TW201430182A - 可靜電紡絲的熱塑性矽酮彈性體網片 - Google Patents

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Abstract

本發明提供製備熱塑性矽酮彈性體S1網片的方法,該方法包含:一第一步驟,製備含有熱塑性矽酮彈性體S1的矽酮摻合物SA的溶液或熔體,和一第二步驟,藉由靜電紡絲由該矽酮摻合物SA的溶液或熔體製備熱塑性矽酮彈性體S1纖維網片。本發明亦提供可藉由該方法獲得的熱塑性矽酮彈性體S1網片。

Description

可靜電紡絲的熱塑性矽酮彈性體網片
本發明提供由熱塑性矽酮彈性體形成的靜電紡絲纖維網片(web)。該網片不透水,但可通透水蒸氣。
靜電紡絲(electrospinning)係產生具有可控纖維直徑之網片的有利方法。關於靜電紡絲方法的細節描述在例如A.Greiner等Angew.Chem.2007,119,5770-5805中。這篇報告還含有關於已經被用於靜電紡絲方法中的聚合物種類的大量實施例。
US2011/0165811 A1描述由除液體之外還含有縮合可交聯矽氧烷的分散體(dispersion)來製備纖維。然而,該纖維必須在生產後或產生期間另外進行固化步驟。
US2010/0255745 A1描述Si-H矽烷或矽氧烷於藉由靜電紡絲和隨後載入金屬來生產纖維的用途。
WO2008/088730公開藉由靜電紡絲來生產含矽酮纖維。將包含第二反應性組分的異氰酸酯官能矽氧烷靜電紡絲成直徑為4至8微米的纖維。
US2006/0292369 A1描述藉由靜電紡絲由聚(二甲基矽氧烷)-聚(苯乙烯)嵌段共聚物(block copolymer)來生產疏 水性纖維。
A.Nakano等在Phys.Rev.E 2012,86,011801-1至011801-9中教導藉由靜電紡絲由聚(甲基苯基矽氧烷)生產纖維。然而,所用矽氧烷具有低分子量且係部分交聯,這會對機械性質產生不利後果。
本發明提供生產熱塑性矽酮彈性體S1網片的方法,該方法包含:一第一步驟,產生含有熱塑性矽酮彈性體S1的矽酮摻合物SA的溶液或熔體,和一第二步驟,藉由靜電紡絲由矽酮摻合物SA的溶液或熔體產生熱塑性矽酮彈性體S1的纖維網片。
本發明也提供可由該方法獲得的熱塑性矽酮彈性體S1的網片。
該網片結合高度的疏水性與高度的水蒸氣通透性。該方法值得注意之處在於,矽酮彈性體S1的纖維一旦沉積於基材上,它們的形狀就是穩定的,且不必強制性地進行進一步的步驟來固定其結構,因為只要靜電紡絲溶劑的濃度降低到低於某一含量,熱塑性矽酮彈性體S1內的氫鍵便會確保充分的物理交聯。
相比之下,如果對可加成或縮合交聯的矽酮實施靜電紡絲,則交聯過慢,所以在纖維沉積後,結構固定不夠快,因此不會形成形狀穩定的纖維。
視需要地,使纖維在一第三步驟中交聯。
矽酮摻合物SA含有熱塑性矽酮彈性體S1和視需要存在的添加劑A。當要使纖維交聯時,SA含有交聯劑V和視需要的其它組分,該其它組分尤其可以為:催化劑K、含烯基的矽酮化合物 S2和添加劑A。
較佳地使用矽酮共聚物作為熱塑性矽酮彈性體S1。此類矽酮共聚物的實施例包括以下群組:矽酮-碳酸酯共聚物、矽酮-醯亞胺共聚物、矽酮-咪唑共聚物、矽酮-胺基甲酸酯共聚物、矽酮-醯胺共聚物、矽酮-聚碸共聚物、矽酮-聚醚碸共聚物、矽酮-聚脲共聚物和矽酮-聚草醯基二胺共聚物。
特別較佳係使用通式(I)的有機聚矽氧烷/聚脲/聚胺基甲酸酯/聚醯胺或聚草醯基二胺共聚物:
其中結構要素E選自以下通式(Ia-f):
其中結構要素F選自通式(IIa-f)
其中R 3 表示經取代或未經取代的烴基,其中插有或未插有氧原子或氮原子,R H 表示氫或具有R3的含義,X 表示具有1到20個碳原子的伸烷基(alkylene radical),其中互不相鄰的伸甲基單元可由-O-基團代替,或表示具有6到22個碳原子的伸芳基,Y 表示具有1到20個碳原子的視需要經氟或氯取代的二價烴基,D 表示1到700個碳原子的伸烷基,該伸烷基視需要經氟、 氯、C1至C6烷基或C1至C6烷基酯取代,且其中互不相鄰的伸甲基單元可由-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基團代替,或表示具有6到22個碳原子的伸芳基,BB’各自表示由共價鍵連接到聚合物的反應性或非反應性末端基團,m 表示1到4000的整數,n 表示1到4000的整數,g 表示至少為1的整數,h 表示0到40的整數,i 表示0到30的整數,且j 表示高於0的整數。
基團R3較佳地包含具1到18個碳原子的單價或二價烴基,該單價或二價烴基視需要地經鹵素原子、氨基、醚基、酯基、環氧基、巰基、氰基或(聚)二醇基團取代,由氧伸乙基和/或氧伸丙基單元構成;更佳地包含具1到12個碳原子的烷基,且尤其為甲基。
為了使用可藉由有機矽化合物(每個分子具有至少兩個SiH官能團)、光起始劑、光敏劑或過氧化物而交聯的通式I可交聯共聚物,較佳地使通式I有機聚矽氧烷共聚物的每個矽氧烷 單元中至少有一個R3基團為不飽和烴基,且尤佳地使 通式I有機聚矽氧烷共聚物的每個矽氧烷單元中有1至 5個R3基團為不飽和烴基。
R 3 基團的實例為烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、1-正丁基、2-正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、三級戊基、己基(例如,正己基)、庚基(例如,正庚基)、辛基(例如,正辛基和異辛基,例如,2,2,4-三甲基戊基)、壬基(例如,正壬基)、癸基(例如,正癸基)、十二基(例如,正十二基)、十八基(例如,正十八基);環烷基,例如,環戊基、環己基、環庚基和甲基環己基;芳基,例如,苯基、萘基、蒽基和菲基;烷芳基,例如,鄰-、間-、對-甲苯基、二甲苯基和乙苯基;和芳烷基,例如苯甲基、α-苯乙基和β-苯乙基。
