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含硅烷基團(tuán)的聚合物的制作方法

文檔序號(hào):11632285閱讀:567來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及含硅烷基團(tuán)的聚合物及其在可固化組合物中的用途,所述組合物可以特別用于粘合、密封或涂布建筑產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品。



背景技術(shù):

含硅烷基團(tuán)的聚合物,也被稱(chēng)為“硅烷官能的聚合物”或“硅烷改性的聚合物”(smp)或“硅烷封端的聚合物”(stp),長(zhǎng)期以來(lái)被成功地用作濕固化組合物中的粘結(jié)劑,其特別用作建筑工業(yè)和制造工業(yè)中的彈性粘合劑、密封劑或涂布劑。

制備含硅烷基團(tuán)的聚合物的簡(jiǎn)單可行并且在商業(yè)上具有吸引力的方式是使含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物與合適的有機(jī)硅烷反應(yīng)。為此通常使用氨基硅烷。然而由于在與氨基硅烷反應(yīng)時(shí)形成的脲基團(tuán),如此制得的聚合物通常具有高粘度和/或有限的耐熱性。

含硅烷基團(tuán)的聚合物具有在粘度和耐熱性方面的更好性能,其硅烷基團(tuán)通過(guò)氨基甲酸酯基團(tuán)而不是脲基團(tuán)連接至聚合物。所述體系已知是多元醇和異氰酸基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物的形式。然而所述方式在商業(yè)上僅具有有限興趣,因?yàn)楫惽杷峄柰榘嘿F、儲(chǔ)存穩(wěn)定性較低并且劇毒。原則上,用于形成具有氨基甲酸酯鍵的含硅烷基團(tuán)的聚合物的逆向途徑(即通過(guò)含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物與羥基硅烷的反應(yīng))似乎更引人注意。然而所述聚合物目前鮮有描述。其原因在于,制備合適的羥基硅烷通常存在困難,因?yàn)槠溆捎诹u基與硅烷基團(tuán)的迅速反應(yīng)而傾向于自縮合,因此通常純度極低和/或儲(chǔ)存不穩(wěn)定。

us5,587,502公開(kāi)了通過(guò)氨基硅烷與環(huán)狀碳酸亞烷基酯的反應(yīng)獲得的羥基硅烷,以及源自所述羥基硅烷的含硅烷基團(tuán)的聚合物。然而所述含硅烷基團(tuán)的聚合物具有不令人滿(mǎn)意的耐熱性。

wo2013/174891和wo2013/174892公開(kāi)了通過(guò)氨基硅烷與內(nèi)酯的反應(yīng)或者通過(guò)環(huán)氧硅烷與仲胺的反應(yīng)而獲得的羥基硅烷,和源自所述羥基硅烷的含硅烷基團(tuán)的聚合物。然而公開(kāi)的含硅烷基團(tuán)的聚合物在儲(chǔ)存穩(wěn)定性方面仍待改進(jìn)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

因此本發(fā)明的目的是提供含硅烷基團(tuán)的聚合物,所述聚合物具有低粘度、良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性,與水分迅速交聯(lián)并且在固化狀態(tài)下具有良好的耐熱性。

出人意料地發(fā)現(xiàn),根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物實(shí)現(xiàn)所述目的。所述聚合物可以通過(guò)簡(jiǎn)單方法由容易商業(yè)獲得的原料以高純度制得。所述聚合物非常儲(chǔ)存穩(wěn)定,出人意料地還具有極具反應(yīng)性的甲氧基硅烷基團(tuán),并且與水分迅速固化成具有良好耐熱性的低粘性彈性材料。

本發(fā)明的其它方面為其它獨(dú)立權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案為從屬權(quán)利要求的主題。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的主題是具有式(i)的端基的聚合物,

其中

r'表示式(ii)的基團(tuán)并且r"表示氫基

或者r'表示氫基并且r"表示式(ii)的基團(tuán);

r1表示具有1至18個(gè)c原子的烴基,所述烴基任選具有醚氧、酯氧、硫醚硫或叔胺氮形式的雜原子;

r2表示具有1至20個(gè)c原子的線(xiàn)性或支化的亞烷基或亞環(huán)烷基,所述亞烷基或亞環(huán)烷基任選具有芳族部分并且任選具有一個(gè)或多個(gè)雜原子;

r3表示具有1至8個(gè)c原子的烷基;

r4表示具有1至12個(gè)c原子的脂族或脂環(huán)族或芳脂族烴基,其任選具有一個(gè)或兩個(gè)醚氧;

x表示o或s;并且

n表示0或1或2。

在本文獻(xiàn)中,術(shù)語(yǔ)“烷氧基硅烷基團(tuán)”或簡(jiǎn)稱(chēng)“硅烷基團(tuán)”表示連接至有機(jī)基團(tuán)并且硅原子上具有1至3、特別是2或3個(gè)可水解烷氧基的甲硅烷基?!凹籽趸柰榛鶊F(tuán)”表示僅具有甲氧基作為烷氧基的硅烷基團(tuán)?!耙已趸柰榛鶊F(tuán)”表示僅具有乙氧基作為烷氧基的硅烷基團(tuán)。

