有等于4000g/mol的分子量Mn和等于28mg KOH/g的N_OH，

-

8200，其具有等于8000g/mol的分子量Mn和等于13.5mg KOH/g的N_OH，

-

12200，其具有等于12000g/mol的分子量Mn和等于10mg KOH/g的N_OH，

-

18200，其具有等于18000g/mol的分子量Mn和等于6.5mg KOH/g的N_OH，

羟值N_OH是每克二元醇的羟基官能团数，以用于定量确定羟基官能团的KOH的毫克当量数的形式表示。

步骤(i)采用具有式(IVc)的羧酸二元醇(C)：

其中：

-R^o代表氢原子或包含1至18个碳原子的烷基基团；

-x和y可相同或不同，为范围从1至8的整数；并且

-z为范围从0至8整数。

依据根据本发明的工艺的有利变体，采用了具有式(IVc)的羧酸二元醇(C)，其中：

-R^o代表包含1至4个碳原子的烷基基团，优选地代表甲基、乙基或正丙基基团，甚至更优先地代表甲基基团；

-x和y相同并且等于1；和/或

-z等于0。

作为羧酸二元醇(C)的具体实例，可提及以下α,α-二羟甲基烷酸：

-2,2-二(羟甲基)丙酸(或DMPA)，

-2,2-二(羟甲基)丁酸，

-2,2-二(羟甲基)戊酸。

根据非常特别优选的实施方式，步骤(i)中采用的羧酸二元醇(C)为2,2-二(羟甲基)丙酸，亦称为α,α-二羟甲基丙酸(为方便以缩写DMPA表示)，其具有式：

具有式(IVc)的羧酸二元醇(C)是根据常规有机合成工艺(如例如来自UnionCarbide的专利US 3412054中所描述的)，并且其中多种可商购获得，诸如DMPA。

在根据本发明的工艺的步骤(i)中，多异氰酸酯(A)、聚醚二元醇(B)和羧酸二元醇(C)以如下量反应，所述量对应于相对于由二元醇(B)和(C)所提供的-OH基团当量数而言过量的多异氰酸酯(A)的-NCO基团当量数。

优选地，这些量对应于如下的-NCO/-OH当量比率：在1.1和4.2之间，优选地在1.3和3.8之间，更优先地在1.5和2之间。

所述比率定义为：等于多异氰酸酯(A)的-NCO基团当量数除以由聚醚二元醇(B)和羧酸二元醇(C)所提供的-OH基团当量数的总和。

将向反应器中填充的反应物的按重量计的量是如下确定的：基于此-NCO/-OH当量比率，并且由(B)的羟值N_OH以及(A)和(C)的分子量。

将向反应器中引入用于步骤(i)中的反应的聚醚二元醇(B)和羧酸二元醇(C)的相对量一般对应于(C)的摩尔数/(B)的摩尔数的摩尔比，所述摩尔比可在宽范围内变化，可能地范围从0.04至20，优选地0.10至13，更优先地0.10至5，并且甚至更优先地0.15至1。此外，有利地，将填充的羧酸二元醇(C)的量使得[(C)的摩尔当量数]/[所形成的具有式(IV)的共聚氨基甲酸酯的-NCO官能团当量数]摩尔比在从0.1延伸至1的范围内。

步骤(i)的加聚反应一般是在存在催化剂的情况是实施的，所述催化剂可为本领域技术人员已知的用于催化通过使多异氰酸酯和至少一种多元醇反应形成聚氨基甲酸酯的任何催化剂。这样的催化剂例如选自铋和/或锌的羧酸盐。作为可商购获得的实例，可提及：

KAT 315(来自公司Borchers GmbH，其为新癸酸铋)；或者

KAT 15(来自相同公司，其为新癸酸锌)。

最后，所述加聚反应是在无水条件下在60和120℃之间的温度下实施的。

步骤(ii)：

步骤(ii)由在步骤(i)中获得的具有式(IV)的共聚氨基甲酸酯与具有式(IVd)的胺(D)的反应组成：

N(R)(R’)(R″) (IVd)

