具有改進(jìn)的生坯強(qiáng)度的耐候性有機(jī)硅混合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，優(yōu)選RTV-有機(jī)硅制劑，包含a)至少一種聚(二有機(jī)基硅氧烷)，b)至少一種第一填料，所述第一填料具有小于等于0.1μm的平均粒徑D50，c)至少一種第二填料，所述第二填料具有在大于0.1μm至10μm范圍內(nèi)的平均粒徑D50，和d)至少一種用于聚(二有機(jī)基硅氧烷)的交聯(lián)劑，其中在單組分有機(jī)硅制劑的情況下所述成分包含在一種組分中，而在雙組分有機(jī)硅制劑的情況下所述成分分開地包含在兩種組分A和B中。本發(fā)明的有機(jī)硅制劑特別適合于特別是在外立面、絕緣玻璃、窗戶結(jié)構(gòu)、汽車、太陽(yáng)能和建筑的領(lǐng)域中作為用于結(jié)構(gòu)粘合的彈性粘合劑。所述有機(jī)硅制劑具有高程度的生坯強(qiáng)度并且在經(jīng)固化狀態(tài)下特別耐候。
【專利說(shuō)明】具有改進(jìn)的生坯強(qiáng)度的耐候性有機(jī)硅混合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其用途和裝置的制備方法，在所述裝置 中用單組分或雙組分有機(jī)硅制劑填充兩個(gè)基材之間的空間。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知的是，可以配制具有良好耐候性的雙組分RTV-有機(jī)硅。國(guó)際外立面標(biāo)準(zhǔn)例如 EOTA-ETAG002要求在人工加速風(fēng)化之后具有一定的穩(wěn)定性。具有出色的流變性能的有機(jī) 硅制劑，即特別是在未固化狀態(tài)下具有高的早期強(qiáng)度或穩(wěn)固性（其會(huì)造成減少的"下滑性 (slipdown)"）的制劑，通常不滿足這些關(guān)于耐候性的要求。
[0003] 還已知的是，可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)性和促進(jìn)非常迅速的固化和/或劇烈升高混合物 的粘度從而獲得具有高的早期強(qiáng)度的有機(jī)硅制劑。這兩種情況下的缺點(diǎn)是不足或較差的可 加工性。
[0004] US-A-4563498描述了單組分制劑，所述單組分制劑包含特定比例的增強(qiáng)填料和增 量填料并且固化形成具有低模量的彈性體。通過(guò)GB-A-2306491已知包含二氧化硅作為填 料并且保持可噴射并且同時(shí)具有改進(jìn)的機(jī)械性能的有機(jī)硅制劑。W0-A-2012/041952描述了 雙組分有機(jī)硅制劑，所述雙組分有機(jī)硅制劑在混合組分之后造成升高的粘度，其中所述制 劑可以包含熱解疏水性二氧化硅作為填料。
[0005] US-A-6235832和US-A-5840794涉及單組分有機(jī)硅制劑，所述單組分有機(jī)硅制劑 實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的生坯強(qiáng)度。DE-A-102004005221描述了具有低的流動(dòng)極限的有機(jī)硅-二氧化 硅-混合物，其中使用熱解二氧化硅作為填料。
[0006] 兼具出色的早期強(qiáng)度（以減少的"下滑"的形式測(cè)得）、良好的可加工性（以低的 屈服極限的形式測(cè)得）和出色的耐候性的有機(jī)硅制劑目前尚不可知。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供有機(jī)硅制劑，特別是濕固化有機(jī)硅制劑，其在低的屈服極限 下達(dá)到高的生坯強(qiáng)度并且具有特別耐候的機(jī)械性能。
[0008] 出人意料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在制劑中組合使用具有小于等于0. 1ym的平均粒徑的填料 和具有大于0. 1ym至小于或等于10ym的平均粒徑的填料時(shí)，可以使用有機(jī)硅制劑實(shí)現(xiàn)所 述性能。
[0009] 本發(fā)明因此涉及單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，包含
[0010] a)至少一種聚（二有機(jī)基硅氧烷），
[0011] b)至少一種第一填料，所述第一填料具有小于等于0. 1ym的平均粒徑D50，
[0012] c)至少一種第二填料，所述第二填料具有在大于0. 1ym至10ym范圍內(nèi)的平均粒 徑D50,和
