CN1346384A - 有机硅氧烷组合物 - Google Patents
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Abstract
一种聚硅氧烷组合物,包含聚合物,所述聚合物带有硅氧烷单元和每分子两个或多个硅连接的羟基或可水解基团;交联剂;为烷基取代芳基化合物如重质烷基化物或烷基环脂族化合物的增量剂;和包含苯并三唑部分的UV光稳定剂。这些组合物例如可用于室温可固化的密封剂。甚至在老化时,它们仍保持澄清或透明。
Description
本发明涉及一种可固化成弹性体并且具有良好的抗返黄性能和其它抗老化作用的有机硅氧烷组合物。所述组合物例如可以用作密封材料。
固化成弹性固体的有机硅氧烷组合物是熟知的。通常,借助将具有活性端基、通常是硅醇基团的聚二有机硅氧烷与所述聚二有机硅氧烷的硅烷交联剂、例如烷氧基硅烷,酰氧基硅烷或肟基(oximo)硅烷,填料以及通常还有固化催化剂混合而得到所述组合物。这些组合物通常是在室温下暴露至大气湿度中可固化的单组份组合物或在室温条件下混合时可固化的双组份组合物。
上述可固化组合物的一种重要的应用是其作为密封剂的用途。当用作密封剂时,重要的是,该组合物具有:使之能以膏体形式应用于基材表面之间接合处的复合性能,在接合处,在固化之前,所述组合物能够起作用,从而提供一光滑的成平面的物质,所述物质将保留在其指定位置,直到其固化成粘接相邻基材表面的弹性体为止。常常希望的是,使组合物迅速固化,以便足以在若干小时内提供可靠密封;但也不能太快,以致使在应用之后不久便不能加工成希望的构形。对于特定的接合,所述固化组合物必须具有适当的强度和弹性。
在颜料化硅氧烷密封剂中,可以包括各种钝化或增强填料、如碳酸钙、滑石、玻璃微球或PVC粉末。这些填料能够起增强填料的作用并使戊酮降低。然而,当需要透明配方时,这些填料将是不合适的,并且可以将细颗粒的二氧化硅、如气相法二氧化硅用作增强填料。
一般来说,在固化之前需要具有触变性以及在固化时具有更高拉伸强度和撕裂强度性能的这些组合物,需要大量的增强填料。二氧化硅常用于打算要透明的或至少基本透明的那些组合物中,而碳酸钙常用于几乎不要求透明度的那些组合物中并且用颜料替代。
另外,在硅氧烷基密封剂配方中,通常的做法还有掺入对组合物起增塑剂作用的材料。通常,为此常常使用三甲基甲硅烷基封端的聚二有机硅氧烷(例如三甲基/甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。当在密封剂应用时以及至少随后的一段时间里,它们将起作用,但有时,在一定时间后它们将从密封剂中渗出并可能会对所述材料渗到的周围基材造成污染。
在过去考虑到降低硅氧烷密封剂组合物的成本,将许多有机材料用作增量剂或填料。这些通常可以分成两类。第一类是高挥发性溶剂,并且得到的密封剂通常称为稀释密封剂。合适溶剂的例子是甲苯或二甲苯。高挥发性溶剂在稀释密封剂中将造成许多缺陷、如高收缩率(由于溶剂的蒸发而使体积大大减小),可燃性,VOC(挥发性有机物含量),危险成份标记,健康和安全问题等等。
第二类溶剂是低挥发性溶剂或低分子量增塑剂,它们与带有活性基团的聚二甲基硅氧烷具有良好的相容性。得到的密封剂被称为“增量”密封剂并且通常显示出比稀释密封剂强得多的可接受性。所述溶剂或低分子量增塑剂能够完全或部分替代配方中的PDMS增塑剂。
许多增量剂在文献中是熟知的。其例子是低分子量聚异丁烯(PIB),磷酸酯,矿物油馏分(例如异链烷烃),聚烷基苯,特别是重质烷基化物。措辞“重质烷基化物”指的是:在精炼厂中对油进行蒸馏之后剩下的烷基化芳族物质。特别是,烷基苯增量剂、如重质烷基化物将提供有吸引力的如下性能的组合、即高沸点、与聚二有机硅氧烷聚合物基料优异的相容性(使得固化的硅氧烷密封剂具有良好至优异的透明性),低的环境影响,低的蒸汽压(并因此低的收缩率),对流变性的正面作用(降低的拉丝)等等。