并且对应于悬挂的-COOH基团的中和，所述-COOH基团存在于所述共聚氨基甲酸酯的重复q次的单元中。

在式(IVd)中：

-R、R’和R”可相同或不同，各自代表饱和、不饱和或芳族烃基团,任选地包含选自N、O和S的杂原子；

-R、R’和R”进一步使得具有式N(R)(R’)(R″)的叔胺(D)为线型、支化或环状的胺或多元胺，其数均摩尔质量Mn的范围从59至6000g/mol，并且其具有大于8的pKa。

根据一种实施方式，所述叔胺(D)选自：

-聚亚乙基亚胺,

-聚亚丙基亚胺,

-三乙基胺(或TEA，其具有等于10.75的pKa)，

-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(或DBU)，其结构式为：

并且其pKa等于12；

-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(或DABCO)，其结构式为：

并且其pKa等于8.87；

-1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)，其结构式为：

并且其pKa等于12。

根据进一步优选的变体，相应的胺的pKa大于或等于10。

根据非常特别优选的变体，所述胺(D)为三乙基胺(TEA)。

根据另一种优选变体，所述胺(D)选自DBU和DABCO。这样的胺通常作为交联用催化剂并入到包含SPUR的密封剂和/或胶粘剂组合物中。在那种情形中，其具有导致在所述组合物交联之后粘附性接合黄变的缺点，这可能与其向所述接合的表面的迁移有关。相反，在根据本发明的工艺的步骤(ii)中，将这样的胺作为用于中和悬挂的羧酸根基团的试剂而引入具有如下有利效果：不存在粘附性接合的黄变，其由密封剂和/或胶粘剂组合物的交联导致，所述密封剂和/或胶粘剂组合物包含通过所述工艺制备的根据本发明的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯。这样的效果可能与将相应的季铵以化学方式整合到根据本发明的共聚氨基甲酸酯的主链中有关。

有利地，在步骤(ii)中胺(D)以对应于[(D)的摩尔数]/[在步骤(i)中引入的羧酸二元醇(C)的摩尔数]的摩尔当量比率的量引入，所述摩尔当量比率在从0.8延伸至2.5，优选地1至2的范围内。

中和反应在从20延伸至80℃，优选地20至40℃的范围内的温度下实施。

步骤(iii)：

步骤(iii)采用衍生自仲胺的氨基硅烷(E)，其具有式(VI)：

其中：

-R³代表包含1至6个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；

-R⁴代表包含1至4个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-R⁵代表包含1至4个碳原子线型或支化的烷基基团，包含2至8个碳原子的烷基羰基基团，或者包含3至8个碳原子的二烷基亚氨基基团；并且

-p等于0或1；

-R⁶代表苯基基团，包含1至6个碳原子的线型、支化或环状的烷基基团，或者选自以下基团的基团：

-具有式(IIc)的基团：

-具有式(IId)的基团：

-具有式(IIe)的基团：

其中R⁷为包含1至6个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-具有式(IIf)的基团：

-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIf)；和

-具有式(IIg)的基团：

-CH₂-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIg)

其中R、R’和R”是如上文所定义的基团。

具有式(VI)的氨基硅烷是可广泛地商购获得的。

作为实例，可提及：

-N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丁胺，可从Evonik以名称

1189获得，具有式：

其它具有式(VI)的氨基硅烷可通过由商业产品合成而容易获得。因此这是对于下文中名为“氨基三乙氧基硅烷DEM+A1100”的化合物而言的情形，所述化合物对应于式：

并且其通过使马来酸二乙酯与γ-氨基丙基三乙氧基硅烷反应而获得。γ-氨基丙基三乙氧基硅烷可从Momentive以名称

A1100获得，并且对应于式：

H₂N-(CH₂)₃-Si(OEt)₃

具有式(VI)的氨基硅烷(其中R⁶代表具有式(IIf)或(IIg)的基团)可通过借助具有式(IVd)的胺(D)中和被氨基酸替代的经硅烷基化的化合物而获得，所述化合物在Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd名下的专利US 9567354中描述。

