CN1293124C - 可交联的硅氧烷-脲共聚物 - Google Patents

可交联的硅氧烷-脲共聚物 Download PDF

Info

Publication number
CN1293124C
CN1293124C CNB2004100635631A CN200410063563A CN1293124C CN 1293124 C CN1293124 C CN 1293124C CN B2004100635631 A CNB2004100635631 A CN B2004100635631A CN 200410063563 A CN200410063563 A CN 200410063563A CN 1293124 C CN1293124 C CN 1293124C
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
carbon atom
multipolymer
group
sir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100635631A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1576298A (zh
Inventor
恩斯特·泽尔贝廷格
沃尔夫冈·齐凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG filed Critical Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Publication of CN1576298A publication Critical patent/CN1576298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1293124C publication Critical patent/CN1293124C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0895Manufacture of polymers by continuous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/61Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/458Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyurethane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/20Compositions for hot melt adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00Compositions for sealing or packing joints

Abstract

本发明涉及一种可与水交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物、一种制备可交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物的方法、及其用途;包括可交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物的可交联组合物、所述可交联组合物的制备方法、其硫化处理及所得硫化物的用途。

Description

可交联的硅氧烷-脲共聚物
                      技术领域
本发明涉及一种可与水交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物、一种制备可交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物的方法、及其用途;包括可交联的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物的可交联组合物、所述可交联组合物的制备方法、其硫化处理及所得硫化物的用途。
                      背景技术
已知的有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物由具有氨基烷基端的硅氧烷和二异氰酸酯的共聚合制得(Polymer,25卷(1984),1800页—)。
由于在脲基间形成氢键,这些共聚物可为热塑性弹性体。结果,这种共聚物在软化点以上可塑,但在软化点以下具弹性。因此,其可作为,例如,热熔粘合剂。然而,当作为热熔粘合剂时,这种共聚物的缺点当温度升至高于软化点时粘合是可逆的。而且,由这种共聚物形成的模制件或粘合需要接受冷风(cold flow)处理,因为即便在低于软化点时,氢键也可能经历连续断裂和重新形成,从而可能引起变形,并因此达不到想要的功能。所述热塑性弹性体的应用范围被限制在不加高温和/或力量的情况下。