这些增量剂造成高的透明性(即玻璃透明)密封剂,将是特别有用的。在以前,高透明性的硅氧烷密封剂需要仔细地与聚合物和用作填料的气相二氧化硅的屈光率进行匹配。通常,这可通过在配方中引入苯基取代的硅氧烷而实现,或者通过在配方中使用苯基取代的共聚物而更为有效地实现。因此,如上所述使用烷基苯增量剂,将提供取得透明性更为廉价的方法。
然而,当暴露至人工或自然气候老化环境中时,烷基苯增量的密封剂往往会相当迅速地返黄。在延长的气候老化时,这些增量的密封剂将继续返黄,并且还将丧失其透明性。而当利用其它增量剂、如磷酸酯或聚异丁烯时,不会发生所述返黄问题。
本申请人已找到了一种利用这些有利的增量剂,使密封剂的这些问题最小化的方法。
本发明提供了一种聚硅氧烷组合物,包含聚合物,所述聚合物带有硅氧烷单元和每分子两个或多个硅连接的羟基或可水解基团;交联剂;包含烷基取代芳基化合物或烷基环脂族化合物的增量剂;和包含苯并三唑部分的UV光稳定剂。
利用本发明的配方,增量的聚硅氧烷密封剂在气候老化时的褪色问题已减轻,并且在生产透明组合物时,实现了在老化时基本稳定的透明性。
由于可以预期的是,在气候老化时透明性的丧失是由于烷基苯增量剂的蒸发所造成的,实际上该丧失通过测量试样随时间推移的重量损失能够进行检测,因此,本发明的某些组合物所显示出的透明性保留将是特别惊人的。添加苯并三唑不会对蒸发速率产生影响,然而,由添加烷基苯所产生的有利的性能(透明性)仍将保留。
在本发明的使用的概念“包含”广义地说意指“包括”和“由…组成”。
式中R1为氢或取代基,R2和R3独立地选自氢或取代基。
合适的R1取代基的例子包括:羧酸的低级烷基酯,乙基磺酰基,氯,低级烷氧基。特别是,R1为氢或氯。
当R1为除氢以外的基团时,合适的是,它位于环的5-位上。
合适R2和R3取代基的例子包括:取代或未取代的烷基、低级烷氧基、低级烷氧羰基、环己基,苯基和氯。对于烷基基团R2和R3合适的选择性取代基包括:苯基,或基团-CO-O-C1-18烷基、该烷基部分可以被羟基基团取代或不取代,并且可以被一个或两个氧原子隔断或不隔断。
特别是,R2和R3为烷基、如甲基,叔丁基或十二烷基。当R2和R3不为氢时,它们适当地排列在苯酚环的4和/或6位上。
在此使用的措辞“烷基”指的是:具有1-30,合适的是从1-12碳原子的直链或支链烷基。同样地,烷氧基将包含这种性质的烷基,但通过氧原子连接。当与烷基或烷氧基一起使用时,在此使用的措辞“低级”包括带有1-4个碳原子的基团。在此使用的术语“烃基”和“烃”包括:烷基;环烷基;烯基;炔基;被烷基取代或未取代的芳基;或芳烷基。烯基和炔基合适的是包含2-20个碳原子并且可以是直链或支链的。芳基包括苯基和萘基。烷基取代的芳基的例子是甲苯基。芳烷基包括例如苄基和苯乙基。在此使用的术语“烃基”或“烃”包括:由碳和氢组成的有机基团,并且例如具有至少50,合适的是至多20个碳原子。该术语包括:烷基,环烷基,烯基,环烯基,炔基,环炔基,芳基,芳烷基和烷基取代的芳基、如甲苯基。
结构式(I)化合物的特定的例子是结构式(IA)的化合物
式中R1’为氢或氯,R2’为氢或C4-30烷基,R3’为C1-5烷基,它们可以非强制性地被苯基取代或非强制性地被基团CO-O-C1-18烷基取代,其中所述烷基可以非强制性地被羟基取代并且非强制性地被一个或两个氧原子隔断。