优选地，在式(VI)中：

-R³代表亚甲基亚正丙基基团，优选地代表亚正丙基基团；

-R⁴和R⁵可相同或不同，各自代表甲基或乙基基团，优选地代表甲基基团；

-p等于0；和/或

-R⁶代表包含1至4个碳原子的线型烷基基团(优先地正丁基)，或者具有式(IIc)的基团，其中R⁷为包含1至3个碳原子的烷基基团，R⁷优先地为乙基基团。

根据本发明，为了形成具有式(I)的具有脲基-亚烷基-烷氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，根据步骤(iii)，使具有式(V)的具有-NCO末端基团的共聚氨基甲酸酯与基本上化学计量的量的氨基硅烷(E)反应。有利地，这些反应物的摩尔量对应于如下-NCO/-NH当量比率：在0.90和1.1之间，并且优选地等于约1。

在此步骤(iii)期间，氨基硅烷(E)的-NH基团与具有式(V)的共聚氨基甲酸酯的两个-NCO末端基团中的每一个反应，导致形成脲官能团。

步骤(iii)如下实施：类似地在无水条件下，在从20延伸至80℃，优选地20至40℃的范围内的温度下。

本发明还涉及组合物，其可用作胶粘剂和/或密封剂，所述组合物包含：

-至少一种根据本发明的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其具有脲基-亚烷基-烷氧基硅烷末端基团，和

-至少一种填料。

根据优选实施方式，所述组合物包含：

-10重量％至50重量％的所述共聚氨基甲酸酯，优选地20重量％至45重量％，更优选地35重量％至45重量％，和

-20重量％至60重量％的填料，优选地30重量％至55重量％，更优选地40重量％至55重量％；

这些重量百分数是基于所述组合物的总重量表示的。

可用于根据本发明的组合物中的填料可选自矿物填料以及有机填料和矿物填料的混合物。

作为可使用的矿物填料的实例，可使用胶粘剂和/或密封剂组合物领域中常用的任何矿物填料。这些填料呈各种几何形状的颗粒的形式。例如，其可为球形或纤维状的，或者可具有不规则形状。

优选地，使用黏土、石英或碳酸盐填料。

更优先的，使用碳酸盐填料，诸如碱金属或碱土金属碳酸盐，并且更优先的使用碳酸钙。

这些填料可为天然的或经处理的，例如使用有机酸处理，所述有机酸诸如硬脂酸，或主要由硬脂酸组成的有机酸混合物。

还可使用空心矿物微球，诸如空心玻璃微球，并且更特别地可使用由钙钠硼硅酸盐或者铝硅酸盐制成的那些。

作为可使用的有机填料的实例，可使用任何有机填料，并且特别地可使用常用于胶粘剂和/或密封剂组合物领域中的聚合物型填料。

例如，可使用聚氯乙烯(PVC)，聚烯烃，橡胶，乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)，或芳纶纤维诸如

还可使用由可膨胀或非可膨胀热塑性聚合物制成的空心微球。尤其可提及由偏氯乙烯/丙烯腈制成的空心微球。

优选地，使用PVC。

可使用的填料的平均颗粒尺寸(粒度)优选地小于或等于10微米，更优先地小于或等于3微米，以防止填料在根据本发明的胶粘剂和/或密封剂组合物储存期间在其中沉降。

平均颗粒尺寸是对于对应于所分析的颗粒样品的50体积％的体积颗粒尺寸分布测量的。当颗粒为球形时，所述平均颗粒尺寸对应于中位直径(D50或Dv50)，其对应于使得按体积计50％的颗粒具有小于所述直径的尺寸的直径。在本申请中，此数值以微米表示，并且是根据标准NF ISO 13320-1(1999)通过在Malvern型设备上进行的激光衍射确定的。

根据一种实施方式，根据本发明的组合物可至少另外包含水分吸收剂、粘附促进剂、增塑剂和/或流变试剂。

适当的水分吸收剂(或干燥剂)特别为烷氧基硅烷诸如三烷氧基硅烷(特别是三甲氧基硅烷)，和包含氨基、巯基或环氧基基团的烷氧基硅烷。可提及的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷(或VTMO)、γ-缩水甘油基丙氧基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲基硅烷。这些化合物是可商购获得的；例如，乙烯基三甲氧基硅烷可从公司Evonik以商标名

VTMO获得。这样的试剂有利地延长根据本发明的组合物的在其使用之前的储存和运输期间的储存寿命。在0.5重量％和5重量％之间(基于所述组合物的重量计)的组合物中水分吸收剂的量一般将是合适的。

这些化合物中的一些也可充当粘附促进剂，特别是包含氨基、巯基或环氧基基团的三烷氧基硅烷。可提及的实例为N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙二胺，其由公司WACKER以名称