經取代的基團R 3 的實例為甲氧基乙基、乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、氯丙基和三氟丙基。
二價基團R 3 的實例為伸乙基、聚亞異丁基二基和丙二基封端的聚丙二醇部分。
較佳地,R H 為氫或具有上述R 3 的含義。
基團Y較佳為3到13個碳原子的烴基,視需要經鹵素原子(例如氟或氯)取代;且更佳為3到13個碳原子的烴基,尤其為1,6-六伸甲基、1,4-伸環己基、伸甲基雙(4-伸環己基)、3-伸甲基-3,5,5-三甲基伸環己基、伸苯基、伸萘基、間-四甲基伸二甲苯基或伸甲基雙(4-伸苯基)。
二價烴基Y的實例為伸烷基,例如伸甲基、伸乙基、伸正丙基、伸異丙基、伸正丁基、伸異丁基、伸三級丁基、伸正 戊基、伸異戊基、伸新戊基、伸三級戊基、伸己基(例如伸正己基)、伸庚基(例如伸正庚基)、伸辛基(例如伸正辛基和伸異辛基,例如2,2,4-三甲基伸戊基)、伸壬基(例如伸正壬基)、伸癸基(例如伸正癸基)、伸十二基(例如伸正十二基);伸環烷基,例如伸環戊基、伸環己基、伸環庚基和甲基伸環己基(例如伸甲基雙(4-伸環己基)和3-伸甲基-3,5,5-三甲基伸環己基);伸芳基,例如伸苯基和伸萘基;伸烷芳基,例如鄰-、間-、對-伸甲苯基、伸二甲苯基(例如間-四甲基伸二甲苯基)和乙基伸苯基;伸芳烷基,例如伸苯甲基、α-苯基伸乙基、β-苯基伸乙基或伸甲基雙(4-伸苯基)。
較佳地,基團X代表具有1到20個碳原子的伸烷基,其可插有氧原子,更佳為具有1到10個碳原子的伸烷基,其可插有氧原子,尤其較佳為伸正丙基、伸異丁基、2-氧雜伸丁基和伸甲基。
基團X的實例為針對基團Y所示的實例,以及其中碳鏈可插有氧原子的視需要經取代的伸烷基,例如2-氧雜伸丁基。
基團B較佳為氫原子、OCN-Y-NH-CO-基團、H2N-Y-NH-CO-基團、R 3 3 Si-(O-SiR 3 2)n-基團或R 3 3Si-(O-SiR 3 2)n-X-E-基團。
基團B’較佳代表針對B所示的基團。
基團D較佳代表二價聚醚基團和伸烷基,更佳為二價聚丙二醇殘基(residues)以及具有至少2個且最多20個碳原子的伸烷基,例如伸乙基、2-甲基伸戊基和伸丁基,且基團D尤其代表具有2到600個碳原子的聚丙二醇部分、伸乙基和2-甲基伸戊基。
n較佳為至少3、尤其至少10;且較佳為最多800、尤其最多400的數。
m較佳地表示針對n所示的範圍。
g較佳地為最多100且更佳地在10到60範圍內的數字。
h較佳地為最多10、更佳地0或1、尤其0的數字。
j較佳地為最多400、更佳地1到100且尤其1到20的數字。
i較佳地為最多10、更佳地0或1、尤其0的數字。
交聯劑V可為例如:每個分子具有至少兩個SiH官能基團的有機矽化合物、光起始劑、光敏劑、過氧化物或醛。
每個分子含有至少兩個SiH官能團的有機矽化合物可用作交聯劑V。SiH有機矽化合物較佳地具有平均通式(III)的組成:HfR5 kSiO(4-f-k)/2 (III), 其中R 5 為視需要經鹵素或氰基取代的單價C1至C18烴基,該烴基藉由SiC鍵結,且不含脂肪族碳-碳多重鍵,且fk 為非負數值,前提條件為0.5<(f+k)<3.0且0<f<2,且每個分子存在至少兩個矽連接氫原子。
未經取代的基團R 5 的實例為烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、三級戊基、己基(例如正己基)、庚基(例如正庚基)、 辛基(例如正辛基、異辛基,例如2,2,4-三甲基戊基)、壬基(例如正壬基)、癸基(例如正癸基);烯基,例如乙烯基、烯丙基、正-5-己烯基、4-乙烯基環己基和3-降莰烯基;環烷基,例如環戊基、環己基、4-乙基環己基、環庚基、降莰基和甲基環己基;芳基,例如苯基、聯苯基、萘基;烷芳基,例如鄰-、間-、對-甲苯基和乙苯基;芳烷基,例如苯甲基、α-苯基乙基和β-苯基乙基。
經取代的烴基R 5 的實例為鹵化烴,例如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3,3,3-三氟丙基和5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基以及氯苯基、二氯苯基和三氟甲苯基。
R 5 較佳地具有1到6個碳原子,尤其較佳為甲基和苯基。
較佳地使用每個分子含有3個或更多個SiH鍵的SiH有機矽化合物。當使用每個分子只具有兩個SiH鍵的SiH有機矽化合物時,建議使用每個分子具有至少三個烯基的含烯基的矽酮化合物S2。
SiH有機矽化合物的氫含量(該氫特指直接連接到矽原子的氫原子)較佳地在0.002重量%到1.7重量%氫的範圍,較佳地在0.1重量%到1.7重量%氫的範圍。
該SiH有機矽化合物較佳地每個分子含有至少3個且最多600個矽原子。較佳地使用每個分子含有4到200個矽原子的SiH有機矽化合物。
該SiH有機矽化合物的結構可為直鏈、支鏈、環狀或網狀。
尤其較佳的SiH有機矽化合物為通式(IV)的直鏈聚 有機矽氧烷:(HR6 2SiO1/2)s(R6 3SiO1/2)t(HR6SiO2/2)u(R6 2SiO2/2)v (IV), 其中R 6 具有R 5 的含義,且非負整數s、t、u和v滿足以下關係:(s+t)=2,(s+u)>2,5<(u+v)<200且1<u/(u+v)<0.1。
該SiH官能SiH有機矽化合物於矽酮摻合物SA中的存在量較佳是使得,SiH基團對烯基的莫耳比在0.5到5的範圍,尤其是在1.0到3.0的範圍。
還可使用光起始劑和光敏劑作為交聯劑V。
適宜的光起始劑和光敏劑為分別視需要經取代的苯乙酮類(acetophenones)、苯丙酮類(propiophenones)、二苯甲酮類(benzophenones)、蒽醌類(anthraquinones)、二苯基乙二酮類(benzils)、咔唑類(carbazoles)、酮類(xanthones)、硫雜蒽酮(thiozanthones)、芴類(fluorenes)、芴酮類(fluorenones)、苯偶姻類(benzoins)、萘磺酸類、苯甲醛類和肉桂酸類,以及光引發劑或光敏劑的混合物。
