CN116457410A - 密封剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分RTV有机硅组合物包含:聚有机硅氧烷聚合物,该聚有机硅氧烷聚合物每分子包含至少两个可水解基团;基于锡(iv)的催化剂;和一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物,该一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物选自脒、胍和其他烷基胺和烷基多胺,该一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物的量为该组合物的0.1重量%‑1.00重量%。该组合物被设计为在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度(T℃)下可储存至少6个月。

Description

密封剂组合物
本发明涉及一种单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分RTV有机硅组合物包含:聚有机硅氧烷聚合物,该聚有机硅氧烷聚合物每分子包含至少两个可水解基团;基于锡(iv)的催化剂;和一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物。该组合物被设计为在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度下可储存至少6个月。
室温可硫化(RTV)硅橡胶组合物(下文称为“RTV组合物”)是众所周知的。通常,此类组合物包含-OH封端的二有机聚硅氧烷聚合物或烷氧基封端的聚二有机硅氧烷,该-OH封端的二有机聚硅氧烷聚合物或烷氧基封端的聚二有机硅氧烷可以在末端硅原子之间具有亚烷基连接。它们通常是可缩合固化的,并且因此还含有和一种或多种合适的交联剂,这些交联剂被设计成与-OH和/或烷氧基基团反应,并且由此使该组合物交联以形成例如弹性体密封剂产物,这些交联剂通常但并非绝对总是与一种或多种缩合固化催化剂组合。根据需要且在需要时,通常也将一种或多种另外的成分,诸如增强填料、非增强填料、增粘剂、稀释剂(例如增塑剂和/或增量剂)、扩链剂、阻燃剂、耐溶剂添加剂、杀生物剂等掺入这些组合物中。它们可以是单部分组合物或多部分组合物,例如两部分组合物。
单部分缩合固化有机硅组合物通常用于产生表层或扩散固化的有机硅弹性体。本领域技术人员众所周知,烷氧基钛化合物和/或烷氧基锆化合物,即烷基钛酸酯是适用于使此类单组分可湿固化有机硅固化的催化剂(参考文献:Noll,W.;Chemistry andTechnology of Silicones,Academic Press Inc.,New York,1968,p.399,MichaelA.Brook,silicon in organic,organometallic and polymer chemistry,John Wiley&sons,Inc.(2000),p.285)。单部分缩合固化有机硅组合物通常被设计成尽可能不在组合物中含有任何水/湿气,即它们通常以基本上无水的形式储存以防止在使用前储存期间过早固化。此类单部分缩合固化有机硅组合物以通常比15mm薄的层的形式施加。已知,以厚度大于15mm的层的形式施加的此类组合物会导致材料深度中的材料未固化,因为水分在非常深的部分中扩散非常慢。通过在将密封剂/包封剂施加到基材表面上之后在组合物/空气界面处形成经固化表层,会发生表层或扩散固化(例如,水分/缩合)。在产生表面表层之后,固化速度取决于水分从密封剂/包封剂与空气的界面扩散到所施加的有机硅组合物的层的内侧(或芯)、以及缩合反应副产物/流出物从材料的内侧(或芯)扩散到外侧(或表面)和经固化表层随时间从外侧/表面到内侧/芯逐渐增厚的速度。这些组合物中的水分的主要来源(如果不是唯一来源的话)是无机填料,例如二氧化硅(当存在时)。所述填料可在与其它成分进行混合之前进行无水,或者在混合过程期间可从混合物中提取水/水分以确保所得密封剂组合物基本上无水。
具有至少一个Si-烷氧基键(例如,末端反应性甲硅烷基基团中的Si-甲氧基键)并且具有聚二有机硅氧烷聚合主链的有机硅密封剂组合物广泛用于建筑行业中的密封剂,因为它们具有良好的粘附性和耐候性等。建筑行业还偏好用于消除在应用之前混合成分的需要的单组分组合物和具有极佳可加工性的组合物。
被设计用于活化例如有机硅密封剂层本体中的缩合固化的多组分组合物通常依赖于使用其他催化剂,诸如基于锡或锌的催化剂,例如二月桂酸二丁基锡、辛酸锡和/或辛酸锌(Noll,W.Chemistry and Technology of Silicones,Academic Press Inc.,NewYork),1968,第397页)。在使用前以两个或更多个部分储存的有机硅组合物中,一个部分含有填料,该填料通常含有在产物本体中活化缩合固化所需的水分。不同于此前提及的扩散固化单部分体系,两部分缩合固化体系一旦混合在一起,就允许甚至在深度大于15mm的部分中本体固化。在这种情况下,组合物将在整个材料本体内固化(混合之后)。如果形成表层,这仅发生在施用后前几分钟内。不久之后,产物将在整个团块内变为固体。
本公开涉及一种单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分RTV有机硅组合物作为通常的基于钛或锆的催化剂的替代方案依赖于低水平的基于锡(iv)的催化剂与有机伯胺或有机仲胺的组合,该组合物在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度下可储存至少6个月,并且其在固化后提供透明或半透明的密封剂。
本文提供了一种单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分可缩合固化的RTV有机硅组合物包含
(a)下式的每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物:
X3-nRnSi-(Z)d–(O)q-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)d-Si-RnX3-n (1)
其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基基团、烯基基团或芳基基团并且Z为二价有机基团;
d为0或1,q为0或1,并且d+q=1;n为0、1、2或3,y为0、1或2,并且优选地为2,并且z为整数,使得所述有机聚硅氧烷聚合物具有在25℃下30,000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下40,000mPa.s至140,000mPa.s的粘度,该有机聚硅氧烷聚合物的量为该组合物的35重量%至90重量%;
(b)一种或多种基本上无水的增强填料;
(c)一种或多种交联剂,该一种或多种交联剂的形式为每分子具有至少两个、另选地至少三个可水解基团的含硅化合物;
(d)基于锡(iv)的缩合催化剂,该基于锡(iv)的缩合催化剂的量为该组合物的0.001重量%(wt.%)至0.1wt.%(包括端值在内);以及
(e)一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物,该一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物选自脒、胍和其他烷基胺和烷基多胺,该一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物的量为该组合物的0.1重量%(wt.%)至3.5wt.%。
该组合物在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度下在防潮容器例如盒和/或桶中可储存至少6个月。防潮容器是指防止水分进入的容器。所得组合物具有透明和/或半透明的外观。为了避免疑义,术语组合物的重量%和wt.%旨在具有相同的含义并且在全文中可互换使用。
在以下情况下,这种类型的组合物被认为是贮藏稳定的:
1.当储存在封闭盒中时,与配混时测定的初始值相比,结皮时间(skin overtime,SOT)和消粘时间(TFT)不增加超过3倍;以及
2.如果与配混时测定的初始值相比,所得经固化的材料保留至少75%的拉伸强度(通过在H形棒或哑铃上测量的拉伸强度表示),并且经固化的材料的硬度(以肖氏硬度A表示)也应当保留。
本文还提供了一种通过将所有成分混合在一起来制备上述组合物的方法。
本文还提供了一种弹性体密封剂材料,该弹性体密封剂材料是如上文所述的组合物的固化产物。
还提供了前述组合物在外立面、绝缘玻璃、窗户构造、机动车、太阳能和建筑领域中作为密封剂的用途。
还提供了一种用于填充两个基材之间的空间以在该两个基材之间创建密封的方法,该方法包括:
a)提供如上文所述的有机硅组合物,以及
b)将所述有机硅组合物施加到第一基材,并使第二基材与已经施加到所述第一基材的所述有机硅组合物接触,或
c)用所述有机硅组合物填充由第一基材和第二基材的布置形成的空间,以及
d)使所述有机硅组合物固化。
本文所用的概念“包含”在其最广泛的意义上用于意指并且涵盖“包括”和“由……组成”的概念。
对于本申请的目的来说,“取代的”意指烃基团中的一个或多个氢原子被另一个取代基替代。这类取代基的示例包括但不限于卤素原子,诸如氯、氟、溴和碘;含有卤素原子的基团,诸如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基;氧原子;含有氧原子的基团,诸如(甲基)丙烯酸和羧基;氮原子;含有氮原子的基团,诸如氨基官能团、酰氨基官能团和氰基官能团;硫原子;和含有硫原子的基团,诸如巯基基团。