[0013] d)至少一種用于聚（二有機(jī)基硅氧烷）的交聯(lián)劑，以及
[0014] e)任選的，至少一種縮合催化劑，和/或
[0015] f)任選的，至少一種添加劑，所述添加劑選自增塑劑、流變助劑、增稠劑、增粘劑、 催化劑、促進(jìn)劑、干燥劑、芳香劑、顏料、殺生物劑、穩(wěn)定劑和表面活性劑，
[0016] 其中在單組分有機(jī)硅制劑的情況下所述成分包含在一種組分中，而在雙組分有機(jī) 硅制劑的情況下所述成分分開地包含在兩種組分A和B中。
[0017] 以"聚/多"為首的物質(zhì)名稱在本文中表示形式上每分子包含兩個(gè)或多個(gè)在其名 稱中出現(xiàn)的官能團(tuán)的物質(zhì)。多元醇為例如具有兩個(gè)或多個(gè)羥基的化合物。術(shù)語(yǔ)"聚合物" 在本文中一方面包括通過(guò)一種或多種單體的聚合反應(yīng)（例如聚加成、加聚、縮聚）獲得的化 學(xué)上均一，但是在聚合度、摩爾質(zhì)量和鏈長(zhǎng)方面任選不同的大分子的集合。所述術(shù)語(yǔ)另一方 面也包括來(lái)自聚合反應(yīng)的所述大分子集合的衍生物，即通過(guò)預(yù)定大分子上官能團(tuán)的反應(yīng)， 例如加成或取代而獲得的且可化學(xué)上一致或不一致的化合物。所述術(shù)語(yǔ)還包括所謂的預(yù)聚 物，亦即其官能團(tuán)參與大分子構(gòu)建的反應(yīng)性低聚預(yù)加合物。
[0018] "雜聚醚"在本文中被理解為具有類似聚醚結(jié)構(gòu)的聚合物，所述類似聚醚的結(jié)構(gòu)部 分或完全包含雜原子（例如S)代替醚氧原子。
[0019] "分子量"在本文中被理解為數(shù)均分子量（Mn)。
[0020] "室溫"被理解為23°C的溫度。
[0021] 當(dāng)沒有其它說(shuō)明時(shí)，重量數(shù)據(jù)表示以整個(gè)制劑計(jì)，即在雙組分制劑的情況下以組 分A和B的總重量計(jì)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)硅制劑為例如適合作為粘合劑或密封劑的單組分或雙組分有 機(jī)硅制劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知這些單組分或雙組分的制劑。
[0023] 在單組分制劑中僅存在一種組分，即制劑的所有成分包含在所述組分中并且在所 述組分中以混合物的形式存在。
[0024] 雙組分有機(jī)硅制劑由具有兩種分開的組分A和B的試劑套裝（Kit)組成。制劑的 不同成分被分成這兩種組分，即成分包含在組分A和/或組分B中。一種成分通常僅包含 在兩種組分之一中。但是任選也有可能的是，一種或多種成分包含在組分A和B中。雙組 分制劑的兩種組分A和B在應(yīng)用之前以合適的比例彼此混合。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑優(yōu)選為有流動(dòng)能力的有機(jī)硅制劑，其中 在雙組分制劑的情況下其也表示在歸并兩種組分之后獲得的混合物。其當(dāng)然還涉及使用時(shí) (即在施涂至基材上時(shí)或在填充空腔時(shí)）的狀態(tài)。在之后的固化中隨后進(jìn)行體系的凝固。 根據(jù)本發(fā)明的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，優(yōu)選有流動(dòng)能力的有機(jī)硅制劑，還優(yōu)選為濕固 化性有機(jī)硅制劑。有機(jī)硅制劑可以為有機(jī)硅橡膠或有機(jī)硅彈性體。
[0026] 單組分或雙組分有機(jī)硅制劑特別為通常被稱為RTV-有機(jī)硅制劑（RTV= "n〇〇m temperaturevulcanizing"；室溫下硫化）的冷固化性有機(jī)娃制劑。其可以為也被稱為 RTV-1有機(jī)硅或RTV-1有機(jī)硅橡膠的單組分有機(jī)硅制劑。其通常為濕固化性制劑?；蛘撸?為雙組分有機(jī)硅制劑（RTV-2有機(jī)硅或RTV-2有機(jī)硅橡膠）。RVT-1和RTV-2有機(jī)硅橡膠被 大規(guī)模地用作粘合劑或密封劑。
[0027] 優(yōu)選的是雙組分有機(jī)硅制劑。
[0028] 下文中解釋單組分或雙組分有機(jī)硅制劑的成分。
[0029] 有機(jī)硅制劑包含一種或多種可交聯(lián)聚（二有機(jī)基硅氧烷）（成分a)。交聯(lián)可以通 過(guò)聚（二有機(jī)基硅氧烷）的反應(yīng)性端基或通過(guò)能夠轉(zhuǎn)化成反應(yīng)性基團(tuán)的端基而進(jìn)行?？梢?使用所有常見的聚（二有機(jī)基硅氧烷）。公知所述聚（二有機(jī)基硅氧烷）例如用于制備粘 合劑或密封劑（例如RTV-有機(jī)硅橡膠）并且市售獲得。