此问题的一个解决方案是再使用热可逆的共价键交联各聚合物链。在使用(例如)三功能性单元交联所述热塑性弹性体时,可能会使其加工特性(例如熔化粘度)会受到不利的影响。应用后的交联因此会更明显。
欧洲专利EP 0 250 248 B1、EP 0 822 952 A1和德国专利DE 10113 980 A1描述了一种有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物,其提供例如可与水交联的硅烷基端基。这使得在以液体熔化状态使用后可以通过这些端基形成交联。特别是,对于具有低的端基浓度的长链嵌段共聚物,然而,可形成的交联密度很低,但另一方面,为使其具有热塑性,嵌段共聚物的聚合度必须高。
                      发明内容
因此,本发明的目的是提供一种有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物,其具有良好的热塑加工特性,且其中可与水交联的基团的数量可调整,并独立于聚合物链长。通过改变独立于聚合物链长的可与水交联的基团的数量,可设定由这种共聚物产生的硫化物的力学强度,因为力学强度取决于附加交联位点的密度。应满足的另一个需求是对硅酸盐表面的改进粘着。
本发明于是提供一种式(I)的共聚物:
(A)a(B)b(C)c    (I)
其中
(A)为式(II):
-[NH-Z-NH-CO-ND-Y-SiR2-(O-SiR2)r-O-SiR2-Y-ND-CO]-    (II)
(B)为式(III):
-[NH-Z-NH-CO-ND-Y-Si(OR1)oR2-o-(O-SiR2)n-O-Si(OR1)oR2-o-Y-ND-CO]-
(III)
(C)为式(IV):
-[NH-Z-NH-CO-E-X-E-CO]-    (IV)
其中
X为具有1至700个碳原子的亚烷基,其任选被氟、氯、C1-C6-烷基或C1-C6-烷基酯取代,其中非紧邻的亚甲基单元可由-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基置换,或为具有6至22个碳原子的亚芳基;
Y为具有1至30个碳原子的亚烷基,其中非紧邻的亚甲基单元可由-O-基置换,或为具有6至22个碳原子的亚芳基,
Z为具有1至30个碳原子的二价烃基,其任选被氟或氯取代,
D为氢、取代或未取代的烃基,或R2-Si-X-NH2基,
E为氧原子或氨基-NR2-,
R为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
R1为可水解基,其选自氢、具有1至20个碳原子且任选被氟或氯取代的单价烃基、-(C=O)-R和-N=CRR3
R2为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有6至22个碳原子的芳基,
R3为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
n为自1至4000的数,
r为自1至4000的数,
o为1或2,
a至少为0,
b大于0,及
c至少为0,
条件是每个嵌段(A)、(B)和(C)可无规分布。
优选c=0和a>5*b,更优选c=0和a>10*b。
Z优选为具有1至24个碳原子的饱和亚烷基。
Y优选为具有1至3个碳原子的饱和亚烷基,更优选具3个碳原子。
R优选为烷基,更优选为甲基。
D优选为烷基或氢原子,更优选为氢原子。
X优选为聚醚基,更优选为聚丙二醇基。
E优选为氧。
OR1基优选为烷氧基,更优选为甲氧基或乙氧基。
参数r和n各自独立优选为大于0的整数,更优选大于30。
参数o优选为2。
与不含成分(C)的本发明共聚物相比,包括成分(C)的本发明共聚物形成更硬的材料,这是因为其含有更多的氢键。若成分(C)的比值超过了临界值,会降低本发明共聚物的透明度,共聚物变模糊。优选的聚合物为其中c为0的聚合物,因为这样其中便仅存在硅氧烷链,从而聚合物具有如高透明度和UV稳定性,以及例如低表面能的优点。
明显地通过适当选择本发明共聚物中硅烷醇基团的数目,可以改进硅酸盐表面的粘着。
即便不添加填充剂,本发明的共聚物具有良好的力学性能。本发明的共聚物的突出之处还在于作为聚有机硅氧烷其具有优异的物理性能,例如低的玻璃态转化温度、透明度、对UV光的抗性、低的表面能量、低疏水性、良好的介电性质及高透气性。本发明共聚物的其它优点为:高的热和氧化稳定性及对烃溶剂的溶胀和分解具良好的抗性。通过使用增链剂(如有机二胺或二羟基化合物)还可以改进剥离强度和剥离抗性、可印刷性、强力强度和撕裂抗性或水汽渗透性等特性。
本发明还提供了一种制备本发明式(I)共聚物的方法,其包括在任选的至少一种溶剂中使如下物质发生化学反应:
(1)至少一种式(V)的聚合物
H-ND-Y-Si(OR1)oR2-o-(O-SiR2)n-O-Si(OR1)oR2-o-Y-ND-H    (V)