術(shù)語(yǔ)“烷氧基硅烷”或簡(jiǎn)稱(chēng)“硅烷”表示具有至少一個(gè)硅烷基團(tuán)的有機(jī)化合物。

“羥基硅烷”、“環(huán)氧硅烷”、“異氰酸基硅烷”、“氨基硅烷”或“巰基硅烷”表示在有機(jī)基團(tuán)上除了硅烷基團(tuán)之外還具有一個(gè)或多個(gè)羥基、環(huán)氧基、異氰酸基、氨基或巰基的硅烷。

以“聚/多”為首的物質(zhì)名稱(chēng),如多元醇或多異氰酸酯,表示形式上每分子包含兩個(gè)或多個(gè)在其名稱(chēng)中出現(xiàn)的官能團(tuán)的物質(zhì)。

“分子量”在本文中被理解為分子的摩爾質(zhì)量(以克/摩爾計(jì))。“平均分子量”表示低聚或聚合形式的分子混合物的數(shù)均mn,其通常通過(guò)凝膠滲透色譜法(gpc)相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)樣確定。

“儲(chǔ)存穩(wěn)定的”或“可儲(chǔ)存的”表示物質(zhì)或組合物可以在室溫下在合適的容器中保存較長(zhǎng)時(shí)間,通常至少3個(gè)月至6個(gè)月和更久,而其應(yīng)用性能或使用性能(特別是粘度和交聯(lián)速度)不會(huì)由于儲(chǔ)存以與其使用相關(guān)的程度變化。

在本文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)“粘度”表示通過(guò)剪切應(yīng)力和剪切率(速度梯度)之間的比例定義并且如實(shí)施例中所述確定的動(dòng)態(tài)粘度或剪切粘度。本文獻(xiàn)的式中的虛線(xiàn)各自表示取代基和所屬分子基團(tuán)之間的鍵。“室溫”表示23℃的溫度。

式(i)的端基對(duì)應(yīng)于式(ia)或式(ib)。

在式(ia)和(ib)中r1、r2、r3、r4、x和n具有上述含義。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,r1表示具有6至18個(gè)c原子的芳族烴基,所述芳族烴基任選被取代并且任選具有醚氧、酯氧、硫醚硫或叔胺氮形式的雜原子,優(yōu)選表示4-叔丁基苯基、4-壬基苯基、4-十二烷基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基或2,5-二甲基苯基。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,r1表示具有1至18個(gè)c原子的脂族或脂環(huán)族或芳脂族烴基,所述烴基任選具有醚氧、酯氧、硫醚硫或叔胺氮形式的雜原子。這些含硅烷基團(tuán)的聚合物出于毒物學(xué)原因是有利的。

特別優(yōu)選地,r1表示具有1至12,特別是1至8個(gè)c原子的脂族或脂環(huán)族或芳脂族烴基,其任選具有一個(gè)或兩個(gè)醚氧。

最優(yōu)選地,r1表示甲基或乙基。優(yōu)選地,r2表示具有1至6個(gè)c原子的亞烷基,特別是1,2-亞乙基。

優(yōu)選地,r3表示甲基。

最優(yōu)選地,r4表示甲基或乙基。所述式(i)的端基是特別有反應(yīng)性的。

r4特別表示甲基。式(i)的端基與水分特別具有反應(yīng)性,因此含硅烷基團(tuán)的聚合物特別迅速地固化。

r4還特別表示乙基。所述式(i)的端基在其固化時(shí)不解離出甲醇,這出于毒物學(xué)原因是有利的。

優(yōu)選地,x表示o。這些含硅烷基團(tuán)的聚合物在氣味方面是有利的。

特別優(yōu)選地,x表示o并且r1和r4表示相同基團(tuán),特別是兩者表示甲基或兩者表示乙基。

優(yōu)選地,n表示0或1,特別是0。式(i)的端基在與水分接觸時(shí)特別迅速地水解并且產(chǎn)生具有特別好的機(jī)械性能的含硅烷基團(tuán)的聚合物。

優(yōu)選的式(i)的端基特別容易獲得并且可以以特別純的品質(zhì)制得。

優(yōu)選地,聚合物平均具有的以式(i)的端基計(jì)的1.3至4、特別是1.5至3、特別優(yōu)選1.7至2.8的官能度。

優(yōu)選地,具有式(i)的端基的聚合物具有1000至30000g/mol,優(yōu)選2000至25000g/mol,特別優(yōu)選3000至20000的平均分子量。

所述聚合物能夠獲得良好的機(jī)械性能,特別是高伸展性。

優(yōu)選的具有式(i)的端基的聚合物是在室溫下為液體的含硅烷基團(tuán)的聚醚。其優(yōu)選具有多個(gè)氧化亞烷基單元,特別是1,2-氧化亞丙基單元。多個(gè)式(i)的端基優(yōu)選連接至脂環(huán)族基團(tuán)或芳族基團(tuán),特別是源自異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)或2,4-和/或2,6-甲苯二異氰酸酯(tdi)的基團(tuán)。所述聚合物具有低粘度并且能夠獲得良好的彈性性能。其特別適合作為能夠在室溫下施加的粘合劑或密封劑或涂布劑中的粘結(jié)劑。所述聚合物優(yōu)選不具有異氰酸酯基團(tuán)。采用連接至脂環(huán)族基團(tuán)的式(i)的端基是特別光穩(wěn)定的。