组合物优选地为室温可硫化组合物,因为它们在室温下固化而无需加热,但是如果认为合适,可以通过加热来加速。
每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物(a)具有下式:
X3-nRnSi-(Z)d–(O)q-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)d-Si-RnX3-n (1)
其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基基团、烯基基团或芳基基团并且Z为二价有机基团;
d为0或1,q为0或1,并且d+q=1;n为0、1、2或3,y为0、1或2,并且z为整数,使得根据Corporate测试方法CTM 0050,所述有机聚硅氧烷聚合物(a)具有在25℃下30,000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下40,000mPa.s至140,000mPa.s的粘度,该测试方法是公开获得的,并且基于ASTM D 1084-16方法B,使用配备有锥形板几何形状的Brookfield HBDV-III Ultra流变仪,使用心轴52。除非另外指明,否则本文中的所有粘度测量值均在25℃下获得。另选地,可以使用来自奥地利格拉茨的安东帕有限公司(Anton Paar GmbH of Graz,Austria)的模块化紧凑型流变仪(Modular Compact Rheometer,MCR)302流变仪测量粘度,其中针对所涉及的粘度使用最合适的设置和板。例如,在30,000mPa.s-160,000mPa.s的范围内的粘度可以使用具有40mm直径的锥板和1s-1的剪切速率的MCR 302流变仪来测量;在2000mPa.s-30,000mPa.s的范围内的粘度可以使用具有50mm直径的锥板和1s-1的剪切速率的MCR 302流变仪来测量;并且在10mPa.s-2000mPa.s的范围内的粘度可以使用具有75mm直径的锥板和1s-1的剪切速率的MCR 302流变仪来测量。
有机聚硅氧烷聚合物(a)的每个X基团可相同或不同,并且可为羟基基团或者可缩合或可水解基团。术语“可水解基团”意指在室温下通过水而水解的附接到硅的任何基团。可水解基团X包括式-OT的基团,其中T为烷基基团,诸如甲基、乙基、异丙基、十八烷基、烯基基团(诸如烯丙基、己烯基)、环状基团(诸如环己基、苯基、苄基、β-苯基乙基);烃醚基团,诸如2-甲氧基乙基、2-乙氧基异丙基、2-丁氧基异丁基、对甲氧基苯基或-(CH2CH2O)2CH3
最优选的X基团为羟基基团或烷氧基基团。例示性烷氧基基团为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基、十八烷氧基和2-乙基己氧基;二烷氧基基团,诸如甲氧基甲氧基或乙氧基甲氧基,以及烷氧基芳氧基诸如乙氧基苯氧基基团。最优选的烷氧基基团为甲氧基或乙氧基基团。当d=1时,n通常为0或1,并且每个X为烷氧基基团,或者具有1至3个碳的烷氧基,或者甲氧基或乙氧基基团。在这种情况下,有机聚硅氧烷聚合物(a)具有以下结构:
X3-nRnSi-(Z)-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)-Si-RnX3-n
其中R、R1、Z、y和z与上文先前所标识的相同,n为0或1,并且每个X为烷氧基基团。
每个R独立地选自烷基基团,或者具有1至10个碳原子、或者1至6个碳原子、或者1至4个碳原子的烷基基团,或者甲基或乙基基团;烯基基团,或者具有2至10个碳原子、或者2至6个碳原子的烯基基团,诸如乙烯基、烯丙基和己烯基基团;芳族基团,或者具有6至20个碳原子的芳族基团,取代的脂族有机基团,诸如3,3,3-三氟丙基氨基烷基基团、聚氨基烷基基团和/或环氧烷基基团。
每个R1独立地选自由X或R组成的组,前提条件是累积地至少两个X基团和/或每分子的R1基团是羟基或可水解基团。可能的是,一些R1基团可以是从聚合物主链上分出的硅氧烷支链,这些支链可以具有如上所述的末端基团。最优选的R1为甲基。
每个Z独立地选自具有1至10个碳原子的亚烷基基团。在一个另选方案中,每个Z独立地选自具有2至6个碳原子的亚烷基基团;在另一个另选方案中,每个Z独立地选自具有2至4个碳原子的亚烷基基团。每个亚烷基基团可例如单独地选自亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基和/或亚己基基团。
另外,n为0、1、2或3,d为0或1,q为0或1,并且d+q=1。在一个另选方案中,当q为1时,n为1或2,并且每个X为OH基团或烷氧基基团。在另一个另选方案中,当d为1,n为0或1,并且每个X为烷氧基基团。
有机聚硅氧烷聚合物(a)具有在25℃下30,000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下40,000mPa.s至140,000mPa.s的粘度,其中粘度是使用上述方法之一测定的;z因此是能够实现这种粘度的整数,另选地z是300至5000的整数。尽管y为0、1或2,但基本上y=2,例如至少90%、另选地95%的R1 ySiO(4-y)/2基团的特征在于y=2。
有机聚硅氧烷聚合物(a)可为由式(1)表示的单一硅氧烷,或者它可为由上述式表示的有机聚硅氧烷聚合物的混合物。因此,关于有机聚硅氧烷聚合物(a)的术语“硅氧烷聚合物混合物”意指包括任何单独的有机聚硅氧烷聚合物(a)或有机聚硅氧烷聚合物(a)的混合物。
聚合度(DP)(即,在上式中基本上为z)通常被定义为有机硅的大分子或聚合物或低聚物分子中的单体单元的数量。合成聚合物总是由具有不同聚合度并因此具有不同分子量的大分子物质的混合物组成。存在不同类型的平均聚合物分子量,其可在不同实验中测量。两种最重要的平均聚合物分子量是数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。有机硅聚合物的Mn和Mw可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标准物来测定,其中精度为约10%至15%。
该技术是标准的,并且产生Mw、Mn和多分散指数(PI)。聚合度(DP)=Mn/Mu,其中Mn为来自GPC测量的数均分子量,并且Mu为单体单元的分子量。PI=Mw/Mn。DP经由Mw与聚合物的粘度相关联,DP越高,粘度越高。在本公开中,本文组分(a)的数均分子量和重均分子量值可以例如使用配备有真空脱气器和Waters 2414折射率检测器的Waters 2695分离模块(Waters Corporation of MA,USA)测定。然后可以使用以1.0mL/min流动的认证级甲苯作为洗脱液进行分析。可以使用Waters Empower GPC软件进行数据收集和分析。
有机聚硅氧烷聚合物(a)以组合物的35重量%至90重量%、另选地组合物的40重量%至90重量%、另选地组合物的45重量%至90重量%的量存在于组合物中。
增强填料(b)可以通过基本上无水的热解法二氧化硅和/或沉淀二氧化硅来例示,其在每种情况下优选地为细碎形式。基本上无水是指少量水分可能保留在填料中,因为它几乎不可能是100%无水的,但填料优选是如它可以是几乎无水的。
沉淀二氧化硅热解法二氧化硅和/或胶态二氧化硅因为其相对较高的表面积(通常为至少50m2/g(根据ISO 9277:2010的BET方法)),所以它们是特别优选的。通常使用表面积为50m2/g至450m2/g(根据ISO 9277:2010的BET方法)、另选地50m2/g至400m2/g(根据ISO9277:2010的BET方法)的填料。所有这些类型的二氧化硅是可商购获得的。
通常,这种增强填料是天然亲水性的(例如,未经处理的二氧化硅填料),并且因此通常用处理剂处理以使它们具有疏水性。这些表面改性的增强填料不结块,并且可以均匀地掺入组分(a)的聚有机硅氧烷中,因为表面处理使得填料易于被组分(a)润湿。
增强填料(b)可以用本领域中公开的任何低分子量有机硅化合物进行表面处理,这些低分子量有机硅化合物适用于使填料更容易处理并获得与其他成分的均匀混合物并且防止有机硅氧烷组合物在加工期间起皱。例如,有机硅烷、聚二有机硅氧烷或有机硅氮烷,例如六烷基二硅氮烷、短链硅氧烷二醇,以赋予填料疏水性,并且因此更容易处理并获得与其他成分的均质混合物。具体示例包括但不限于硅烷醇封端的三氟丙基甲基硅氧烷、硅烷醇封端的乙烯基甲基(ViMe)硅氧烷、硅烷醇封端的甲基苯基(MePh)硅氧烷、每个分子中平均含有2个至20个二有机硅氧烷的重复单元的液体羟基二甲基封端的聚二有机硅氧烷、羟基二甲基封端的苯基甲基硅氧烷、六有机二硅氧烷诸如六甲基二硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷;六有机二硅氮烷,诸如六甲基二硅氮烷(HMDZ)、二乙烯基四甲基二硅氮烷和四甲基二(三氟丙基)二硅氮烷;羟基二甲基封端的聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和硅烷,包括但不限于甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三氯甲基硅烷。
可连同作为加工助剂的二氧化硅处理剂一起添加少量水。
表面处理可以在将填料引入组合物之前进行,或者另选地可以原位进行,通常在制备基本上包含聚有机硅氧烷组分(a)和所述填料的基础材料期间进行。