GF9销售。0.5重量％至2重量％(基于所述组合物的重量计)的量一般将是适当的。

作为可使用的增塑剂的实例，可使用密封剂和/或胶粘剂组合物领域中常用的任何增塑剂。优选地，使用：

-酞酸二异癸酯(DIDP)

-烷基磺酸和酚的酯，由公司Lanxess以名称

销售，

-1,2-环己烷二羧酸二异壬酯，由公司BASF以名称Hexamoll

销售。

增塑剂一般以如下量包括在根据本发明的组合物中：5重量％至20重量％，优选地10重量％至15重量％，基于所述组合物的重量计。

可使用的流变试剂为胶粘剂和/或密封剂组合物领域中常用的任何流变试剂。

优选地，使用选自触变剂的一种或多种流变试剂，所述流变试剂更优先地选自：

-PVC塑料溶胶(plastisol)，对应于PVC在与PVC混溶的增塑剂中的悬浮体，其通过加热至范围从60℃至80℃的温度而原位获得。这些塑料溶胶可为特别是出版物Polyurethane Sealants,Robert M.Evans,ISBN087762-998-6中描述的那些，

-热解法二氧化硅，

-脲衍生物，其由芳族二异氰酸酯单体(诸如4,4’-MDI)与脂族胺(诸如丁胺)的反应得到。这样的脲衍生物的制备特别在申请FR 1591172中描述。

可包括在根据本发明的组合物中的流变试剂的总含量可如下变化：1重量％至40重量％，优选地5重量％至30重量％，更优先地10重量％至25重量％，基于所述组合物的重量计。

根据本发明的密封剂和/或胶粘剂组合物优选地储存在无水环境中，例如储存在密封的包装中，其中所述组合物防止水分并且优选地防止光。

本发明还涉及用于制备根据本发明的密封剂和/或胶粘剂组合物的工艺，所述制备工艺包含如下步骤：在所述步骤中，将可能存在于所述组合物中的成分与非离子型的根据本发明的共聚氨基甲酸酯混合，所述混合在小于或等于50℃，优选地范围从5至45℃，并且仍更好地范围从20至30℃的温度下发生。

所述添加和混合是在无水条件下实施的。

本发明的另一主题是在防止空气的密封包装中包含根据本发明的胶粘剂和/或密封剂组合物的制品。优选地，所述密封包装为聚乙烯袋或设置有盖子的聚乙烯盒。

最后，本发明涉及用于组装两个基材的工艺，所述工艺包含：

-在环境温度下，将根据本发明的组合物以具有在0.2和5mm之间、优选地在1和3mm之间的厚度的层的形式涂覆到待组装的两个基材中的至少一者上；随后

-使两个基材有效接触。

适当的基材为，例如，无机基材，诸如玻璃、陶瓷、混凝土、金属或合金(诸如铝、不锈钢、有色金属和经电镀的金属)；或者有机基材，诸如木材，塑料，诸如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或环氧树脂；由金属和涂覆有涂料的复合物制成的基材(如在机动车辆领域中)。

以下实施例纯粹以说明本发明的方式提供，并且不应当诠释为是为了限制本发明的范围。

实施例A(对比)：

1)制备具有三甲氧基硅烷末端基团的SPUR A：

第一步：合成具有异氰酸酯末端基团的聚氨基甲酸酯

向装备有搅拌器、加热装置和温度计并且连接至真空泵的1升反应器中引入412g的具有等于28mg KOH/g的羟值N_OH(对应于等于205.6mmol的-OH官能团数)的聚丙二醇

4200。

使混合物在真空下在110℃下放置，持续2小时，用于脱水。

随后，使反应器冷却至90℃，以在氮气下引入：

-44.4g的具有等于222.3g/mol的摩尔质量(即等于399.4mmol的NCO官能团数)的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；和