所述化合物的例子是描述于US3,189,615,WO98/46342的那些化合物;或描述于GB-2291658A中的苯并三唑UVA化合物,其内容在此引入作为参考;以及2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚和2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚(分别以TinuvinTM571和得TinuvinTM327得自Ciba Geigy)。
存在于组合物中苯并三唑-稳定剂的用量将取决于组合物的性质,特别是取决于所存在增量剂的用量。然而,稳定剂的足够用量从0.01-2重量份,优选从0.05-0.5重量份,最优选从0.1-0.3重量份。
在本发明的组合物中,带有羟基的聚硅氧烷可以具有如下通式
X-A-X1 (II)
式中X和X1独立地选自以羟基或可水解基团封端的硅氧烷基团而A为硅氧烷分子链。
羟基封端或可水解的基团X或X1的例子包括:-SiOH,-(Ra)2SiOH,-RaSi(ORb)2,-Si(ORb)3,-Ra 2SiORb或-RaSiRcSiRd p(OR2)3-p,其中,每个Ra独立地表示一价烃基,例如,烷基,特别是带1-8碳原子的烷基,(优选的是甲基);每个Rb和Rd独立地是烷基或烷氧基,其中烷基合适的是具有至多6个碳原子;Rc为二价烃基,它可以被带有至多六个硅原子的一个或多个硅氧烷间隔剂隔断;p为0,1或2。
合适的是,X和/或X1为在湿气中水解的基团。
结构式(I)中合适基团A的例子是包含聚二有机硅氧烷链的那些基团。因此,基团A优选包括:结构式(III)的硅氧烷单元
-(R5 sSiO(4-s)/2)- (III)
式中每个R5均独立地为有机基团,如带1-10碳原子、非强制性地被一个或多个卤如氯或氟取代的烃基,并且S为0,1或2。基团R5特定的例子包括:甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、环己基、苯基、甲苯基、被氯或氟取代的丙基如3,3,3-三氟丙基、氯苯基、β-(全氟丁基)乙基或氯代环己基。
合适的是,至少一些并且优选的是基本上所有的基团R5均为甲基。在结构式(II)化合物中的基团A可以包括:至多2000个结构式的(III)单元,合适的是包括200-1500个所述单元。
优选的物质是线性物质,即对于所有链单元S=2。优选的物质具有根据结构式(V)的聚二有机硅氧烷链
-(R5 2SiO)t- (V)
式中每个R5如上定义并且优选为甲基,t从约200至约1500。合适的物质其粘度从约100mPa.s至约300,000mPa.s。
因此,优选的结构式(II)的聚硅氧烷是:利用湿气能够水解的、具有末端硅连接羟基或末端硅连接有机基团的聚二有机硅氧烷。这些聚二有机硅氧烷的粘度在25℃时优选从0.5-200Pa.s。所述聚二有机硅氧烷可以是均聚物或共聚物。具有末端可缩合基团的不同聚二有机硅氧烷的混合物也是合适的。
在本发明组合物中使用的交联剂合适的是包含可水解基团的硅化合物。这些交联剂包括:一种或多种硅烷或硅氧烷,它们包含硅连接的可水解基团,如酰氧基(例如,乙酰氧基,辛酰氧基和苯甲酰氧基);酮肟基(例如二甲基酮肟基,和异丁基酮肟基);烷氧基(例如甲氧基,乙氧基,丙氧基)和烯氧基(例如,异丙烯氧基和1-乙基-2-甲基乙烯氧基)。供本发明组合物用的特别优选的交联剂是酰氧基,如乙酰氧基。
在硅氧烷的情况下,分子结构可以是直链、支链、或环状的。
交联剂合适的是每分子具有三个或多个硅连接的可水解基团。当交联剂为硅烷时并且当硅烷具有每分子三个硅连接的可水解基团时,第四个基团合适的是不可水解的硅连接的有机基团。这些硅连接的有机基团合适的是:非强制性地被卤原子如氟和氯取代的烃基。所述第四基团的例子包括:烷基(例如甲基,乙基,丙基,和丁基);环烷基(例如,环戊基和环己基);烯基(例如乙烯基和烯丙基);芳基(例如苯基,和甲苯基);芳烷基(例如2-苯乙基)以及用卤原子全部或部分替代前述有机基团中的氢所得到的基团。然而,优选的第四硅连接的有机基团是甲基。
