CN114901755A - 两部分有机硅组合物以及由其制成的密封剂和组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两部分组合物,该两部分组合物包含第一部分和第二部分。该第一部分包括乙烯基取代的聚硅氧烷、硅氢加成催化剂、包含水分的可膨胀石墨和至少部分地涂覆有无机填料的第一聚合物微球。该第二部分包括第二乙烯基取代的聚硅氧烷、氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷和至少部分地涂覆有阻燃无机填料的第二聚合物微球。该两部分组合物可用于例如固化到密封剂中并制造组件。该组件具有第一基底和第二基底,其中该两部分组合物的固化产物与第一基底和第二基底接触。还描述了制备密封剂和组件的方法。
Description
背景技术
金属可固化的有机硅聚合物可以用作单部分有机硅体系或两部分有机硅体系。一部分和两部分金属(铂)可固化有机硅聚合物可商购获得。在也称为液体硅橡胶(LSR)的两部分有机硅体系中,可以在具有Si-H基团的有机硅(部分B)的存在下硫化乙烯基官能的有机硅聚合物(通常标识为部分A)。部分A通常包含铂催化剂。两部分铂可固化的有机硅体系例如以商品名称ELASTOSIL R 533/60 A/B和ELASTOSIL LR 7665从威凯化学品公司(Wacker Chemie AG)商购获得和以商品名称SILASTIC 9252/900P从道康宁公司(DowCorning)商购获得。
在组件中用作密封剂和垫圈的固化产物需要能够有效地密封两个基底之间的接合部。压缩形变量度了材料在给定温度下经历长时间的压缩应力后回复到其初始厚度的能力。当材料随时间推移被压缩时,材料可能会丧失其回复到其初始厚度的能力。这种回弹力损失可能会使弹性体垫圈、密封件或缓冲垫在长时间段内表现的能力下降。在美国专利6,022,904(索尔拉德(Sollradl)等人)中报告了由可在室温下固化并据报道具有低压缩形变的两部分组合物制备的有机硅泡沫。
发明内容
本公开提供了一种包含第一部分和第二部分的两部分组合物。所述第一部分包括乙烯基取代的聚硅氧烷、硅氢加成催化剂、包含水分的可膨胀石墨和至少部分地涂覆有无机填料的第一聚合物微球。所述第二部分包括第二乙烯基取代的聚硅氧烷、氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷和至少部分地涂覆有阻燃无机填料的第二聚合物微球。
本公开还提供一种所述两部分组合物的固化产物。所述固化产物可以是密封剂。所述固化产物可以通过将所述第一部分和所述第二部分组合并且使所得可固化组合物在室温下固化至多24小时来制备。
本公开还提供一种组件。该组件包括第一基底和第二基底。所述组件还包括所述两部分组合物的固化产物。所述两部分组合物的所述固化产物与所述第一基底和所述第二基底接触。
本公开还提供了一种包括所述组件的运载工具。
本公开还提供一种制备组件的方法。所述方法包括将所述第一部分和所述第二部分组合以形成可固化组合物,使第一基底或第二基底与所述两部分组合物接触,并且使所述可固化组合物在所述第一基底或所述第二基底上固化。所述可固化组合物通常可以在室温下固化24小时。
本公开还提供一种制备可固化组合物的方法。所述方法包括将所述第一部分和所述第二部分组合以形成所述可固化组合物。
本公开还提供一种用于执行制备所述可固化组合物的方法的系统。所述系统可以包括第一室和第二室,其中所述第一室包括所述第一部分,并且其中所述第二室包括所述第二部分。
存在着与本文所公开的可固化组合物、固化产物、系统、组件和方法相关联的各种优点,其中一些是意料不到的。在一些实施方案中,来自两部分组合物的固化产物可具有低到足以允许固化产物充当有效的密封剂或垫圈的压缩形变。在一些实施方案中,密封剂或垫圈可以在经历多个压缩和解压循环之后继续保持有效,这可允许通过分离与密封剂或垫圈接触的部件而对组件进行维护。在一些实施方案中,在两部分组合物经历室温老化后,固化密封剂的压缩形变的变化相对较小,这证明两部分组合物具有良好的储存稳定性。与其中第二部分包括涂覆有碳酸钙的聚合物微球的比较组合物相比,储存稳定性得到提高。在比较组合物中,在比较两部分组合物经历室温老化之后,固化密封剂的压缩形变的增加相对较大。在一些实施方案中,两部分组合物和由其制成的固化产物具有有用的阻燃性质。
附图说明
附图通常以举例的方式示出,但不受限于本公开中讨论的各种实施方案。
图1A为处于备用状态的组件的剖视图。
图1B为处于压缩状态的组件的剖视图。
图1C为组件的俯视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明所公开主题的特定实施方案,其示例在附图中部分说明。虽然本发明所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述,但应当理解,示例性主题不旨在将权利要求限制于本发明所公开的主题。
在整个该文档中,以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围,如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如,范围“约0.1%至约5%”或“约0.1%至5%”应当解释为不仅包括约0.1%至约5%,而且还包括在指示范围内的单个值(例如,1%、2%、3%和4%)和子范围(例如,0.1%至0.5%、1.1%至2.2%、3.3%至4.4%)。除非另外指明,否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样,除非另外指明,否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在该文档中,除非上下文清楚地指明,否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个(种)或多于一个(种)。除非另外指明,否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A或B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外,应当理解,本文所用且未以其他方式定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的;与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。
术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组,但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。所谓“由……组成”是指包括并且限于短语“由……组成”随后的内容。因此,短语“由……组成”指示列出的要素为所需的或强制性的,并且不可存在其他要素。所谓“基本上由……组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素,并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其他要素。因此,短语“基本上由……组成”指示所列要素为所需的或强制性的,但其他要素为任选的并且可存在或可不存在,取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。
在本申请中,术语诸如“一个”、“一种”和“所述”并非仅旨在指单一实体,而是包括一般类别,其具体示例可用于例示。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与短语“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。
在本文所述的方法中,除了明确列举了时间或操作序列之外,可以任何顺序进行各种行为而不脱离本发明原理。此外,规定的行为可同时进行,除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如,进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单一操作中同时进行,并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。
如本文所用,术语“约”可允许例如数值或范围的一定程度的可变性,例如在所述值或所述范围极限的10%内、5%内或1%内,并且包括确切表述的值或范围。
如本文所用,术语“基本上”是指大部分或大多数,如至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、或至少约99.999%或更多、或100%。
如本文所用,如本文所定义的与分子或有机基团共同使用的术语“取代的”是指其中在那里包含的一个或多个氢原子被一个或多个非氢原子取代的状态。如本文所用,术语“官能团”或“取代基”是指可为或被取代到分子或有机基团上的基团。取代基或官能团的示例包括但不限于卤素(例如F、Cl、Br和I);诸如以下基团中的氧原子:羟基基团、烷氧基基团、包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯在内的羧基基团;诸如以下基团中的硫原子:硫醇基团、烷基和芳基硫醚基团、亚砜基团、砜基团、磺酰基基团和磺酰胺基团;诸如以下基团中的氮原子:胺、羟胺、腈、硝基基团、N-氧化物、酰肼、叠氮化物和烯胺;以及各种其他基团中的其他杂原子。可键合到取代的碳(或其他)原子的取代基的非限制性示例包括F、Cl、Br、I、OR、OC(O)N(R)2、CN、NO、NO2、ONO2、叠氮基、CF3、OCF3、R、O(氧代)、S(硫羰基)、C(O)、S(O)、亚甲基二氧、亚乙基二氧、N(R)2、SR、SOR、SO2R、SO2N(R)2、SO3R、C(O)R、C(O)C(O)R、C(O)CH2C(O)R、C(S)R、C(O)OR、OC(O)R、C(O)N(R)2、OC(O)N(R)2、C(S)N(R)2、(CH2)0-2N(R)C(O)R、(CH2)0-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(O)R、N(R)N(R)C(O)OR、N(R)N(R)CON(R)2、N(R)SO2R、N(R)SO2N(R)2、N(R)C(O)OR、N(R)C(O)R、N(R)C(S)R、N(R)C(O)N(R)2、N(R)C(S)N(R)2、N(COR)COR、N(OR)R、C(=NH)N(R)2、C(O)N(OR)R和C(=NOR)R,其中R可为氢或碳基部分;例如,R可为氢,(C1-C100)烃基、烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基;或其中键合至氮原子或相邻的氮原子的两个R基团可与一个或多个氮原子一起形成杂环基。
如本文所用,术语“烷基”是指具有1至40个碳原子,1至约20个碳原子,1至12个碳原子,或在一些实施方案中,1至8个碳原子的直链和支链烷基基团和环烷基基团。直链烷基基团的示例包括具有1至8个碳原子的那些,诸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基基团。支链烷基基团的示例包括但不限于异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、异戊基和2,2-二甲基丙基基团。如本文所用,术语“烷基”包括正烷基、异烷基和反异烷基基团以及其它支链形式的烷基。代表性取代的烷基基团可用本文所列的基团中的任一个基团取代一次或多次,例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫代、烷氧基和卤素基团。
如本文所用,术语“烯基”是指如本文所定义的直链和支链以及环状烷基基团,不同的是两个碳原子之间存在至少一个双键。因此,烯基基团具有2至40个碳原子、或2至约20个碳原子、或2至12个碳原子,或者在一些实施方案中,2至8个碳原子。示例包括但不限于乙烯基、-CH=CH(CH3)、-CH=C(CH3)2、-C(CH3)=CH2、-C(CH3)=CH(CH3)、-C(CH2CH3)=CH2、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等等。
如本文所用,术语“炔基”是指如本文所定义的直链和支链烷基基团,不同的是两个碳原子之间存在至少一个三键。因此,炔基基团具有2至40个碳原子、2至约20个碳原子、或2至12个碳,或者在一些实施方案中,2至8个碳原子。示例包括但不限于–C≡CH、-C≡C(CH3)、-C≡C(CH2CH3)、-CH2C≡CH、-CH2C≡C(CH3)和-CH2C≡C(CH2CH3)等等。
如本文所用,术语“酰基”是指包含羰基部分的基团,其中该基团通过羰基碳原子键合。羰基碳原子键合到氢上形成“甲酰基”基团或键合到另一个碳原子上,所述碳原子可为烷基、芳基、芳烷基环烷基、环烷基烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基等。酰基基团可包含0至约12个、0至约20个、或0至约40个键合到羰基基团的附加碳原子。酰基基团可包括在本文含义内的双键或三键。丙烯酰基团为酰基基团的一个示例。酰基基团还可包括在本文的含义内的杂原子。烟酰基基团(吡啶基-3-羰基)为本文含义内的酰基基团的一个示例。其他示例包括乙酰基、苯甲酰基、苯基乙酰基、吡啶基乙酰基、肉桂酰基和丙烯酰基团等。当包含碳原子的基团,所述碳原子键合到包含卤素的羰基碳原子上时,该基团被称为“卤酰基”基团。示例为三氟乙酰基基团。