-0.15g的催化剂

KAT 315(新癸酸铋)。

所引入的反应物的量对应于等于1.94的-NCO/-OH摩尔当量比率。

混合物保持搅拌，直至达到1.7％的NCO重量百分数，其对应于等于184.6mmol的-NCO官能团数。

第二步：与氨基三甲氧基硅烷反应

其次，向反应介质添加43.5g的氨基硅烷(N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丁胺)(

1189)，其具有等于235.4g/mol的摩尔质量，对应于等于184.8mmol的-NH-官能团数。

-NCO/-NH-摩尔当量比率等于1。

将组合的混合物加热至70℃，并且保持搅拌，直至反应完成，即，直至通过红外光谱不再可检测到-NCO官能团的特征谱带。

获得了大约500g的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯(后文中用SPUR A表示)，将该产物包装在防止水分的铝盒中。

SPUR A在23℃下的Brookfield粘度为52Pa.s。

2)制备包含SPUR A的两种密封剂组合物A和A’：

密封剂A通过在快速混合器中简单混合制备，下文中，基于重量说明密封剂A的组成：

-41.8重量％的SPUR A；

-53.8重量％的沉淀的碳酸钙，其具有小于1μm的平均颗粒尺寸(Calofort SV，可从公司Minerals获得)；

-2.8重量％的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)，其作为水分吸收剂；

-1.4重量％的N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙二胺(由WACKER以名称

GF9销售)，其作为粘附促进剂；

-0.2重量％的双(乙酰丙酮化)二辛基锌(TibKat 223，可从TIB Chemicals获得)，其作为交联用催化剂

此密封剂组合物的第二变体，即A’，是在如下情况下制备的：不使用交联用催化 剂，并且对其它成分的比例进行的调节最小。

使所获得的密封剂组合物在20mbar的降低的压力下搅拌，持续15分钟，之后包装在聚乙烯盒中以避免存在水分。

随后，使组合物经受以下测试。

测量交联时间：

所述交联时间是通过确定结皮时间来测量的。

为此，首先在卡板载体上沉积密封剂的珠粒(大约10cm长，并且直径大约1cm)。随后，使用由低密度聚乙烯(LDPE)制成的移液器的尖端(tip，吸头)，每分钟触碰密封剂的表面，持续最长达2小时，以确定在表面上形成结皮的准确时间。此测试在受控的湿度和温度条件(23℃和50％相对湿度)下进行。

对于各组合物A和A’所获得的结果以分钟表示，并且于表2中说明。

通过拉伸测试测量断裂应力和断裂伸长率：

所述测量的原理在于在拉伸测试装置(其可移动夹具以等于100mm/分钟的恒定速率移动)中牵拉由经交联的密封剂组合物组成的标准测试试样，以及在于在所述测试试样断裂的时刻记录施加的拉伸应力(以MPa为单位)以及所述测试试样的伸长率(以％为单位)。

所述标准测试试样为哑铃形的，如国际标准ISO 37中所述。所使用的哑铃的狭窄部分具有20mm的长度、4mm的宽度和3mm的厚度。

为了制备哑铃(样)，在环境温度下将如上文所描述的经包装的组合物挤出到适当的模具中，并且使其在标准条件(23℃和50％相对湿度)下交联，持续14天。

此确定在5个哑铃(样)上重复，并且所获得的平均值于表2中说明。

通过剪切测试进行的在铝载体上的破坏测试：

使用两个矩形的铝测试试样，其具有尺寸：100x25x1.25mm。向两个测试试样之一上，在25x10mm的表面区域上，以厚度大约250μm的层的形式施加所述密封剂组合物。随后放置第二测试试样以覆盖经如此涂覆的第一测试试样。

两个试样的组装件在标准条件(23℃和50％相对湿度)下被夹具固持，持续14天，用于使所述密封剂完全交联。

使所述组装件经受剪切测试，所述剪切测试使用以10mm/分钟的速率操作的万能试验机进行，直至两个测试试样分离和组装件被破坏。

随后，通过观察到的破坏类型评估胶粘剂-载体结合的有效性：粘附破坏(AF)，其对应于粘附性接合和载体之间的分离，或者内聚破坏(CF)，其对应于粘附性接合本体的破坏。