能够用作交联剂的硅烷和硅氧烷包括: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,乙烯基三乙氧基硅烷,甲基苯基-二甲氧基硅烷,3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷,甲基三乙酰氧基硅烷,乙烯基三乙酰氧基硅烷,乙基三乙酰氧基硅烷,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(异丙氧基)硅烷,乙烯基三(异丙氧基)硅烷,乙基聚硅酸酯,正丙基硅酸酯,乙基硅酸酯,二甲基四乙酰氧基硅烷,及其混合物。
其中,优选的是:乙酰氧基化合物,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,二甲基四乙酰氧基硅烷,及其混合物。
存在于组合物中的交联剂量将取决于交联剂特定的性质,特别是取决于所选分子的分子量。合适的是,所述组合物包含:与上述聚合物相比至少化学计量的交联剂。例如,组合物可以包含:从3-30%w/w的交联剂,但通常从3-10%w/w。乙酰氧基交联剂的含量通常从3-5%w/w,而通常具有更高分子量的肟基交联剂的含量通常从4-7%w/w。
本发明的组合物包括增量剂,它是烷基取代的芳基化合物,如重质烷基化烷基苯或烷基环脂族化合物。用作增量剂的烷基取代的芳基化合物的例子是具有芳基的化合物、尤其是被烷基和可能的其它取代基取代的苯,并且其分子量至少为200。所述增量剂的例子列于US4,312,801中,在此将其引入作为参考。这些化合物可以由结构式(VI),(VII),(VIII)和(IX)表示
式中R6为1-30碳原子的烷基链,R7-R16的每一个独立地选自:氢、烷基、烯基、炔基、卤、卤代烷基、腈、胺、酰胺、醚如烷基醚或酯如烷基酯,n为1-25的整数。
特别是,在本发明组合物中使用的增量剂是结构式(VI)的化合物,式中R7,R8,R9,R10,和R11各自为氢并且R6为C10-13烷基。
所述化合物特别有用的来源是所谓的“重质烷基化物”,它们可在油蒸馏之后从炼油厂回收得到。通常,蒸馏在230-330℃进行,并且重质烷基化物存在于轻质馏分蒸馏掉之后剩下的馏分中。
烷基环脂族化合物的例子是:分子量超过220的取代的环己烷。所述化合物的例子描述于EP842974中,在此将其引入作为参考。所述化合物可以结构式(X)表示。
式中R17为1-25碳原子的直链或支链的烷基,而R18和R19独立地选自氢或C1-25直链或支链烷基。
可以包括在组合物中的增量剂用量将取决于诸多因素,如组合物的用途,增量剂的分子量等。组合物可包含至多70%w/w的增量剂,这取决于这些因素。然而,增量剂的分子量越高,在组合物中所容许的增量剂就越少。通常,组合物将包含至多60%w/w的增量剂。更合适的组合物包含30-35%w/w的线性增量剂,而当增量剂为重质烷基化物时,20-25%w/w将是更为优选的。
合适的是,组合物另外还包含缩合催化剂。这将增加组合物的固化速度。选作包括在特定聚硅氧烷密封剂组合物中的催化剂取决于所需的固化速度。包含肟基硅烷或乙酰氧基硅烷的聚硅氧烷密封剂组合物通常利用锡催化剂进行固化,尤其是二有机锡二羧酸酯化合物,如二月桂酸二丁基锡,二乙酸二丁基锡,二新癸酸二甲基锡。对于包括烷氧基硅烷交联剂化合物的组合物,优选的固化催化剂是钛化合物,如四丁基钛酸酯,四异丙基钛酸酯,二异丙基二(乙酰基丙酮基)钛酸酯,二异丙基二(乙基乙酰丙酮基)钛酸酯等。