表面处理可以在将填料引入组合物之前进行,或者另选地可以原位进行,通常在制备基本上包含聚有机硅氧烷组分(a)和所述填料(b)的基础材料期间进行。
增强填料以组合物的2.5重量%(wt.%)至40wt.%、另选地组合物的5.0wt.%至35wt.%、另选地组合物的5wt.%至20wt.%、另选地组合物的7.0wt.%至15wt.%、另选地组合物的7重量%至12重量%、另选地组合物的7重量%至11重量%的量存在。
组分(c)是一种或多种交联剂,该一种或多种交联剂包括每分子具有至少两个、另选地至少三个羟基和/或可水解基团的含硅化合物。
组分(c)有效充当交联剂并因此每分子需要最少2个可水解基团,并且优选地3个或更多个可水解基团。当组分(a)每分子具有三个或更多个羟基或可水解基团时,组分(c)可以具有两个可水解基团。组分(c)可以因此具有两个但是另选地每分子具有三个或更多个硅键合的可缩合(优选地羟基和/或可水解)基团,这些基团与组分(a)中的硅烷醇基团具有反应性。
通常,组分(c)可以是
-每分子基团具有至少2个可水解基团、另选地至少3个可水解基团的一种或多种硅烷;和/或
-具有至少2个甲硅烷基基团的一种或多种甲硅烷基官能分子,每个甲硅烷基基团含有至少一个可水解基团。
出于本文的公开的目的,二甲硅烷基官能分子包含两个硅原子,每个硅原子具有至少一个可水解基团,其中硅原子被上文未描述的有机链或硅氧烷链隔开。通常,二甲硅烷基官能分子上的每个甲硅烷基基团可以为末端基团。间隔基可为聚合物链。
甲硅烷基基团上的可水解基团可以选自酰氧基基团(例如乙酰氧基、辛酰氧基和苯甲酰氧基基团);酮肟基基团(例如二甲基酮肟基和异丁基酮肟基);烷氧基基团(例如甲氧基、乙氧基和丙氧基)和烯氧基基团(例如异丙烯氧基和1-乙基-2-甲基乙烯氧基)。在某些情况下,可水解基团可包括羟基基团。另选地,甲硅烷基基团上的所述可水解基团选自酰氧基基团;烷氧基基团和/或烯氧基基团。
当组分(c)是硅烷时,所述硅烷可以包括烷氧基官能硅烷、肟基硅烷、乙酰氧基硅烷、丙酮肟硅烷和/或烯氧基硅烷。优选地当组分(c)是硅烷时,所述硅烷可以包括烷氧基官能硅烷、乙酰氧基硅烷、丙酮肟硅烷和/或烯氧基硅烷,其中最优选的是烷氧基官能硅烷。
当组分(c)是硅烷并且当硅烷每分子仅具有三个硅键合的可水解基团时,第四个基团合适地是不可水解的硅键合的有机基团。这些硅键合的有机基团合适地为任选地被卤素(诸如氟和氯)取代的烃基基团。此类第四个基团的示例包括烷基基团(例如甲基、乙基、丙基和丁基);环烷基基团(例如环戊基和环己基);烯基基团(例如乙烯基和烯丙基);芳基基团(例如苯基和甲苯基);芳烷基基团(例如2-苯乙基)和通过用卤素替代前述有机基团中的所有或部分的氢而获得的基团。第四个硅键合的有机基团可为甲基。
典型的硅烷可用式(8)描述:
R"4-rSi(OR5)r (8)
其中R5如下所述,并且r具有值2、3或4。典型的硅烷是其中R"表示甲基、乙基或乙烯基或异丁基的那些。R"是选自直链和支链的烷基、烯丙基、苯基以及取代的苯基、乙酰氧基、肟的有机基团。在某些情况下,R5表示甲基或乙基,并且r为3。
用于组分(c)的另一种类型的合适的硅烷是Si(OR5)4类型的分子,其中R5如下所述,另选地为丙基、乙基或甲基。也可考虑Si(OR5)4的部分缩合物。
在另外的实施方案中,组分(c)是具有至少2个甲硅烷基基团的甲硅烷基官能分子,这些甲硅烷基基团各自具有至少1个且至多3个可水解基团,另选地每个甲硅烷基基团具有至少2个可水解基团。
组分(c)可以为二甲硅烷基官能聚合物,即含有两个甲硅烷基基团的聚合物,这些甲硅烷基基团各自含有至少一个可水解基团,诸如由式(4)所述:
(R6O)m(Y1)3-m–Si(CH2)x–((NHCH2CH2)t-Q(CH2)x)s-Si(OR6)m(Y1)3-m (4)
其中R6为C1-10烷基基团,Y1为含有1至8个碳的烷基基团,
Q为含有杂原子的化学基团,该杂原子具有孤对电子,例如胺、N-烷基胺或脲;每个x为1至6的整数,t为0或1,每个m独立地为1、2或3,并且s为0或1。
当组分(c)是二甲硅烷基官能聚合物时,该聚合物可以具有有机聚合物主链。甲硅烷基(例如,二甲硅烷基)官能组分(c)的聚合物主链可以是有机的,即组分(c)可以包括具有甲硅烷基末端基团的基于有机物质的聚合物,例如,甲硅烷基聚醚、丙烯酸甲硅烷基酯和甲硅烷基封端的聚异丁烯。在甲硅烷基聚醚的情况下,聚合物链为基于聚氧化烯基单元。此类聚氧化烯单元优选地包括由重复的氧化烯单元(-CnH2n-O-)构成的线性主要氧化烯聚合物,该聚合物由平均式(-CnH2n-O-)y表示,其中n为2至4的整数(包括端值在内),并且y为至少四的整数。同样,粘度在25℃下将为≤1000mPa.s,或者在25℃下为250mPa.s至1000mPa.s,或者在25℃下为250mPa.s至750mPa.s,并且将具有存在的每个聚氧化烯聚合物嵌段的合适数均分子量。如上所述,粘度可以使用任何合适的装置,例如来自奥地利格拉茨的安东帕有限公司的模块化紧凑型流变仪(MCR)302,使用最合适的设置和用于所涉及的粘度的板来测量。此外,氧化烯单元不必在聚氧化烯单体中都相同,而是能够在单元之间不同。聚氧化烯嵌段或聚合物例如可由氧乙烯单元(-C2H4-O-);氧丙烯单元(-C3H6-O-);或氧丁烯单元(-C4H8-O-);或者它们的混合物。
其它聚氧化烯单元可包括例如以下结构的单元:
-[-Re-O-(-Rf-O-)w-Pn-CRg 2-Pn-O-(-Rf-O-)q-Re]-
其中,Pn为1,4-亚苯基基团,每个Re相同或不同并为具有2至8个碳原子的二价烃基团,每个Rf相同或不同并为乙烯基团或丙烯基团,每个Rg相同或不同并为氢原子或甲基基团,并且每个下标w和q为3至30的范围内的正整数。
对于本申请的目的来说,“取代的”意指烃基团中的一个或多个氢原子被另一个取代基替代。这类取代基的示例包括但不限于卤素原子,诸如氯、氟、溴和碘;含有卤素原子的基团,诸如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基;氧原子;含有氧原子的基团,诸如(甲基)丙烯酸和羧基;氮原子;含有氮原子的基团,诸如氨基官能团、酰氨基官能团和氰基官能团;硫原子;和含有硫原子的基团,诸如巯基基团。
在此类基于有机物质的交联剂的情况下,分子结构可以是直链、支链、环状或大分子,即带有烷氧基官能化端基的有机聚合物链。
虽然可以使用任何合适的可水解基团,但优选的是可水解基团是烷氧基基团,并且因此末端甲硅烷基基团可以具有式诸如-RaSi(ORb)2、-Si(ORb)3、-Ra 2SiORb或–(Ra)2Si-Rc-SiRd p(ORb)3-p,其中每个Ra独立地表示一价烃基基团,例如烷基基团,特别是具有1至8个碳原子的烷基基团(并且优选地是甲基);每个Rb和Rd基团独立地为具有至多6个碳原子的烷基基团;Rc为二价烃基团,其可间杂有一个或多个具有最多六个硅原子的硅氧烷间隔基;并且p具有值0、1或2。通常每个末端甲硅烷基基团将具有2或3个烷氧基基团。
组分(c)因此包括烷基三烷氧基硅烷,诸如甲基三甲氧基硅烷(MTM)和甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、部分缩合的四乙氧基硅烷、烯基三烷氧基硅烷,诸如乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷(iBTM)。其它合适的硅烷包括乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、烷氧基三肟基硅烷、烯基三肟基硅烷、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、二丁氧基二乙酰氧基硅烷、苯基-三丙酰氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基-三-甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(异丙烯氧基)硅烷、乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷、聚硅酸乙酯、原硅酸正丙酯、原硅酸乙酯、二甲基四乙酰氧基二硅氧烷、肟基硅烷、乙酰氧基硅烷、丙酮肟硅烷、烯氧基硅烷以及其它此类三官能化烷氧基硅烷以及它们的部分水解缩合产物;1,6-双(三甲氧基甲硅烷基)己烷(或者称为六甲氧基二甲硅烷基己烷)、双(三烷氧基甲硅烷基烷基)胺、双(二烷氧基烷基甲硅烷基烷基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基烷基)N-烷基胺、双(二烷氧基烷基甲硅烷基烷基)N-烷基胺、双(三烷氧基甲硅烷基烷基)脲、双(二烷氧基烷基甲硅烷基烷基)脲、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)胺、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)胺、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)脲、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)脲、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)脲、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)脲、双(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)胺、双(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