测试重复3次，并且对应于组装件破坏的剪切应力的平均值于表2中报道，观察到的破坏类型也是如此。

在湿敷(wet poutice)之后通过剪切测试进行的在铝上的破坏测试：

通过所述密封剂组合物保持在一起的两个测试试样的组装件是通过如上文进行生产的。

所述组装件也是在标准条件(23℃和50％相对湿度)下被夹具固持持续14天，以使所述密封剂完全交联。

与此同时，裁剪棉花条带并称重。

接下来，在完全交联之后获得的两个测试试样的组装件沉积在棉花条带上，并包裹在棉花条带中。随后，将所述组装件引入到第一聚乙烯袋中，其中去离子水的质量等于所添加棉花质量的十倍，小心操作以使棉花通过按压而均匀润湿。使用焊接钳(weldingtongs)通过焊接而将所述聚乙烯袋封闭。为了确保完美密封，将组装件引入到第二袋中，所述第二袋也类似第一袋那样被焊接。

在静置于70℃的室中分别持续7天和14天之后，将两个测试试样的组装件自袋和棉花取出，并且随后放置在-20℃的室中，持续2小时。

最后，将组装件放置在环境温度下，持续2至4小时，以在与对于前述测试的剪切测试所描述的条件相同的条件下进行剪切测试。

所获得的结果于表2中说明。

实施例1(根据本发明)

1)制备具有三甲氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯：

步骤(i)：合成具有异氰酸酯末端基团的共聚氨基甲酸酯

向装备有搅拌器、加热装置和温度计并且连接至真空泵的1升反应器中引入以下：

-402.6g的具有等于28mg KOH/g的羟值N_OH(对应于等于201mmol的-OH官能团数)的聚丙二醇

4200；和

-2.5g的DMPA(摩尔质量等于134.13g/mol)，对应于等于37.2mmol的-OH官能团数

使混合物在真空下在110℃下放置持续2小时，用于脱水。

随后，将反应器冷却至90℃以在氮气下引入：

-47.8g的具有等于222.3g/mol的摩尔质量(即等于430mmol的-NCO官能团数)的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；和

-0.15g的催化剂

KAT 315(新癸酸铋)。

引入的反应物的量对应于等于1.80的-NCO/-OH摩尔当量比率。

使混合物保持搅拌，直至达到1.7％的NCO重量百分数，其对应于等于183.3mmol的-NCO官能团数。

步骤(ii)：合成具有异氰酸酯末端基团的离子型共聚氨基甲酸酯

随后在40℃下，向反应介质中引入1.9g的三乙基胺(TEA)(摩尔质量等于101.19g/mol)即18.8mmol，并且使混合物搅拌持续1小时。

步骤(iii)：合成离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯

最后，向反应介质引入43.2g的氨基硅烷(N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丁胺)(

1189)，其具有等于235.4g/mol的摩尔质量，对应于183.5mmol的-NH-官能团数。

-NCO/-NH-摩尔当量比率等于1。

将组合的混合物加热至40℃，并且保持搅拌，直至反应完成，即直至通过红外光谱不再可检测到-NCO官能团的特征谱带。

获得了大约500g的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，将该产物包装在防止水分的铝盒中。

所述离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯在23℃下的Brookfield粘度为80.35Pa.s。

(2)在不使用交联用催化剂的情况下制备密封剂组合物：

此组合物是通过重复实施例A2)制备的，除了以下之外：在密封剂组合物A’中，SPUR A被根据1)制备的具有三甲氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯所代替。

过程(工艺)按照实施例A中所述地进行，用于测量交联时间，用于通过拉伸测试测量断裂应力和断裂伸长率，用于(无湿敷和湿敷之后)通过剪切测试进行的在铝载体上的破坏测试。

结果于表2中说明。

表1——制备具有三甲氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯

表2——涉及经硅烷基化的密封剂的结果

*＝不确定

实施例2和3(根据本发明)：

1)制备具有三甲氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯：

使用表1中所说明的成分的量重复实施例1。

所获得的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯在23℃下的Brookfield粘度类似地于表1中说明。

2)在不使用交联用催化剂的情况下制备密封剂组合物：

此组合物通过如对实施例1那样进行制备。

类似地，所获得的结果在后文表2中说明。

观察到，在不存在交联用催化剂的情况下，实施例1-3的密封剂组合物具有与SPURA’的组合物的交联时间相比显著降低的交联时间。此外，在拉伸测试中测得的断裂应力和断裂伸长率也显著改进。