具有式(i)端基的另一種優(yōu)選的聚合物是在室溫下為固體的聚酯和/或在室溫下為固體的聚碳酸酯,特別是聚酯。多個(gè)式(i)的端基連接至脂環(huán)族基團(tuán)或芳族基團(tuán),優(yōu)選源自異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)或4,4'-、2,4'-和/或2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯(mdi)的基團(tuán)。所述聚合物特別適合作為可熱施加的粘合劑(所謂的熱熔粘合劑)中的粘結(jié)劑。所述聚合物除了式(i)的端基之外還可以包含異氰酸酯基團(tuán)。采用連接至脂環(huán)族基團(tuán)的式(i)的端基是特別光穩(wěn)定的。

本發(fā)明的另一個(gè)主題是通過(guò)至少一種式(iii)的羥基硅烷與至少一種含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物的反應(yīng)制備具有式(i)的端基的聚合物的方法。

在式(iii)中r1、r'、r"和x具有已經(jīng)提及的含義。

式(iii)的羥基硅烷對(duì)應(yīng)于式(iiia)或式(iiib)。

在式(iiia)和(iiib)中r1、r2、r3、r4、x和n具有上述含義。

式(iiia)和(iiib)包括每種結(jié)構(gòu)的所有可能的非對(duì)映異構(gòu)體。

所述反應(yīng)優(yōu)選在排除水分的情況下在20至160℃的溫度下進(jìn)行。任選使用催化劑,特別是叔胺或金屬化合物,特別是鉍(iii)化合物、鋅(ii)化合物、鋯(iv)化合物或錫(ii)化合物或有機(jī)錫(iv)化合物。式(iii)的羥基硅烷相對(duì)于異氰酸酯基團(tuán)優(yōu)選以超化學(xué)計(jì)量比例或化學(xué)計(jì)量比例使用,從而獲得不具有異氰酸酯基團(tuán)的具有式(i)端基的聚合物。特別以1至1.25的oh/nco-比例操作。優(yōu)選例如通過(guò)ir光譜測(cè)量獲得的聚合物的異氰酸酯含量來(lái)控制反應(yīng)。

對(duì)于式(iii)的羥基硅烷以不足化學(xué)計(jì)量使用的情況,獲得的聚合物除了式(i)的端基之外還包含異氰酸酯基團(tuán)。所述聚合物優(yōu)選通過(guò)使用0.1至0.9、特別優(yōu)選0.2至0.8、特別是0.3至0.7的oh/nco-比例制得。相比于所使用的具有異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物,獲得的聚合物具有明顯減少的單體二異氰酸酯含量,這出于毒物學(xué)原因是有利的。

合適的含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物特別通過(guò)至少一種多元醇與超化學(xué)計(jì)量的量的至少一種二異氰酸酯的反應(yīng)獲得。所述反應(yīng)優(yōu)選在排除水分的情況下在50至160℃的溫度下任選在合適催化劑的存在下進(jìn)行。特別地,選擇過(guò)量的二異氰酸酯,使得在所有羥基反應(yīng)之后獲得的聚氨酯聚合物中剩余0.1至5重量%,優(yōu)選0.2至4重量%,特別優(yōu)選0.3至3重量%的自由異氰酸酯基團(tuán)含量,以整個(gè)聚合物計(jì)。任選地,聚氨酯聚合物可以伴隨使用增塑劑而制得,其中所使用的增塑劑不包含對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)。

適合作為多元醇的特別是如下市售的多元醇或其任何混合物:

-聚醚多元醇,特別是聚氧化亞烷基二元醇和/或聚氧化亞烷基三元醇,特別是環(huán)氧乙烷或1,2-環(huán)氧丙烷或1,2-或2,3-環(huán)氧丁烷或氧雜環(huán)丁烷或四氫呋喃或其混合物的聚合產(chǎn)物,其中其可以借助于具有兩個(gè)或多個(gè)活性氫原子的起始分子聚合,所述起始分子特別是例如水、氨或具有多個(gè)oh-基團(tuán)或nh-基團(tuán)的化合物,例如1,2-乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、異構(gòu)的二丙二醇或三丙二醇、異構(gòu)的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、1,3-或1,4-環(huán)己烷二甲醇、雙酚a、氫化雙酚a、1,1,1-三羥甲基乙烷、1,1,1-三羥甲基丙烷、甘油或苯胺,或上述化合物的混合物。同樣合適的是具有分散在其中的聚合物顆粒的聚醚多元醇,特別是具有苯乙烯-丙烯腈-顆粒(san)或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-顆粒的那些。

優(yōu)選的聚醚多元醇為聚氧化亞丙基二元醇和/或聚氧化亞丙基三元醇,或所謂的環(huán)氧乙烷封端的(eo-封端的)聚氧化亞丙基二元醇或三元醇。后者是聚氧化亞乙基-聚氧化亞丙基-混合多元醇,其特別通過(guò)如下方式獲得:在聚丙氧基化反應(yīng)結(jié)束之后用環(huán)氧乙烷進(jìn)一步烷氧基化聚氧化亞丙基二元醇或三元醇,由此最后使其具有伯羥基。