[0030] 聚（二有機(jī)基硅氧烷）可以優(yōu)選為具有羥基端基的聚（二有機(jī)基硅氧烷）和/或 具有燒氧基甲娃燒基端基的聚（^有機(jī)基娃氧燒）。輕基封端的聚（^有機(jī)基娃氧燒）是 已知的并且市售獲得。這種聚（二有機(jī)基硅氧烷）的制備也以已知的方式進(jìn)行。其例如描 述在US4, 962, 152中，其公開內(nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。
[0031] 聚（二有機(jī)基硅氧烷）優(yōu)選為烷基具有優(yōu)選1至5、更優(yōu)選1至3個(gè)碳原子并且特 別優(yōu)選為甲基的聚（二有機(jī)基硅氧烷）。
[0032] 所使用的聚（二有機(jī)基硅氧烷）的粘度可以在寬范圍內(nèi)變化。一種或多種所使用 的聚（二有機(jī)基硅氧烷）在23°C的溫度下優(yōu)選具有10至500' 000mPa*s、更優(yōu)選5' 000至 350'OOOmPa.s、特別優(yōu)選 6' 000 至 120'OOOmPa.s、最優(yōu)選 10' 000 至 80'OOOmPa.s 的粘度。粘度根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述的方法確定。
[0033] 優(yōu)選使用一種或多種式（I)的聚二有機(jī)基硅氧烷

【權(quán)利要求】
1. 單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，包含 a) 至少一種聚（二有機(jī)基硅氧烷）， b) 至少一種第一填料，所述第一填料具有小于等于0.Iym的平均粒徑D50， c) 至少一種第二填料，所述第二填料具有在大于0.Iym至IOym范圍內(nèi)的平均粒徑 D50,和 d) 至少一種用于聚（二有機(jī)基硅氧烷）的交聯(lián)劑， 其中在單組分有機(jī)硅制劑的情況下所述成分包含在一個(gè)組分中，而在雙組分有機(jī)硅制 劑的情況下所述成分分開地包含在兩個(gè)組分A和B中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，第一填料與第二 填料的重量比在10:1至1:2的范圍內(nèi)，優(yōu)選10:1至1:1，還更優(yōu)選10:1至2:1，還更優(yōu)選 在9:1至3:1的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在8:1至4:1的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，所述 至少一種聚（二有機(jī)基硅氧烷）包含或?yàn)橹辽僖环NOH-封端的聚（二有機(jī)基硅氧烷）和/ 或至少一種烷氧基甲硅烷基封端的聚（二有機(jī)基硅氧烷）。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，所述 至少一種聚（二有機(jī)基硅氧烷）在23°C下具有在10至500000mPas范圍內(nèi)，優(yōu)選在5000至 350000mPas范圍內(nèi)的粘度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，至少一 種交聯(lián)劑選自四燒氧基娃燒、有機(jī)基二燒氧基娃燒、>有機(jī)基>燒氧基娃燒和低聚（有機(jī) 基烷氧基硅烷）、四酮肟基硅烷、有機(jī)基三酮肟基硅烷、二有機(jī)基雙酮肟基硅烷和低聚（有 機(jī)基酮肟基硅烷）或其混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，還包含 e) 至少一種縮合催化劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，還包含 f) 至少一種添加劑，所述添加劑選自增塑劑、流變助劑、增稠劑、增粘劑、催化劑、促進(jìn) 劑、干燥劑、芳香劑、顏料、殺生物劑、穩(wěn)定劑和表面活性劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，其為雙 組分有機(jī)硅制劑，其中成分a)、b)和c)以及如有必要一種或多種任選的添加劑f)包含在 第一組分A中，而成分d)和如有必要任選的成分e)包含在第二組分B中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，所述制 劑還包含添加劑，所述添加劑選自端基封閉的娃油、氣基官能化的有機(jī)基二燒氧基娃燒、環(huán) 氧官能化的有機(jī)基二燒氧基娃燒、疏基官能化的有機(jī)基二燒氧基娃燒、氣基官能化的低聚 硅氧烷、聚胺、聚醚、雜聚醚和/或聚醚胺。