(2)至少一种式(VI)的二异氰酸酯
OCN-Z-NCO    (VI)
或嵌段二异氰酸酯或聚异氰酸酯,Z为二价基,其选自亚芳基、亚烷基和亚芳基烷基,
(3)任选的式(VII)的聚合物
H-ND-Y-SiR2-(O-SiR2)r-O-SiR2-Y-ND-H    (VII),
(4)任选的式(VIII)的化合物
H-E-X-E-H    (VIII),
(5)任选的增链剂,其选自二胺、二醇和式(VI)的具有异氰酸酯基端基的二羟基化合物或它们的混合物,及
(6)任选的一种催化剂,其促进异氰酸酯基加成到式V和VII的聚合物以及式VIII的化合物的活性基上,
其中X、Y、Z、D、R、R1、R2、R3和o如上面界定。
本发明的共聚物优选在0至100℃的溶液中制备。另一方面,在没有溶剂的情况下,本发明共聚物优选制备方法优选在高于式(I)共聚物的软化点的温度下进行。
优选对制备本发明共聚物的反应物的化学计量进行选定,使得异氰酸酯基与异氰酸酯-反应基的摩尔比在自0.9∶1至1.3∶1的范围,更优选自0.95∶1至1.05∶1及特别优选为1∶1。于是,可得到式(I)所示的含异氰酸酯基和不含异氰酸酯基的两种共聚物。
本发明的共聚物也可采用本领域人员熟知的例如用于合成聚氨酯(预)聚合物的方法制备。合成可在溶液中或优选在无溶剂下进行。
所述方法可分批进行或优选可以连续方式进行;即其可在行星式混合机或在压出机中进行。
式(I)的未交联共聚物的制备和加工可采用适用于可与水交联的聚合物或热塑性弹性体的常规加工方法:例如通过挤压、注射成型、吹出成型和真空热成型。因此,本发明的共聚物可例如用作热熔粘合剂。还可以象熔融物一样对其进行处理,例如在注射成型。也可以象溶液或乳化液或悬浮液一样对其进行处理,例如为了对表面进行浸渍。
本发明式(I)共聚物的优选应用为其作为粘合剂和密封材料成分的用途;作为热塑性弹性体的原料,如电缆包皮、胶管、封膜和键盘垫;作为薄膜,如选择性透气膜;作为聚合物混和物的添加剂;或用于涂布,例如防粘涂层、组织相容涂层、阻燃涂层及作为生物相容材料。进一步应用的可能性为密封材料、聚合物加工的添加剂、防污涂层、化妆品、护理产品、涂料添加剂、用于洗衣清洁剂剂和纺织品处理中的辅助剂、用于树脂改性或沥青改性。
本发明的共聚物可用于多种应用中,例如用于密封材料、粘合剂中;作为纤维材料;塑料添加剂,例如作为抗冲改性剂或阻燃剂;作为消泡剂配方;作为高效聚合物(热塑物、热塑性弹性体、弹性体);作为电子组件的包装材料;用于绝缘材料或屏蔽材料中;用于电缆包皮中;用于防污材料中,作为擦洗、清洗或磨光产品的添加剂;作为护理组合物的添加剂;作为木材、纸张和纸板的涂布材料;作为脱模剂;作为医学应用的生物相容材料如隐形眼镜;作为纺织品纤维或纺织品布料的涂布材料;作为天然物质如皮革和毛皮的涂布材料;例如用作薄膜材料;及作为用于光活性系统的材料:例如用于平版印刷技术、光学数据取得或光学数据传送。
优选用途包括使用本发明的共聚物作为例如,胶带和标签的脱膜涂层;纺织品的纤维涂层;热塑加工的助挤剂;医学设备,如导管、点滴袋或点滴管;热熔粘合剂;压敏粘合剂;汽车工业中可上面漆或喷涂的组分;聚合物改性的添加剂,如增塑剂或抗冲改性剂;层合安全玻璃的薄膜或建筑工业的接点密封材料。
本发明的共聚物可用于目前有机聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物可用的任何地方。
本发明的式(I)共聚物特别适宜用于可交联的组合物中。优选用于可在室温下交联的组合物。
本发明还提供了一种包括本发明的式(I)共聚物的可交联组合物。
特别优选具有如下组成的可交联组合物:
(a)本发明的式(I)共聚物,
(b)至少一种硅烷基交联剂,
(c)有效量的至少一种催化剂,
(d)至少一种增强或非增强填料或增强或非增强填料的混合物,
(e)根据需要的粘着促进剂,及
(f)根据需要的其他辅助剂,其选自增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、光稳定剂和颜料。
本发明的可交联组合物优选为双组分材料,其中第一组分A包括组分(a)、任选的(d)和根据需要的(f),第二组分B包括组分(b)、任选的(c)、根据需要的(e)和根据需要的(f)。为提供成分A和B,可能需要将所用的各成分彼此以目前已知的任何合适方式混合。该混合优选在室温下,或在未提供加热或冷却的情况下将各成分在室温下混合时自动达到的温度下,并在常压下(即,约900至1100百帕下)进行。或者此混合可根据需要在更高或更低压力下进行:例如在更低的压力下进行,以期避免混入气体。
优选本发明材料的制备和保存在基本上无水的条件下进行,以防止材料的过早反应。
填充剂(d)可为目前已用于可交联材料的任何填充剂。填充剂的实例为增强填料,其为具至少30平方米/克的BET比表面积的填充剂,如碳黑、火成二氧化硅、沉淀硅石和硅-铝混合氧化物,这些填充剂可以经疏水化处理;至于非增强填料,其为具少于30平方米/克的BET比表面积的填充剂,如石英粉、白硅石、硅藻土、硅酸钙、硅酸锆、高岭土(例如膨润土)、沸石(其包括分子筛,如铝硅酸钠)、金属氧化物(如氧化铝和氧化锌及其混合氧化物)、金属氢氧化物(如氢氧化铝)、硫酸钡、碳酸钙、石膏、氮化硅、碳化硅、氮化硼、玻璃粉、碳粉和聚合物粉及中空玻璃和塑胶珠。