優(yōu)選的聚醚多元醇具有小于0.02meq/g,特別是小于0.01meq/g的不飽和度。

-根據(jù)已知方法(特別是羥基羧酸的縮聚或脂族和/或芳族聚羧酸與二元醇或多元醇的縮聚)制備的聚酯多元醇,也被稱(chēng)為低聚酯醇。

特別適合作為聚酯多元醇的是通過(guò)二元至三元(特別是二元)醇與有機(jī)二羧酸或三羧酸(特別是二羧酸)或其酸酐或酯制備的那些,所述二元至三元醇例如為乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,12-羥基硬脂醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、二聚脂肪酸二醇(二聚二醇)、羥基特戊酸新戊二醇酯、甘油、1,1,1-三羥甲基丙烷或上述醇的混合物,所述有機(jī)二羧酸或三羧酸或其酸酐或酯為例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、馬來(lái)酸、富馬酸、二聚脂肪酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二酸二甲基酯、六氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐、或上述酸的混合物,以及由內(nèi)酯和起始劑制備的聚酯多元醇,所述內(nèi)酯例如為ε-己內(nèi)酯,所述起始劑例如為上述二元醇或三元醇。

特別合適的聚酯多元醇為聚酯二元醇。

-聚碳酸酯多元醇,例如通過(guò)例如上述為了構(gòu)建聚酯多元醇所使用的醇與碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或碳酰氯的反應(yīng)獲得的那些。

-帶有至少兩個(gè)羥基的嵌段共聚物,所述嵌段共聚物具有至少兩個(gè)不同的具有上述類(lèi)型的聚醚、聚酯和/或聚碳酸酯結(jié)構(gòu)的嵌段,特別是聚醚聚酯多元醇。

-聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇。

-多羥基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,特別是蓖麻油;或者通過(guò)天然脂肪和油的化學(xué)改性獲得的(所謂的油脂化學(xué)的)多元醇,例如通過(guò)不飽和油的環(huán)氧化和之后的用羧酸或醇開(kāi)環(huán)獲得的環(huán)氧聚酯或環(huán)氧聚醚,或通過(guò)不飽和油的加氫甲?;蜌浠@得的多元醇;或由天然脂肪和油通過(guò)分解過(guò)程(例如醇解或臭氧分解)和所獲得的分解產(chǎn)物或其衍生物的之后的化學(xué)鍵接(例如通過(guò)酯交換或二聚)獲得的多元醇。天然脂肪和油的合適的分解產(chǎn)物特別是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯,特別是甲基酯(fame),其可以例如通過(guò)加氫甲?;蜌浠苌闪u基脂肪酸酯。

-聚烴多元醇,也被稱(chēng)為低聚烴醇,例如多羥基官能的聚烯烴、聚異丁烯、聚異戊二烯;多羥基官能的乙烯-丙烯-共聚物、乙烯-丁烯-共聚物或乙烯-丙烯-二烯-共聚物,例如由kratonpolymers公司制備的那些;多羥基官能的二烯(特別是1,3-丁二烯)的聚合物,所述聚合物特別也可以通過(guò)陰離子聚合制備;多羥基官能的二烯(例如1,3-丁二烯或二烯混合物)和乙烯基單體(例如苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、異丁烯和異戊二烯)的共聚物,例如多羥基官能的丙烯腈/丁二烯-共聚物,例如可以通過(guò)環(huán)氧化物或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/丁二烯-共聚物(例如以名稱(chēng)(早期為)ctbn和ctbnx和etbn從德國(guó)nanoresinsag或emeraldperformancematerialsllc市售獲得)制備的那些;以及氫化的多羥基官能的二烯的聚合物或共聚物。

優(yōu)選作為多元醇的是聚醚多元醇,聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇。

特別優(yōu)選的是具有1000至20000g/mol、優(yōu)選2000至15000g/mol的平均分子量的在室溫下為液體的聚氧化亞丙基二元醇。所述多元醇特別適合制備在室溫下為液體的具有式(i)端基的聚合物。

還特別優(yōu)選的是在室溫下為固體、無(wú)定形或部分結(jié)晶或結(jié)晶的聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇,特別是具有1500至15000g/mol,優(yōu)選1500至8000g/mol,特別是2000至5500g/mol的平均分子量的聚酯二元醇,特別是結(jié)晶或部分結(jié)晶的己二酸/己二醇-聚酯或十二烷二羧酸/己二醇-聚酯。所述多元醇特別適合制備在室溫下為固體的具有式(i)端基的聚合物。

適合作為用于制備含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物的二異氰酸酯的特別是市售獲得的脂族、脂環(huán)族、芳脂族或芳族的二異氰酸酯,優(yōu)選脂環(huán)族或芳族二異氰酸酯。