本发明的组合物可以包含作为选择性组份的其它配料,所述配料对于聚硅氧烷橡胶密封剂配方等来说是常规的。例如组合物通常将包含一种或多种如上所述细碎的增强填料,或另外的增量填料,如高表面积气相法二氧化硅或沉淀二氧化硅,破碎的石英,硅藻土,碳酸钙,硫酸钡,氧化铁,二氧化钛和炭黑。所使用填料的比例将取决于形成弹性体组合物和固化的弹性体所希望的性能。通常,以100重量份聚合物计,组合物的填料含量将在约5至约150重量份的范围内。
可以包括在组合物中的其它配料是用于加速组合物固化的助催化剂、颜料、增塑剂、用于处理填料的制剂(通常是有机硅化合物)、用于改善组合物加工性的流变性添加剂以及粘结力改善物质例如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。合适的助催化剂在现有技术中的熟知的并且包括羧酸和胺的金属盐。能够用作增塑剂并降低固化弹性体模量的另一常规配料是:带有末端三有机硅氧烷基的聚二甲基硅氧烷,其中有机取代基例如是:甲基,乙烯基或苯基或这些基团的组合。所述聚二甲基硅氧烷在25℃时的粘度通常从约10至约1,000mPa.s,并且以100重量份聚合物计,其用量至多约为80重量份。组合物优选为室温可固化的组合物,其中它们在没有加热的室温下进行固化。
在另一方面,本发明提供了上述组合物的制备方法,所述方法主要包括:将具有羟基或可水解基团的硅氧烷聚合物和交联剂混合在一起,然后将增量剂和稳定剂分散于混合物中。
通过用任何合适的混合设备对各配料进行混合,能够制备组合物的例子。如果需要可以添加其它组份。例如,通过将带有羟基或可水解基团的聚硅氧烷和所使用的有机硅增塑剂或填料混合在一起,并将其与交联剂和催化剂的预混物混合,可以制备一份优选的湿气可固化的组合物。增量剂和稳定剂可以随后分散于该混合物中。颜料和少量添加剂可以在任何希望的阶段添加至混合物中,并且优选的是在尽可能接近混合步骤结束时添加。
在混合之后,组合物可以在基本无水的条件下储存,例如在密闭的容器中储存,直至需要使用为止。
根据本发明的组合物可以单组份配方进行配制,所述本文在储存时是稳定的,但当暴露至大气湿气中时将固化并且可以在多种应用中使用,例如可以用作涂料,嵌缝材料和包封材料。然而,它们特别适用于对进行相对运动的制品和结构的接缝、空腔和其它空间进行密封。因此,它们特别适用作罩光密封剂,并且用于对其中所述密封剂的视觉外观是重要的建筑结构进行密封。
因此,在另一方面,本发明提供了对两个构件之间的空间进行密封的方法,所述方法包括:施加上述组合物,并使组合物固化。合适的构件包括:如上所述的罩光结构或建筑构件,并且这些将构成本发明的另一方面。
现在,将通过例子对本发明进行描述。
实施例1
乙酰氧基密封剂的配方
在制备密封剂混合物时,使用下列材料。
材料 功能 用量wt%羟基封端的二甲基硅氧烷,粘 基础聚合物 87.6
度16500cp甲基三乙酰氧基硅烷和乙基三 交联剂 3.79乙酰氧基硅烷的混合物
气相二氧化硅 填料 8.6
二丁基锡盐 催化剂 0.01
产物通过预混交联剂和催化剂而制得。然后将二氧化硅与基础聚合物混合,再与该预混物混合。然后,使组合物脱挥发份并包装。在制备和储存期间,基础聚合物的和二氧化硅填料上的羟基基团与乙酰氧基官能交联剂反应,并且乙酰氧基硅烷将发生某些水解,这可通过存在于配方中的水份追踪来指示。
实施例2
密封剂配方的制备和测试
向实施例1的乙酰氧基密封剂(16克)中添加4克烷基环己烷(商品名HP 900,由Petresa(Spain)出售),并在Hausschild齿形混合器中进行混合。制备2毫米厚的片材并固化一周。制备乙酰氧基密封剂(16克),相同的HP 900烷基环己烷(4克)和60毫克TinuvinTM328UV稳定剂的第二试样。将两个片材置于QUV(仅UV)中。4周后,未保护的试样是不透明的(透明性完全丧失),而包含TinuvinTM328的试样仍然是透明的。