填充剂(d)优选包括火成二氧化硅或碳黑或其混合物,特别优选具有至少30平方米/克的BET比表面积的碳黑。
若本发明的组合物包含填充剂(d)时,其量优选自1至50重量%,优选自2至30重量%。
本发明的可交联组合物也可根据需要包括其他有机聚硅氧烷。在此,本发明的可交联组合物优选包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。优选使用这些成分来调整其加工特性,如粘度或使用寿命,并优选使用具有100至500.000mPas粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷优选以1至20重量份的量使用,更优选2至10重量份,均基于100重量份的组分(a)。
交联剂(b)可为目前用于缩合-可交联材料的任何交联剂。交联剂(b)的实例为有机氧基硅烷和其部分水解物,如四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷及其部分水解物。
优选的交联剂(b)为四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷和四正丙氧基硅烷,而以四乙氧基硅烷和四正丙氧基硅烷为特别优选。
本发明的可交联组合物优选含有0.05至10重量份的交联剂(b),更优选0.2至5重量份,均基于100重量份的组分(a)。
粘着促进剂(e)可使用目前用于缩合-可交联材料的全部粘着促进剂。粘着促进剂(e)的实例为具有可水解基和SiC-键结的乙烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、酸酐,酸、酯或醚基的硅烷以及其部分和混合水解物。
优选使用的粘着促进剂(e)为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷,其中特别优选3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
若本发明的材料包括粘着促进剂(e)时,其量优选为0.01至5重量份,更优选为0.5至4重量份,均基于100重量份的组分(a)。
对于催化剂(c),可使用本领域技术人员熟知的所有缩合催化剂。
缩合催化剂(c)的实例为钛酸丁酯和有机锡化合物,如二月桂酸二正丁基锡和二乙酸二正丁基锡、其与上述作为交联剂和粘着促进剂的烷氧基硅烷的反应产物,以及二烷基锡氧化物在上述作为交联剂和粘着促进剂的烷氧基硅烷中的溶液,其中优选二月桂酸二正丁基锡和硅酸四乙酯中的氧化二丁基锡,特别优选二月桂酸二正丁基锡。
若本发明的可交联组合物包括催化剂(c)时,其量优选0.01至3重量份,更优选0.05至2重量份,均基于100重量份的组分(a)。
根据需要使用的其他物质(f)优选为抗氧化剂和光稳定剂。
若使用组分(f)时,其量优选0.01至5重量份,更优选0.05至4重量份。
本发明的可交联组合物的各种组分可以是一种此类组分或者至少两种不同的此类组分的混合物。
对于本发明组合物的交联,优选空气的正常水含量为足够的。本发明组合物的交联优选在室温下进行。根据需要,其也可在高于或低于室温的温度下(如在-5至15℃或在30至50℃下)进行,并例如在超过空气正常水含量的环境下进行。交联优选在100至1100百帕的压力下,特别是在常压下进行。
包括本发明式(I)共聚物的本发明可交联组合物通过本领域技术人员熟知的方法制备,如使用压出机、混合机、辊轧机或动态或静态混合机。本发明的组合物可以分批或连续制备。优选连续制备。
在本发明组合物中,通过混合,使得本发明式(I)共聚物的性质(如对塑料的粘着)得到额外的改进。
本发明还提供了一种制备硫化物的方法,包括使用至少一种本发明的式(I)共聚物,所述方法包括以下的步骤:
(I)将以下物质混合
(a)至少一种式(I)的共聚物,
(b)至少一种硅烷基交联剂,
(c)有效量的至少一种催化剂,
(d)至少一种增强或非增强填料或增强或非增强填料的混合物,及
(e)根据需要的其他辅助剂,其选自增塑剂、稳定剂、粘着促进剂、抗氧化剂、阻燃剂、光稳定剂和颜料,
和根据需要添加一种或多种溶剂,
(II)将可水解基-OR1水解,以形成硅烷醇基,及
(III)将形成的硅烷醇基缩合。
通过水解反应并使形成的硅烷醇基缩合可制得本发明共聚物的硫化物。水解反应可通过用湿气或蒸汽、水浴或含水溶液与本发明的式(I)共聚物或用本发明的式(I)共聚物处理过的产物接触来进行。硫化处理也可以使用包括本发明共聚物的配方的组分来进行。可能的组分为盐水合物或彼此反应并放出水的物质。除纯聚合物外,也可使用包括用以制备硫化物的本发明共聚物的配方。