如本文所用,术语“环烷基”是指环状烷基基团,诸如但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基基团。在一些实施方案中,环烷基基团可具有3至约8-12个环成员,而在其他实施方案中,环碳原子的数目在3至4、5、6或7的范围内。环烷基基团还包括多环环烷基基团,诸如但不限于降冰片基、金刚烷基、冰片基、莰烯基、异莰烯基和蒈烯基基团,以及稠环,诸如但不限于萘烷基等。环烷基基团还包括被如本文所定义的直链或支链烷基基团取代的环。代表性的取代的环烷基基团可为单取代的或取代超过一次,诸如但不限于2,2-、2,3-、2,4-、2,5-或2,6-二取代的环己基基团或单取代、二取代或三取代的降冰片基或环庚基基团,这些基团可被例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫代、烷氧基和卤素基团取代。术语“环烯基”单独地或组合地表示环状烯基基团。
如本文所用,术语“芳基”是指在环内不包含杂原子的环状芳族烃基团。因此,芳基基团包括但不限于苯基、薁基、庚搭烯基、联苯基、引达省基、芴基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基、屈基、亚联苯基、蒽基和萘基基团。在一些实施方案中,芳基基团在基团的环部分中包含约6至约14个碳。芳基基团可为未取代的或取代的,如本文所定义。代表性的取代芳基基团可以为单取代的或取代超过一次,诸如但不限于,在苯环的2-、3-、4-、5-或6-位上任何一个或多个被取代的苯基基团,或其2-位至8-位上任何一个或多个被取代的萘基基团。
如本文所用,术语“卤代烷基”基团包括单卤代烷基基团、其中所有卤素原子可相同或不同的多卤代烷基基团、以及其中所有氢原子均被卤素原子(诸如氟)置换的全卤代烷基基团。卤代烷基的示例包括三氟甲基、1,1-二氯乙基、1,2-二氯乙基、1,3-二溴-3,3-二氟丙基、全氟丁基等。
如本文所用,术语“烃”或“烃基”是指包含碳和氢原子的分子或官能团。术语也可指通常包含碳和氢原子两者的分子或官能团,但其中所有的氢原子均被其它官能团取代。
如本文所用,术语“室温”是指约15℃至40℃的温度。
本文所述的聚合物可以任何合适的方式终止。在一些实施方案中,聚合物可以端基终止,该端基独立地选自合适的聚合引发剂、-H、-OH、取代或未取代的(C1-C20)烃基(例如(C1-C10)烷基或(C6-C20)芳基),该取代或未取代的(C1-C20)烃基被0个、1个、2个或3个独立地选自以下的基团间断:-O-、取代或未取代的-NH-和-S-、聚(取代或未取代的(C1-C20)烃基氧基)和聚(取代或未取代的(C1-C20)烃基氨基)。
本公开的两部分组合物包含第一部分和第二部分。第一部分和第二部分分别包括第一乙烯基取代的聚硅氧烷和第二乙烯基取代的聚硅氧烷。第一乙烯基取代的聚硅氧烷和第二乙烯基取代的聚硅氧烷可以彼此相同或不同,并且各自可以包括一种或多种乙烯基聚硅氧烷。在一些实施方案中,第一和第二乙烯基取代的聚硅氧烷在结构、分子量、重复单元的摩尔百分比和乙烯基含量方面相同。在其他实施方案中,第一和/或第二乙烯基取代的聚硅氧烷可包括在结构、分子量、重复单元的摩尔百分比、或乙烯基含量方面不同的乙烯基取代的聚硅氧烷的共混物。在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包括一种或多种乙烯基聚硅氧烷均聚物、乙烯基聚硅氧烷共聚物、或它们的组合。
乙烯基取代的聚硅氧烷可以以任何合适的重量百分比(wt%)存在于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分而产生的可固化组合物)中。例如,基于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分、第一部分和第二部分两者或由组合第一部分和第二部分而产生的可固化组合物)的总重量计,乙烯基取代的聚硅氧烷可在约20重量%至约90重量%、约29重量%至约80重量%、约34重量%至约46重量%、或者小于、等于或大于约20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、或约90重量%的范围内存在。
在一些实施方案中,两部分组合物中的乙烯基取代的聚硅氧烷包含独立地由式X表示的第一二价单元:
其中每个R独立地为-H、-OH或者取代或未取代的C1-20烃基基团。在一些实施方案中,每个R独立地为取代或未取代的C1-20烃基基团。合适的烃基基团包括烷基、烯基、炔基、环烷基、烷氧基、芳基、芳基亚烷基或杂环亚烷基,其中烷基和芳基亚烷基未被取代或被卤素取代并且任选地被至少一个链中-O-、-S-、-N(R')-或它们的组合(在一些实施方案中,-O-、-S-及它们的组合,或-O-)间断,其中芳基、芳基亚烷基和杂环亚烷基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基、卤素或它们的组合取代。R'是氢、烷基、芳基或芳基亚烷基,其中芳基和芳基亚烷基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中,R'为氢或烷基,例如,具有1至4个碳原子的烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中,R'为甲基或氢。在一些实施方案中,烷基、芳基、芳基亚烷基或杂环亚烷基基团上的一个或多个卤素是氟。当R为氟化的时,氟化和全氟化基团,诸如F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)CjH2j-(其中j为2至8(或2至3)的整数且平均值为4至20)、C4F9C3H6-、C4F9C2H4-、C4F9OC3H6-、C6F13C3H6-、CF3C3H6-和CF3C2H4-可用。在一些实施方案中,烷基基团为全氟化的。在一些实施方案中,每个R独立地为烷基、芳基或被氟取代并且任选地被至少一个链中-O-基团间断的烷基。适用于式X中的R的烷基基团通常具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。可用烷基基团的示例包括甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基和异丁基。在一些实施方案中,每个R独立地为具有至多六个(在一些实施方案中,至多4、3或2个)碳原子的烷基、苯基、苄基或C6H5C2H4-。在一些实施方案中,每个R独立地为甲基或苯基。在一些实施例中,每一个R都为甲基。
在一些实施方案中,两部分组合物中的乙烯基取代的聚硅氧烷包含由式-Q-CH=CH2表示的末端单元或由式XI表示的第二二价单元中的至少一者:
在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包含由式XI表示的二价单元。在式XI中,每个R如上文针对式X的二价单元所定义,并且每个Q独立地为键、亚烷基、亚芳基或被芳基间断和/或封端的亚烷基,其中亚烷基、亚芳基和被芳基间断和/或封端的亚烷基任选地被至少一个醚(即,-O-)、硫醚(即,-S-)、胺(即,-NR'-)、酰胺(即,-N(R')-C(O)-或-C(O)-N(R')-)、酯(即,-O-C(O)-或-C(O)-O-)、硫酯(即,-S-C(O)-或-C(O)-S-)、碳酸酯(即,-O-C(O)-O-)、硫代碳酸酯(即,-S-C(O)-O-或-O-C(O)-S-)、氨基甲酸酯(即,-(R')N-C(O)-O-或-O-C(O)-N(R')-)、硫代氨基甲酸酯(即,-N(R')-C(O)-S-或-S-C(O)-N(R')-)、脲(即,-(R')N-C(O)-N(R')-)、硫脲(即,-(R')N-C(S)-N(R')-)间断和/或封端。在包括R'的这些基团中的任一个基团中,R'是氢、烷基、芳基或芳基亚烷基,其中芳基和芳基亚烷基未被取代或被至少一个烷基、烷氧基或它们的组合取代。在一些实施方案中,R'为氢或烷基,例如,具有1至4个碳原子的烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或仲丁基)。在一些实施方案中,R'为甲基或氢。短语“被至少一个官能团插入”是指在该官能团的任一侧具有烷亚基、芳基烷亚基或烷基芳亚基基团的一部分。被醚插入的烷亚基的一个示例是-CH2-CH2-O-CH2-CH2-。类似地,被芳亚基插入的烷亚基在芳亚基的任一侧具有烷亚基的一部分(例如,-CH2-CH2-C6H4-CH2-)。
在一些实施方案中,每个Q独立地为任选地被至少一个醚、硫醚或它们的组合物进行插入或封端中的至少一种的烷亚基。烷亚基可具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子。在一些实施方案中,Q为具有1至10、1至6或1至4个碳原子的亚烷基。在一些实施方案中,Q是聚(烷亚基氧)基团。合适的聚(亚烷基氧)基团包括由式(OR”)a'表示的那些,其中每个OR”独立地为-CH2CH2O-、–CH(CH3)CH2O–、–CH2CH2CH2O–、–CH2CH(CH3)O–、-CH2CH2CH2CH2O-、–CH(CH2CH3)CH2O–、–CH2CH(CH2CH3)O–以及–CH2C(CH3)2O–。在一些实施方案中,每个OR”独立地表示-CH2CH2O-、–CH(CH3)CH2O–或–CH2CH(CH3)O–。每个a'独立地为5至300的数字(在一些实施方案中,10至约250、或20至约200)。在一些实施方案中,Q为键。
在一些实施方案中,两部分组合物中的乙烯基取代的聚硅氧烷包含由式-Q-CH=CH2表示的末端单元。在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包含一个由式-Q-CH=CH2表示的末端单元。在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包含两个由式-Q-CH=CH2表示的末端单元。如果乙烯基取代的聚硅氧烷是支链的,则其可包含两个以上由式-Q-CH=CH2表示的末端单元。在式-Q-CH=CH2中,每个Q如上文针对式XI所述的定义中的任一个所定义。在一些实施方案中,Q为键。
乙烯基取代的聚硅氧烷可通过已知的合成方法制备,并且许多乙烯基取代的聚硅氧烷可商购获得(例如,获自德国慕尼黑的威凯化学品公司(Wacker Chemie AG,Munich,Germany)、日本东京的信越化学工业株式会社(Shin-Etsu Chemical,Tokyo,Japan)、道康宁公司(Dow Corning Corporation),或获自盖勒斯特公司(Gelest,Inc.)(参见例如《硅化合物:硅烷和有机硅》,第二版,由B.阿克斯(B.Arkles)和G.拉森(G.Larson)编辑,盖勒斯特公司,2008年(Silicon Compounds:Silanes and Silicones,Second Edition,edited byB.Arkles and G.Larson,Gelest,Inc.(2008))中所述的聚硅氧烷))。氟化聚硅氧烷可通过使用已知的合成方法制备,该已知的合成方法包括氟化烯烃与氢硅氧烷(小分子、低聚物或聚合物)的铂催化加成反应。
在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包括由式I表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
在式I中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为-H、-OH,或者上文针对R在其任一实施方案中所述的取代或未取代的(C1-C20)烃基。R1、R4、R5或R10中的至少一者包括乙烯基基团。另外,m和n为无规或嵌段取向。在一些实施方案中,根据式I的聚硅氧烷的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)烯基、(C1-C20)炔基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基、(C1-C20)烷氧基,或(C1-C20)卤代烷基,其中R1、R4、R5、或R10中的至少一者包括乙烯基基团。在一些实施方案中,根据式I的聚硅氧烷的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基,或(C1-C20)卤代烷基,其中R1、R4、R5或R10中的至少一者包括乙烯基基团。
在式I中,单位m和n可表示聚硅氧烷中每种重复单元的数目。另选地或另外,单位m和n可表示聚硅氧烷中每种重复单元的摩尔%。单位m可为任意正整数,并且单位n可为任意正整数或0。在一些实施方案中,并且m+n在10至500、10至400、10至300、12至300、13至300、13至200、10至100、10至50、或10至30范围内。在一些实施方案中,n为0,并且m在20至200、30至100或10至100的范围内。在一些实施方案中,m为0,并且n在20至200、30至100或10至100的范围内。在一些实施方案中,当m为0时,R1或R10中的至少一者包括乙烯基基团。在式I的一些实施方案中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10基团的至少40%,并且在一些实施方案中至少50%是苯基、甲基或它们的组合。例如,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10基团的至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%可为苯基、甲基或它们的组合。在式I的一些实施方案中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10基团的至少40%,并且在一些实施方案中至少50%是甲基。例如,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10基团的至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%可为甲基。在一些实施方案中,每个R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10是甲基。虽然式I以嵌段共聚物示出,但应当理解,式X和XI的二价单元可无规定位在共聚物中。因此,可用于实践本公开的聚有机硅氧烷还包括无规共聚物。