)胺、双(4-二甲氧基甲基甲硅烷基丁基)胺、双(4-二乙氧基甲基甲硅烷基丁基)胺、双(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(4-二甲氧基甲基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(4-二乙氧基甲基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)脲、双(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)脲、双(4-二甲氧基甲基甲硅烷基丁基)脲、双(4-二乙氧基甲基甲硅烷基丁基)脲、双(3-二甲氧基乙基甲硅烷基丙基)胺、双(3-二乙氧基乙基甲硅烷基丙基)胺、双(4-二甲氧基乙基甲硅烷基丁基)胺、双(4-二乙氧基乙基甲硅烷基丁基)胺、双(3-二甲氧基乙基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(3-二乙氧基乙基甲硅烷基丙基)N-甲胺、双(4-二甲氧基乙基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(4-二乙氧基乙基甲硅烷基丁基)N-甲胺、双(3-二甲氧基乙基甲硅烷基丙基)脲、双(3-二乙氧基乙基甲硅烷基丙基)脲、双(4-二甲氧基乙基甲硅烷基丁基)脲和/或双(4-二乙氧基乙基甲硅烷基丁基)脲;双(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)脲、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)脲、双(二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)N-甲胺;二或三烷氧基甲硅烷基封端的聚二烷基硅氧烷、二或三烷氧基甲硅烷基封端的聚芳烷基硅氧烷、二或三烷氧基甲硅烷基封端的聚环氧丙烷、聚氨酯、聚丙烯酸酯;聚异丁烯;二或三乙酰氧基甲硅烷基封端的聚二烷基;聚芳烷基硅氧烷;二或三肟基甲硅烷基封端的聚二烷基;聚芳烷基硅氧烷;二或三丙酮氧基封端的聚二烷基或聚芳烷基。所用的组分(c)也可以包含上述中的两种或更多种的任意组合。
当组分(c)是如上所述的一种或多种硅烷或甲硅烷基官能分子时,它们可以以组合物的1重量(wt.%)至25wt.%的量存在于组合物中。
每个分子具有至少3个羟基基团和/或可水解基团的所述一种或多种硅烷交联剂(c)在存在时可以选自具有以下结构的硅烷:
R8 j Si(OR5)4-j
如先前所提及的,其中每个R5可以相同或不同并且为氢或含有至少一个碳、另选地1至20个碳、另选地1至10个碳、另选地1至6个碳的烷基基团。j的值为0或1。虽然每个R5基团可以相同或不同,但优选的是至少两个R5基团相同,另选地至少三个R5基团相同,并另选地当j为0时,所有的R5基团相同。因此,当j为零时,反应性硅烷(c)的具体示例包括原硅酸四乙酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四正丁酯和原硅酸四叔丁酯。
当j为1时,基团R8是存在的。R8为选自具有至少一个碳的取代或未取代的直链或支链单价烃基团、环烷基基团、芳基基团、芳烷基基团或前述基团中的任一种的硅键合的有机基团,其中至少一个键合到碳上的氢原子被卤素原子、或具有环氧基团、缩水甘油基基团、酰基基团、羧基基团、酯基团、氨基基团、酰胺基团、(甲基)丙烯酰基基团、巯基基团、异氰脲酸酯基团或异氰酸酯基团的有机基团取代。适于作为R8的未取代的单价烃基团可以包括烷基基团(例如甲基、乙基、丙基和其他烷基基团)、烯基基团(诸如乙烯基),环烷基基团可以包括环戊烷基团和环己烷基团。出于举例的目的,适合于或适于作为R8的取代的基团可包括3-羟丙基基团、3-(2-羟乙氧基)烷基基团、卤代丙基基团、3-巯丙基基团、三氟烷基基团诸如3,3,3-三氟丙基、2,3-环氧丙基基团、3,4-环氧丁基基团、4,5-环氧戊基基团、2-缩水甘油氧基乙基基团、3-缩水甘油氧基丙基基团、4-缩水甘油氧基丁基基团、2-(3,4-环氧环己基)乙基基团、3-(3,4-环氧环己基)烷基基团、氨基丙基基团、N-甲基氨基丙基基团、N-丁基氨基丙基基团、N,N-二丁基氨基丙基基团、3-(2-氨基乙氧基)丙基基团、甲基丙烯酰氧基烷基基团、丙烯酰氧基烷基基团、羧烷基基团诸如3-羧丙基基团、10-羧癸基基团。
每个分子具有至少3个羟基基团和/或可水解基团的合适的硅烷交联剂(c)的具体示例包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三(异丙烯氧基)硅烷或乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷、3-羟丙基三乙氧基硅烷、3-羟丙基三甲氧基硅烷、3-(2-羟乙氧基)乙基三乙氧基硅烷、3-(2-羟乙氧基)乙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷、2,3-环氧丙基三乙氧基硅烷、2,3-环氧丙基三甲氧基硅烷、3,4-环氧丁基三乙氧基硅烷、3,4-环氧丁基三甲氧基硅烷、4,5-环氧戊基三乙氧基硅烷、4,5-环氧戊基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、4-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-丁基氨基丙基三甲氧基硅烷、N,N-二丁基氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙氧基)丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、三(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-羧丙基三乙氧基硅烷和10-羧癸基三乙氧基硅烷。
每个分子具有至少3个羟基基团和/或可水解基团的一种或多种交联剂(c)以组合物的0.1重量%至5重量%的量存在,以组合物的0.5重量%至4重量%的量存在,另选地以组合物的1重量%至3.5重量%的量存在,另选地以组合物的1重量%至3.5重量%的量存在。
组分(d)锡(iv)催化剂可以是任何合适的基于锡(iv)的缩合固化催化剂。合适的基于锡(iv)的催化剂的示例包括三氟甲磺酸锡、二烷基锡化合物,这些二烷基锡化合物选自二-2-乙基己酸二甲基锡、二月桂酸二甲基锡、二乙酸二正丁基锡(DBTDA)、二-2-乙基己酸二正丁基锡、二新癸酸二甲基锡(DMTDN)、二新癸酸二辛基锡(DOTDN)、二辛酸二正丁基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正丁基锡、辛酸二正丁基锡、二月桂酸二正丁基锡(DBTDL)、二硬脂酸二正丁基锡、二马来酸二正丁基锡、二油酸二正丁基锡、二-2-乙基己酸二正辛基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正辛基锡、二马来酸二正辛基锡、二月桂酸二正辛基锡(DOTDL)、二正丁基氧化锡、三辛二酸甲酯基苯基锡、丁酸锡、三-2-乙基己酸丁基锡、环烷酸锡、三蜡酸异丁基锡、辛酸锡、酒石酸三乙基锡和二正辛基氧化锡。所述基于锡(iv)的缩合催化剂的量为组合物的0.001重量%(wt.%)至0.1wt.%(包括端值)。
组分(e)是一种或多种选自脒、胍和其他烷基胺和烷基多胺的低分子量直链或支链含氮化合物,这些含氮化合物的量为组合物的0.1重量%(wt.%)-3.5wt.%、另选地组合物的0.1重量%(wt.%)-1.5wt.%、另选地组合物的0.1重量%(wt.%)-1.0wt.%。低分子量是指具有小于或等于1000g/mol的分子量。组分(e)的含氮化合物被鉴定为直链或支链的,并且因此不包括杂环化合物,诸如环状胍和脒,例如三氮杂二环癸烯(1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD))、7-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(mTBD)、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和/或1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和其他含有杂环氮基团的化合物,诸如咪唑和苯并咪唑。
化学上,不确定组分(e)如何起作用,但当以如此低的量存在时,其存在似乎以某种方式“促进”组分(d)的催化性质,从而使得如此少量的含锡(iv)固化催化剂能够成功地使有机硅密封剂或类似组合物固化,而在不存在催化促进的情况下,锡(iv)催化剂的量可能不能充分良好地起作用。组分(e)可以是选自脒、胍和其他烷基胺和烷基多胺或它们的混合物的一种或多种直链或支链分子。
脒或胍基团可以包括含有以下描绘的基团(1)至基团(4)中的一个或多个基团的直链或支链分子、有机分子。
其中每个R4、R5、R6、R7和R8可以相同或不同,并且可以选自氢、烷基基团、环烷基基团、苯基基团、芳烷基基团。或
另选地,基团(1)至基团(4)可以直接或经由亚烷基键结合至包含1至20个碳的直链或支链烷基基团或结合至脂肪族环状基团,示例包括胍、四甲基胍,例如具有结构(CH3)2N–C=NH(N(CH3)2)的1,1,3,3-四甲基胍(TMG)。