其實例為芴酮、芴、咔唑(carbazole);大茴香偶姻(anisoin);苯乙酮;經取代的苯乙酮類,例如3-甲基苯乙酮、2,2'-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、4-甲基苯乙酮、3-溴苯乙酮、3'-羥基苯乙酮、4'-羥基苯乙酮、4-烯丙基苯乙酮、4'-乙氧基苯乙酮、4'-苯氧基苯乙酮、對-二乙醯基苯、對-三級丁基三氯苯乙酮;苯丙酮;經取代苯丙酮類,例如1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-啉丙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮;二苯甲酮;經取代二 苯甲酮類,例如米其勒酮(Michler's ketone)、3-甲氧基二苯甲酮、3-羥基二苯甲酮、4-羥基二苯甲酮、4,4'-二羥基二苯甲酮、4,4'-二甲基胺基二苯甲酮、、2,5-二甲基二苯甲酮、3,4-二甲基二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-氯-4'-苯甲基二苯甲酮、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐;2-苯甲基-2-(二甲基胺基)-4'-啉基苯丁酮;樟腦醌;2-氯硫雜蒽酮-9-酮;二苯併環庚烯酮;二苯基乙二酮;經取代的二苯基乙二酮類,例如4,4'-二甲基二苯基乙二酮;菲(phenanthrene);經取代的菲類,例如菲醌;酮;經取代的酮類,例如3-氯酮、3,9-二氯酮、3-氯-8-壬基酮;硫雜蒽酮;經取代的硫雜蒽酮類,例如異丙烯基硫雜蒽酮、硫雜蒽酮-9-酮;蒽醌;經取代的蒽醌類,例如氯蒽醌、2-乙基蒽醌、蒽醌-1,5-二磺酸二鈉、蒽醌-2-磺酸鈉;苯偶姻;經取代苯偶姻類,例如苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丁醚;2-萘磺醯氯;乙醛酸甲基苯基酯;苯甲醛;肉桂酸;異丙苯環戊二烯基鐵(II)六氟磷酸鹽;二茂鐵。來自BASF SE的Irgacure® 184為商用光引發劑的一個實例。
還可使用過氧化物、尤其有機過氧化物作為交聯劑V。有機過氧化物的實例為過氧縮酮,例如1,1-雙(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、2,2-雙(三級丁基過氧基)丁烷;醯基過氧化物、例如乙醯基過氧化物、異丁基過氧化物、苯甲醯基過氧化物、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物、雙(2,4-二氯苯甲醯基)過氧化物;二烷基過氧化物,例如二三級丁基過氧化物、三級丁基異丙苯基過氧化物、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三 級丁基過氧基)己烷;和過酸酯,例如三級丁基過氧基異丙基碳酸酯。
還可使用醛作為交聯劑V。根據本發明使用的較佳醛試劑包括例如在20℃和環境氣壓、即在900百帕至1100百帕為單體的甲醛形式,實例為甲醛氣體以及醛類的水性或有機溶液,類似地呈縮合形式的甲醛,例如,三聚甲醛、三(trioxane)或其它醛縮合物。乙二醛是另一較佳的醛試劑。
當使用SiH有機矽化合物作為交聯劑V時,較佳係存在氫化矽烷化催化劑。所用氫化矽烷化催化劑可為催化氫化矽烷化反應的任何已知催化劑,該氫化矽烷化反應發生在加成交聯矽酮摻合物的交聯過程中。
有用的氫化矽烷化催化劑尤其是來自由鉑、銠、鈀、釕和銥組成的群組的金屬和其化合物。
較佳使用鉑和鉑化合物。尤其較佳是可溶於聚有機矽氧烷中的鉑化合物。所用可溶性鉑化合物可例如為式(PtCl2.烯烴)2和H(PtCl3.烯烴)的鉑-烯烴錯合物,在這種情況下,較佳使用具有2到8個碳原子的烯烴,例如乙烯、丙烯、丁烯和辛烯的異構物;或具有5到7個碳原子的環烯,例如環戊烯、環己烯和環庚烯。可溶性鉑催化劑進一步包括式(PtCl2C3H6)2的鉑-環丙烷錯合物,六氯鉑酸與醇、醚和醛或其混合物的反應產物,或在碳酸氫鈉存在下在乙醇溶液中六氯鉑酸與甲基乙烯基環四矽氧烷的反應產物。尤其較佳為鉑與乙烯基矽氧烷的錯合物,例如與順-二乙烯基四甲基二矽氧烷的錯合物。
還可使用輻照活化的氫化矽烷化催化劑,如例如 WO2009/092762中所述。
氫化矽烷化催化劑可以任何所需形式使用,包括例如含有氫化矽烷化催化劑的微膠囊的形式,或聚有機矽氧烷顆粒的形式。
較佳地氫化矽烷化催化劑的含量應選擇為使矽酮摻合物SA的Pt含量為0.1重量ppm至250重量ppm,尤其為0.5重量ppm至180重量ppm。
較佳地在氫化矽烷化催化劑存在下使用抑制劑。常用抑制劑的實施例為炔醇,例如1-乙炔基-1-環己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-十二炔-3-醇;聚甲基乙烯基環矽氧烷,例如1,3,5,7-四乙烯基四甲基四環矽氧烷;含有(CH3)(CHR=CH)SiO2/2基團和視需要存在的R2(CHR=CH)SiO1/2末端基團的低分子量矽油,例如二乙烯基四甲基二矽氧烷、四乙烯基二甲基二矽氧烷;氰尿酸三烷基酯類(trialkyl cyanurates);馬來酸烷基酯類(alkyl maleates),例如馬來酸二烯丙基酯類、順丁烯二酸二甲基酯和順丁烯二酸二乙基酯;反丁烯二酸烷基酯類,例如反丁烯二酸二烯丙基酯和反丁烯二酸二乙基酯;有機氫過氧化物(organic hydroperoxides),例如異丙苯氫過氧化物、三級丁基氫過氧化物和蒎烷氫過氧化物;有機過氧化物;有機亞碸類(sulphoxides);有機胺類;二胺類和醯胺類;膦類(phosphanes)和亞磷酸酯類(phosphites);腈類;三唑類;二氮環丙烷類(diaziridines)和肟類(oximes)。這些抑制劑的作用取決於其化學結構,因此適宜抑制劑和其在矽酮摻合物SA中的含量必須進行個別地確定。