在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包括由式II或式III中的至少一者表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、m和n如上文在其任何实施方案中所定义。
在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包括由式IV表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
其中m和n如上文在其任何实施方案中所定义。
在一些实施方案中,乙烯基取代的聚硅氧烷包括由式V表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
其中m和n如上文在其任何实施方案中所定义。
一种或多种乙烯基取代的聚硅氧烷的乙烯基含量可在约0.0010mmol/g至约5mmol/g、约0.005mmol/g至约0.1mmol/g、或者小于、等于或大于约0.0010mmol/g、0.0020mmol/g、0.0030mmol/g、0.0040mmol/g、0.0050mmol/g、0.0060mmol/g、0.0070mmol/g、0.0080mmol/g、0.0090mmol/g、0.0100mmol/g、0.0200mmol/g、0.0300mmol/g、0.0400mmol/g、0.0500mmol/g、0.0600mmol/g、0.0700mmol/g、0.0800mmol/g、0.0900mmol/g、0.1000mmol/g、0.2000mmol/g、0.3000mmol/g、0.4000mmol/g、0.5000mmol/g、0.6000mmol/g、0.7000mmol/g、0.8000mmol/g、0.9000mmol/g、1mmol/g、1.5mmol/g、2mmol/g、2.5mmol/g、3mmol/g、3.5mmol/g、4mmol/g、4.5mmol/g、或约5mmol/g的范围内,如制造商所报告。
一种或多种乙烯基取代的聚硅氧烷的粘度可独立地在25℃处约100mPa-s至约500,000mPa-s、约200mPa-s至约300,000mPa-s,或25℃处小于、等于或大于约100mPa-s、150mPa-s、200mPa-s、250mPa-s、300mPa-s、350mPa-s、400mPa-s、450mPa-s、500mPa-s、250,000mPa-s、300,000mPa-s、400,000mPa-s、500,000mPa-s的范围内。如下文所讨论,乙烯基聚硅氧烷的粘度会影响在所得的固化组合物中形成的闭孔或开孔泡孔的均匀度。
本公开的两部分组合物的第二部分包括氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷。两部分组合物可以包含一种或多种氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷。在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷是在结构、分子量、重复单元的摩尔百分比、或氢含量方面不同的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷的共混物。在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括一种或多种氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷均聚物、氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷共聚物或它们的组合。氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷在固化产物中形成交联网络的一部分(所述固化产物通过组合两部分组合物的第一部分和第二部分而制备),并且还可以与任何-OH基团反应以形成可以使固化产物产生泡沫的氢气。
基于两部分组合物的第二部分的总重量计,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷组分可在第二部分的约0.5重量%至约30重量%、约5重量%至约20重量%、或者小于、等于或大于约0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、5重量%、5.5重量%、6重量%、6.5重量%、7重量%、7.5重量%、8重量%、8.5重量%、9重量%、9.5重量%、10重量%、10.5重量%、11重量%、11.5重量%、12重量%、12.5重量%、13重量%、13.5重量%、14重量%、14.5重量%、15重量%、15.5重量%、16重量%、16.5重量%、17重量%、17.5重量%、18重量%、18.5重量%、19重量%、19.5重量%、20重量%、20.5重量%、21重量%、21.5重量%、22重量%、22.5重量%、23重量%、23.5重量%、24重量%、24.5重量%、25重量%、25.5重量%、26重量%、26.5重量%、27重量%、27.5重量%、28重量%、28.5重量%、29重量%、29.5重量%、或约30重量%的范围内。
在一些实施方案中,两部分组合物中的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包含独立地由式X表示的第一二价单元,如上文在其任何实施方案中所定义。在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括与硅键合的末端氢或由式XII表示的二价单元中的至少一者:
其中每个R独立地如上文在结合式X和XI的任何实施方案中所述。
氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷可通过已知的合成方法制备,并且许多聚硅氧烷可商购获得(例如,获自密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow Corning Corporation,Midland,MI),或获自宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特公司(Gelest,Inc.,Morrisville,PA)(参见例如《硅化合物:硅烷和有机硅》,第二版,由B.阿克斯(B.Arkles)和G.拉森(G.Larson)编辑,盖勒斯特公司,2008年(Silicon Compounds:Silanes and Silicones,SecondEdition,edited by B.Arkles and G.Larson,Gelest,Inc.(2008))中所述的聚硅氧烷))。
在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式VI表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷:
在式VI中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20独立地是-H、-OH或上文针对R所述的任何实施方案中的取代或未取代的(C1-C20)烃基,并且R11、R14、R15和R20中的至少一者是-H。在一些实施方案中,根据式VI的聚硅氧烷的R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20独立地为-H、-OH或者取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)烯基、(C1-C20)炔基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基、(C1-C20)烷氧基和(C1-C20)卤代烷基以及上述至少一者。在一些实施方案中,根据式VI的聚硅氧烷的R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20独立地为取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基,或(C1-C20)卤代烷基,其中R11、R14、R15或R20中的至少一者为-H。
在式VI中,p和q为无规或嵌段取向。单位p和q表示聚硅氧烷中每种重复单元的数目。另选地或另外,单位p和q表示聚硅氧烷中每种重复单元的摩尔%。单位p可为任意正整数,并且单位q可为任意正整数或0。在一些实施方案中,q在0至1000的范围内(在一些实施方案中,0至500、0至400、0至300、0至200、0至150、0至100或0至20),并且p在1至1000的范围内(在一些实施方案中,1至500、1至400、1至300、1至200、1至150、5至100或20至80)。在一些实施方案中,q为0。在一些实施方案中,p在20至80、30至60或30至50的范围内。在式VI的一些实施方案中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20基团的至少40%,并且在一些实施方案中至少50%是苯基、甲基或它们的组合。例如,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20基团的至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%可为苯基、甲基或它们的组合。在一些实施方案中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20基团的至少40%,并且在一些实施方案中至少50%是甲基。例如,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20基团的至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%可为甲基。在一些实施方案中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20中的每一者是甲基。虽然式VI以嵌段共聚物示出,但应当理解,单元可无规定位在共聚物中。因此,可用于实践本公开的聚有机硅氧烷还包括无规共聚物。
在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式VII表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷或由式VIII表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷中的至少一者:
其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、p和q如上文在其任何实施方案中所定义。
在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式IX表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷:
其中p和q如上文在其任何实施方案中所定义。
在一些实施方案中,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式X表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷:
其中p和q如上文在其任何实施方案中所定义。
一种或多种氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷的氢含量可在约0.0010mmol/g至约5mmol/g、约0.005mmol/g至约0.1mmol/g、或者小于、等于或大于约0.0010mmol/g、0.0020mmol/g、0.0030mmol/g、0.0040mmol/g、0.0050mmol/g、0.0060mmol/g、0.0070mmol/g、0.0080mmol/g、0.0090mmol/g、0.0100mmol/g、0.0200mmol/g、0.0300mmol/g、0.0400mmol/g、0.0500mmol/g、0.0600mmol/g、0.0700mmol/g、0.0800mmol/g、0.0900mmol/g、0.1000mmol/g、0.2000mmol/g、0.3000mmol/g、0.4000mmol/g、0.5000mmol/g、0.6000mmol/g、0.7000mmol/g、0.8000mmol/g、0.9000mmol/g、1mmol/g、1.5mmol/g、2mmol/g、2.5mmol/g、3mmol/g、3.5mmol/g、4mmol/g、4.5mmol/g、或约5mmol/g的范围内。氢化甲硅烷基当量(报告为相比于DH单元与D单元的组合(例如(CH3)2SiO)的摩尔分数,DH单元(例如CH3(H)SiO)的摩尔分数)可以使用29Si NMR来测定。在一些实施方案中,每种氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷具有至少20摩尔%DH的氢化甲硅烷基当量(报告为DH单元的摩尔分数)。在一些实施方案中,每种氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷具有使用该方法计算的至多100摩尔%DH的氢化甲硅烷基当量(报告为DH单元的摩尔分数)。