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，其為 RTV-有機(jī)硅制劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，其為 濕固化性和/或能流動(dòng)的有機(jī)硅制劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，將多 種填料用于第一填料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，將一 種或多種具有5至IOOnm的初級(jí)顆粒平均粒徑D50的填料用于第一填料，和/或?qū)⒁环N或 多種具有〇. 5ym至10ym、優(yōu)選Iym至8ym的初級(jí)顆粒平均粒徑D50的填料用于第二填 料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑，其特征在于，所述 至少一種聚（二有機(jī)基硅氧烷）為一種或多種式（I)的聚二有機(jī)基硅氧烷 其中
基團(tuán)R\R2和R3彼此獨(dú)立地表示具有1至12個(gè)碳原子的線性或支化的一價(jià)烴基，其任 選具有一個(gè)或多個(gè)雜原子并且任選具有一個(gè)或多個(gè)C-C-多重鍵和/或任選具有脂環(huán)族和 /或芳族部分或基團(tuán)； 基團(tuán)R4彼此獨(dú)立地表示氫、羥基或分別具有1至13個(gè)碳原子的烷氧基、酰氧基或酮肟 基，其任選具有一個(gè)或多個(gè)雜原子和任選具有一個(gè)或多個(gè)C-C-多重鍵和/或任選具有脂 環(huán)族和/或芳族部分或基團(tuán)，其中基團(tuán)R4優(yōu)選表示羥基或烷氧基； 指數(shù)P表示〇、1或2的值，并且指數(shù)m這樣選擇，使得聚（二有機(jī)基硅氧烷）在23°C的 溫度下具有10至500000mPa?s的粘度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)所述的單組分或雙組分有機(jī)硅制劑的用途，作為用于 結(jié)構(gòu)粘合的彈性粘合劑，特別是在外立面、絕緣玻璃、窗戶結(jié)構(gòu)、汽車、太陽(yáng)能和建筑的領(lǐng)域 中。
16. 用于填充兩個(gè)基材之間的空間從而制造裝置的方法，包括 a)提供根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅制劑，其中在雙組分有機(jī)硅制劑的情 況下使兩種組分彼此混合， bl)將單組分有機(jī)硅制劑或經(jīng)混合的雙組分有機(jī)硅制劑施涂在第一基材上并且使第二 基材與施涂在第一基材上的有機(jī)硅制劑接觸，或 b2)用單組分有機(jī)硅制劑或經(jīng)混合的雙組分有機(jī)硅制劑填充通過(guò)布置第一基材和第二 基材而形成的空間，和 c)使有機(jī)硅制劑固化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅制劑，或在雙組分有機(jī)硅制 劑的情況下兩種組分的混合物，在23°C下在被施涂至第一基材上時(shí)或在填充兩個(gè)基材之間 形成的空間時(shí)具有在500至5000Pas范圍內(nèi)的粘度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，有機(jī)硅制劑，或在雙組分 有機(jī)硅制劑的情況下兩種組分的混合物，在被施涂至第一基材上時(shí)或在填充兩個(gè)基材之間 形成的空間時(shí)具有小于150Pa的屈服極限。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16至18任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅制劑為雙組分 有機(jī)硅制劑。
20.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求16至19所述的方法獲得的包括經(jīng)固化的有機(jī)硅制劑的裝置，所 述有機(jī)硅制劑填充兩個(gè)基材之間的空間。
【文檔編號(hào)】C08K3/00GK104508029SQ201380040066
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】C·翁馬洛特奇, M·弗萊德爾 申請(qǐng)人:Sika技術(shù)股份公司