矽酮摻合物SA的抑制劑含量較佳地0到50,000重量ppm範圍內,更佳地在20重量ppm到2,000重量ppm範圍內,且尤其在100重量ppm到1,000重量ppm範圍內。
當使用光起始劑或過氧化物作為交聯劑V時,無需催化劑和抑制劑。
當使用光起始劑及/或光敏劑進行交聯時,它們的使用量基於矽酮彈性體S1為0.1至10重量%、較佳為0.5至5重量%,更佳為1至4重量%。
當使用過氧化物進行交聯時,它們的使用量基於矽酮彈性體S1為0.1至10重量%、較佳為0.5至5重量%,更佳為1至4重量%。
含烯基的矽酮化合物S2較佳地具有平均通式(V)的組成:R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (V), 其中R 1 代表視需要地經鹵素或氰基取代的單價C1至C10烴基,該烴基含有脂肪族碳-碳多重鍵,且視需要地藉由有機二價基團連接到矽,R 2 代表視需要地經鹵素或氰基取代的單價C1至C10烴基,該烴基不含脂肪族碳-碳多重鍵,且藉由SiC連接,a代表使每一分子含有不小於兩個R 1 基團的非負數字,且b代表使(a+b)在0.01到2.5範圍內的非負數字。
烯基R 1 可在與SiH官能交聯劑V的加成反應中獲得。所用烯基通常具有2到6個碳原子,例如乙烯基、烯丙基、甲基烯 丙基、1-丙烯基、5-己烯基、乙炔基、丁二烯基、己二烯基、環戊烯基、環戊二烯基、環己烯基,較佳地為乙烯基和烯丙基。
烯基R 1 可藉以連接到聚合物鏈矽的有機二價基團由例如氧伸烷基單元組成,例如通式(VI):-(O)c[(CH2)dO]e- (VI),其中c 為0或1,尤其為0,d 為1到4,尤其為1或2,且e 為1到20,尤其為1到5。
通式(VI)的氧伸烷基單元連接到左側上的矽原子。
基團R 1 可連接聚合物鏈的每一位置,尤其連接到末端矽原子。
R 2 的實例為那些針對R 5 所提及的基團。
R 2 較佳地具有1到6個碳原子,尤其較佳為甲基和苯基。
矽酮化合物S2還可為在例如烯基含量、烯基性質或結構上不同的各種含烯基的聚有機矽氧烷的混合物。
矽酮化合物S2的結構可為直鏈、環狀或支鏈。產生支鏈聚有機矽氧烷的三-及/或四官能單元的含量通常極低,較佳地不超過20莫耳%,尤其不超過0.1莫耳%。
矽酮化合物S2可為矽酮樹脂。在這種情況下,(a+b)較佳地在2.1到2.5範圍,尤其在2.2到2.4範圍。
特佳地,矽酮化合物S2包含不小於90莫耳%程度的有機聚矽氧烷樹脂S2,該有機聚矽氧烷樹脂S2由R4 3SiO1/2(M)和SiO4/2(Q)單元組成,其中R 4 具有R 1 R 2 的含義,前提條件為每個分子中的兩個或兩個以上、尤其三個或三個以上R 4 代表R 1 。這些樹脂也稱為 MQ樹脂。M單元對Q單元的莫耳比較佳地在0.5到2.0範圍內,更佳地在0.6到1.0範圍內。這些矽酮樹脂還可含有最多10重量%的游離羥基或烷氧基。
較佳地,這些有機聚矽氧烷樹脂S2具有在25℃高於1000毫帕秒(mPas)的黏度,或為固體。使用凝膠滲透色譜法(相對於聚苯乙烯標準物)測定的這些樹脂的重量平均分子量較佳為至少200且更佳為至少1000公克/莫耳,且較佳地為最多200,000且更佳為最多20,000公克/莫耳。
矽酮化合物S2可為覆蓋有烯基R 1 的矽石表面。在這種情況下,(a+b)較佳地在0.01到0.3的範圍,且尤其在0.05到0.2的範圍。該矽石較佳為沉澱法矽石,尤其為熱解法矽石。該矽石較佳地具有小於100奈米的平均主要微粒粒徑(average primary corpuscle particle size)、尤其5奈米到50奈米的平均主要微粒粒徑,雖然這些主要微粒一般並不在矽石中孤離存在,而是具有100奈米到1000奈米直徑的較大聚集體(如德國標準規範DIN 53206所定義)的組成部分。
矽石進一步具有10到400平方米/公克(根據DIN 66131和66132,藉由BET方法測量)的比表面積,同時矽石具有不超過2.8、較佳地不超過2.7且更佳為2.4到2.6範圍的質量分形維數(fractal mass dimension)Dm,和小於1.5 SiOH/平方奈米、較佳小於0.5 SiOH/平方奈米且更佳小於0.25 SiOH/平方奈米的表面矽醇基SiOH密度。
特別歸因於表面被烯基R 1 佔據的矽石的碳含量較佳在0.1%重量%到10重量%的範圍,且尤其在0.3重量%到5重量%的 範圍。
特別較佳用作為矽酮化合物S2的係分子符合通式(VII)的含乙烯基的聚二甲基矽氧烷(ViMe2SiO1/2)2(ViMeSiO)p(Me2SiO)q (VII),其中非負整數p和q滿足以下關係:p 0,50<(p+q)<20000,較佳地100<(p+q)<1000,且0<(p+1)/(p+q)<0.2。更具體地說,p=0。
通式(VII)的矽酮化合物S2在25℃的黏度較佳地在0.5帕*秒到500帕*秒範圍,尤其在1帕*秒到100帕*秒範圍,最佳在1帕*秒到50帕*秒範圍。
如果矽酮摻合物SA含有含烯基的矽酮化合物S2,則S2的比例基於SA為0.5至40重量%且更佳地為2至30重量%。
當使用醛作為交聯劑V時,醛試劑的使用量較佳地使得矽摻合物SA中的醛基對一級胺基或二級胺基的莫耳比在0.1至10,更佳地在0.5至8,且尤其在1至5。