第一部分和第二部分分别包括第一聚合物微球和第二聚合物微球。第一聚合物微球和第二聚合物微球可以彼此相同或不同,并且各自可以包括一种或多种类型的聚合物微球。在一些实施方案中,第一聚合物微球和第二聚合物微球在微球组合物和无机填料涂层组合物中是相同的。在一些实施方案中,第一聚合物微球和第二聚合物微球在微球组合物或无机填料涂层组合物中的至少一者中不同。在一些实施方案中,第一聚合物微球和/或第二聚合物微球可以包括在微球组合物或无机填料涂层组合物中的至少一者中不同的聚合物微球的共混物。聚合物微球可用于例如降低泡沫密度并帮助发泡过程。
聚合物微球可以以任何合适的量存在于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分、第一部分和第二部分两者,或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)中。在一些实施方案中,基于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分、第一部分和第二部分两者,或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)的总重量计,聚合物微球在可固化组合物的约0.05重量%至约10重量%、约0.30重量%至约3重量%、或者小于、等于或大于约0.05重量%、0.10重量%、0.15重量%、0.20重量%、0.25重量%、0.30重量%、0.35重量%、0.40重量%、0.45重量%、0.50重量%、0.55重量%、0.60重量%、0.65重量%、0.70重量%、0.75重量%、0.80重量%、0.85重量%、0.90重量%、0.95重量%、1重量%、1.05重量%、1.10重量%、1.15重量%、1.20重量%、1.25重量%、1.30重量%、1.35重量%、1.40重量%、1.45重量%、1.50重量%、1.55重量%、1.60重量%、1.65重量%、1.70重量%、1.75重量%、1.80重量%、1.85重量%、1.90重量%、1.95重量%、2重量%、2.05重量%、2.10重量%、2.15重量%、2.20重量%、2.25重量%、2.30重量%、2.35重量%、2.40重量%、2.45重量%、2.50重量%、2.55重量%、2.60重量%、2.65重量%、2.70重量%、2.75重量%、2.80重量%、2.85重量%、2.90重量%、2.95重量%、3重量%、3.05重量%、3.10重量%、3.15重量%、3.20重量%、3.25重量%、3.30重量%、3.35重量%、3.40重量%、3.45重量%、3.50重量%、3.55重量%、3.60重量%、3.65重量%、3.70重量%、3.75重量%、3.80重量%、3.85重量%、3.90重量%、3.95重量%、4重量%、4.05重量%、4.10重量%、4.15重量%、4.20重量%、4.25重量%、4.30重量%、4.35重量%、4.40重量%、4.45重量%、4.50重量%、4.55重量%、4.60重量%、4.65重量%、4.70重量%、4.75重量%、4.80重量%、4.85重量%、4.90重量%、4.95重量%、5重量%、5.05重量%、5.10重量%、5.15重量%、5.20重量%、5.25重量%、5.30重量%、5.35重量%、5.40重量%、5.45重量%、5.50重量%、5.55重量%、5.60重量%、5.65重量%、5.70重量%、5.75重量%、5.80重量%、5.85重量%、5.90重量%、5.95重量%、6重量%、6.05重量%、6.10重量%、6.15重量%、6.20重量%、6.25重量%、6.30重量%、6.35重量%、6.40重量%、6.45重量%、6.50重量%、6.55重量%、6.60重量%、6.65重量%、6.70重量%、6.75重量%、6.80重量%、6.85重量%、6.90重量%、6.95重量%、7重量%、7.05重量%、7.10重量%、7.15重量%、7.20重量%、7.25重量%、7.30重量%、7.35重量%、7.40重量%、7.45重量%、7.50重量%、7.55重量%、7.60重量%、7.65重量%、7.70重量%、7.75重量%、7.80重量%、7.85重量%、7.90重量%、7.95重量%、8重量%、8.05重量%、8.10重量%、8.15重量%、8.20重量%、8.25重量%、8.30重量%、8.35重量%、8.40重量%、8.45重量%、8.50重量%、8.55重量%、8.60重量%、8.65重量%、8.70重量%、8.75重量%、8.80重量%、8.85重量%、8.90重量%、8.95重量%、9重量%、9.05重量%、9.10重量%、9.15重量%、9.20重量%、9.25重量%、9.30重量%、9.35重量%、9.40重量%、9.45重量%、9.50重量%、9.55重量%、9.60重量%、9.65重量%、9.70重量%、9.75重量%、9.80重量%、9.85重量%、9.90重量%、9.95重量%、或约10重量%的范围内存在于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分、第一部分和第二部分两者,或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)中。
聚合物微球可包括气体内部(例如,空气、或任何合适的气体,诸如惰性气体,如氮气或氩气)。聚合物微球可包括聚合物外壳,其可由任何一种或多种合适的聚合物形成,所述聚合物诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)聚合物、丙烯酸类聚合物、赛璐珞聚合物、乙酸纤维素聚合物、环烯烃共聚物(COC)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)聚合物、乙烯-乙烯醇(EVOH)聚合物、氟塑料、离聚物、丙烯酸类/PVC合金、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛聚合物(POM或乙缩醛)、聚丙烯酸酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)、聚丙烯腈聚合物(PAN或丙烯腈)、聚酰胺聚合物(PA,诸如尼龙)、聚酰胺-酰亚胺聚合物(PAI)、聚芳醚酮聚合物(PAEK)、聚丁二烯聚合物(PBD)、聚丁烯聚合物(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物(PBT)、聚己内酯聚合物(PCL)、聚三氟氯乙烯聚合物(PCTFE)、含氟聚合物、聚四氟乙烯聚合物(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)、聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯聚合物(PCT)、聚(对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯-共-乙二醇)(PCTG)、TritanTM共聚酯、聚碳酸酯聚合物(PC)、聚(环己烷-1,4-二甲酸1,4-亚环己酯)(PCCD)、聚羟基链烷酸酯聚合物(PHA)、聚酮聚合物(PK)、聚酯聚合物、聚乙烯聚合物(PE)、聚醚醚酮聚合物(PEEK)、聚醚酮酮聚合物(PEKK)、聚醚酮聚合物(PEK)、聚醚酰亚胺聚合物(PEI)、聚醚砜聚合物(PES)、聚氯化乙烯聚合物(PEC)、聚酰亚胺聚合物(PI)、聚乳酸聚合物(PLA)、聚甲基戊烯聚合物(PMP)、聚苯醚聚合物(PPO)、聚苯硫醚聚合物(PPS)、聚邻苯二甲酰胺聚合物(PPA)、聚丙烯聚合物、聚苯乙烯聚合物(PS)、聚砜聚合物(PSU)、聚对苯二甲酸丙二醇酯聚合物(PTT)、聚氨酯聚合物(PU)、聚乙酸乙烯酯聚合物(PVA)、聚氯乙烯聚合物(PVC)、聚偏二氯乙烯聚合物(PVDC)、聚酰胺-酰亚胺聚合物(PAI)、聚丙烯酸酯聚合物、聚甲醛聚合物(POM)、苯乙烯-丙烯腈聚合物(SAN)、以及它们的组合。聚合物外壳可包括由一种或多种独立地选择的取代或未取代的烯键式不饱和(C1-C50)烃形成的聚合物。例如,聚合物外壳可包括聚(丙烯腈-共-偏二氯乙烯-共-甲基丙烯酸甲酯)。
合适的聚合物微球包括预膨胀或未膨胀的微球。未膨胀的有机空心微球填料可例如以商品名EXPANCEL得自阿克苏诺贝尔公司(Akzo Nobel)。EXPANCEL微球包括聚合物外壳,该聚合物外壳包封基本液化气体,诸如液体异丁烷。当升高温度时,例如在固化期间,未膨胀的微球膨胀,使得可固化组合物在固化期间膨胀并且发泡。EXPANCEL未膨胀微球可以不同的类型获得,例如,通过不同的起始温度表征。可以根据例如可固化组合物的固化温度选择的起始温度可以在约80℃至130℃的范围内。
未膨胀的微球有时也称为可膨胀的有机微气球,其也可例如以商品名MICROPEARL得自德国汉堡的莱曼和沃斯公司(Lehmann&Voss,Hamburg,Germany)。
预膨胀的聚合物微球可商购获得,例如,可以商品名DUALITE从马萨诸塞州韦斯特伍德(Westwood,Mass.)的大通公司(Chase Corporation)商购获得。预膨胀的聚合物微球可包括聚合物外壳,所述聚合物外壳包括,例如丙烯腈/丙烯酸盐共聚物或亚乙烯基氯化物/丙烯腈共聚物中的至少一者。该外壳包封芯,该芯包含例如一种或多种基本上气态的烃。
第一或第二聚合物微球中的至少一者的中值直径尺寸(D50)可在约1μm至约500μm、约20μm至约250μm、或者小于、等于或大于约1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm、200μm、205μm、210μm、215μm、220μm、225μm、230μm、235μm、240μm、245μm、250μm、255μm、260μm、265μm、270μm、275μm、280μm、285μm、290μm、295μm、300μm、305μm、310μm、315μm、320μm、325μm、330μm、335μm、340μm、345μm、350μm、355μm、360μm、365μm、370μm、375μm、380μm、385μm、390μm、395μm、400μm、405μm、410μm、415μm、420μm、425μm、430μm、435μm、440μm、445μm、450μm、455μm、460μm、465μm、470μm、475μm、480μm、485μm、490μm、495μm、或约500μm的范围内。
聚合物微球至少部分地涂覆有无机填料。合适的无机填料包括碳酸钙(Ca(CO3)2)、三氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(Mg(OH)2)。至少部分地涂覆在第二聚合物微球上的无机填料可以有利地是pH中性无机填料或通常具有低吸湿性和在第二部分中具有有限溶解度,以引起第二部分(诸如ATH填料和氢氧化镁)的不稳定性的无机填料。这些填料的阻燃特性还可以在操作期间提供更好的处理。第一和第二聚合物微球上的无机填料分别可以相同或不同。在一些实施方案中,第一和第二聚合物微球上的无机填料涂层包括ATH或Mg(OH)2中的至少一种。在一些实施方案中,第二聚合物微球上的无机填料涂层是ATH或Mg(OH)2中的一种,并且第一聚合物微球上的无机填料涂层是碳酸钙。在一些实施方案中,第一聚合物微球可以是具有不同无机填料涂层的聚合物微球的共混物。在一些实施方案中,第一和第二聚合物微球上的无机填料涂层包括ATH。在一些实施方案中,第二聚合物微球上的无机填料涂层包括ATH,并且第一聚合物微球上的无机填料涂层包括碳酸钙。
如以下实施例所示,在由在第二部分中包括ATH涂覆的聚合物气泡的组合物制成的固化密封剂中,密封剂的压缩形变在两部分组合物的储存时间内保持相对恒定,但在第二部分中具有Ca(CO3)2涂覆的聚合物微球的情况下,所述压缩形变随着两部分组合物的储存时间而显著增加。在一些实施方案中,将新鲜密封剂的压缩形变与在两部分组合物的室温储存30天之后的密封剂进行比较,密封剂具有不超过50%的增加,压缩形变在相同的条件下评估:在50%压缩下,在85℃下24小时。两部分组合物的储存是指第一部分与第二部分分开储存。在将第一部分和第二部分组合并在室温下固化24小时之后测量压缩形变。