另选地,假如分子量小于或等于1000g/mol,则上述结构(1)至结构(4)之一可以连接至选自由以下组成的组的聚合物基团:醇酸树脂、油改性醇酸树脂、饱和或不饱和聚酯、天然油、环氧化物、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺及其盐、酚醛树脂、聚甲醛均聚物和共聚物、聚氨酯、聚砜、聚硫橡胶、硝化纤维素、丁酸乙烯酯、乙烯基聚合物、乙基纤维素、乙酸纤维素和/或丁酸纤维素、人造丝、虫胶、蜡、乙烯共聚物、有机橡胶、聚硅氧烷、聚醚硅氧烷、有机硅低聚物、聚醚、聚醚酯和/或聚醚碳酸酯。
在另外的替代方案中,组分(e)可以是一种或多种烷基多胺,诸如二丁胺、乙二胺、三亚乙基叔胺、二亚乙基三胺、己胺和二己胺或它们的混合物。
如果需要的话,可使用任选的添加剂。这些添加剂可包括非增强填料、颜料、流变改性剂、固化改性剂和杀真菌剂和/或杀生物剂等;应当理解,这些添加剂中的一些添加剂可以被包括在多于一种添加剂列表之中。这类添加剂则将具有以所涉及的不同方式发挥作用的能力。
可单独使用或除上述之外使用的非增强填料包括铝氧石、硫酸钙(硬石膏)、石膏、霞石、svenite、石英、硫酸钙、碳酸镁、粘土诸如高岭土、重质碳酸钙、三水合氧化铝、氢氧化镁(水镁石)、石墨、碳酸铜例如孔雀石、碳酸镍例如翠镍矿(zarachite)、碳酸钡例如毒重石和/或碳酸锶例如菱锶矿。
氧化铝、选自由以下组成的组的硅酸盐:橄榄石类;石榴石类;硅铝酸盐;环硅酸盐;链状硅酸盐;和片状硅酸盐。橄榄石类包括硅酸盐矿物,诸如但不限于镁橄榄石和Mg2SiO4。石榴石类包括研磨的硅酸盐矿物,诸如但不限于镁铝榴石;Mg3Al2Si3O12;钙铝榴石;和Ca2Al2Si3O12。铝硅酸盐包括研磨的硅酸盐矿物,诸如但不限于硅线石;Al2SiO5;莫来石;3Al2O3.2SiO2;蓝晶石;和Al2SiO5
环硅酸盐类包括硅酸盐矿物,诸如但不限于堇青石和Al3(Mg,Fe)2[Si4AlO18]。链状硅酸盐类包括研磨的硅酸盐矿物,诸如但不限于硅灰石和Ca[SiO3]。
片状硅酸盐类包括硅酸盐矿物,诸如但不限于云母;K2AI14[Si6Al2O20](OH)4;叶蜡石;Al4[Si8O20](OH)4;滑石;Mg6[Si8O20](OH)4;蛇纹石,例如石棉;高岭石;Al4[Si4O10](OH)8;以及蛭石。
另外,可以对填料进行表面处理,例如用脂肪酸或脂肪酸酯例如硬脂酸酯、硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸钙和羧基化聚丁二烯进行表面处理。基于含硅材料的处理剂可以包括有机硅烷、有机硅氧烷或有机硅氮烷、六烷基二硅氮烷或短链硅氧烷二醇,以赋予填料疏水性并且因此更容易处理并获得与其他密封剂组分的均匀混合物。填料的表面处理使得研磨的硅酸盐矿物更容易被有机硅聚合物润湿。这些表面改性的填料不结块,并且可均匀地结合到有机硅聚合物中。这导致未固化组合物的室温机械特性改善。此外,经表面处理的填料得到比未经处理的材料或原材料更低的导电性。
本发明的组合物还可包含其他已知用于可湿固化组合物的成分,该可湿固化组合物基于硅键合的羟基或可水解基团,诸如密封剂组合物。
根据需要利用颜料使该组合物着色。并可利用提供其与该组合物相容的任何合适的颜料。当存在时,炭黑将用作非增强填料和着色剂两者,并且以催化剂包组合物的1重量%至30重量%、或者催化剂包组合物的1重量%至20重量%的范围存在;或者以催化剂包组合物的5重量%至20重量%,或者催化剂组合物的7.5重量%至20重量%的范围存在。
可结合根据本发明的可湿固化组合物的流变改性剂包含有机硅有机共聚物,诸如EP0802233基于聚醚或聚酯的多元醇所述的那些;非离子表面活性剂,其选自由以下组成的组:聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧基化蓖麻油、油酸乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物以及有机硅聚醚共聚物;以及有机硅二醇。对于一些系统,这些流变改性剂,尤其是环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物以及有机硅聚醚共聚物,可增强对基材,尤其塑性基材的粘附性。
如果需要,可在该组合物中另外利用杀生物剂。术语“杀生物剂”意在包括杀细菌剂、杀真菌剂和除藻剂等。出于示例的目的,如本文所述的组合物中可利用的可用杀生物剂的合适的示例包括:
氨基甲酸酯,诸如甲基-N-苯并咪唑-2-基氨基甲酸酯(多菌灵)和其他合适的氨基甲酸酯;10,10'-氧代双吩噁砒;2-(4-噻唑基)-苯并咪唑;N-(氟二氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺;二碘甲基对甲苯基砜,如果适合的话可组合UV稳定剂,诸如2,6-二(叔丁基)-对甲酚;3-碘代-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBC);2-吡啶硫醇-1-氧锌;三唑化合物和异噻唑啉酮,诸如4,5-二氯-2-(正辛基)-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、2-(正辛基)-4-异噻唑啉-3-酮(OIT)和正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BBIT)。其他的杀生物剂可包括例如吡啶硫酮锌、1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1,2,4-三唑-1-基甲基)戊-3-醇和/或1-[[2-(2,4-二氯苯基)-4-丙基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基]-1H-1,2,4-三唑。
杀真菌剂和/或杀生物剂可合适地以组合物的0重量%至0.3重量%的量存在,并且如果有诸如EP2106418所述需要时,可以包封的形式存在。
因此,本文中的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以包含
(a)下式的每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物:
X3-nRnSi-(Z)d–(O)q-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)d-Si--RnX3-n (1)
其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基基团、烯基基团或芳基基团,并且Z为二价有机基团;
d为0或1,q为0或1,并且d+q=1;n为0、1、2或3,y为0、1或2,并且优选地为2,并且z为整数,使得所述有机聚硅氧烷聚合物具有在25℃下30,000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下在25℃下40,000mPa.s至140,000mPa.s的粘度,所述有机聚硅氧烷聚合物的量为该组合物的35重量%至90重量%、另选地该组合物的40重量%至90重量%、另选地该组合物的45重量%至90重量%。
(b)沉淀二氧化硅、热解法二氧化硅和/或胶态二氧化硅因为其相对较高的表面积(通常为至少50m2/g(根据ISO 9277:2010的BET方法))而是特别优选的。表面积为50m2/g至450m2/g(根据ISO 9277:2010的BET方法)、另选地50m2/g至400m2/g(根据ISO 9277:2010的BET方法)的填料,这些填料的量为该组合物的2.5重量%(wt.%)至40wt.%、另选地该组合物的5.0重量%(wt.%)至、另选地该组合物的5重量%(wt.%)至20wt.%、另选地该组合物的7.0重量%(wt.%)至15wt.%、另选地该组合物的7重量%至12重量%、另选地该组合物的7重量%至11重量%;
(c)每分子具有至少3个羟基基团和/或可水解基团的一种或多种交联剂,该一种或多种交联剂以该组合物的0.1重量%至5重量%的量存在,以该组合物0.5重量%至4重量%的量存在,另选地以该组合物的1重量%至3.5重量%的量存在,另选地以该组合物的1重量%至3.5重量%的量存在。
(d)如前文所述的基于锡(iv)的缩合催化剂,该基于锡(iv)的缩合催化剂的量为该组合物的0.001重量%至0.1重量%;以及
(e)选自脒、胍和其他直链或支链烷基胺和直链或支链烷基多胺的一种或多种低分子量含氮化合物,该一种或多种低分子量含氮化合物的量为该组合物的0.1重量%-3.75重量%、另选地0.1wt.%-1.5wt.%、另选地该组合物的0.1重量%(wt.%)-1.0wt.%。该组合物在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度下在防潮容器例如盒和/或栅栏中可储存至少6个月。所得组合物具有透明至半透明的外观。
该组合物可以包含上述物质的任何组合,条件是成分(a)至成分(e)以及包含在该组合物中的任何其他任选成分的总组合物具有该组合物的100重量%的值。
本文还提供了一种通过将所有成分混合在一起来制备上述单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物的方法。优选地,一旦混合,除非立即使用,否则将组合物密封在一个或多个防潮容器中并且在包括端值在内的0℃至25℃的范围内的温度下储存。在一个实施方案中,首先将填料(b)混合到聚合物(a)中,任选地,如果需要的话,与疏水处理剂组合,使得在混合到聚合物中期间原位处理填料。一旦将填料充分混合到聚合物中(并且如果需要,已经进行了疏水处理),就添加剩余的组分以制备完整的组合物。