矽酮摻合物SA可含有至少一種填料F作為添加劑A。BET表面積高達50平方米/公克的非補強填料F包括,例如,石英、矽藻土、矽酸鈣、矽酸鋯、沸石、銀奈米顆粒、金屬氧化物粉末如氧化鋁、氧化鈦、氧化鐵或氧化鋅及/或其混合氧化物、硫酸鋇、碳酸鈣、石膏、氮化矽、碳化矽、氮化硼、玻璃粉末和塑膠粉末。呈顆粒形式的其它填料的列表可在EP 1940940中找到。補強填料,即BET表面積不小於50平方米/公克且尤其在100到400平方米/公克範圍的填料包括,例如,熱解法矽石、沉澱法矽石、氫氧化鋁、炭黑如爐黑和乙炔黑,和具有大BET表面積的矽-鋁混合氧化物。
所述填料F可例如由於用有機矽烷、有機矽氮烷及/或有機矽氧烷處理或由於羥基醚化成烷氧基而呈疏水狀態。可使用一種類型的填料F;還可使用兩種或兩種以上填料F的混合物。
矽酮摻合物SA的填料F的含量較佳不小於3重量%,更佳不小於5重量%,尤其不小於10重量%且不超過40重量%。
作為一種選擇,矽酮摻合物SA可包括0重量%到70重量%且較佳0.0001重量%到40重量%的可能的添加劑作為又一組分A。這些成分可例如為除含烯基的矽酮化合物S2和SiH-有機矽化合物以外的樹脂型聚有機矽氧烷、黏合促進劑、顏料、染料、增塑劑、有機聚合物、熱穩定劑、抑制劑、殺真菌劑或殺細菌劑如甲基異噻唑酮、苯并異噻唑酮或銀化合物、交聯助劑如異氰尿酸三烯丙基酯、流動控制劑、表面活性物、黏合促進劑、光保護劑如UV吸收劑及/或自由基清除劑、觸變劑。
在方法的第一步驟中,使矽酮摻合物SA溶解或產生其熔體。
當產生矽酮摻合物SA的溶液時,必須選擇適宜溶劑並且必須確保溶液的黏度在適宜範圍內,以供後續的紡絲操作。此範圍由具有所需形態的所得纖維界定。
矽酮摻合物SA在異丙醇中的10%的摻合物具有例如0.11405帕*秒的黏度,且20%的摻合物具有例如2.1065帕*秒的黏度,這兩種情形都是在25℃測量。
術語溶劑涵蓋在多數溫度下可溶解矽酮摻合物SA的所有有機和無機化合物。
術語溶劑另外涵蓋相對較高分子量的化合物,例如 液體聚合物。
升高的壓力及/或溫度也可有助於溶解度,這取決於溶劑和矽酮摻合物SA。
在每種情況下,溶劑可由一種或一種以上組分組成。
較佳的有機溶劑為烴、鹵化烴、醚、醇、醛、酮、酸、酐、酯、含N溶劑和含S溶劑。
常用烴的實例為戊烷、己烷、二甲基丁烷、庚烷、1-己烯、1,5-己二烯、環己烷、松節油(turpentine)、苯、異丙基苯、二甲苯、甲苯、溶劑石腦油、萘以及四氫萘。常用鹵化烴的實例為氟仿、全氟庚烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、四氯乙烯、三氯乙烯、氯戊烷、溴仿、1,2-二溴乙烷、二碘甲烷、氟苯、氯苯以及1,2-二氯苯。常用醚的實例為二乙醚、丁基乙基醚、苯甲醚、二苯基醚、環氧乙烷、四氫呋喃、呋喃、三乙二醇以及1,4-二烷。常用醇的實例為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、環己醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、丙二醇、丁二醇、甘油、丙三醇、苯酚以及間甲酚。常用醛的實例為乙醛和丁醛。常用酮的實例為丙酮、二異丁基酮、2-丁酮、環己酮以及苯乙酮。酸的常用實例為甲酸和乙酸。酐的常用實例為乙酸酐和馬來酸酐。酯的常用實例為乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苯酯、甘油三乙酸酯、草酸二乙酯、癸二酸二辛酯、苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、DBE®(DuPont de Nemours)以及磷酸三甲苯酯。含氮溶劑的常用實例為硝基甲烷、硝基苯、丁腈、乙腈、苯甲腈、丙二腈、己胺、氨基乙醇、N,N-二乙基氨基乙醇、苯胺、吡啶、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲 基呱口井以及3-羥基丙腈。含硫溶劑的常用實例為二硫化碳、甲硫醇、二甲基碸、二甲基亞碸以及噻吩。無機溶劑的常用實例為水、氨、聯胺、二氧化硫、四氯化矽和四氯化鈦。
任何非反應性聚合物均可用作相對較高分子量的溶劑。較佳使用在處理溫度下為液體並且可以工業量獲得的非反應性聚合物。
此類溶劑的實例尤其包括具有非反應性末端基團的聚二甲基矽氧烷,例如帶有三甲基矽烷基末端基團的直鏈矽酮、苯基矽氧烷、環狀矽氧烷,例如環六(二甲基矽氧烷)或環十(二甲基矽氧烷)。此類溶劑L1/溶劑L2的實例進一步包括聚環氧丙烷、聚環氧乙烷、聚醯胺、聚乙酸乙烯基酯、聚異丁烯、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯和所列示材料組的共聚物。
特佳的溶劑為醇,例如異丙醇;或醚,尤其為四氫呋喃。
較佳地,在第一步驟中獲得的溶液或懸浮液含有至少1重量%、更佳至少5重量%且尤其至少10重量%且最多70重量%、甚至更佳最多40重量%且尤其最多30重量%的矽酮摻合物SA。
該溶劑還可與添加劑混合以控制纖維的溶解度、傳導性或結構。矽酮摻合物SA的溶液中添加劑的濃度較佳為至少0.01重量%、更佳至少0.1重量%,尤其至少1重量%且最多15重量%、更佳最多10重量%。此類添加劑的實例為例如LiCl、LiBr、NaCl、水或表面活性劑。
當由矽酮摻合物SA產生熔體時,熔體的黏度必須在適宜範圍內,以供後續的紡絲操作。此範圍由具有所需形態的所 得纖維界定。聚合物熔體的黏度可藉由熔體溫度並且藉由添加劑來控制。
聚合物熔體的溫度必須選擇為使聚合物不發生降解。
聚合物熔體的溫度為至少100℃、較佳地至少120℃、更佳地至少140℃、最多300℃、較佳地最多250℃、更佳地最多200℃。
纖維網片係在第二步驟中藉由靜電紡絲產生。
出於此目的,使溶液或熔體暴露於施加到用作電極的邊緣的強電場。例如,將套管連接到電壓源的一極,並且經此套管擠出矽酮摻合物SA的溶液或熔體。所產生的材料流被導向反電極,並且在到達該反電極的途中凝固。由矽酮摻合物SA組成的纖維沉積於反電極上而形成形狀穩定的纖維網片。