本公开的两部分组合物的第一部分包括硅氢加成催化剂。硅氢加成催化剂可用于在固化期间催化网络的形成。催化剂可以是已知催化硅键合的氢原子(氢化物基团)与硅键合的乙烯基基团加成的任一种催化剂(即,硅氢加成催化剂)。在一些实施方案中,硅氢加成催化剂包括过渡金属催化剂。过渡金属催化剂通常是铂族金属催化剂:钌、铑、钯、锇、铱和铂。含铂族金属的催化剂可以是与聚硅氧烷相容的那些催化剂中的任一种。合适的含铂族金属的催化剂的示例包括氯化铂、铂盐、氯铂酸和各种络合物。在硅氢加成催化剂包括铂络合物的示例中,催化剂可以以提供约1ppm至约1000ppm铂的量添加到两部分组合物,在一些实施方案中,以提供约10ppm至约250ppm、或者小于、等于或大于约1ppm、10ppm、15ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm、200ppm、210ppm、220ppm、230ppm、240ppm、250ppm、260ppm、270ppm、280ppm、290ppm、300ppm、310ppm、320ppm、330ppm、340ppm、350ppm、360ppm、370ppm、380ppm、390ppm、400ppm、410ppm、420ppm、430ppm、440ppm、450ppm、460ppm、470ppm、480ppm、490ppm、500ppm、510ppm、520ppm、530ppm、540ppm、550ppm、560ppm、570ppm、580ppm、590ppm、600ppm、610ppm、620ppm、630ppm、640ppm、650ppm、660ppm、670ppm、680ppm、690ppm、700ppm、710ppm、720ppm、730ppm、740ppm、750ppm、760ppm、770ppm、780ppm、790ppm、800ppm、810ppm、820ppm、830ppm、840ppm、850ppm、860ppm、870ppm、880ppm、890ppm、900ppm、910ppm、920ppm、930ppm、940ppm、950ppm、960ppm、970ppm、980ppm、990ppm、或约1000ppm铂的量添加到两部分组合物(例如,第一部分或由组合第一部分和第二部分而得的可固化组合物)。在一些实施方案中,硅氢加成催化剂是与硅氧烷络合的氯铂酸,诸如四甲基乙烯基环硅氧烷(即,1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环硅氧烷)或1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、双(乙酰丙酮)铂(ii)、顺式-二胺二氯化铂(ii)、二-μ-氯-双[氯(环己烯)铂(ii)]、顺式-二氯双(三苯基膦)铂(ii)、二氯(环辛烷-1.5-二烯)铂(ii)、六氯铂酸二氢盐(iv)水合物、六氯铂酸二氢盐(iv)、铂(0)二乙烯基四甲基硅氧烷络合物、四(三苯基膦)铂(0)、六氯铂酸二氢盐(iv)溶液、或它们的组合。在一些实施方案中,硅氢加成催化剂为铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物(即Karstedt's催化剂)。
本公开的两部分组合物的第一部分包括包含水分的可膨胀石墨。基于组合物的第一部分的总重量计,可膨胀石墨可在可固化组合物的约0.05重量%至约30重量%、约2重量%至约20重量%、约5重量%至约20重量%、约2重量%至约15重量%、或者小于、等于或大于约0.05重量%、0.5重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、5重量%、5.5重量%、6重量%、6.5重量%、7重量%、7.5重量%、8重量%、8.5重量%、9重量%、9.5重量%、10重量%、10.5重量%、11重量%、11.5重量%、12重量%、12.5重量%、13重量%、13.5重量%、14重量%、14.5重量%、15重量%、15.5重量%、16重量%、16.5重量%、17重量%、17.5重量%、18重量%、18.5重量%、19重量%、19.5重量%、20重量%、20.5重量%、21重量%、21.5重量%、22重量%、22.5重量%、23重量%、23.5重量%、24重量%、24.5重量%、25重量%、25.5重量%、26重量%、26.5重量%、27重量%、27.5重量%、28重量%、28.5重量%、29重量%、29.5重量%、或约30.5重量%的范围内存在于第一部分中。可膨胀石墨可包括多个薄片,并且可在所得的固化产物中充当阻燃剂。多个石墨薄片可具有独立地在约20至约350、约50至约200、或者小于、等于或大于约20、30、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、或约350范围内的目尺寸,如通过符合ASTM E-11-09的标准美国测试筛测量。
基于组合物的第二部分的总重量计,本公开的两部分组合物的第二部分可以不含包含水分的可膨胀石墨,或者可膨胀石墨可以以至多约15重量%、10重量%、8重量%、5重量%、3重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%、0.05重量%或更少的水平存在于第二部分中。
石墨薄片可包括预吸收或预共混在其上的水分(例如水)。如本文进一步所述,当泡沫由氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷与来自石墨的水分以及附加地与添加到反应中的任何水或醇反应所产生的氢气形成时,具有包含水分的石墨薄片通常可令人惊奇地有助于在固化组合物中形成基本上均匀尺寸的泡孔。基于薄片的重量计,单独的石墨薄片可包括在约0.05重量%至约5重量%、约0.1重量%至约2重量%、或者小于、等于或大于约0.05重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.6重量%、1.7重量%、1.8重量%、1.9重量%、2重量%、2.1重量%、2.2重量%、2.3重量%、2.4重量%、2.5重量%、2.6重量%、2.7重量%、2.8重量%、2.9重量%、3重量%、3.1重量%、3.2重量%、3.3重量%、3.4重量%、3.5重量%、3.6重量%、3.7重量%、3.8重量%、3.9重量%、4重量%、4.1重量%、4.2重量%、4.3重量%、4.4重量%、4.5重量%、4.6重量%、4.7重量%、4.8重量%、4.9重量%、或约5重量%范围内的水分。可以将另外的水添加到两部分组合物(例如,第一部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)以增强由石墨薄片提供的水分。
为了控制可固化组合物的聚合速率,两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)可以包括反应阻滞剂或反应抑制剂。基于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)的总重量计,反应阻滞剂可在约0.01重量%至约5重量%、约0.05重量%至约2重量%、或者小于、等于或大于约0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.35重量%、0.4重量%、0.45重量%、0.5重量%、0.55重量%、0.65重量%、0.7重量%、0.75重量%、0.8重量%、0.85重量%、0.9重量%、0.95重量%、1重量%、1.05重量%、1.1重量%、1.15重量%、1.2重量%、1.25重量%、1.3重量%、1.35重量%、1.4重量%、1.45重量%、1.5重量%、1.55重量%、1.65重量%、1.7重量%、1.75重量%、1.8重量%、1.85重量%、1.9重量%、1.95重量%、2重量%、2.05重量%、2.1重量%、2.15重量%、2.2重量%、2.25重量%、2.3重量%、2.35重量%、2.4重量%、2.45重量%、2.5重量%、2.55重量%、2.65重量%、2.7重量%、2.75重量%、2.8重量%、2.85重量%、2.9重量%、2.95重量%、3重量%、3.05重量%、3.1重量%、3.15重量%、3.2重量%、3.25重量%、3.3重量%、3.35重量%、3.4重量%、3.45重量%、3.5重量%、3.55重量%、3.65重量%、3.7重量%、3.75重量%、3.8重量%、3.85重量%、3.9重量%、3.95重量%、4重量%、4.05重量%、4.1重量%、4.15重量%、4.2重量%、4.25重量%、4.3重量%、4.35重量%、4.4重量%、4.45重量%、4.5重量%、4.55重量%、4.65重量%、4.7重量%、4.75重量%、4.8重量%、4.85重量%、4.9重量%、4.95重量%、或约5重量%的范围内。
反应阻滞剂/抑制剂可选自能够控制聚合速率的许多合适的化合物。合适的反应阻滞剂的示例包括1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基-环四硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、2-甲基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-l-己炔-3-醇、1-乙炔基-l-环己醇、1,5-己二烯、1,6-庚二烯;3,5-二甲基-l-己烯-l炔、3-乙基-3-丁烯-1-炔、3-苯基-3-丁烯-1-炔;1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四乙烯基四甲基环四硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二苯基二甲基二硅氧烷、甲基三(3-甲基-l-丁炔-3-氧基)硅烷以及它们的组合。
在一些实施方案中,两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)包括除用于至少部分地涂覆聚合物微球的无机填料之外的无机填料。无机填料可用于例如增加阻燃性、增加强度(例如,拉伸强度或断裂伸长率)、增加粘度、降低制造成本,或调整由两部分组合物(例如,在组合第一部分和第二部分之后)形成的固化产物的密度。基于两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)的总重量计,无机填料可以以约2重量%至约30重量%、约5重量%至约15重量%、或者小于、等于或大于约2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、5重量%、5.5重量%、6重量%、6.5重量%、7重量%、7.5重量%、8重量%、8.5重量%、9重量%、9.5重量%、10重量%、10.5重量%、11重量%、11.5重量%、12重量%、12.5重量%、13重量%、13.5重量%、14重量%、14.5重量%、15重量%、15.5重量%、16重量%、16.5重量%、17重量%、17.5重量%、18重量%、18.5重量%、19重量%、19.5重量%、20重量%、20.5重量%、21重量%、21.5重量%、22重量%、22.5重量%、23重量%、23.5重量%、24重量%、24.5重量%、25重量%、25.5重量%、26重量%、26.5重量%、27重量%、27.5重量%、28重量%、28.5重量%、29重量%、29.5重量%、或约30重量%的范围存在于两部分组合物中。
合适的无机填料包括纤维和颗粒填料。无机填料可包括玻璃纤维、硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅石墨、天然硅砂、硼粉末(例如,氮化硼粉末或硅酸硼粉末)、氧化物(例如,TiO2、氧化铝(微粒或纤维)、氧化镁或氧化锌)、硫酸钙(例如,作为其酸酐、脱水或三水合物)、碳酸钙(例如,白垩、石灰石、大理石或合成沉淀的碳酸钙)、滑石(例如,纤维、模块化、针状或层状滑石)、硅灰石、经表面处理的硅灰石、陶瓷球体(例如,空心和实心玻璃球、硅酸盐球体、空心微球或硅铝酸盐(armosphere))、高岭土(例如,硬高岭土、软高岭土或煅烧高岭土)、单晶纤维或“晶须”(例如,碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍或铜的单晶纤维或“晶须”)、纤维,包括连续和短切纤维(例如,石棉或碳纤维)和无机短纤维,诸如衍生自包括以下各项中的至少一种的共混物的那些:硅酸铝、氧化铝、氧化镁或半水合硫酸钙、硫化物(例如,硫化钼或硫化锌)、钡化合物(例如,钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡或重晶石)、金属(例如,青铜、锌、铜和镍金属网或金属板)、片状填料(例如,玻璃薄片、片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片或钢薄片)、云母、粘土、长石、烟尘、铝硅酸镁盐、石英、石英岩、珍珠岩、风化硅石、硅藻土、炭黑以及这些填料中的任何一种的组合。无机填料可用硅烷、硅氧烷或硅烷和硅氧烷的组合处理以改善粘附性和分散性。在一些实施方案中,无机填料为二氧化硅填料。二氧化硅填料可为任何适宜的二氧化硅填料,使得该密封剂组合物可如本文所述的被使用。在一些实施方案中,无机填料为熔融二氧化硅。
在一些实施方案中,两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)包括有机填料,例如以上文针对无机填料所述的任何量。合适的有机填料包括通过粉碎木材获得的木粉、纤维产品(例如,洋麻、纤维素、棉、剑麻、黄麻、亚麻、淀粉、玉米粉、木质素、苎麻、藤、龙舌兰、竹子、大麻、花生壳、玉米、椰子(coir)或稻谷壳)、聚四氟乙烯、由能够形成纤维的有机聚合物(例如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并恶唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类树脂或聚(乙烯醇))形成的增强有机纤维填料,以及这些填料中任何一种的组合。
在一些实施方案中,两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)包含另外的水。基于第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物的总重量计,水可在两部分组合物的约0.01重量%至约5重量%、约0.01重量%至约1重量%、或者小于、等于或大于约0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.35重量%、0.4重量%、0.45重量%、0.5重量%、0.55重量%、0.65重量%、0.7重量%、0.75重量%、0.8重量%、0.85重量%、0.9重量%、0.95重量%、1重量%、1.05重量%、1.1重量%、1.15重量%、1.2重量%、1.25重量%、1.3重量%、1.35重量%、1.4重量%、1.45重量%、1.5重量%、1.55重量%、1.65重量%、1.7重量%、1.75重量%、1.8重量%、1.85重量%、1.9重量%、1.95重量%、2重量%、2.05重量%、2.1重量%、2.15重量%、2.2重量%、2.25重量%、2.3重量%、2.35重量%、2.4重量%、2.45重量%、2.5重量%、2.55重量%、2.65重量%、2.7重量%、2.75重量%、2.8重量%、2.85重量%、2.9重量%、2.95重量%、3重量%、3.05重量%、3.1重量%、3.15重量%、3.2重量%、3.25重量%、3.3重量%、3.35重量%、3.4重量%、3.45重量%、3.5重量%、3.55重量%、3.65重量%、3.7重量%、3.75重量%、3.8重量%、3.85重量%、3.9重量%、3.95重量%、4重量%、4.05重量%、4.1重量%、4.15重量%、4.2重量%、4.25重量%、4.3重量%、4.35重量%、4.4重量%、4.45重量%、4.5重量%、4.55重量%、4.65重量%、4.7重量%、4.75重量%、4.8重量%、4.85重量%、4.9重量%、4.95重量%、或约5重量%的范围内存在。