優(yōu)選的二異氰酸酯是1,6-六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、1-異氰酸基-3,3,5-三甲基-5-異氰酸基甲基-環(huán)己烷(=異佛爾酮二異氰酸酯或ipdi)、2,4-和/或2,6-甲苯二異氰酸酯或這些異構(gòu)體的任意混合物(tdi),4,4'-、2,4'-和/或2,2'-二苯基甲烷二異氰酸酯或這些異構(gòu)體的任意混合物(mdi)。

對(duì)于與在室溫下為液體的多元醇的反應(yīng),最優(yōu)選ipdi或tdi。因此獲得具有更低粘度的聚合物。非常特別優(yōu)選ipdi。因此獲得特別防曬的聚合物。

對(duì)于與在室溫下為固體的多元醇的反應(yīng),最優(yōu)選ipdi或mdi。因此特別獲得用于具有特別有利性能的反應(yīng)性熱熔粘合劑的聚合物。

在制備具有式(i)的端基的聚合物時(shí),除了多元醇之外還可以共同使用其它醇,特別是低分子量的一元醇或多元醇或聚合的單醇。所述醇可以在制備含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物時(shí)作為多元醇的附加物共同使用,或者可以在式(iii)的羥基硅烷和含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物反應(yīng)之后加入,例如從而與存在的異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)。特別有利的是,具有式(i)的端基并且還包含異氰酸酯基團(tuán)的聚合物例如與乙醇混合從而使異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)。然后可以通過(guò)蒸餾除去過(guò)量的乙醇。

適合與含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物反應(yīng)的式(iii)的羥基硅烷優(yōu)選通過(guò)至少一種式(iv)的環(huán)氧硅烷與至少一種式(v)的醇或硫醇或苯酚或硫酚的反應(yīng)獲得。

在式(iv)和(v)中r1、r2、r3、r4、x和n具有上述含義。

式(v)的醇或硫醇或苯酚或硫酚可以加合在連接含硅烷基團(tuán)取代基的c原子的2位或3位的碳上,因此產(chǎn)生式(iiia)的羥基硅烷或式(iiib)的羥基硅烷。通過(guò)所述反應(yīng)通常獲得式(iiia)和(iiib)的兩種羥基硅烷的混合物。

反應(yīng)優(yōu)選在50至140℃,特別是70至120℃的溫度下進(jìn)行。

對(duì)于使用式(v)的醇的情況,優(yōu)選對(duì)其進(jìn)行選擇使得基團(tuán)r1與式(iv)的環(huán)氧硅烷的基團(tuán)r4相同。式(v)的醇相對(duì)于式(iv)的環(huán)氧硅烷優(yōu)選以化學(xué)計(jì)量或超化學(xué)計(jì)量使用。特別地,以1.0至6.0,優(yōu)選2.0至5.0的醇/環(huán)氧硅烷比例操作。

對(duì)于使用式(v)的硫醇或苯酚或硫酚的情況,其相對(duì)于式(iv)的環(huán)氧硅烷優(yōu)選以不足化學(xué)計(jì)量或化學(xué)計(jì)量使用。特別地,以0.5至1.0,優(yōu)選0.8至1.0的硫醇/環(huán)氧硅烷比例或苯酚/環(huán)氧硅烷比例或硫酚/環(huán)氧硅烷比例操作。過(guò)量的硫醇或苯酚或硫酚可能造成氣味問(wèn)題或毒性問(wèn)題。

在反應(yīng)中可以使用催化劑,特別是咪唑、羥基烷基胺、醇、苯酚、布朗斯臺(tái)德酸例如特別是乙酸或甲磺酸、路易斯酸例如特別是乙酰丙酮鋁(iii)、異丙醇鋁(iii)、乙醇鋁(iii)、三氟甲磺酸鑭(iii)、二氯化鋅或雙(乙基己酸)鋅,或金屬鹽例如特別是十二烷基硫酸鈉或高氯酸鋰。

優(yōu)選在反應(yīng)之后特別通過(guò)蒸餾從反應(yīng)產(chǎn)物中除去可能存在的揮發(fā)性化合物,特別是過(guò)量的醇。

當(dāng)使用基團(tuán)r1不同于硅烷基團(tuán)的基團(tuán)r4的醇時(shí),在制備過(guò)程中可能出現(xiàn)硅烷基團(tuán)的酯交換反應(yīng),其中形成在硅上具有烷氧基的羥基硅烷,所述烷氧基源自所使用的式(v)的醇。

在一個(gè)制備實(shí)施方案中,優(yōu)選使用對(duì)應(yīng)于所使用的環(huán)氧硅烷上的烷氧基的醇。在此特別以至少80重量%,優(yōu)選至少85重量%的純度形成式(iii)的羥基硅烷。考慮到現(xiàn)有技術(shù)的羥基硅烷通常具有20重量%或更大的雜質(zhì)含量,所述羥基硅烷的高純度是出人意料的。

作為式(iv)的環(huán)氧硅烷,優(yōu)選使用β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)-乙基三烷氧基硅烷。特別合適的是例如以a-186(來(lái)自momentiveperformancematerials)市售獲得的β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷,或例如以1770(來(lái)自momentiveperformancematerials)市售獲得的β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷。