与现有技术的非交联热塑性硅氧烷-脲共聚物相比,本发明共聚物的硫化物具有更高的硬度和更大的100%应力值。与根据现有技术的具有可交联硅烷基末端的可比嵌段共聚物相比,在聚合物链内的硅烷基上进行的附加的硅氧烷交联,可以在硫化物中产生实质上更高的断裂伸长。
由于本发明共聚物的硫化物的交联,其不再具有可塑性,也不能再流动,因此尺寸稳定。总之,本发明的硫化物具有更好的力学性能,并因此可用于更广的领域。
本发明的硫化物优选用作粘合剂,其包括如热熔粘合剂或PSA(压敏粘合剂);密封材料;纸张、纺织品、纤维或硅酸盐表面的涂层;浸渍物;涂料;组合物的组分;聚合物的添加物;用于医学目的的模制件和成分以及用于汽车制造或层合玻璃。
上面所用通式中的全部符号在各例中具有各自独立的意义。
下面的实施例用于描述本发明的优选实施方式,但不限制其范围。力学性能依照德国工业标准DIN 53504和53505测定。具有氨基丙基端的聚二甲基硅氧烷根据欧洲专利EP 1201 699制备。
                实施例1(非本发明):
为制备具有氨基丙基二甲氧基硅烷基端基的聚二甲基硅氧烷,将500重量份的具有硅烷醇基端且粘度为50mPas的聚二甲基硅氧烷与150重量份的氨基丙基三甲氧基硅烷混合,并在12小时后将挥发物经短径蒸馏从混合物中除去。
                    实施例2:
20重量份的具有氨基丙基端基的聚二甲基硅氧烷(其具有2890克/摩尔的摩尔重量和50mPas的粘度)和10重量份的得自实施例1的具有氨基丙基二甲氧基硅烷基端基的聚二甲基硅氧烷(其具2950克/摩尔的摩尔重量和60mPas的粘度)溶于40重量份的四氢呋喃(THF)中,并在无水环境下逐滴缓慢加入含有3重量份的六亚甲基二异氰酸酯的10重量份四氢呋喃。温度升至32℃,然后在50℃下将混合物加热2小时。将溶液经倒入约2毫米深的PTFE模子中,并在无水环境下蒸发溶剂。得到1毫米厚的片状材料,从中切出试验样品。S2杆的力学数据列于表1中。再将所述片状材料在23℃/50%相对湿度(RH)下保存1天,然后在水中保存1天,并随后测定其力学数据。
                    实施例3:
在浇铸如实施例2的片状材料之前,将0.3重量份的锡缩合催化剂(氧化二丁基锡在硅酸四乙酯中的溶液,约14重量%锡)混入80重量份的实施例2中制备的溶液中。在23℃/50%相对湿度下保存1天之前和之后的力学数据列于表1中。
                    实施例4:
将0.77重量份的异佛尔酮二异氰酸酯引入长径比为25∶1的对转25毫米双螺旋压出机(Collin制造)的第1区中。在对转25毫米双螺旋压出机的第2区引入9重量份的具有氨基丙基端基的聚二甲基硅氧烷(摩尔重量为2890克/摩尔,粘度为50mPas)和1重量份的得自实施例1的具有氨基丙基二甲氧基硅烷基端基的聚二甲基硅氧烷(摩尔重量为2950克/摩尔,粘度为60mPas)的混合物,这些成分在压出机中反应以形成热塑性弹性体。将压出机中挤出的束状物料在空气中冷却,并随后将其粒化。压出机加热区的温度如下:第1区25℃,第2区90℃,第3区175℃,第4区175℃,第5区140℃及第6区(铸模)100℃。
              实施例5(非本发明):
将30重量份的具有氨基丙基端基的聚二甲基硅氧烷(摩尔重量为2890克/摩尔,粘度为50mPas)溶于40重量份的四氢呋喃中,在无水环境下逐滴缓慢加入含有3重量份的异佛尔酮二异氰酸酯的10重量份四氢呋喃。温度经升至30℃,将混合物在50℃下再加热2小时。如实施例2中所述制得片状材料。本实施例显示在没有可交联基的情况下,并不发生进一步交联。
             实施例6(非本发明):
将30重量份(重量份)的具有氨基丙基端基的聚二甲基硅氧烷(摩尔重量为2890克/摩尔,粘度为50mPas)溶于40重量份的四氢呋喃(THF),然后在无水环境下逐滴缓慢加入含有2.9重量份的六亚甲基二异氰酸酯和0.1重量份的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的10重量份四氢呋喃。温度升至35℃,将混合物在50℃下再加热2小时。如实施例2中所述制得片状材料。本实施例显示无最初强度,且在仅有少量末端可交联基的情况下,仅形成少量的进一步交联。
                                   表1
实施例 保存条件                 力学数据   应力值100%
 硬度[Shore A]   TS[Mpa]   BE[%] [MPa]
  2   1天,25℃/0%RH  35   0.56   663   0.47
  1天,25℃/50%RH1天,水中  43   1.16   716   0.82
  3   1天,25℃/50%RH  54   1.95   139   1.65
  5   1天,25℃/50%RH1天,水中  31   0.71   204   0.64
  6   1天,25℃/0%RH  24   0.37   15   0
  1天,25℃/50%RH1天,水中  66   0.7   270   0.62