在一些实施方案中,两部分组合物(例如,第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物)包含具有至少一个羟基基团的醇。基于第一部分、第二部分或由组合第一部分和第二部分产生的可固化组合物的总重量计,醇可在可固化组合物的约0.01重量%至约5重量%、约0.01重量%至约1重量%、或者小于、等于或大于约0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.35重量%、0.4重量%、0.45重量%、0.5重量%、0.55重量%、0.65重量%、0.7重量%、0.75重量%、0.8重量%、0.85重量%、0.9重量%、0.95重量%、1重量%、1.05重量%、1.1重量%、1.15重量%、1.2重量%、1.25重量%、1.3重量%、1.35重量%、1.4重量%、1.45重量%、1.5重量%、1.55重量%、1.65重量%、1.7重量%、1.75重量%、1.8重量%、1.85重量%、1.9重量%、1.95重量%、2重量%、2.05重量%、2.1重量%、2.15重量%、2.2重量%、2.25重量%、2.3重量%、2.35重量%、2.4重量%、2.45重量%、2.5重量%、2.55重量%、2.65重量%、2.7重量%、2.75重量%、2.8重量%、2.85重量%、2.9重量%、2.95重量%、3重量%、3.05重量%、3.1重量%、3.15重量%、3.2重量%、3.25重量%、3.3重量%、3.35重量%、3.4重量%、3.45重量%、3.5重量%、3.55重量%、3.65重量%、3.7重量%、3.75重量%、3.8重量%、3.85重量%、3.9重量%、3.95重量%、4重量%、4.05重量%、4.1重量%、4.15重量%、4.2重量%、4.25重量%、4.3重量%、4.35重量%、4.4重量%、4.45重量%、4.5重量%、4.55重量%、4.65重量%、4.7重量%、4.75重量%、4.8重量%、4.85重量%、4.9重量%、4.95重量%、或约5重量%的范围内存在。
具有至少一个羟基基团的醇可包括任何合适的醇。例如,醇可包括单官能醇、多官能醇、或它们的组合。合适的醇的示例包括丙醇、乙二醇、或它们的组合。例如,醇可用于帮助在固化产物中形成均匀泡孔,或者充当聚硅氧烷的交联剂。在一些实施方案中,具有至少一个羟基基团的醇或水中的至少一者可以通过允许水和/或醇与氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷之间反应以产生氢气来增加由两部分组合物(例如,在组合第一部分和第二部分之后)形成的固化产物中的发泡水平。
在两部分组合物的一些实施方案中,第一部分包括乙烯基取代的聚硅氧烷、硅氢加成催化剂、可膨胀石墨、第一聚合物微球,以及反应阻滞剂、无机填料、具有至少一个羟基基团的醇、或水中的至少一种。在一些实施方案中,第二部分包括乙烯基取代的聚硅氧烷、氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷、第二聚合物微球和无机填料组分。
可将第一部分和第二部分以任何合适的体积比合并。例如,可将第一部分和第二部分以约5:100至约100:1、约10:100至约50:1、或小于、等于或大于约5:100、20:100、30:100、40:100、50:100、60:100、70:100、80:100、90:100、1:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、或约100:1范围内的体积比合并。
在第一部分和第二部分组合以形成可固化组合物之后,可使可固化组合物以任何合适的速度旋转以利于充分混合。例如,可用手以低速旋转可固化组合物。另选地,可使用机器以高速旋转可固化组合物。例如,可将混合物以约1000rpm至约3000rpm、约1500rpm至约2500rpm、或小于、等于或大于约1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm、1800rpm、1900rpm、2000rpm、2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm、2900rpm、或约3000rpm的速度旋转。
第一部分和第二部分可以位于用于容纳、混合和分配第一部分和第二部分的任何合适的系统或套件中。该系统可适用于大规模工业应用或小规模应用。任一系统可包括用于储存相应的第一部分和第二部分的第一室和第二室。室的尺寸可被设定成适于任何应用,并且由塑料、金属、或任何其他合适的材料形成。分配器可被适配成接纳第一部分和第二部分,并且将第一部分和第二部分的混合物分配在基底上。分配器可用于促进第一部分和第二部分的混合,或者混合室可设置在分配器的上游并且与第一室和第二室流体连通。混合室可被适配成旋转以便有利于混合,或者混合室可包括多个挡板以诱导第一部分和第二部分旋转。
为了有利于第一部分和第二部分的移动,该系统可包括诸如一个或多个柱塞或一个或多个泵之类的元件。一个或多个柱塞可用于手持式系统。在这些实施方案中,使用者可在至少第一位置和第二位置之间推动一个或两个柱塞,以迫使第一部分和第二部分通过系统。如果存在一个柱塞,则第一部分和第二部分能够以相等体积或预定体积比分配。
泵可用于其中分配大量或连续供应的第一部分和第二部分的工业应用中。这些系统可包括与第一室和第二室流体连通的一个或多个泵。一个或多个泵可位于第一室和第二室的下游,但位于混合室的上游。在其中存在与相应的第一室和第二室流体连通的两个泵的系统的实施方案中,泵可被适配或控制成泵送相等体积的第一部分和第二部分,或者根据预定体积比泵送不同量的各个部分。
在混合之后,可将可固化组合物用手或通过系统分配到基底上并在其上固化。固化可以在室温下完成,但反应速率可以通过改变温度来控制。例如,可以通过将温度降低到低于室温来减慢反应速率,或者可以通过将温度升高到高于室温来增加反应速率。在一些实施方案中,组合物可在约0℃至约100℃、约15℃至约40℃、约15℃至约30℃、或小于、等于或大于约0℃℃、0.5℃、1℃、1.5℃、2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃、5℃、5.5℃、6℃、6.5℃、7℃、7.5℃、8℃、8.5℃、9℃、9.5℃、10℃、10.5℃、11℃、11.5℃、12℃、12.5℃、13℃、13.5℃、14℃、14.5℃、15℃、15.5℃、16℃、16.5℃、17℃、17.5℃、18℃、18.5℃、19℃、20℃、20.5℃、21℃、21.5℃、22℃、22.5℃、23℃、23.5℃、24℃、24.5℃、25℃、25.5℃、26℃、26.5℃、27℃、27.5℃、28℃、28.5℃、29℃、29.5℃、30℃、30.5℃、31℃、31.5℃、32℃、32.5℃、33℃、33.5℃、34℃、34.5℃、35℃、35.5℃、36℃、36.5℃、37℃、37.5℃、38℃、38.5℃、39℃、39.5℃、40℃、40.5℃、41.5℃、42℃、42.5℃、43℃、43.5℃、44℃、44.5℃、45℃、45.5℃、46℃、46.5℃、47℃、47.5℃、48℃、48.5℃、49℃、49.5℃、50℃、50.5℃、51.5℃、52℃、52.5℃、53℃、53.5℃、54℃、54.5℃、55℃、55.5℃、56℃、56.5℃、57℃、57.5℃、58℃、58.5℃、59℃、59.5℃、60℃、60.5℃、61.5℃、62℃、62.5℃、63℃、63.5℃、64℃、64.5℃、65℃、65.5℃、66℃、66.5℃、67℃、67.5℃、68℃、68.5℃、69℃、69.5℃、70℃、70.5℃、71.5℃、72℃、72.5℃、73℃、73.5℃、74℃、74.5℃、75℃、75.5℃、76℃、76.5℃、77℃、77.5℃、78℃、78.5℃、79℃、79.5℃、80℃、80.5℃、81.5℃、82℃、82.5℃、83℃、83.5℃、84℃、84.5℃、85℃、85.5℃、86℃、86.5℃、87℃、87.5℃、88℃、88.5℃、89℃、89.5℃、90℃、90.5℃、91.5℃、92℃、92.5℃、93℃、93.5℃、94℃、94.5℃、95℃、95.5℃、96℃、96.5℃、97℃、97.5℃、98℃、98.5℃、99℃、99.5℃、或约100℃范围内的温度下固化。固化可在任何合适的时间量内发生。例如,固化可在约0.5分钟至约24小时、约0.5分钟至约10小时、或小于、等于或大于约0.5分钟、1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、或约24小时范围的时间量内发生。
两部分组合物的固化产物由固化本文所述的任何可固化组合物(例如,通过组合第一部分和第二部分制备)形成。固化产物包括可膨胀石墨和分散在其中的聚合物微球,并且通常还包括多个发泡闭孔或开孔。在一些实施方案中,泡孔具有均匀的大小(例如,最大直径D1)并且均匀地分布在整个固化组合物中。泡孔的中值直径D50可在约1μm至约5000μm、约20μm至约2000μm、或者小于、等于或大于约1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm、200μm、205μm、210μm、215μm、220μm、225μm、230μm、235μm、240μm、245μm、250μm、255μm、260μm、265μm、270μm、275μm、280μm、285μm、290μm、295μm、300μm、305μm、310μm、315μm、320μm、325μm、330μm、335μm、340μm、345μm、350μm、355μm、360μm、365μm、370μm、375μm、380μm、385μm、390μm、395μm、400μm、405μm、410μm、415μm、420μm、425μm、430μm、435μm、440μm、445μm、450μm、455μm、460μm、465μm、470μm、475μm、480μm、485μm、490μm、495μm、500μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm、3000μm、3500μm、4000μm、4500μm或约5000μm的范围内。在另一些实施方案中,泡孔的约98%的直径(D98)可在约1μm至约5000μm、约20μm至约2000μm、或者小于、等于或大于约1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm、200μm、205μm、210μm、215μm、220μm、225μm、230μm、235μm、240μm、245μm、250μm、255μm、260μm、265μm、270μm、275μm、280μm、285μm、290μm、295μm、300μm、305μm、310μm、315μm、320μm、325μm、330μm、335μm、340μm、345μm、350μm、355μm、360μm、365μm、370μm、375μm、380μm、385μm、390μm、395μm、400μm、405μm、410μm、415μm、420μm、425μm、430μm、435μm、440μm、445μm、450μm、455μm、460μm、465μm、470μm、475μm、480μm、485μm、490μm、495μm、500μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm、3000μm、3500μm、4000μm、4500μm或约5000μm的范围内。
可固化组合物中包含水分的可膨胀石墨的存在可以促进泡孔的大小和分布的均匀性。可膨胀石墨包含水,其可以在固化期间与氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷反应以使固化产物发泡。通常降低可固化组合物的密度的聚合物微球的存在也可以有助于泡孔的均匀大小和分布。可有助于泡孔的均匀度的另一个因素是可固化组合物的粘度。例如,粘度可以取决于乙烯基取代的聚硅氧烷、聚合物微球和无机填料量以及添加到可固化组合物中的类型。在固化期间,如果可固化组合物的粘度过低,则所形成的气泡将单纯地逃逸,因此妨碍泡孔的形成。然而,如果粘度过高,则所形成的气泡不能穿透可固化组合物的整个体积。这导致泡孔的不均匀分布。有关泡孔均匀性的更多信息,参阅2018年8月15日提交的共同未决申请PCT/2018/100644。
泡孔的均匀性在可固化组合物的固化产物中提供许多益处。例如,在一些实施方案中,泡孔的均匀性可有助于确保固化产物的每个表面是基本上平滑的。这是因为固化产物将不会含有泡孔的不均匀聚集,而不均匀聚集将导致沿着固化产物的表面突起。固化产物中的平滑表面可以帮助在两个基底之间产生紧密密封,在一些实施方案中,所述密封可以是基本上防水密封件。泡孔的均匀性还可有助于确保固化产物具有期望的密度。固化产物的密度可在约0.200g/cm3至约0.800g/cm3、约0.300g/cm3至约0.700g/cm3、或者小于、等于或大于约0.200g/cm3、0.250g/cm3、0.300g/cm3、0.350g/cm3、0.400g/cm3、0.450g/cm3、0.500g/cm3、0.550g/cm3、0.600g/cm3、0.650g/cm3、0.700g/cm3、0.750g/cm3、或约0.800g/cm3的范围内。固化产物的低密度可以节省重量,并且可以有助于固化产物防水、阻燃和/或具有低压缩形变的能力。