就实施例1的密封剂而言，剪切测试中似乎还存在更高的断裂应力(相对于密封剂A而言)，导致在铝上粘附的显著改进，其在存在水的情况下也观察到了。

实施例B(对比)：

1)制备具有三乙氧基硅烷末端基团的SPUR B：

重复实施例A1)，除了以下之外：在第二步中，引入43.5g的

1189被引入72.7g的如上文所定义的氨基丙基三乙氧基硅烷DEM+A1100(其具有摩尔质量393.58g/mol)所代替。相应的-NCO/-NH-摩尔当量比率等于1。

获得了大约530g的经硅烷基化的聚氨基甲酸酯(后文中表示为SPUR B)，将该产物包装在防止水分的聚乙烯盒中。

SPUR B在23℃下的Brookfield粘度为60Pa.s。

2)制备包含SPUR B的两种密封剂组合物B和B’：

重复实施例A2)，其中SPUR A和A’分别被SPUR B和B’所替代。

对于交联时间和拉伸测试所获得的结果于表4中报道。

实施例4-6(根据本发明)：

1)制备具有三乙氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯：

重复实施例1，除了以下之外：在步骤(iii)中，氨基硅烷

1189被实施例B的氨基三乙氧基硅烷DEM+A1100所替代，并且使用表3中所说明的成分的量。

所获得的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯在23℃下的Brookfield粘度类似地于表3中所说明。

2)在不使用交联用催化剂的情况下制备密封剂组合物：

此组合物是在做了必要修改的情况下如对于实施例1那样进行制备的。

所获得的结果于表4中说明。

表3——制备具有三乙氧基硅烷末端基团的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯

表4——涉及经硅烷基化的密封剂的结果

*＝未确定

表4中观察到，在不存在交联用催化剂的情况下，实施例4-6的密封剂组合物与SPUR B的组合物相比在拉伸测试中展现显著改进的断裂应力和/或断裂伸长率。

此外，当涉及到具有乙氧基硅烷末端基团的聚氨基甲酸酯(其已知是难以交联的)，实施例5和6导致相当地降低的交联时间，这就法规限制而言是特别有利的。

Claims (14)

1.离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其包含2个脲基-亚烷基-烷氧基硅烷末端基团，并且对应于式(I)：

其中：

-R¹代表包含5至45个碳原子的二价烃基团，并且其可为芳族或脂族的，线型、支化或环状的，并且可包括至少一个选自O、S和N的杂原子；

-R²代表包含2至4个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；

-n为整数，使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量Mn的范围从2500至20000g/mol；

-R^°代表氢原子或包含1至18个碳原子的烷基基团；

-R、R’和R”可相同或不同，各自代表饱和、不饱和或芳族烃基团，任选地包含选自N、O和S的杂原子；R、R’和R”进一步使得具有式N(R)(R’)(R")的叔胺为线型、支化或环状的胺或多元胺，其数均摩尔质量Mn的范围从59至6000g/mol，并且其具有大于8的pKa；

-x和y可相同或不同，为范围从1至8的整数；

-z为范围从0至8的整数；

-m和q可相同或不同，各自为大于或等于1的整数，使得比率q/m在如下范围内：从0.04延伸至20，优选地0.10至13，更优先地0.10至5，并且甚至更优先地0.15至1，

-m、q和n进一步使得具有式(I)的经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的数均分子量Mn在从3000延伸至30 000g/mol的范围内；

-F¹代表具有式(IIa)的基团，并且F²代表具有式(IIb)的基团：

其中：

-R³代表包含1至6个碳原子的线型或支化的二价亚烷基基团；

-R⁴代表包含1至4个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-R⁵代表包含1至4个碳原子的线型或支化的烷基基团，包含2至8个碳原子的烷基羰基基团，或者包含3至8个碳原子的二烷基亚氨基基团；