本文还提供了一种弹性体密封剂材料,该弹性体密封剂材料为如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物的经固化的产物。
还提供了前述单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物在外立面、绝缘玻璃、窗户构造、机动车、太阳能和建筑领域中作为密封剂的用途。
发现上文所述的组合物是贮藏稳定的,因为
1.当储存在封闭盒中时,与配混时测定的初始值相比,结皮时间(SOT)和消粘时间(TFT)不增加超过3倍;以及
2.与配混时测定的初始值相比,所得经固化的材料保留至少75%的拉伸强度(通过在H形棒或哑铃上测量的拉伸强度表示),并且经固化的材料的硬度(以肖氏硬度A表示)也应当保留。
在一个实施方案中,本文的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以被设计成提供低模量密封剂组合物。出于本发明的目的,“低模量”密封剂根据ISO11600,第二版2002-10-01,第4.3节定义。低模量有机硅密封剂组合物优选地是“可喷枪的”,即它们具有合适的挤出能力,即通过ASTM C1183-04测量的最小挤出速率为10ml/min、另选地10mL/min至1000mL/min和另选地30mL/min至500mL/min。
在这种情况下,单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以赋予固化后的密封剂材料移动能力。移动能力大于25%,或者移动能力范围为25%至50%,如通过ASTM C719-13测量的。
如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以是用于以下的可喷枪的密封剂组合物:
(i)空间/间隙填充应用;
(ii)密封应用,诸如密封构造膜中的搭接接头的边缘;或者
(iii)密封渗透应用,例如密封构造膜中的通气孔;
(iv)将至少两个基材粘附在一起;和/或
(v)层压在两个基材之间的层以产生第一基材、密封剂产品和第二基材的层压体。
在上述(v)的情况下,当用作层压体中的层时,所产生的层压结构不限于这三个层。可施加附加的固化密封剂层和基材层。层压体中的可喷枪密封剂组合物层可以是连续的或不连续的。
如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以施加到任何合适的基材上。合适的基材可包括但不限于玻璃;混凝土;砖;灰墁;金属,诸如铝、铜、金、镍、硅、银、不锈钢合金和钛;陶瓷材料;塑料,包括工程化塑料,诸如环氧树脂、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯(PVC)以及它们的共混物,诸如聚酰胺树脂与间规立构聚苯乙烯的共混物(The Dow Chemical Company,of Midland,Michigan,U.S.A商购获得),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯改性的聚(苯氧醚)、聚(苯硫醚)、乙烯基酯、聚邻苯二甲酰胺和聚酰亚胺;纤维素基材,诸如纸、织物和木材;以及它们的组合。当使用多于一个基材时,不需要由相同材料制成基材。例如,可以形成塑料和金属基材或木材和塑料基材的层压体。在施加和固化之后,相对于如花岗岩、石灰石、大理石、金刚石、金属和复合面板的多孔基材,弹性体密封剂产品是非染色(洁净)的。如在以下示例中所证明的,需要特别注意的是该组合物在固化后粘附到PVC基材上的事实。
在如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物的情况下,提供了一种用于填充两个基材之间的空间以在该两个基材之间创建密封的方法,该方法包括:
a)提供如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物,以及
b)将该单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物施加到第一基材,并使第二基材与已经施加到该第一基材的该有机硅组合物接触,或
c)用该单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物填充由第一基材和第二基材的布置形成的空间,以及d)使该单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物固化。
因此,如上文所述的单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物可以提供可以为具有高移动能力的低模量类型的有机硅密封剂。此外,本文的组合物是清澈的,即透明和/或半透明的,并且在建筑基材(其可以是或可以不是多孔的,诸如花岗岩、石灰石、大理石、砖石、玻璃、金属和复合面板)上是非染色(洁净)的,用作用于建筑和类似应用的抗染色耐候密封密封剂材料。
当被设计为本文所述的低模量时,在单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物的固化时产生的有机硅弹性体的低模量性质使该弹性体在可能出于任何原因而经受移动的密封接缝处有效,因为与其他经固化的密封剂(具有标准或高模量)相比,在经固化的密封剂主体中产生了较低的力,并且这些力由于接缝的膨胀或收缩而通过密封剂传输到基材/密封剂界面,从而使得经固化的密封剂能够适应更大的接缝移动,而不会在内聚上或界面上(粘合上)发生故障或引起基材故障。
实施例
除非另外指明,否则所有粘度测量值均在25℃下获得。除非另有说明,否则示例中的所有粘度使用来自奥地利格拉茨的安东帕有限公司的模块化紧凑型流变仪(MCR)302流变仪测量。使用40mm直径的锥板和1s-1的剪切速率测量在30,000mPa.s-160,000mPa.s的范围内的粘度;使用50mm直径的锥板和1s-1的剪切速率测量在2000mPa.s-30,000mPa.s的范围内的粘度;并且使用75mm直径的锥板和1s-1的剪切速率测量在10mPa.s-2000mPa.s的范围内的粘度。
在示例中提及下列成分:
聚合物A:粘度为50,000mPa.s的三甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物;
聚合物B:粘度为115,000mPa.s的三乙氧基/三甲基封端的基本上直链的聚二甲基硅氧烷聚合物。三乙氧基端基与三甲基端基的比率通过NMR测定并且对应于85/15;
聚合物B-1:粘度为123,000mPa.s的三甲氧基/三甲基封端的基本上直链的聚二甲基硅氧烷聚合物。三甲氧基端基与三甲基端基的比率通过NMR测定并且对应于85/15;
聚合物C:粘度为60,000mPa.s的三乙氧基封端的基本上直链的聚二甲基硅氧烷聚合物;
聚合物D:粘度为100mPa.s的三甲基封端的基本上直链的聚二甲基硅氧烷聚合物;
聚合物E:粘度为1000mPa.s的三甲基封端的基本上直链的聚二甲基硅氧烷聚合物。
短语“基本上直链的聚二甲基硅氧烷”中的术语“基本上”是指就我们所知而言,聚合物在每种情况下都是直链的,但不能100%忽略在制造期间可能已经发生少量支化。
R 972是来自赢创公司(Evonik)的比表面积为90m2/g-130m2/g(供应商数据)的用二甲基二氯硅烷处理后的疏水性热解法二氧化硅;
R 974是来自赢创公司的比表面积为150m2/g-190m2/g(供应商数据)的基于亲水性热解法二氧化硅的用二甲基二氯硅烷处理后的疏水性热解法二氧化硅;
MTM是甲基三甲氧基硅烷;DBTDL二月桂酸二丁基锡;DBTDN是二新癸酸二甲基锡;DBN是1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬-5-烯;DBU是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯;TnBT是钛酸四正丁酯;并且HMDZ是六甲基二硅氮烷。
使用表1a和表1b中描绘的组成制备比较组合物。
表1a:比较调配物的组成
表1b:比较调配物的组成
使用配备有真空能力的DAC 600.1vac-p Speed混合器在一系列初始实验中制备比较例(C1至C4)。首先将聚合物与HMDZ混合,并且然后逐渐添加填料(二氧化硅)直至完全掺入聚合物中。随后添加交联剂、增粘剂和任选的添加剂并混合到组合物中。然后添加催化剂和促进剂,并且在进一步混合后,将最终组合物脱气以去除在该过程期间释放的挥发物。配混后立即将所得产物(密封剂)转移到防潮盒中。一个盒保持在90℃下,并且另一个盒保持在室温(20℃-23℃)下。
除了示例E10之外,包括比较例(C5-C13)在内的其余示例使用相同的混合方法制备,但其在配备有混合叶片和真空能力的5L间歇式混合器中进行。在C5-C13中,除非另有说明,否则每个比较例产生约3kg材料,随后将该材料转移并储存在330mL密封剂盒中,在引入后立即密封这些密封剂盒以防止水分进入。按照不同的方法制备示例E10。再次用5L混合器的双壁釜开始,首先添加聚合物,然后将其加热至约75℃的温度。然后添加三甲氧基硅烷、DBTDL、TMG和氨基硅烷,并将所得混合物充分混合和脱气。然后以大约3等份添加二氧化硅,每次添加之间进行混合,直至完全掺入。随后进行进一步的脱气步骤。最后,添加HMDZ并将其完全掺入。将所得密封剂组合物脱气并排出。
表2a中提供了组合物C1-组合物C4在经受不同的储存条件后的结皮时间(SOT)和消粘时间(TFT)。
通过首先将1mm-2mm厚的组合物浇铸涂片施加在聚乙烯片材或牛皮纸上来进行SOT测量。这是周期性重复的快速“手指测试”(例如,每1分钟-2分钟一次),旨在确定在室温(20℃-23℃)和大约50%相对湿度(RH)下进行的表面表层出现所需的最小时间。