压缩形变量度了材料在给定温度下经历长时间的压缩应力后回复到其初始厚度的能力。当材料随时间推移被压缩时,材料可能会丧失其回复到其初始厚度的能力。这种回弹力损失可能会使弹性体垫圈、密封件或缓冲垫在长时间段内表现的能力下降。材料可能随时间推移而遭受的所得永久变形可能导致渗漏;或者在隔震垫的情况下,保护意外掉落的单元的能力可能受到损害。应当理解,压缩形变越低,材料就越好地抵抗永久性变形。固化产物可具有在约85℃处以50%压缩比测量24小时的压缩形变,其范围为约0%至约60%、约0%至约40%、或者小于、等于或大于约0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、或约60%。如本文进一步讨论的,固化产物可以使用密封件;因此,期望固化产物中的低压缩形变。
固化产物的另一种期望特性是其至少一部分可以基本上不含发粘感。这可为期望的,因为碎屑诸如灰尘或其他颗粒材料不太可能粘着到固化产物上并且在固化产物与基底之间形成间隙。另外,缺乏发粘感可使得固化产物与基底更容易脱离。
图1A为处于备用状态的组件200的剖视图。图1B为处于压缩状态的组件200的剖视图。图1C为组件200的俯视图。如图1A和1B所示,组件200包括固化产物100、第一基底202和第二基底204。固化产物100与第一基底202或第二基底204中的至少一者接触。如图所示,固化产物100与第一基底202和第二基底204连续接触。也就是说,组件200在固化产物与第一基底和第二基底之间没有间隙。在备用状态下,固化产物100不受压缩,或者相比处于压缩状态下(如图1B所示)至少受较少压缩。如本文进一步描述的,通过用夹具向第一基底202和第二基底204施加压力,可使固化产物100进入压缩状态。然而,在一些实施方案中,第一基底202或第二基底204的重量将足以压缩固化产物100。固化产物100的压缩可提高固化产物100有效地形成密封的能力。
固化产物100可粘附到第一基底202或第二基底204中的一者,而不与另一基底粘附。对第一基底202或第二基底204中的一者的粘附力可取决于沉积在第一基底202或第二基底204中的一者上并在其上固化的可固化组合物。通常,可固化组合物至少部分地粘附到待在其上固化的表面。为了避免对第一基底202和第二基底204两者的粘附,可以避免在第一基底202与第二基底204之间沉积可固化组合物,从而可以避免固化。固化产物100不与第一基底202或第二基底204中的一者粘附的能力可允许基底可移除地彼此固定。第一基底202和第二基底204可通过装置诸如夹具可移除地固定。
第一基底202和第二基底204可形成包封空隙的盒。图1C示出了这种情况。图1C示出其上粘附有固化产物100的第一基底202。固化产物100界定空隙206。为了包封空隙206,可将第二基底204放置成与固化产物100接触。
固化产物100可以是基本上阻燃的。这可能是由于例如包括可膨胀石墨组分、具有阻燃无机填料的聚合物微球以及其他组分。固化产物100的阻燃性可通过具有V2、V1和V0等级的UL 94中的至少一种来确定。
另外,固化产物100可以是基本上防水的。固化产物100的防水特征可由国际防护市场标准IP68(International Protection Marketing standard IP68)来确定。固化产物100的防水性和阻燃性可使固化产物100非常适合用作密封剂或垫圈。固化产物100发泡的能力可允许将固化产物归类为发泡密封剂。密封剂非常适合用于许多不同的系统或组件中。
再次参考图1C,第一基底202和第二基底204的材料也可为阻燃和防水的。固化产物的防水性和阻燃性使得其非常适用于其中组件200包封电子部件的应用。例如,组件200可为电池盒,其中电池放置在空隙206中。固化产物100的阻燃性可有助于保护电池或其他电子部件免受外部火焰的影响,或者有助于防止在由故障引起的火灾事件中火焰从电池或其他电子部件蔓延。另外,固化产物100的防水性可有助于保护电子部件免于不希望的湿气暴露。
组件200可与许多其他组件或机器结合使用。例如,组件200可为运载工具的部件。合适的运载工具的示例可包括汽车。汽车可为电动汽车。其他运载工具包括火车、航空航天器(例如飞机、直升机或空间飞行器)、或船舶。
组件200可根据任何合适的方法形成。例如,组件200可通过使可固化组合物与第一基底202或第二基底204中的一者接触而形成。可固化组合物在其上进行固化。然后使不含固化组合物100的基底与固化组合物100接触。为了固定第一基底202和第二基底204,可向每个基底施加压力以压缩固化组合物100。夹具或其他合适的装置可用于施加合适量的压力。
本公开的一些实施方案
在第一实施方案中,本公开提供了一种两部分组合物,所述两部分组合物包含:
第一部分,所述第一部分包括:
乙烯基取代的聚硅氧烷;
硅氢加成催化剂;
包含水分的可膨胀石墨;和
至少部分地涂覆有无机填料的第一聚合物微球,以及
第二部分,所述第二部分包括:
第二乙烯基取代的聚硅氧烷;
氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷;和
至少部分地涂覆有阻燃无机填料的第二聚合物微球。
在第二实施方案中,本公开提供了第一实施方案所述的两部分组合物,其中基于所述两部分组合物的总重量计,所述第一乙烯基取代的聚硅氧烷和所述第二乙烯基取代的聚硅氧烷在约20重量%至约90重量%的范围内存在。
在第三实施方案中,本公开提供了第一或第二实施方案所述的两部分组合物,其中所述第一乙烯基取代的聚硅氧烷或第二乙烯基取代的聚硅氧烷中的至少一者包括由式I表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为-H、-OH、或者取代或未取代的(C1-C20)烃基;
R1、R4、R5和R10中的至少一者包含乙烯基基团;
m为任意正整数;
n为0或任意正整数;并且
m和n为无规或嵌段取向。
在第四实施方案中,本公开提供了第一至第三实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一乙烯基取代的聚硅氧烷或第二乙烯基取代的聚硅氧烷中的至少一者包括由式II或式III表示的乙烯基取代的聚硅氧烷:
其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基或(C1-C20)卤代烷基;
R1、R4、R5和R10中的至少一者包含乙烯基基团;
m为任意正整数;
n为0或任意正整数;并且
m和n为无规或嵌段取向。
在第五实施方案中,本公开提供了第四实施方案所述的两部分组合物,其中每个R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10是甲基。
在第六实施方案中,本公开提供了第一至第五实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一乙烯基取代的聚硅氧烷或所述第二乙烯基取代的聚硅氧烷中的至少一者独立地具有在25℃下在约100mPa-s到约500,000mPa-s范围内的粘度。
在第七实施方案中,本公开提供了第一至第六实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一乙烯基取代的聚硅氧烷或所述第二乙烯基取代的聚硅氧烷中的至少一者独立地具有在约0.0010mmol/g至约5mmol/g范围内的乙烯基含量。
在第八实施方案中,本公开提供了第一至第七实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中基于所述第二部分的总重量计,氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷在约0.5重量%至约20重量%的范围内存在。
在第九实施方案中,本公开提供了第一至第八实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式VI表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷:
其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20独立地为取代或未取代的(C1-C20)烃基;
R11、R14、R15和R20中的至少一者为氢;
p为任意正整数;
q为0或任意正整数;并且
p和q为无规或嵌段取向。
在第十实施方案中,本公开提供了第一至第九实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷包括由式VII或式VIII表示的氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷:
其中
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20独立地为取代或未取代的(C1-C20)烷基、(C1-C20)环烷基、(C1-C20)芳基或(C1-C20)卤代烷基;
R11、R14、R15和R20中的至少一者为氢;
p为任意正整数;
q为0或任意正整数;并且
p和q为无规或嵌段取向。
在第十一实施方案中,本公开提供了第一至第十实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中每个R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19和R20是甲基。
在第十二实施方案中,本公开提供了第一至第十一实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述硅氢加成催化剂包括铂。
在第十三实施方案中,本公开提供了第一至第十二实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中基于所述第一部分的重量计,所述硅氢加成催化剂提供约1ppm至约1000ppm的铂。
在第十四实施方案中,本公开提供了第一至第十三实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中包含水分的可膨胀石墨包含多个石墨薄片,所述多个石墨薄片独立地具有在约20目至约350目范围内的目尺寸。
在第十五实施方案中,本公开提供了第一至第十四实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中包含水分的可膨胀石墨包含多个石墨薄片,所述多个石墨薄片独立地具有每石墨薄片约0.05重量%至约5重量%范围内的含水量。
在第十六实施方案中,本公开提供了第一至第十五实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中基于所述第一部分的总重量计,包含水分的可膨胀石墨在约0.05重量%至约30重量%的范围内存在。
在第十七实施方案中,本公开提供了第一至第十六实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第二部分具有小于15重量%、10重量%、5重量%、3重量%、2重量%、1重量%或不含包含水分的可膨胀石墨。
在第十八实施方案中,本公开提供了第一至第十七实施方案中任一项所述的两部分组合物,所述两部分组合物还包含水。
在第十九实施方案中,本公开提供了第一至第十八实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中基于所述两部分组合物的总重量计,所述第一聚合物微球或所述第二聚合物微球中的至少一者在约0.05重量%至约10重量%的范围内存在。
在第二十实施方案中,本公开提供了第一至第十九实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球或所述第二聚合物微球中的至少一者包含丙烯腈/丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物或它们的混合物。
在第二十一实施方案中,本公开提供了第一至第二十实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球或所述第二聚合物微球中的至少一者具有在约1μm至约500μm范围内的中值直径(D50)。
在第二十二实施方案中,本公开提供了第一至第二十一实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球与所述第二聚合物微球相同。
在第二十三实施方案中,本公开提供了第一至第二十二实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球与所述第二聚合物微球不同。
在第二十四实施方案中,本公开提供了第一至第二十二实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球和所述第二聚合物微球各自部分涂覆有相同的无机填料。
在第二十五实施方案中,本公开提供了第一至第二十四实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第二聚合物微球上的所述阻燃无机填料是三氢氧化铝或氢氧化镁,在一些实施方案中,是三氢氧化铝。
在第二十六实施方案中,本公开提供了第一至第二十五实施方案中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球上的所述无机填料包括三氢氧化铝、碳酸钙或氢氧化镁中的至少一种。