-p等于0或1；并且

-R⁶代表苯基基团，包含1至6个碳原子的线型、支化或环状的烷基基团，或者选自以下基团的基团：

-具有式(IIc)的基团：

-具有式(IId)的基团：

-具有式(IIe)的基团：

其中R⁷为包含1至6个碳原子的线型或支化的烷基基团；

-具有式(IIf)的基团：

-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIf)；和

-具有式(IIg)的基团：

-CH₂-CH₂-COO^-,HN⁺(R)(R’)(R”) (IIg)。

2.根据权利要求1的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于：

-R³代表亚甲基或亚正丙基基团；

-R⁴和R⁵各自代表甲基或乙基基团；

-p等于0；和/或

-R⁶代表包含1至4个碳原子线型烷基基团，或具有式(IIc)的基团，其中R⁷为包含1至3个碳原子烷基基团。

3.根据权利要求1和2任一项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于基团R¹选自：

-a)衍生自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的二价基团：

-b)衍生自二环己基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(HMDI)的二价基团：

-c)衍生自甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)的基团：

-d)衍生自二苯基甲烷4,4’-和2,4’-二异氰酸酯(MDI)的基团：

-e)衍生自间苯二甲基二异氰酸酯(m-XDI)的基团：

-f)衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的基团：

-(CH₂)₆-

-g)具有式(IVb)的衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)脲基甲酸酯的二价基团:

其中：

-i为范围从2至5的整数；

-j为范围从1至2的整数；

-R¹¹代表包含6至14个碳原子的饱和或不饱和的、环状或非环状的、线型或支化的烃基团；

-R¹²代表二价亚丙基基团；

-i、j、R¹¹和R¹²使得对应于式(IVb)的六亚甲基二异氰酸酯脲基甲酸酯包含范围从12重量％至14重量％的异氰酸酯基团NCO含量，相对于所述脲基甲酸酯的重量计。

4.根据权利要求1至3任意项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于：

-基团R²代表包含2至3个碳原子的二价亚烷基基团；和/或

-整数n使得具有式-[OR²]_n-的嵌段的数均分子量Mn的范围从3500至12 000g/mol。

5.根据权利要求1至4任意项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于：

-R^°代表包含1至4个碳原子的烷基基团，优选地代表甲基、乙基或正丙基基团，甚至更优先地代表甲基基团；

-x和y相同并且等于1；和/或

-z等于0。

6.根据权利要求1至5任意项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于重复q次的单元对应于式：

7.根据权利要求1至6任意项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于R、R’和R”使得具有式N(R)(R’)(R")的胺选自：

-聚亚乙基亚胺，

-聚亚丙基亚胺，

-三乙基胺(或TEA)，

-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(或DBU)，其具有式：

-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(或DABCO)，其具有式：

-1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(或DBN)，其具有式：

8.根据权利要求1至7任意项的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，其特征在于其在23℃下的Brookfield粘度的范围从10至300Pa.s，优选地30至200Pa.s。

9.用于制备如权利要求1至8任意项中所定义的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯的工艺，所述工艺包含以下相继步骤：

(i)形成具有-NCO末端基团的共聚氨基甲酸酯，其具有式(IV)：

其通过实施以下之间的加聚反应实现：

-具有式(IVa)的多异氰酸酯(A)：OCN-R¹-NCO (IVa)；

-具有式(IVb)的聚醚二元醇(B)：H-[OR²]_n-OH (IVb)；和

-具有式(IVc)的羧酸二元醇(C)：

随后

(ii)使具有式(IV)的共聚氨基甲酸酯与具有式(IVd)的胺(D)反应：

N(R)(R’)(R") (IVd)

以形成具有式(V)的具有-NCO末端基团的离子型共聚氨基甲酸酯：

随后

(iii)使具有式(V)的具有-NCO末端基团的共聚氨基甲酸酯与具有式(VI)的衍生自仲胺的氨基硅烷(E)反应：

10.可用作密封剂和/或胶粘剂的组合物，其包含：

-至少一种如权利要求1至8任意项中所定义的离子型经硅烷基化的共聚氨基甲酸酯，和

-至少一种填料。

11.根据权利要求10的组合物，其特征在于其包含：

-10重量％至50重量％的所述共聚氨基甲酸酯，和

-20重量％至60重量％的所述填料；

这些重量百分数是基于所述组合物的总重量表示的。

12.根据权利要求10和11任一项的组合物，其特征在于其另外包含至少水分吸收剂、粘附促进剂、增塑剂和/或流变试剂。

13.在防止空气的密封包装中包含如权利要求10至12任意项中所定义的组合物的制品。

14.用于组装两个基材的工艺，其包含：

-将如权利要求10至12任意项中所定义的组合物以具有在0.2和5mm之间的厚度的层的形式涂覆至待组装的两个基材中的至少一者上；随后

-使两个基材有效接触。