適合作為式(v)的醇的是脂族或脂環(huán)族或芳脂族的醇,特別是甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、1-戊醇(戊醇)、異戊醇(異戊醇)、2-甲基-1-丁醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、1-辛醇、2-乙基-1-己醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一烷醇、1-十二烷醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基乙醇(甲基乙二醇)、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇(甲基二乙二醇)、環(huán)己醇、2-甲基環(huán)己醇、4-甲基環(huán)己醇、苯甲醇、2-甲基苯甲醇、4-甲基苯甲醇、4-乙基苯甲醇、4-異丙基苯甲醇、4-叔丁基苯甲醇、4-甲氧基苯甲醇、ν,ν-二甲基乙醇胺、n,n-二乙基乙醇胺、ν,ν-二丁基乙醇胺或n-(2-羥基乙基)嗎啉。

其中優(yōu)選的是甲醇、乙醇、異丙醇、1-丁醇、異丁醇、1-戊醇、1-己醇、2-甲氧基乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、環(huán)己醇或苯甲醇。

特別優(yōu)選的是甲醇或乙醇。

特別有利的,在使用具有甲氧基硅烷基團(tuán)的環(huán)氧硅烷時(shí)使用甲醇作為式(v)的醇來(lái)操作,并且在使用具有乙氧基硅烷基團(tuán)的環(huán)氧硅烷時(shí)使用乙醇作為式(v)的醇來(lái)操作。

適合作為式(v)的硫醇的是脂族或脂環(huán)族或芳脂族的硫醇,特別是2-(2-甲氧基乙氧基)乙硫醇、硫代乙醇酸甲基酯、硫代乙醇酸乙基酯、硫代乙醇酸-2-乙基己基酯、3-巰基丙酸甲基酯、3-巰基丙酸乙基酯或3-巰基丙酸-2-乙基己基酯。其中優(yōu)選的是2-(2-甲氧基乙氧基)乙硫醇或硫代乙醇酸-2-乙基己基酯。

適合作為式(v)的苯酚的特別是苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對(duì)甲酚、4-叔丁基苯酚、4-壬基苯酚、4-十二烷基苯酚、2,3-二甲基苯酚(鄰二甲苯酚)、2,4-二甲基苯酚(間二甲苯酚)、2,5-二甲基苯酚(對(duì)二甲苯酚)、2,6-二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2-甲氧基苯酚(鄰甲氧基苯酚)、3-甲氧基苯酚、4-甲氧基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1-萘酚或2-萘酚。其中優(yōu)選的是4-叔丁基苯酚、4-壬基苯酚、4-十二烷基苯酚、鄰二甲苯酚、間二甲苯酚或?qū)Χ妆椒印?/p>

適合作為式(v)的硫酚的特別是硫酚、4-甲基-硫酚、4-叔丁基-硫酚、4-壬基-硫酚、4-十二烷基-硫酚、2,5-二甲基-硫酚、2,6-二甲基-硫酚、3-甲氧基-硫酚、4-甲氧基-硫酚、1-萘硫酚或2-萘硫酚。

優(yōu)選作為式(v)的醇或硫醇或苯酚或硫酚的是醇。

用于與含異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物反應(yīng)的式(iii)的羥基硅烷優(yōu)選選自2-甲氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-甲氧基-4-(2-乙氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-甲氧基-4-(2-甲氧基二乙氧基-甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-甲氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-乙氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-三異丙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-甲氧基二異丙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-乙氧基二異丙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-異丙氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-異丙氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丙氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-三丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-甲氧基二丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-乙氧基二丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-丁氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-丁氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-丁氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-三異丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-甲氧基二異丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-乙氧基二異丁氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-異丁氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-異丁氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-異丁氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-三戊氧基-甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-甲氧基二戊氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-乙氧基二戊氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-戊氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-戊氧基-二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-戊氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-三己氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-甲氧基二己氧基甲硅烷基乙基)-環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-乙氧基二己氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-己氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-己氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-己氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-三(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基-乙氧基)-4-(2-甲氧基-雙(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-乙氧基-雙(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-二甲氧基-(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-二乙氧基-(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-三(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-甲氧基-雙(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-乙氧基-雙(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-二甲氧基-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-二乙氧基-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-三環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-甲氧基二環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-乙氧基二環(huán)己氧基-甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-環(huán)己氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-環(huán)己氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-環(huán)己氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-三苯酰氧基-甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-甲氧基二苯酰氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-乙氧基二苯酰氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-苯酰氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-苯酰氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)-環(huán)己烷-1-醇、2-苯酰氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇和在5位而非4位上具有含硅烷基團(tuán)的取代基的相應(yīng)化合物。

其中優(yōu)選的是2-甲氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-乙氧基二甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-乙氧基-4-(2-甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4-(2-三(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇或在5位而非4位上具有含硅烷基團(tuán)的取代基的相應(yīng)化合物。

最優(yōu)選的是2-乙氧基-4(5)-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇或2-甲氧基-4(5)-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇。

含硅烷基團(tuán)的取代基位于4位或5位的兩種化合物的混合物用表述“4(5)”表示。

使用優(yōu)選的羥基硅烷獲得具有良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的聚合物,所述聚合物與水分迅速固化成具有良好耐熱性的交聯(lián)塑料。