聚合物溶液或熔體離開處所用電極還可呈大量套管的形式。類似地,可於聚合物溶液或熔體由之經過離開處使用多孔表面。
還可替代套管而使用例如以連續方式施加聚合物溶液或熔體薄膜的連接到電壓源一極的輥或線。
電極還可只是聚合物溶液或熔體的表面,該表面位於儲存器中,並且被施加電壓。
較佳地,用作電極的邊緣與用作集電器的反電極之間的間距為至少1公分、更佳地至少10公分,且甚至更佳地至少15公分且最多100公分、更佳地最多80公分且甚至更佳地最多60公分。
在電極與反電極之間所施加的電壓為至少1千伏特、較佳地至少5千伏特,且更佳地至少10千伏特且最多100千伏特、較佳地最多80千伏特且更佳地最多70千伏特。
作為集電器的反電極在紡絲期間可固定或移動。移動集電器的實例為在上面對齊並捲繞纖維的旋轉輥、或扁平旋轉反電極或移動帶。
沉積可直接發生於反電極上,或覆蓋有該反電極的基材上。
基材較佳地含有一種或一種以上來自包含金屬、金屬氧化物或聚合物的群組的材料。基材原則上並不限定於任何幾何形狀。然而,較佳地使用板、箔、紡織片(textile sheet)基底、織造或較佳為非織造網絲(meshes)形式、或更佳地非織造網片形式的基材。
基於聚合物的基材含有例如聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚醚碸、聚酯、聚碸、聚四氟乙烯、聚胺甲酸乙酯、聚氯乙烯、纖維素、乙酸纖維素、聚二氟亞乙烯、聚醚二醇、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚芳基醚酮、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚乙烯或聚丙烯。較佳為玻璃化轉變溫度Tg為至少80℃的聚合物。
較佳的網絲或網片基材含有纖維素、玻璃、碳、芳族聚醯胺、聚醯胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物或聚對苯二甲酸乙二酯纖維。
當使用兩個同心配置的紡嘴模頭時,可形成芯-殼纖維或中空纖維。矽酮摻合物SA可用於芯或用於殼體。
可使用某些添加劑,例如三甘醇作為成孔劑,使得可獲得具有不連續的微滴型孔或包含物的系統。此類纖維可用於例如容納和遞送催化劑或活性組分。
纖維可在第三步驟中交聯。
當使用SiH有機矽化合物和氫化矽烷化催化劑使矽酮摻合物SA纖維交聯時,較佳地以熱方式進行,較佳地在30℃到250℃、較佳地在不小於50℃、尤其在不小於100℃、較佳地在120至210℃進行交聯。當使用可由UV轉換之氫化矽烷化催化劑時,藉由用波長為230至400奈米的光輻照較佳至少1秒、更佳地至少5秒且較佳地最多500秒、更佳最多240秒來進行交聯。
當使用光起始劑使矽酮摻合物SA纖維交聯時,用光將矽酮摻合物SA輻照較佳至少1秒、更佳至少5秒,較佳最多500秒、更佳最多240秒。
可在保護氣體如N2或Ar或在空氣中用光起始劑交聯。
在用光輻照後,將經輻照的纖維加熱較佳不超過1小時、更佳不超過10分鐘、且尤其不超過1分鐘,以將其固化。
尤其較佳是在UV輻射下交聯,尤其是在254奈米。
當使用過氧化物使矽酮摻合物SA纖維交聯時,較佳地以熱方式進行,較佳在80到300℃且更佳在100到200℃下進行交聯。熱交聯較佳使用至少1分鐘、更佳至少5分鐘且較佳最多2小時、更佳最多1小時。
可在保護氣體如N2或Ar或在空氣中用過氧化物交聯。
該纖維同樣可藉由用電子束輻照來交聯。
當使用醛試劑交聯時,其於40到250℃下、更佳在80到200℃且尤其在80到150℃的溫度下實施。必須小心以確保,如果將利用醛試劑進行交聯,則該等先前步驟的溫度應選擇為使交聯反應將在該等步驟中只以延遲形式(retarded form)(如果有)進行。
當使用醛試劑進行交聯時,醛試劑也可在第二步驟後併入。可例如對第二步驟中獲得的纖維實施浸漬、噴霧或充氣。 較佳地可對纖維實施浸漬或充氣。隨後可藉由將溫度增加到40至250℃、更佳80至200℃、尤其80至150℃的溫度來加快交聯反應。
交聯纖維值得注意之處在於交聯程度較佳為>50%,尤其>70%。交聯程度係不再溶解於有機溶劑中的聚合物的比例,而矽酮摻合物SA通常可溶於該有機溶劑。四氫呋喃(THF)和異丙醇係該溶劑的實例。
該等纖維隨後可進一步以化學方式或藉由熱融合彼此連結,以便例如可改進所鋪設(laid)纖維的穩定性。化學結合(linking)可借助適宜的黏合劑來達成。其實例為基於矽酮、丙烯酸酯、環氧化物、聚胺基甲酸酯或聚烯烴的黏合劑。該等纖維的熱結合可藉由短暫地加熱到100至250℃、較佳150至200℃來達成。
加熱可在整個網片內均勻地或以點狀方式實施。矽酮彈性體S1的熱塑性特性對此有利。較佳地藉由熱融合使纖維結合。
網片還可黏附或融合到基材,如纖維素、玻璃、碳、 聚芳醯胺、聚醯胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物或聚對苯二甲酸乙二酯纖維的織物片材基材。其實例為基於矽酮、丙烯酸酯、環氧化物、聚胺基甲酸酯或聚烯烴的黏合劑。纖維與基材的熱結合可藉由短暫地加熱到100至250℃、較佳150至200℃來達成。
加熱可在整個網片內均勻地或以點狀方式實施。
鋪設在反電極上的矽酮摻合物SA纖維的直徑較佳地在10奈米到50微米的範圍,更佳在50奈米到20微米的範圍,尤其在100奈米到10微米的範圍。
纖維網片為疏水的。網片表面具有至少100°、較佳為至少120°的接觸角。同時,纖維網片具有高度的水蒸氣通透性。
網片可作為三維構造物的塗層以改變其表面性質,例如,隔音或隔熱或振動吸收性質。可用塗層達成的透氣性可係所需的額外性質。較佳地用根據本發明的網片塗覆或層壓外殼、建築產品或紡織品。
矽酮摻合物SA的網片還可進一步較佳地用於傷口貼片(patch)。
網片還可用作防細菌和/或防微生物塗層。
同樣較佳地,可在包裝材料中,尤其在食物的包裝中使用網片。該等網片還可用作用以儲存液體的容器的塗層,使容器可完全被清空。