也通过首先将1mm-2mm厚的组合物浇铸涂片施加在聚乙烯片材或牛皮纸上来进行TFT测量。在设定的时间段之后(例如每1分钟-2分钟)施加小的清洁聚乙烯(PE)带,并且然后小心地撤回该PE带。在涂片的不同位置上及时重复该测试,并且当带从涂片的表面干净地脱离(即“消粘”)时,认为达到了TFT。
作为加速在室温(20℃-23℃)下的老化效果的实际手段,将组合物热老化。在大多数情况下,如果组合物可以承受在50℃下6周(week或wk)的老化,则可以预期其将在室温(20℃-23℃)下充分良好地老化9-12个月的时间段。类似地,在50℃下储存4周大约相当于在室温(20℃-23℃)下老化约6个月的时间段的效果。尽管如此,以两种方式测试的样品的物理结果在老化后不一定产生相同的物理性质。
对经热老化的样品的测试仅在容纳组合物的盒冷却至少4小时后进行。还提供了在固化之前在室温(RT)下老化6个月的样品的SOT和TFT。
表2:在制备的比较调配物C1至C4的固化期间的SOT和TFT时间(分钟)
不是所有可能的测试都在每种和所有调配物上进行。缩写NT代表“未测试”。在ctg中固化代表“在盒中固化”,即在储存期间固化。在C1至C4中的每一种的情况下,组合物在6个月后无功能。C1组合物在盒中固化,并且C2和C3花费太长时间而不能提供实际上有用的TFT。
实施例C4表明单独的基于锡的催化剂不能产生充分固化的密封剂。注意到高温下的加速老化不能预测密封剂的商业可行性,没有一个实施例能够承受在室温(20℃-23℃)下6个月的老化。
表3示出了使用在50℃下的加速老化的C5至C13的固化时间以及在实验室储存条件下在6个月、9个月和12个月(1年)时测量的贮藏寿命(储存稳定性)。
表3:在如所指示的不同老化时间段之后比较实施例的SOT和TFT测量值(分钟)
对于上表中的加>作为前缀的值,所测试的组合物具有在所指示的时间段后的SOT和/或TFT,但不进行进一步测量。表3中的带有>的术语,例如>195是指SOT或TFT的值大于195分钟。类似地,术语60<90表示SOT或TFT测试在60分钟和90分钟后进行,并且SOT或TFT介于两者之间。
可以看出,这些中没有一个具有9个月的储存稳定性特征。尽管C5至C10似乎承受住在50℃下4周的加速老化,但它们的固化在6m的RT储存下明显更慢,并且老化影响机械性质和粘附性。
表4示出了比较实施例C5至比较实施例13的机械性质。
上述组合物的老化由在指定时间和条件下储存密封剂的盒组成。在指定的老化时间段之后,在所需老化时间段的结束的48小时内测试组合物或由组合物固化产生的经固化的产物材料。在混合后48小时内测定初始性质。
如下所指示和所描述的,使用H棒型试件或哑铃型试件测定机械性质。
对于H棒型测试样本,将具有12mm×12mm×50mm尺寸的组合物样品置于两个基材之间。两个基材均由玻璃制成,均由铝制成,或者一个基材由玻璃制成,另一个基材由铝制成,尺寸为12mm×75mm,如ISO 8339第二版2005-06-15所规定。除非另有说明,否则用于本文测试的基材是一种玻璃基材和一种铝基材。这种样本在工业中通常被称为H形棒或H形件,这种符号连同缩写(HP)将在下面的实施例中使用。每个样本在室温(20℃-23℃)和大约50%相对湿度(RH)下固化28天。
使用如ISO 8339中所述的拉伸牵引测试对经固化的样本进行机械测试。记录使试件断裂所必需的拉伸强度和断裂伸长率。目视观察破坏,并且对对应于内聚破坏(CF)的表面的百分比进行定量。记录的断裂参数,例如拉伸强度和断裂伸长率分别以MPa和%表示。
当经固化的材料断裂而不从其所粘附的基材上脱离时,观察到内聚破坏(CF)。粘合失效(AF)是指当经固化的材料从基材干净地脱离(即,剥离)时的情况。在一些情况下,可以观察到混合失效模式:其中存在AF和CF的混合物。在这种情况下,显示CF(%CF)和AF(%AF)行为的表面的比例被确定为%CF+%AF=100%。下表4中列出的值是指观察到的%CF。
对于表4中的每个测试,报告的值表示3或4次独立测量的算术平均值。在28天固化时间段后显示小于85% CF的样品被认为未通过拉伸测试。如果在H形棒上测量的拉伸强度的75%在老化后被保留,则经固化的材料(例如,密封剂)被认为是稳定的。
表4:在H形棒上测量的比较调配物的机械性质。“老化”是指密封剂
由表4中的比较例C5至C13制成的比较固化材料中没有一种具有良好的机械性质。C5、C6、C9和C10显示出不足的初始粘附性,而C7和C8显示出老化后粘附性的完全损失。发现在比较例C11、C12和C13的情况下,保持了足够的粘附性,但是它们遭受了拉伸强度的严重损失,即结果小于初始值的75%,这被认为是不充分的。
表5示出了使用哑铃型试件测量的所选比较调配物的机械性质。针对每个样品制备2mm厚的片材,然后使这些片材在室温(20℃-23℃)和约50%相对湿度下固化7天。然后立即或在合适的老化时间段后从这些片材上切下标准哑铃形试件,并按照ASTM D 412-06测试这些样本的机械性质。如ASTM D 2240中所述的那样测试肖氏硬度A。报告的值表示4或5次独立测量的平均值。如果在老化后保持75%的拉伸强度和硬度(肖氏硬度A),则认为密封剂是稳定的。
表5:使用哑铃型试件的C11、C12和C13的另外的机械性质
C11 C12 C13
肖氏硬度A(初始) 14.3 12.3 24.7
拉伸强度(MPa)(初始) 1.54 1.7 1.72
最大伸长率(%)(初始) 429 555 340
100%伸长率下的模量(MPa)(初始) 0.45 0.38 0.62
肖氏硬度A(在50℃下4周后) 6 6 16.7
拉伸强度(MPa)(在50℃下4周后) 0.87 0.92 1.68
最大伸长率(%)(在50℃下4周后) 440 527 416
100%伸长率下的模量(MPa)(在50℃下4周后) 0.32 0.32 0.51
可以看出,C11、C12和C13都表现出硬度和拉伸强度的严重损失。
表5b提供了比较调配物的定性总结
表6示出了本发明调配物的组成,表7示出了SOT和TFT时间,而表8和表9分别示出了在哑铃上测量的机械性质。
含有DBA或TMG促进剂的本发明实施例E1、E2、E3、E4是C7、C8、C9、C10的组成类似物,唯一的区别在于包含相应的促进剂分子。注意到,选择合适的促进剂提供了具有足够应用性质的密封剂。
表6:本发明调配物的组成
表7:本发明调配物在不同老化时间段后的SOT和TFT值(min)
E1 E2 E3 E4 E5 E6
SOT(初始) 43 35 19 16 20 14
TFT(初始) 110 160 40 33 38 30
SOT(在50℃下2周后) 19 22 12 12 10 18
TFT(在50℃下2周后) 65 68 18 18 18 27
SOT(在50℃下4周后) 28 26 16 16 13 15
TFT(在50℃下4周后) 55 54 21 19 23 20
SOT(在RT下6个月后) NT <100 20 16 NT NT
TFT(在RT下6个月后) NT <100 30 25 NT NT
SOT(在RT下9个月后) NT NT 15 17 13 10
TFT(在RT下9个月后) NT NT 30 30 23 18
SOT(在RT下1年后) <100 <100 20 23 9-15 NT
TFT 1(在RT下1年后) <100 <100 24 25 27-45 NT
注意到,所有材料在室温(RT,20℃-23℃)储存9个月和1年后都具有可接受的固化时间。
表8:在不同老化时间段后在H形棒上测量的所选本发明调配物的机械性质。每个 试件在测试前固化28天。“老化”是指在50℃下储存在防潮盒中的密封剂组合物
E2 E3 E4 E5 E6
%CF(初始) 95% 90% 95% 100% 100%
拉伸强度(MPa)(初始) 0.38 0.37 0.45 0.45 0.73
伸长率最大值,%(初始) 93 85 112 188 134
%CF(在2周老化后) NT 100 100 100 100
拉伸强度(MPa)(在2周老化后) NT 0.37 0.35 0.39 0.75
伸长率最大值,%(在2周老化后) NT 85 86 152 131
%CF(在4周老化后) NT 100 100 100 100
拉伸强度(MPa)(在4周老化后) NT 0.48 0.35 0.46 0.63
伸长率最大值,%(在4周老化后) NT 157 87 188 104
%CF(在1年老化后) NT 100% 100% NT NT
拉伸强度(MPa)(在1年老化后) NT 0.48 0.51 NT NT
伸长率最大值,%(在1年老化后) NT 152 149 NT NT
伸长率最大值,%意指断裂伸长率。
表9:在哑铃上测量的E5和E6调配物的机械性质
E5 E6
肖氏硬度A(初始) 10.7 21
拉伸强度(MPa)(初始) 1.65 1.38
断裂伸长率%(初始) 531 455
100%伸长率时的模量(初始) 0.37 0.38
肖氏硬度A(在50℃下2周后) 12.3 23.7
拉伸强度(MPa)(在50℃下2周后) 1.64 2.13
断裂伸长率%(在50℃下2周后) 472 339
100%伸长时的模量(在50℃下2周后) 0.41 0.71
肖氏硬度A(在50℃下4周后) 12 24
拉伸强度(MPa)(在50℃下4周后) 1.47 1.86
断裂伸长率%(在50℃下4周后) 468 339
100%伸长时的模量(在50℃下4周后) 0.39 0.64
可以看出,良好地保持了机械性质以及粘附性(在H形棒上测定)。同样适用于在哑铃上测量的硬度(肖氏硬度A)和拉伸强度。
表10示出了E1至E6的性质的定性总结
E1 E2 E3 E4 E5 E6