实施例3
制备试样并进行短期稳定性测试
利用上述实施例1和2的工艺,利用一定范围的增量剂,并利用或不用各种UV稳定化合物,制备一定范围的密封剂配方。所用的增量剂概述于下表1中,而稳定剂列于表2中。
表1
参考号 | 供应商 | 产品名 | 化学剂说明 |
IIA | Janex S.A. | HAL 17 | 重质烷基化物--长链烷基苯 |
IIB | HAL 41 | 线性烷基苯(C10-13) | |
IIC | HAL 47 | 重质烷基化物--支链烷基苯 | |
IID | Petresa N.V. | P-550 | 线性烷基苯(C10-13) |
IIE | P-550-Q | 线性烷基苯(C10-13) | |
IIF | P-585-Q | 线性烷基苯(C10-13) | |
IIG | P-900 | 重质烷基化物--长链烷基苯 | |
IIH | Wibarco(BASF) | Wibarcan | 线性烷基苯(C10-13) |
IIJ | Kettlitz GmbH | Mediaplast EP-P | 支链烷基苯 |
IIK | Petresa N.V. | HP 900 | 全氢化重质烷基化物(烷基环己烷) |
IIL | Petresa N.V. | P 900 MH | 适度氢化的重质烷基化物 |
表2:UV稳定剂
供应商 | 产品名 | 化学名称 | |
IIIA | Ciba-Geigy | TinuvinTM 292 | 甲基-和二(1,2,2,6,6-五甲基-4-吡啶基)癸二酸酯的混合物 |
IIIB | TinuvinTM 327 | 2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚 | |
IIIC | TinuvinTM 328 | 2-H2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚 | |
IIID | TinuvinTM 571 | 2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚 | |
IIIE | IrganoxTM 1010 | 季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯 |
在Q-U-V加速气候老化测试仪中(干燥条件,无水份冷凝),使增量密封剂的固化试样(约25mm×50mm×3mm)经受一周连续剧烈的UV照射。
为对返黄进行定量分析,以0-10的刻度对各等级进行评估。将不同等级的试样送至Minolta CR-200色度仪,从而获得其L.a.b颜色参数(为了由仪器测量的颜色调节值计算色差,参见CIE1976UniformColour Space and Colour-Difference Equation和ASTM D2244-93标准“标准测试法”)。表4给出了等级和L.a.b颜色参数之间的关系以及简要的颜色说明。不同配方的结果列于表3中。
表3:UV稳定性探讨的结果(短期)
密封剂 | 增量剂 | UV稳定剂 | 黄色等级 | |||
量(%) | 类型 | 量(%) | 类型 | 量(%) | 用UV稳定剂 | 不用UV稳定剂 |
94.989.9849 | IIAIIAIIA | 51015 | IIICIIICIIIC | 0.10.10.1 | 678 | 7910 |