本發明的網片更佳地同樣可用於服裝物品,例如外套、手套、帽子或鞋,或用作屋頂氊子(felt)。這些用途中的網片是斥水性的和透氣性的。
網片還可較佳地用作過濾介質,例如用於空氣篩檢器,或用於從氣體或液體料流中去除顆粒。
網片還可用作分離混合物的膜,例如反滲透膜、氣體分離膜、滲透蒸發膜、奈米過濾膜、超濾膜或微濾膜。可進行混合物的固-固分離、氣-氣分離、固-氣分離或液-氣分離,尤其是液-液分離和液-固分離。當使用網片作為膜時,可將它們製成常用模件,例如製成中空纖維模件、螺旋捲繞模件、板式模件、錯流模件或終端模件。
類似地,該等網片可用作其它膜的底襯或支撐層。
上述各式中的上述符號全部彼此獨立地具有其各自的含義。矽原子在所有式中均為四價。
在下文實施例中,除非另有說明,否則所有量和百分比均以重量計,所有壓力均為1013巴(絕對值),所有溫度均為20℃。
所用的起始化合物的描述:過氧化物:過氧新戊酸第三丁酯,以在烷烴中75%溶液的形式,可商購自United Initators(德國)。
Si-H交聯劑HMS-501:莫耳質量為900至1200公克/莫耳的二甲基矽氧烷和氫化甲基矽氧烷單元與Si-H含量為50至55莫耳%的氫化甲基矽氧烷單元的共聚物,可商購自ABCR GmbH & Co.KG(德國)。
加成交聯的矽酮彈性體:ELASTOSIL® RT601,可商購自Wacker Chemie AG(德國)。以9:1的比率混合A和B組分。
Pt催化劑:KATALYSATOR EP(1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯 基二矽氧烷-鉑錯合物),可商購自Wacker Chemie AG(德國)。
抑制劑:1-乙快基-1-環己醇,可商購自Sigma-Aldrich(德國)。
靜電紡絲
在靜電紡絲系統中在以下條件下對矽酮摻合物的SA溶液進行紡絲:電壓:22.5千伏特直流電
套管與電極之間的間距:40公分
套管直徑:1毫米
流速:5毫升/小時
所用基材為鋁箔、纖維素以及防撕裂織物(ripstop fabric)(61公克/平方公尺)。電極為靜止的或利用電動機旋轉。
使用掃描電子顯微鏡檢查測定所得纖維的直徑和形態。
實施例1:製備含乙烯基的氨基官能矽氧烷
使3276公克每個分子具有一個乙烯基、平均分子量為903公克/莫耳的雙羥基封端的聚二甲基矽氧烷在100℃與921公克N-((3-氨丙基)二甲基甲矽烷基)-2,2-二甲基-1-氮雜-2-矽雜環戊烷反應。1H NMR和29Si NMR顯示所有OH基團在3小時後均已轉化成氨丙基單元。藉由薄膜純化產物;其具有13毫帕秒(mPas)的黏度。
實施例2:製備含乙烯基的有機聚矽氧烷-聚脲共聚物
在80℃將20公克來自實施例1的含乙烯基的氨基官能的矽氧烷、0.17公克2-甲基五伸甲基二胺、2.52公克1,3-雙(1-異氰酸基-1-甲基乙基)苯和0.9公克4,4’-伸甲基雙(環己基酯異 氰酸)在170毫升THF中攪拌3小時,直到所有單體均已完全轉化。獲得高度黏稠的物質。在100℃和10毫巴去除溶劑,獲得平均莫耳質量Mw=76 000公克/莫耳並且Mw/Mn=2.2的透明聚合物,如使用GPC(針對聚苯乙烯標準物進行校準;THF作為流動相;揮發性光散射偵測器,ELSD)所測量的。
實施例3:有機聚矽氧烷-聚脲共聚物的靜電紡絲
將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物(SLM TPSE 100,來自Wacker Chemie AG)溶解於異丙醇中。製備不同濃度的溶液並且將其紡絲到鋁箔基材上。藉由掃描電子顯微鏡檢查來纖維特徵。
實施例4:將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物靜電紡絲到旋轉電極上
經60分鐘將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物(SLM TPSE 100,來自Wacker Chemie AG)於異丙醇中10重量%的溶液紡絲到旋轉反電極(190rpm)上,獲得直徑為0.5至1微米的均勻纖維網片對電極的完全覆蓋。
實施例5:將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物靜電紡絲到織造織物
經60分鐘將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物(SLM TPSE 100,來自Wacker Chemie AG)於異丙醇中10重量%的溶液紡絲到經張緊的防撕裂織物覆蓋的旋轉反電極(190rpm)上,以獲得厚度為0.5至1微米的均勻纖維網片對該織物的完全塗覆。
經塗覆織物上的水的邊緣角為140°。因此所討論的材料為超疏水性的。
實施例6:將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物靜電紡絲到織造織物上
經60分鐘將有機聚矽氧烷-聚脲共聚物(SLM TPSE 100,來自Wacker Chemie AG)於異丙醇中10重量%的溶液紡絲到經張緊的防撕裂織物覆蓋的旋轉反電極(190rpm)上,以獲得厚度為0.5至1微米的均勻纖維網片該述織物的完全塗覆。
隨後使經塗覆織物在100℃下調理20分鐘。由此獲得更好的黏合。疏水性和纖維形態並未改變。
實施例7:可交聯有機聚矽氧烷-聚脲共聚物的靜電紡絲和交聯
製備35公克四氫呋喃和3.3公克來自實施例2的含乙烯基的有機聚矽氧烷-聚脲共聚物、0.28公克Si-H交聯劑HMS-501以及170ppm Pt催化劑和0.02公克乙炔基環己烷(各自基於有機聚矽氧烷-聚脲共聚物)的溶液。經90分鐘將該溶液紡絲到旋轉反電極(190rpm)上,以獲得厚度為0.5至1微米的均勻纖維網片對電極的完全塗覆。隨後將該等網片在100℃硫化15分鐘以使該等纖維交聯。在交聯步驟後,纖維形態並未改變。為了能夠測定交聯程 度,對該等網片進行稱重並且在異丙醇中在82℃和1000百帕下萃取1小時。1小時後,將膜在100℃重新乾燥,然後稱重。達成85%的交聯程度。