Claims (12)

1、一种式(I)的共聚物:
(A)a(B)b(C)c    (I)
其中
(A)为式(II):
-[NH-Z-NH-CO-ND-Y-SiR2-(O-SiR2)r-O-SiR2-Y-ND-CO]-   (II)
(B)为式(III):-[NH-Z-NH-CO-ND-Y-Si(OR1)oR2-o-(O-SiR2)n-O-Si(OR1)oR2-o-Y-ND-CO]
                                                 -(III)
(C)为式(IV):
-[NH-Z-NH-CO-E-X-E-CO]-                     (IV)
其中
X为聚醚基团;
Y为具有1至30个碳原子的饱和亚烷基,
Z为具有1至30个碳原子的二价烃基,
D为氢、取代或未取代的烃基,或R2-Si-X-NH2基,
E为氧原子或氨基-NR2-,
R为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
R1为可水解基,其选自氢、具有1至20个碳原子且任选被氟或氯取代的单价烃基、-(C=O)-R和-N=CRR3
R2为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有6至22个碳原子的芳基,
R3为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
n为自1至4000的数,
r为自1至4000的数,
o为1或2,
a至少为0,
b大于0,及
c至少为0,
其中,任选每个嵌段(A)、(B)和(C)是无规分布的。
2、如权利要求1的共聚物,其中OR1为烷氧基。
3、如权利要求1或2的共聚物,其中C的数值为0。
4.一种制备式(I)共聚物的方法,其包括使如下物质发生化学反应,并任选所述化学反应在一种或多种溶剂中进行:
(1)至少一种式(V)的聚合物
H-ND-Y-Si(OR1)oR2-o-(O-SiR2)n-O-Si(OR1)oR2-o-Y-ND-H    (V)
(2)至少一种式(VI)的二异氰酸酯
OCN-Z-NCO    (VI)
或嵌段二异氰酸酯或聚异氰酸酯,Z为二价基,其选自亚芳基、亚烷基和亚芳基烷基,
(3)任选的式(VII)的聚合物
H-ND-Y-SiR2-(O-SiR2)r-O-SiR2-Y-ND-H    (VII),
(4)任选的式(VIII)的化合物
H-E-X-E-H    (VIII),
(5)任选的增链剂,其选自二胺、二醇和式(VI)的具有异氰酸酯基端基的二羟基化合物或它们的混合物,及
(6)任选的一种催化剂,其促进异氰酸酯基加成到式V和VII的聚合物以及式VIII的化合物的活性基上,
其中:
X为具有1至700个碳原子的亚烷基,其任选被氟、氯、C1-C6-烷基或C1-C6-烷基酯取代,其中非紧邻的亚甲基单元可由-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基置换,或为具有6至22个碳原子的亚芳基,
Y为具有1至30个碳原子的亚烷基,其中非紧邻的亚甲基单元可由-O-基置换,或为具有6至22个碳原子的亚芳基,
Z为具有1至30个碳原子的二价烃基,其任选被氟或氯取代,
D为氢、取代或未取代的烃基,或R2-Si-X-NH2基,
E为氧原子或氨基-NR2-,
R为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
R1为可水解基,其选自氢、具有1至20个碳原子且任选被氟或氯取代的单价烃基、-(C=O)-R和-N=CRR3
R2为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有6至22个碳原子的芳基,
R3为具有1至20个碳原子的单价烃基,其任选被氟或氯取代,
o为1或2。
5、一种如权利要求1至3中任一项的共聚物的以下用途:作为粘合剂和密封材料的成分;作为热塑性弹性体的原料;聚合物混和物中的添加剂;和涂料。
6、一种可交联组合物,其包括至少一种如权利要求1至3中任一项的式(I)共聚物。
7、权利要求6的可交联组合物,其包括
(a)如权利要求1至3中任一项的式(I)共聚物,
(b)至少一种硅烷基交联剂,
(c)有效量的至少一种催化剂,
(d)至少一种增强或非增强填料或增强或非增强填料的混合物,
(e)根据需要的粘着促进剂,及
(f)根据需要的其他辅助剂,其选自增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、光稳定剂和颜料。
8、一种如权利要求6或7的组合物的硫化物。
9、如权利要求8的硫化物,其中OR1为烷氧基。
10、如权利要求8或9的硫化物,其中c的数值为0。
11、一种制备如权利要求8至10中任一项的硫化物的方法,其包括以下的步骤
(I)混合
(a)至少一种如权利要求1至3中任一项的式(I)共聚物,
(b)至少一种硅烷基交联剂,
(c)有效量的至少一种催化剂,
(d)至少一种增强或非增强填料或增强或非增强填料的混合物,
(e)根据需要的粘着促进剂,及
(f)根据需要的其他辅助剂,其选自增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、光稳定剂和颜料,
并根据需要添加一种或多种溶剂,
(II)将可水解基-OR1水解以形成硅烷醇基,及
(III)将形成的硅烷醇基缩合。
12、一种如权利要求8至10中任一项的硫化物的以下用途:作为粘合剂;密封材料;纸张、纺织品、纤维或硅酸盐表面的涂层;和聚合物添加剂。
CNB2004100635631A 2003-07-10 2004-07-12 可交联的硅氧烷-脲共聚物 Expired - Fee Related CN1293124C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10331287.0 2003-07-10
DE10331287 2003-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1576298A CN1576298A (zh) 2005-02-09
CN1293124C true CN1293124C (zh) 2007-01-03