94.889.884.8 | IIAIIAIIA | 51015 | IIICIIICIIIC | 0.20.20.2 | 678 | 7910 |
94.789.784.7 | IIAIIAIIA | 51015 | IIICIIICIIIC | 0.30.30.3 | 578 | 7910 |
84.984.984.979.784.9 | IIAIIAIIBIICIIC | 1515152015 | IIICIIIBIIICIIIAIIIC | 0.10.10.10.30.1 | 610143 | 710334 |
84.984.984.984.9 | IIDIIEIIFIIG | 15151515 | IIICIIICIIICIIIC | 0.10.10.10.1 | 1117 | 3129 |
84.9 | IIH | 15 | IIIC | 0.1 | 4 | 9 |
79.979.979.980 | IIJIIJIIJIIL | 20202019.7 | IIIBIIICIIIDIIIC | 0.10.10.10.3 | 1111 | 44410 |
表4:在UV稳定性探讨中使用的等级
L.a.b参数 | ||||
等级 | 颜色说明 | L | a | b |
0 | 透明,澄清 | 76.7 | 1.0 | 2.7 |
1 | 透明,稍显黄色 | 70.8 | 1.1 | 5.5 |
2 | 透明,浅黄色 | 68.8 | 0.9 | 6.2 |
3 | 透明,浅黄色 | 69.6 | 0.6 | 7.7 |
4 | 透明,黄色 | 70.8 | 0.5 | 12.4 |
5 | 透明,黄色 | 68.3 | -0.2 | 15.8 |
6 | 透明,黄色 | 72.2 | -1.0 | 18.1 |
7 | 透明,深黄色, | 65.1 | -0.5 | 26.4 |
8 | 有点不透明,深黄色 | 66.1 | 0.7 | 34.9 |
9 | 不透明,桔黄色 | 59.4 | 1.9 | 31.3 |
10 | 不透明,棕色 | 60.2 | 4.4 | 36.9 |
由上表可以看出,UV稳定剂IIIB,IIIC和IIID(TinuvinTM327,328和571)(均为苯并三唑稳定剂)在保护增量的密封剂免遭返黄时是有效的:保护的试样的平均等级要比未保护试样的平均等级低约两点,这将是十分明显并且在视觉上有明显的区别。UV稳定剂IIIA(TinuvinTM292,取代的癸二酸酯)和IIIB(IrganoxTM1010,季戊四醇衍生物)在防UV方面不提供任何改善。在该试验中,将稳定剂IIIA添加至增量的聚硅氧烷密封剂配方中,在进行UV老化时将造成更强的褪色。
对于适度氢化的重质烷基化物(P900MH),TinuvinTM328在短期测试时将提供完全的保护。这意味着,该试验产物首先能够配制出低成本、水样澄清的、低挥发性聚硅氧烷密封剂,所述密封剂起始没有颜色并且在UV照射下不褪色。
实施例4
长期稳定性探讨
在第二试验中,在Q-U-V加速气候老化测试仪中(干燥条件,无水份冷凝),使增量密封剂的各种固化试样(约25mm×50mm×3mm)经受20周连续剧烈的UV照射。结果列于表5中。
表5:UV稳定性探讨的结果(长期)
密封剂 | 增量剂 | UV稳定剂 | 黄色 | 透明度 | ||
量(%) | 类型 | 量(%) | 类型 | 量(%) | 等级 | 透光率,% |
90.987.083.3 | IICIICIIC | 9.113.016.7 | 无无无 | --- | 33-44 | 533627 |
90.886.983.2 | IICIICIIC | 9.113.016.7 | IIIBIIIBIIIB | 0.10.10.1 | 333 | 645659 |