未交聯的網片在這些條件下完全溶解。
實施例8:可交聯有機聚矽氧烷-聚脲共聚物的靜電紡絲和交聯
製備35公克四氫呋喃和3.3公克來自實施例2的含乙烯基的有機聚矽氧烷-聚脲共聚物與0.03公克過氧化物的溶液。經90分鐘將該溶液紡絲到經張緊纖維素基材覆蓋的旋轉反電極(190每分鐘轉速,rpm)上,以獲得厚度為0.5至1微米的均勻纖維網片對纖維素基材的完全塗覆。隨後將該等網片在100℃硫化15分鐘以使該等纖維交聯。交聯步驟後纖維形態未改變。為了能夠測定交聯度,對該等網片進行稱重,並在異丙醇中在82℃和1000百帕下萃取1小時。1小時後,將薄膜在100℃重新乾燥,然後進行稱重。達成89%的交聯程度。
未交聯的網片在這些條件下完全溶解。
實施例9:藉由醛進行交聯
將實施例4中獲得的纖維網片置於甲醛水溶液(37重量%)中保持18小時。隨後將該等網片在100℃乾燥15分鐘並測定交聯程度。獲得76%交聯程度。
實施例10:利用所得網片進行膜蒸餾
實驗裝置由兩個各自具有約150毫升容量的等直徑圓柱形腔腔室組成。將網片/膜用螺釘張緊固定在兩個腔室之間,以使該二腔室由該網片/薄膜隔開。該網片/薄膜的狀態為 水平的。將上腔室用夾套加熱到恆定80℃,並且用130毫升3.5重量%NaCl水溶液填充。藉由機械攪拌器混合溶液。
將下腔室用夾套調控到恆定10℃。
實驗條件:T(上腔室)=80℃;T(下腔室)=10℃;攪拌器速度=100每分鐘轉速(rpm);實驗持續時間=5小時;接觸面積=8.8平方公分。
上腔室中的水:含有3.5重量%NaCl的水
使用感應耦合電漿光學發射光譜分析(ICP-OES)測定餾出物的鈉含量。
根據本發明的材料的餾出物通量顯著高於PTFE薄膜。但沒有液態水通過該網片,只有水蒸氣,因為在滲透側上沒有檢測到NaCl。本實施例顯示,熱塑性矽酮彈性體網片比PTFE膜具有更高程度的水蒸氣通透性。
實施例11:利用加成可交聯矽酮彈性體(非根據本發明)進 行靜電紡絲
製備具有不同濃度(5至40重量%)的加成可交聯矽酮彈性體(ELASTOSIL ® RT601)於THF中的溶液,並紡絲60分鐘。對紡絲材料的掃描電子顯微鏡檢查顯示,沒有任何產生纖維的情形。只獲得矽酮的滴狀物。
此實施例顯示,使用有機聚矽氧烷-聚脲共聚物來製備矽酮纖維網片明顯更為有利。

Claims (9)

  1. 一種製備熱塑性矽酮彈性體S1網片(web)的方法,該方法包括:一第一步驟,製備含有熱塑性矽酮彈性體S1之矽酮摻合物SA的溶液或熔體,以及一第二步驟,藉由靜電紡絲(electrospinning)從該矽酮摻合物SA的溶液或熔體製備熱塑性矽酮彈性體S1之纖維的網片。
  2. 根據請求項1的方法,其中該熱塑性矽酮彈性體S1係選自以下的矽酮共聚物:矽酮-碳酸酯共聚物、矽酮-醯亞胺共聚物、矽酮-咪唑共聚物、矽酮-胺基甲酸酯共聚物、矽酮-醯胺共聚物、矽酮-聚碸共聚物、矽酮-聚醚碸共聚物、矽酮-聚脲和矽酮-聚草醯基二胺共聚物。
  3. 根據請求項1或2方法,其中該熱塑性矽酮彈性體S1包含通式(I)的有機聚矽氧烷/聚脲/聚胺基甲酸酯/聚醯胺或聚草醯基二胺共聚物: 其中結構要素E係選自通式(Ia-f): 其中結構要素F係選自通式(IIa-f) 其中R 3 表示經取代或未經取代的烴基,其中插有或未插有氧原子或氮原子,R H 表示氫、或具有R 3 的含義,X 表示具有1到20個碳原子的伸烷基(alkylene radical),其中互不相鄰的伸甲基單元可由-O-基團代替,或表示具有6到22個碳原子的伸芳基,Y 表示視需要地經氟或氯取代之具有1到20個碳原子的二價烴基,D 表示1到700個碳原子的伸烷基,該伸烷基視需要地由氟、氯、C1至C6烷基或C1至C6烷基酯取代,且其中互不相鄰的伸甲基單元可由-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基團代替,或表示具有6到22個碳原子的伸芳基,BB’各表示由共價鍵連接到該聚合物的反應性或非反應性末端基團,m 表示1到4000的整數,n 表示1到4000的整數, g 表示至少為1的整數,h 表示0到40的整數,i 表示0到30的整數,以及j 表示大於0的整數。
  4. 根據請求項1或2的方法,其中在一第三步驟中使該等纖維交聯。
  5. 根據請求項1或2的方法,其中該矽酮摻合物SA含有選自以下群組的交聯劑V:每個分子具有至少兩個SiH官能團的有機矽化合物、光起始劑、光敏劑、過氧化物和醛。
  6. 根據請求項5的方法,其中用作交聯劑V的每個分子具有至少兩個SiH官能團的有機矽化合物係具有平均通式(III)的組成:HfR5 kSiO(4-f-k)/2 (III),其中R 5 為視需要經鹵素或氰基取代的單價C1至C18烴基,該烴基經由SiC鍵結,且不含脂肪族碳-碳多重鍵,且fk為非負數值,前提條件為0.5<(f+k)<3.0且0<f<2,且每個分子存在至少兩個矽連接的氫原子。
  7. 根據請求項1或2的方法,其中製備矽酮摻合物SA的溶液的該第一步驟係使用選自以下的有機溶劑:烴、鹵化烴、醚、醇、醛、酮、酸、酐、酯、含N溶劑和含S溶劑。
  8. 根據請求項1或2的方法,其中該第二步驟係包含引導該矽酮摻合物SA的溶液或熔體經一電極至一反電極,該電極係選自該聚 合物溶液或熔體離開經過的套管或多孔表面、以連續方式施加該聚合物溶液或熔體至一薄膜的輥或線、或位於一儲存器(reservoir)中的該聚合物溶液或熔體的表面。
  9. 一種熱塑性矽酮彈性體S1的網片,其可由根據請求項1到8中任一項的方法獲得。
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