Family

ID=33441708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100635631A Expired - Fee Related CN1293124C (zh) 2003-07-10 2004-07-12 可交联的硅氧烷-脲共聚物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7345131B2 (zh)
EP (1) EP1496079B1 (zh)
JP (1) JP4116596B2 (zh)
CN (1) CN1293124C (zh)
DE (1) DE502004000020D1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006028927A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Henkel Corporation Silicone-containing hot-melt compositions
EP1802697B1 (en) * 2004-10-20 2011-07-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Additive package for thermoplastic condensation polymers
US8062729B2 (en) 2005-01-14 2011-11-22 Ndsu Research Foundation Polymeric material with surface microdomains
DE102005020756B4 (de) 2005-05-02 2007-07-26 Adtracon Gmbh Packmittel, Verfahren zur Weiterverarbeitung des Schmelzklebstoffs im schmelzklebstoffenthaltendem Packmittel, Verfahren zur Beschickung des Packmittels
WO2006121937A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Ndsu Research Foundation Anti-fouling materials containing polyamine cross-linked polysiloxanes
EP1913060A4 (en) 2005-07-29 2008-11-26 Ndsu Res Foundation FUNCTIONALIZED POLYSILOXANE POLYMERS
EP1780213A1 (en) 2005-10-27 2007-05-02 3M Innovative Properties Company Silicon-urea-azolides, their preparation and use in the preparation of silicones with isocyanate terminal groups
JP4788551B2 (ja) * 2005-11-30 2011-10-05 東レ株式会社 皮革様シート状物、その製造方法、並びにそれを用いてなる内装材、衣料用資材及び工業用資材
EP1963899B1 (en) 2005-12-23 2013-08-28 3M Innovative Properties Company Films including thermoplastic silicone block copolymers
KR101309394B1 (ko) * 2005-12-23 2013-09-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 열가소성 실리콘 블록 공중합체를 포함하는 다층 필름
DE102006009004A1 (de) * 2006-02-23 2007-09-06 Sustech Gmbh & Co. Kg Multifunktionelle sternförmige Präpolymere, deren Herstellung und Verwendung
US7989074B2 (en) 2006-06-09 2011-08-02 Ndsu Research Foundation Thermoset siloxane-urethane fouling release coatings
US8168726B2 (en) * 2006-06-22 2012-05-01 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Process for making polysiloxane/polymide copolymer blends
US8247514B2 (en) * 2006-09-01 2012-08-21 Momentive Performance Materials Inc. Silylated polyurethane compositions and adhesives therefrom
US8247079B2 (en) * 2006-09-01 2012-08-21 Momentive Performance Materials Inc. Laminate containing a silylated polyurethane adhesive composition
US7625978B1 (en) * 2006-10-27 2009-12-01 Henkel Corporation Moisture curable silicone urea hot melt reinforced by organic polymers
DE102006056379A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Wacker Chemie Ag Siloxan-Harnstoff-Copolymere
US8372384B2 (en) 2007-01-08 2013-02-12 Ndsu Research Foundation Quaternary ammonium functionalized cross-linked polyalkylsiloxanes with anti-fouling activity
EP2102261B1 (en) * 2007-01-12 2010-09-15 Dow Corning Corporation Silicone-containing composition
FR2912489B1 (fr) * 2007-02-09 2010-04-23 Porcher Ind Materiau isolant thermique multicouche comprenant un adhesif a base de silicone.
WO2009025924A2 (en) * 2007-06-11 2009-02-26 Ndsu Research Foundation Anchored polysiloxane-modified polyurethane coatings and uses thereof
US8053535B2 (en) 2007-07-11 2011-11-08 Ndsu Research Foundation Polysiloxanes with anti-fouling activity
US8709394B2 (en) 2007-09-28 2014-04-29 Ndsu Research Foundation Antimicrobial polysiloxane materials containing metal species
JP4513986B2 (ja) * 2007-12-07 2010-07-28 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池セパレータ用シール材料、セパレータシール、及びセパレータ
US8071706B2 (en) 2008-02-13 2011-12-06 Ndsu Research Foundation Siloxane polymer containing tethered levofloxacin
US20100004202A1 (en) * 2008-02-15 2010-01-07 Ndsu Research Foundation Quaternary ammonium-functionalized-POSS compounds
US8623127B2 (en) 2008-02-18 2014-01-07 Empire Technology Development Llc Metal mold, process for manufacturing the same, and molded article produced using the mold
KR20110056514A (ko) * 2008-08-20 2011-05-30 헨켈 코포레이션 몰드 실러의 제조 방법, 몰드 실러 어셈블리 및 그의 조성물
IT1393683B1 (it) * 2009-04-01 2012-05-08 Intercos Italiana Polvere cosmetica rivestita con alcossi siliconi.
US20110129676A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Bravet David J Multi-layered front sheet encapsulant for photovoltaic modules
BR112012024535A2 (pt) * 2010-03-29 2020-07-28 Basf Se método de ligação de adesivo de fusão, e, película, artigo de moldagem por injeção ou extrusado.
US9029491B2 (en) * 2010-12-22 2015-05-12 Teknologisk Institut Repellent coating composition and coating, method for making and uses thereof
US8481655B2 (en) 2011-07-27 2013-07-09 Wacker Chemical Corporation Copper complexes of amino-functional organosilicon compounds and their use
CN104761697B (zh) * 2014-01-02 2017-12-26 上海移宇科技股份有限公司 一种生物传感器的膜层及制备方法
CN103804689B (zh) * 2014-02-27 2017-01-04 湖北大学 一种聚脲专用耐抗污的有机硅低聚物及其制备方法
CN108473647B (zh) * 2015-10-30 2021-01-29 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 涂剂组合物用于对容器进行衬里的用途
CN109415514A (zh) * 2016-06-17 2019-03-01 汉高股份有限及两合公司 基于聚硅氧烷的气凝胶
CN108752904B (zh) * 2018-03-28 2020-11-27 佛山科学技术学院 一种超疏水聚氨酯弹性体及其制备方法
EP3870668A1 (en) 2018-10-22 2021-09-01 Chevron U.S.A. Inc. Ph control in fluid treatment
CN111117489B (zh) * 2018-10-31 2022-01-07 娄从江 一种快速成膜和高阻隔性硅烷改性类建筑密封胶的底涂剂
CN113045728B (zh) * 2021-03-23 2022-08-19 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种含位阻脲键的热熔型耐低温有机硅-聚脲共聚物粘合剂及其制备与应用方法
CN113897171B (zh) * 2021-10-29 2023-02-03 成都硅宝科技股份有限公司 高位移脱醇型阻燃防火密封胶的制备方法
CN114456341A (zh) * 2022-03-29 2022-05-10 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性聚氨酯材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1371395A (zh) * 1999-08-31 2002-09-25 巴斯福股份公司 基于含有氨基甲酸酯和/或脲官能团的低聚物和聚合物的化妆品
WO2002077072A1 (de) * 2001-03-22 2002-10-03 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Silanterminiertes polydiorganosiloxan-urethan-copolymer
CN1396958A (zh) * 2000-01-27 2003-02-12 拜尔公司 赋予疏水性的聚硅氧烷