本發(fā)明的另一個(gè)主題是式(vii)的羥基硅烷,

其中

r5表示式(viii)的基團(tuán)并且r6表示氫基

或者r5表示氫基并且r6表示式(viii)的基團(tuán);

----(ch2)2-si-(or8)3(viii)

并且r7和r8兩者表示甲基或兩者表示乙基。

式(vii)的羥基硅烷對(duì)應(yīng)于式(viia)或式(viib)。

在式(viia)和(viib)中r7和r8具有上述含義。

式(viia)和(viib)包括每種結(jié)構(gòu)的所有可能的非對(duì)映異構(gòu)體。

式(vii)的羥基硅烷特別容易以特別純的品質(zhì)制得,并且特別適用于制備具有式(i)的端基的聚合物。

具有式(i)的端基的聚合物在排除水分的情況下是儲(chǔ)存穩(wěn)定的。在與水分接觸時(shí),式(i)的端基水解。在此形成硅醇基團(tuán)(si-oh-基團(tuán))并且通過(guò)之后的縮合反應(yīng)形成硅氧烷基團(tuán)(si-o-si-基團(tuán))。任選存在的其它濕反應(yīng)性基團(tuán)(特別是異氰酸酯基團(tuán))同樣與存在的水分反應(yīng)。所述反應(yīng)的結(jié)果是聚合物固化成交聯(lián)塑料。用于固化的水分可以來(lái)自空氣(空氣水分),或者可以例如通過(guò)涂刷、噴涂或混入使聚合物與含水組分接觸。在固化過(guò)程中,硅醇基團(tuán)可以例如與其上施加聚合物的基材的羥基縮合,因此在交聯(lián)時(shí)可以額外改進(jìn)基材上的粘附。

水解或部分水解的具有式(i)端基的聚合物包含具有至少一個(gè)式(vi)的硅醇基團(tuán)的端基。

在式(vi)中,y表示1或2或3,前提是y最高具有(3-n)的值。r3、r4和n具有上述含義。

具有式(i)的端基的聚合物具有有利的性能。其具有相對(duì)低的粘度,這對(duì)于其進(jìn)一步加工(特別是作為可固化組合物的成分)而言是有利的。其非常儲(chǔ)存穩(wěn)定并且在較長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間內(nèi)出人意料地與水分迅速固化成具有良好粘附性能的交聯(lián)材料。

在室溫下為液體的具有式(i)端基的聚合物在室溫下與水分固化成具有高強(qiáng)度、高伸展性和良好耐熱性的彈性非粘性材料。在例如90℃或100℃的高溫下,經(jīng)固化的聚合物即使在長(zhǎng)時(shí)間曝露之后仍然保持彈性,而現(xiàn)有技術(shù)的許多含硅烷基團(tuán)的聚合物在較短時(shí)間之后已經(jīng)明顯喪失其強(qiáng)度或甚至潮解。

在室溫下為固體的具有式(i)端基的聚合物在非交聯(lián)狀態(tài)下具有良好的熱穩(wěn)定性,即可以在加熱熔融狀態(tài)下保持一定時(shí)間而不會(huì)出現(xiàn)粘度劇烈升高或凝膠。其與水分固化成具有高粘附力的材料,所述材料在重新加熱時(shí)不會(huì)熔融。

本發(fā)明的另一個(gè)主題是包含至少一種如上所述的具有式(i)的端基的聚合物的可固化組合物。

優(yōu)選地,可固化組合物包含至少一種選自如下的其它成分:填料、交聯(lián)劑、增塑劑、溶劑、催化劑、增粘劑、干燥劑、穩(wěn)定劑、顏料和流變助劑。

優(yōu)選地,可固化組合物為粘合劑或密封劑或涂布劑。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,可固化組合物能夠在室溫下施用并且特別是彈性粘合劑或密封劑或彈性涂布劑,特別用于建筑應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用中的填縫或彈性粘合連接。其通常包含在室溫下為液體的具有式(i)端基的聚合物。

可在室溫下施用的可固化組合物能夠在室溫下在固化之前引入希望的模具。其在室溫下為液體和/或可涂抹。

優(yōu)選地,能夠在室溫下施用的組合物具有5至90重量%,特別是10至60重量%的具有式(i)端基的聚合物含量。

適合作為其它成分的特別是催化劑、交聯(lián)劑、增塑劑、填料、顏料、溶劑、增粘劑、干燥劑、流變助劑或穩(wěn)定劑。

優(yōu)選地,能夠在室溫下施用的組合物包含至少一種促進(jìn)含硅烷基團(tuán)的聚合物交聯(lián)的催化劑。為此特別合適的是金屬催化劑和/或含氮化合物。

合適的金屬催化劑特別是鈦、鋯、鋁或錫的化合物,特別是有機(jī)錫化合物、有機(jī)鈦酸鹽、有機(jī)鋯酸鹽或有機(jī)鋁酸鹽,其中這些化合物特別具有烷氧基、氨基烷氧基、磺酸酯基、羧基、1,3-二酮酸基、1,3-酮酸酯基、二烷基磷酸酯基或二烷基焦磷酸酯基。