90.758.883.1 | IICIICIIC | 9.113.016.7 | IIIBIIIBIIIB | 0.20.20.2 | 333 | 556859 |
90.686.783.0 | IICIICIIC | 9.113.016.7 | IIIBIIIBIIIB | 0.30.30.3 | 33-43-4 | 595760 |
尽管在这些试样的褪色中观察到了某些差别,但用UV曝光时,未保护试样将明显地比包含UV光稳定剂的试样更为不透明。通过利用Minolta CT-20色度仪,对通过试样的透光率进行测量而对不透明度进行评估。
另外,当对未保护试样进行测量时,透光率差将是明显的并且能够明显地看出,而所有保护试样的透光率通过UV曝光将基本保持不变(透光率在55-64%范围内)。
Claims (19)
1.一种聚硅氧烷组合物,包含聚合物,所述聚合物带有硅氧烷单元和每分子两个或多个硅连接的羟基或可水解基团;交联剂;包含烷基取代芳基化合物或烷基环脂族化合物的增量剂;其特征在于,所述组合物还包含含苯并三唑部分的UV光稳定剂。
3.根据权利要求2的组合物,其中,结构式(I)的化合物是:2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚或2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚。
4.根据前述任一项权利要求的组合物,包含:0.01-2重量份所述的UV光稳定剂。
5.根据前述任一项权利要求的组合物,其中增量化合物是结构式(VI),(VII),(VIII)或(IX)的化合物
式中R6为1-30碳原子的烷基链,R7-R16的每一个独立地选自:氢、烷基、烯基、炔基、卤、卤代烷基、腈、胺、酰胺、醚如烷基醚或酯如烷基酯,n为1-25的整数。
6.权利要求1-4任一项的组合物,其中增量剂是结构式(X)的化合物
式中R17为1-25碳原子的直链或支链的烷基,而R18和R19独立地选自氢或C1-25直链或支链烷基。
7.根据权利要求5或6的组合物,包含至多70%w/w所述的增量剂。
8.根据权利要求1-4任一项的组合物,其中增量剂是重质烷基化物,所述烷基化物从对油进行蒸馏之后剩下的馏分中回收。
9.根据权利要求8的组合物,包含20-25%w/w的重质烷基化物。
10.根据前述任一项权利要求的组合物,其中带羟基的聚硅氧烷具有如下结构式
X-A-X1 (II)
式中X和X1独立地选自以羟基或可水解基团封端的硅氧烷基团而A为硅氧烷分子链。
11.根据前述任一项权利要求的组合物,其中交联剂是包含硅连接的可水解基团的硅烷或硅氧烷。
12.根据权利要求11的组合物,其中硅连接的可水解基团是乙酰氧基。
13.根据权利要求12的组合物,其中交联剂的含量从3-5%w/w。
14.根据前述任一项权利要求的组合物,另外还包含一种或多种缩合催化剂,填料和颜料。
15.根据前述任一项权利要求的组合物,它基本上是透明的。
16.根据前述任一项权利要求的组合物,它是室温可固化的。
17.一种前述任一项权利要求的组合物的制备方法,该方法包括:将具有羟基或可水解基团的硅氧烷聚合物和交联剂混合在一起,然后将增量剂和稳定剂分散于混合物中。
18.一种对两个构件之间的空间进行密封的方法,所述方法包括:将根据权利要求1-16任一项的组合物施加至所述空间中,并使组合物固化。
19.一种罩光结构或建筑构件,它包括由权利要求1-16任一项的组合物衍生得到的密封剂。
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