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2110391T3 (es) 1986-06-20 1998-02-16 Minnesota Mining & Mfg Copolimero de bloques, metodo para preparar el mismo, precursores de diamina del mismo metodo, metodo para preparar tales diaminas y productos finales que comprenden el copolimero de bloques.
KR100427675B1 (ko) * 1995-04-25 2004-07-27 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 폴리디오르가노실록산올리고우레아세그먼트를가진공중합체와그들의제조방법
DE19632430C1 (de) * 1996-08-12 1998-02-12 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von nicht-wäßrigen Dispersionen und deren Verwendung
DE10051886C1 (de) 2000-10-19 2002-01-10 Consortium Elektrochem Ind Herstellung von aminofunktionellen Siloxanen
DE10141235A1 (de) * 2001-08-23 2003-03-27 Consortium Elektrochem Ind Feuchtigkeitsvernetzende elastische Zusammensetzung
US6750309B1 (en) * 2002-05-17 2004-06-15 Henkel Corporation Methacrylated polyurethane copolymers with silicone segments containing alkoxysilyl groups

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1371395A (zh) * 1999-08-31 2002-09-25 巴斯福股份公司 基于含有氨基甲酸酯和/或脲官能团的低聚物和聚合物的化妆品
CN1396958A (zh) * 2000-01-27 2003-02-12 拜尔公司 赋予疏水性的聚硅氧烷
WO2002077072A1 (de) * 2001-03-22 2002-10-03 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Silanterminiertes polydiorganosiloxan-urethan-copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
JP4116596B2 (ja) 2008-07-09
CN1576298A (zh) 2005-02-09
EP1496079B1 (de) 2005-07-06
JP2005029795A (ja) 2005-02-03
EP1496079A1 (de) 2005-01-12
DE502004000020D1 (de) 2005-08-11
US20050009985A1 (en) 2005-01-13
US7345131B2 (en) 2008-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1293124C (zh) 可交联的硅氧烷-脲共聚物
CN1288192C (zh) 有机聚硅氧烷/聚脲/聚氨基甲酸酯嵌段共聚物
CN1246388C (zh) 热塑性聚氨酯-硅氧烷弹性体
KR930008187B1 (ko) 급속경화성 옥시모-에톡시 관능적 실록산 밀봉제
CN1861688B (zh) 室温可固化的有机聚硅氧烷组合物
CN1572817A (zh) 有机聚硅氧烷/聚脲/聚氨基甲酸酯嵌段共聚物
CN1216943C (zh) 室温可固化的硅橡胶组合物
CN102027068B (zh) 聚合物组合物
CN101124274B (zh) 利用低voc硅烷的填料处理
CN1816577A (zh) 具有烷氧基硅烷端基的预聚物
CN101300319A (zh) α-乙氧基硅烷改性聚合物、其制备和用途
CN102597117A (zh) 可涂饰弹性体
CN1989179A (zh) 可交联的硅氧烷脲共聚物
CN104812844B (zh) 基于有机氧基硅烷封端聚合物的可交联组合物
CN1752146A (zh) 以有机硅化合物为主要成分的可交联组合物
CN1508187A (zh) 有机聚硅氧烷组合物及其在室温可交联的低模量组合物内的用途
CN109135660A (zh) 一种脱醇型双组分密封胶及其制备方法
CN1125139C (zh) 可通过去醇交联以制成弹性体的有机聚硅氧烷组合物
CN1155662C (zh) 室温下可固化的硅氧烷橡胶组合物
CN104662100A (zh) 光半导体元件密封用有机硅组合物以及光半导体装置
CN101111535A (zh) 不发黄的有机硅组合物
KR20110095394A (ko) 알콕시실란-말단형 폴리머를 포함하는 폴리머 블렌드
US7074875B2 (en) RTV-1 silicone elastomer compositions which crosslink by means of alkoxy groups
CN1673278A (zh) 以有机硅化合物为主要成分的可交联组合物
CN103347929A (zh) 可固化组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070103

Termination date: 20140712

EXPY Termination of patent right or utility model