在第二十七实施方案中,本公开提供了第一至第二十六实施方案中任一项所述的两部分组合物,所述两部分组合物还包含反应抑制剂。
在第二十八实施方案中,本公开提供了第一至第二十七实施方案中任一项所述的两部分组合物,所述两部分组合物还包含无机填料,所述无机填料包括玻璃、陶瓷、矿物或二氧化硅中的至少一种。
在第二十九实施方案中,本公开提供了第二十八实施方案所述的两部分组合物,其中所述无机填料包括二氧化硅。
在第三十实施方案中,本公开提供了第二十八或第二十九实施方案所述的两部分组合物,其中基于所述两部分组合物的总重量计,所述无机填料在约2重量%至约30重量%的范围内存在。
在第三十一实施方案中,本公开提供了第一至第三十实施方案中任一项所述的两部分组合物,所述两部分组合物还包含具有至少一个羟基基团的醇。
在第三十二实施方案中,本公开提供了第三十一实施方案所述的两部分组合物,其中所述醇包括丙醇或乙二醇中的至少一种。
在第三十三实施方案中,本公开提供了一种第一至第三十二实施方案中任一项所述的两部分组合物的固化产物。
在第三十四实施方案中,本公开提供了一种包含第一至第三十二实施方案中任一项所述的两部分组合物的固化产物的密封剂。
在第三十五实施方案中,本公开提供了第三十三或第三十四实施方案所述的固化产物,其在室温下固化24小时。
在第三十六实施方案中,本公开提供了第三十三至第三十五实施方案中任一项所述的固化产物,所述固化产物由在室温下储存30天的两部分组合物制备,其中所述固化产物的压缩形变比由新鲜制备的所述两部分组合物制备的所述固化产物的压缩形变高不超过50%,其中压缩形变是在85℃下在50%压缩下24小时之后测量的。
在第三十七实施方案中,本公开提供了第三十三至第三十六实施方案中任一项所述的固化产物,其中所述固化产物是基本上阻燃的。
在第三十八实施方案中,本公开提供了第三十三至第三十七实施方案中任一项所述的固化产物,其中所述固化产物是基本上阻燃的,如由至少UL 94标准V2、V1和V0等级所确定。
在第三十九实施方案中,本公开提供了一种组件,所述组件包括:
第一基底;
第二基底;和
第三十三至第三十八实施方案中任一项所述的固化产物,所述固化产物与所述第一基底和所述第二基底接触。
在第四十实施方案中,本公开提供了第三十九实施方案所述的组件,其中所述第一基底和所述第二基底可移除地彼此固定。
在第四十一实施方案中,本公开提供了第三十九或第四十实施方案所述的组件,其中所述第一基底和所述第二基底包围在其间限定的空隙。
在第四十二实施方案中,本公开提供了第四十一实施方案所述的组件,所述组件还包括至少部分地定位在所述空隙内的电子部件。
在第四十三实施方案中,本公开提供了第四十二实施方案所述的组件,其中所述电子部件是电池。
在第四十四实施方案中,本公开提供了一种车辆,所述车辆包括第三十九至第四十三实施方案中任一项所述的组件。
在第四十五实施方案中,本公开提供了一种制备可固化组合物的方法,所述方法包括将第一至第三十二实施方案中任一项所述的两部分组合物的第一部分和第二部分组合。
在第四十六实施方案中,本公开提供了第一至第三十二实施方案中任一项所述的两部分组合物,其封装在包括第一室和第二室的系统中,其中所述第一室包含所述第一部分,并且其中所述第二室包含所述第二部分。
在第四十七实施方案中,本公开提供了一种用于执行第四十五实施方案所述的方法的系统,所述系统包括第一室和第二室,其中所述第一室包含所述第一部分,并且其中所述第二室包含所述第二部分。
在第四十八实施方案中,本公开提供了第四十六或第四十七实施方案所述的两部分组合物或系统,其中所述系统还包括与所述第一室和所述第二室流体连通的分配器或与所述第一室和所述第二室流体连通的混合尖端中的至少一个。
在第四十九实施方案中,本公开提供了一种形成第三十九至第四十三实施方案中任一项所述的组件的方法,所述方法包括:
组合所述第一部分和所述第二部分以形成可固化组合物;
使所述第一基底或所述第二基底与所述两部分组合物接触;以及
使所述可固化组合物在所述第一基底或所述第二基底上固化。
在第五十实施方案中,本公开提供了第四十九实施方案所述的方法,其中使所述可固化组合物固化在室温下进行24小时。
实施例
通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例,可更好地理解本公开的各种实施方案。本公开不限于本文给出的实施例。
表1:材料
测试方法:
压缩形变:遵循ISO 1856:2000的方法。
比重:使用梅特勒托利多密度天平套件(Mettler Toledo balance density kit)遵循方法ASTM D792-13。
UL94-V0火焰:参考UL94-V0标准,其中火焰高度为20-mm,样品的底部边缘进入火焰10-mm,并且燃烧两次,每次10秒。火焰传播高度低于125mm(5英寸)被认为通过。
实施例1(EX1,对照):
采用得自南卡罗来纳州Landrum市的颂崇国际贸易有限公司(Flack Tek,Inc.ofLandrum,SC)的SpeedMixerTMDAC 400FVZ高速剪切搅拌器,将表2中所示制剂的部分A组分在1500–2500rpm下混合两分钟至五分钟,直至组分充分混合。采用得自南卡罗来纳州Landrum市的颂崇国际贸易有限公司(Flack Tek,Inc.of Landrum,SC)的SpeedMixerTMDAC 400FVZ高速剪切搅拌器,将表2中所示制剂的部分B组分在1500–2500rpm下混合两分钟至五分钟,直至所有组分充分混合。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。
密封剂经历压缩形变、比重和UL94-V0测试,并且结果记录在表7中。
表2:部分A和部分B组合物(重量百分比)
材料 | 部分A | 部分B |
VS165K | 38.0 | 42.0 |
R8200 | 7.0 | 9.0 |
Pt催化剂 | 0.1 | 0.0 |
2827-186L | 1.0 | 0.0 |
MH 20 | 0.0 | 4.0 |
E065-135D | 0.5 | 0.5 |
ADT 1002 | 4.0 | 0.0 |
ADT 35 | 4.0 | 0.0 |
实施例2(EX2):
将部分A和部分B的在表3中鉴定的材料的重量百分比各自在单独的高速混合器杯中(一个用于部分A,并且另一个用于部分B)以2000RPM混合两到五分钟。然后将部分A和部分B混合物冷却至环境温度。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。
密封剂经历压缩形变、比重和UL94-V0测试,并且结果记录在表7中。
表3:部分A和部分B组合物(重量百分比)
材料 | 部分A | 部分B |
VS165K | 38.0 | 42.0 |
R8200 | 7.0 | 9.0 |
Pt催化剂 | 0.1 | 0.0 |
2827-186L | 1.0 | 0.0 |
MH 20 | 0.0 | 4.0 |
IMERSEAL 75 | 0.5 | 0.0 |
E035-FR | 0.0 | 0.5 |
E065-135D | 0.5 | 0.5 |
ADT 1002 | 4.0 | 0.0 |
ADT 35 | 4.0 | 0.0 |
实施例3(EX3):
将部分A和部分B的在表4中鉴定的材料的重量百分比各自在单独的高速混合器杯中(一个用于部分A,并且另一个用于部分B)以2000RPM混合两到五分钟。然后将部分A和部分B混合物冷却至环境温度。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。
密封剂经历压缩形变、比重和UL94-V0测试,并且结果记录在表7中。
表4:部分A和部分B组合物(重量百分比)
材料 | 部分A | 部分B |
VS165K | 38.0 | 42.0 |
R8200 | 7.0 | 9.0 |
Pt催化剂 | 0.1 | 0.0 |
2827-186L | 1.0 | 0.0 |
MH 20 | 0.0 | 6.0 |
丙二醇 | 0.4 | 0.0 |
丙醇 | 0.4 | 0.0 |
E035-FR | 0.5 | 0.5 |
ADT 1002 | 4.0 | 0.0 |
ADT 35 | 4.0 | 0.0 |
实施例4(EX4):
将部分A和部分B的在表5中鉴定的材料的重量百分比各自在单独的高速混合器杯中(一个用于部分A,并且另一个用于部分B)以2000RPM混合两到五分钟。然后将部分A和部分B混合物冷却至环境温度。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。
密封剂经历压缩形变、比重和UL94-V0测试,并且结果记录在表7中。
表5:部分A和部分B组合物(重量百分比)
材料 | 部分A | 部分B |
VS165K | 38.0 | 42.0 |
R8200 | 7.0 | 9.0 |
Pt催化剂 | 0.1 | 0.0 |
2827-186L | 1.0 | 0.0 |
MH 20 | 0.0 | 6.0 |
丙二醇 | 0.4 | 0.0 |
E035-FR | 0.5 | 0.5 |
ADT 1002 | 4.0 | 0.0 |
ADT 35 | 4.0 | 0.0 |
实施例5(EX5):
将部分A和部分B的在表6中鉴定的材料的重量百分比各自在单独的高速混合器杯中(一个用于部分A,并且另一个用于部分B)以2000RPM混合两到五分钟。然后将部分A和部分B混合物冷却至环境温度。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。
密封剂经历压缩形变、比重和UL94-V0测试,并且结果记录在表7中。
表6:部分A和部分B组合物(重量百分比)
材料 | 部分A | 部分B |
VS165K | 38.0 | 42.0 |
R8200 | 7.0 | 9.0 |
Pt催化剂 | 0.1 | 0.0 |
2827-186L | 1.0 | 0.0 |
MH 20 | 0.0 | 5.0 |
丙二醇 | 0.4 | 0.0 |
E035-FR | 0.5 | 0.5 |
ADT 1002 | 4.0 | 0.0 |
ADT 35 | 4.0 | 0.0 |
然后将实施例1到5中的每一个实施例的部分A和部分B混合物在室温下老化15天或30天。将部分A和B填充到1:1双包装盒中,并且用具有18元件混合喷嘴的3M公司的1:1体积2K分配枪混合,并在室温下放置24小时。密封剂经历压缩形变和比重测试,并且在实施例1到5中的每一个实施例经历15和30天老化下的结果记录在表7中。
表7:压缩形变和密度测试结果
尽管将已采用的术语和表达用作描述而非限制术语,并且不旨在使用此类术语和表达排除所示和所描述的特征或其部分的任何等同物,但是已经认识到,在本发明实施方案的范围内的各种修改是可以的。因此,应当理解,尽管本公开已通过具体实施方案和任选的特征而具体公开,但是本领域普通技术人员可推出本文所公开的概念的修改和变型,并且此类修改和变型被认为在本发明的实施方案的范围内。
Claims (15)
1.一种两部分组合物,包含:
第一部分,所述第一部分包括:
乙烯基取代的聚硅氧烷;
硅氢加成催化剂;
包含水分的可膨胀石墨;和
至少部分地涂覆有无机填料的第一聚合物微球,以及
第二部分,所述第二部分包括:
第二乙烯基取代的聚硅氧烷;
氢化甲硅烷基取代的聚硅氧烷;和
至少部分地涂覆有阻燃无机填料的第二聚合物微球。
2.根据权利要求1所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球与所述第二聚合物微球相同。
3.根据权利要求1或2所述的两部分组合物,其中所述第二聚合物微球上的所述阻燃无机填料是三氢氧化铝。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的两部分组合物,其中所述第一聚合物微球上的所述无机填料包括三氢氧化铝、碳酸钙或氢氧化镁中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的两部分组合物,其中所述硅氢加成催化剂包括铂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的两部分组合物,其中所述可膨胀石墨包含多个石墨薄片,所述多个石墨薄片独立地具有每石墨薄片约0.05重量%至约5重量%范围内的含水量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的两部分组合物,其封装在包括第一室和第二室的系统中,其中所述第一室包含所述第一部分,并且其中所述第二室包含所述第二部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的两部分组合物,其中所述乙烯基取代的聚硅氧烷包括一种或多种乙烯基取代的聚硅氧烷,所述一种或多种乙烯基取代的聚硅氧烷在25℃下独立地具有约100mPa-s至约500,000mPa-s范围内的粘度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的两部分组合物,其还包含无机填料或具有至少一个羟基基团的醇中的至少一种。
12.一种密封剂,其包含根据权利要求1至11中任一项所述的两部分组合物的固化产物。
13.根据权利要求12所述的密封剂,其由在室温下储存30天的两部分组合物制备,其中所述密封剂的压缩形变比由新鲜制备的所述两部分组合物制备的所述密封剂的压缩形变高不超过50%,其中压缩形变是在85℃下在50%压缩下24小时之后测量的。
14.一种组件,包括:
第一基底;
第二基底;和
根据权利要求1至11中任一项所述的两部分组合物的固化产物,所述固化产物与所述第一基底和所述第二基底接触。
15.根据权利要求14所述的组件,其中所述第一基底和所述第二基底包围限定在其间的空隙,所述组件还包括至少部分地定位在所述空隙内的电子部件。
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