在4周50℃下保留的固化时间 OK OK OK OK OK OK
在6个月RT下保留的固化时间 NT OK OK OK NT NT
在9个月RT下保留的固化时间 NT NT OK OK OK OK
在1年RT下保留的固化时间 OK OK OK NT NT NT
开始时的机械性能 OK OK OK OK OK OK
在4周50℃下保留的机械性质 NT NT OK OK OK OK
可以看出,E1和E2在室温下经1年是稳定的,并且它们都满足在50℃下持续4周的加速老化。E3和E4在50℃下加速老化4周后保持它们的机械性质。E5和E6在室温下经1年是稳定的,并在50℃下加速老化4周后保持其机械性质。
制备另外的实施例E7至E10。实施例9和实施例10表明这对扩展的密封剂组合物起作用。组成描绘于表11中,并且结果示出于下表12和表13中。
表11示出了用于分析如本文所公开的组合物的粘合性的实施例7、8、9和10的组成 (所有值以wt.%为单位)
表12:实施例7、8、9和10(E7、E8、E9和E10)的SOT和TFT结果
E7 E8 E9 E10
SOT(初始) 15 5-15 24 8
TFT(初始) 60-80 65 75 29
SOT(在50℃下4周后) 10 24 15 18
TFT(在50℃下4周后) 55-75 47 22 41
SOT(在50℃下6周后) 51 60 20 19
TFT(在50℃下6周后) 87 140>170 120 45-55
从表12可以看出,E7、E8、E9和E10都满足在50℃下6周的加速老化。测试E7、E8、E9和E10以确定它们对聚氯乙烯(PVC)的粘附性。尺寸为15cm×7.5cm的白色PVC基材通过用异丙醇清洁5分钟至10分钟制备,然后沿着基材的较长侧挤出有机硅“指状物”。挤出后立即用抹刀轻轻按压指状物,以形成宽大约1cm且厚5mm-8mm的测试样本。将这些样品在室温和50%相对湿度(RH)下储存。在垂直于密封剂“指状物”的方向上以规则的间隔进行靠近PVC基材的底切。然后手动拉动所产生的所得松散端几厘米。结果是两次测试的平均值。如果对于至少50%的初始覆盖的PVC表面,在指状物上的拉动导致密封剂内的破裂而不与基材脱离,则认为密封剂粘附到PVC上。
表13:对PVC的粘附性
E7–E10
固化7天的指状物剥离(初始) 100%CF
固化14天的指状物剥离(初始) 100%CF
固化21天的指状物剥离(初始) 100%CF
固化28天的指状物剥离(初始) 100%CF
固化7天的指状物剥离(在50℃下老化4周后) 100%CF
固化14天的指状物剥离(在50℃下老化4周后) 100%CF
固化21天的指状物剥离(在50℃下老化4周后) 100%CF
固化28天的指状物剥离(在50℃下老化4周后) 100%CF
在每种情况下,E7至E10都产生100%内聚破坏以及商业上可利用的稳定性。

Claims (16)

1.一种单部分可缩合固化的室温可硫化(RTV)有机硅组合物,所述单部分可缩合固化的RTV有机硅组合物包含
(a)下式的每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物:
X3-nRnSi-(Z)d–(O)q-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)d-Si--RnX3-n(1)
其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基基团、烯基基团或芳基基团,并且Z为二价有机基团;
d为0或1,q为0或1,并且d+q=1;n为0、1、2或3,y为0、1或2,并且优选地为2,并且z为整数,使得所述有机聚硅氧烷聚合物具有在25℃下30,000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下40,000mPa.s至140,000mPa.s的粘度,所述有机聚硅氧烷聚合物的量为所述组合物的35重量%至90重量%;
(b)一种或多种基本上无水的增强填料;
(c)一种或多种交联剂,所述一种或多种交联剂的形式为每分子具有至少两个、另选地至少三个可水解基团的含硅化合物;
(d)基于锡(iv)的缩合催化剂,所述基于锡(iv)的缩合催化剂的量为所述组合物的0.0.01重量%至0.1重量%;以及
(e)一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物,所述一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物选自脒、胍和其他烷基胺和烷基多胺,所述一种或多种低分子量直链或支链含氮化合物的量为所述组合物的0.1wt.%-3.5wt.%。
2.根据权利要求1所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中有机聚硅氧烷聚合物(a)具有以下结构:
X3-nRnSi-(Z)-(R1 ySiO(4-y)/2)z–(SiR1 2-Z)-Si-RnX3-n
其中n为0或1,并且每个X为烷氧基基团。
3.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中所述增强填料(b)包括具有至少50.0m2/g的表面积的疏水处理的基本上无水的热解法二氧化硅和/或沉淀二氧化硅,所述表面积是使用根据ISO 9277:2010)的BET方法测量的。
4.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中所述组合物和所得经固化的材料是半透明的和/或透明的。
5.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中所述锡(iv)催化剂选自三氟甲磺酸锡、二烷基锡化合物中的一种或多种,所述二烷基锡化合物选自二-2-乙基己酸二甲基锡、二月桂酸二甲基锡、二乙酸二正丁基锡、二-2-乙基己酸二正丁基锡、二新癸酸二甲基锡(DMTDN)、二辛酸二正丁基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正丁基锡、辛酸二正丁基锡、二月桂酸二正丁基锡(DBTDL)、二硬脂酸二正丁基锡、二马来酸二正丁基锡、二油酸二正丁基锡、二-2-乙基己酸二正辛基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正辛基锡、二马来酸二正辛基锡、二月桂酸二正辛基锡、二正丁基氧化锡、三辛二酸甲酯基苯基锡、丁酸锡、三-2-乙基己酸丁基锡、环烷酸锡、三蜡酸异丁基锡、辛酸锡、酒石酸三乙基锡和二正辛基氧化锡。
6.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中组分(e)能够包括含有以下描绘的基团(1)至基团(4)中的一个或多个基团的直链或支链有机分子:
其中每个R4、R5、R6、R7和R8可以相同或不同,并且可以选自氢、烷基基团、环烷基基团、苯基基团、芳烷基基团。
7.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中组分(e)包括胍、四甲基胍,例如具有结构(CH3)2N–C=NH(N(CH3)2)的1,1,3,3-四甲基胍(TMG)、二丁胺、乙二胺、三亚乙基叔胺和二亚乙基三胺中的多种之一。
8.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,所述单部分RTV有机硅组合物能够作为糊剂施加到两个相邻基材表面之间的接缝,其中在固化之前,所述单部分RTV有机硅组合物能够在所述接缝处被加工以提供表面平滑的料团,所述料团将保持在其指定位置,直到其固化成粘附到所述相邻基材表面的弹性体。
9.根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,所述单部分RTV有机硅组合物能够粘附到聚氯乙烯基材。
10.一种有机硅弹性体,所述有机硅弹性体是通过固化根据任一前述权利要求所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物获得的反应产物。
11.根据权利要求10所述的有机硅弹性体,其中所述有机硅弹性体是透明的和/或半透明的和/或非染色的。
12.一种通过将所有成分混合在一起来制备根据权利要求1至8中任一项所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物的方法。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物在外立面、绝缘玻璃、窗户构造、机动车、太阳能和建筑领域中作为密封剂的用途。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物作为具有良好粘附轮廓的密封剂的用途。
15.一种用于填充两个基材之间的空间以在所述两个基材之间创建密封的方法,所述方法包括:
a)提供根据权利要求1至9中任一项所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,以及
b)将所述有机硅组合物施加到第一基材,并使第二基材与已经施加到所述第一基材的所述有机硅组合物接触,或
c)用所述有机硅组合物填充由第一基材和第二基材的布置形成的空间,并且使所述有机硅组合物固化。
16.根据权利要求15所述的用于填充两个基材之间的空间的方法,其中通过挤出或通过密封剂枪引入所述密封剂组合物来填充所述空间和/或其中所述亚态之一是聚氯乙烯(PVC)。
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