特別合適的有機(jī)錫化合物是二烷基氧化錫、二烷基二氯化錫、二烷基二羧酸錫和二烷基二酮酸錫,特別是二丁基氧化錫、二丁基二氯化錫、二丁基二乙酸錫、二丁基二月桂酸錫、二丁基二乙酰丙酮酸錫、二辛基氧化錫、二辛基二氯化錫、二辛基二乙酸錫、二辛基二月桂酸錫或二辛基二乙酰丙酮酸錫或烷基錫硫酯。

特別合適的有機(jī)鈦酸鹽為:

-具有兩個(gè)1,3-二酮酸鹽-配體(特別是2,4-戊二酮酸鹽(=乙酰丙酮化物))和兩個(gè)醇鹽-配體的鈦(iv)-絡(luò)合化合物;

-具有兩個(gè)1,3-酮酸酯配體(特別是乙酰乙酸乙酯)和兩個(gè)醇鹽-配體的鈦(iv)-絡(luò)合化合物;

-具有一個(gè)或多個(gè)氨基醇鹽-配體(特別是三乙醇胺或2-((2-氨基乙基)氨基)乙醇)和一個(gè)或多個(gè)醇鹽-配體的鈦(iv)-絡(luò)合化合物;

-具有四個(gè)醇鹽-配體的鈦(iv)-絡(luò)合化合物;

-或高度稠合的有機(jī)鈦酸鹽,特別是低聚的鈦(iv)-四丁醇化物,也被稱(chēng)為聚丁基鈦酸鹽;

其中適合作為醇鹽-配體的特別是異丁氧基、正丁氧基、異丙氧基、乙氧基或2-乙基己氧基。

非常特別合適的是雙(乙基乙酰乙酸基)二異丁氧基-鈦(iv)、雙(乙基乙酰乙酸基)二異丙氧基-鈦(iv)、雙(乙酰丙酮基)二異丙氧基-鈦(iv)、雙(乙酰丙酮基)二異丁氧基-鈦(iv)、三(氧乙基)胺異丙氧基-鈦(iv)、雙[三(氧乙基)胺]二異丙氧基-鈦(iv)、雙(2-乙基己烷-1,3-二氧)-鈦(iv)、三[2-((2-氨基乙基)氨基)乙氧基]乙氧基-鈦(iv)、雙(新戊基(二烯丙基)氧-二乙氧基-鈦(iv)、鈦(iv)四丁醇化物、四(2-乙基己氧基)鈦酸鹽、四(異丙氧基)鈦酸鹽或聚丁基鈦酸鹽。特別合適的是市售獲得類(lèi)型aa、gba、gbo、aa-75、aa65、aa-105、dc、beat、btp、te、tnbt、ktm、tot、tpt或ibay(均得自dorfketal);tytanpbt、tet、x85、taa、et、s2、s4或s6(均得自boricacompanyltd.)和ken-tts、7、9qs、12、26s、33ds、38s、39ds、44、134s、138s、133ds、158fs或44(均得自kenrichpetrochemicals)。

特別合適的有機(jī)鋯酸鹽是市售獲得的類(lèi)型ken-38j、tppj、tpp、01、09、1238、44或97(全部來(lái)自kenrichpetrochemicals)或3020、3030、1020(全部來(lái)自johnsonmatthey&brandenberger)。

特別合適的有機(jī)鋁酸鹽是市售獲得的類(lèi)型k-kat5218(來(lái)自kingindustries)。

適合作為催化劑的含氮化合物特別是胺,例如特別是n-乙基-二異丙基胺、n,n,n’,n’-四甲基-亞烷基二胺、聚氧化亞烷基胺、1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷;氨基硅烷例如特別是3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺及其在硅上具有乙氧基或異丙氧基代替甲氧基的類(lèi)似物;環(huán)狀脒例如特別是1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一碳烯(dbu)、1,5-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]-5-壬烯(dbn)、6-二丁基氨基-1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一碳烯;胍例如特別是四甲基胍、2-胍基苯并咪唑、乙酰丙酮胍、1,3-二-鄰甲苯基胍、2-叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍或碳化二亞胺和胺(例如特別是聚醚胺或氨基硅烷)的反應(yīng)產(chǎn)物;或咪唑例如特別是n-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氫咪唑或n-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4,5-二氫咪唑。

合適的還有不同催化劑的組合,特別是至少一種金屬催化劑和至少一種含氮化合物的組合。

優(yōu)選作為催化劑的是有機(jī)錫化合物、有機(jī)鈦酸鹽、胺、脒、胍或咪唑。

特別優(yōu)選的是有機(jī)鈦酸鹽或胍。

能夠在室溫下施用的組合物的其它合適的成分特別是如下助劑和添加劑:

-增粘劑和/或交聯(lián)劑,特別是硅烷例如特別是氨基硅烷,例如特別是3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-二甲氧基甲基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺或其在硅上具有乙氧基或異丙氧基代替甲氧基的相似物、n-苯基-、n-環(huán)己基-或n-烷基氨基硅烷,還有巰基硅烷、環(huán)氧硅烷、(甲基)丙烯?;柰?、酸酐基硅烷、氨基甲酸酯基硅烷、烷基硅烷或亞氨基硅烷,或這些硅烷的低聚形式,或伯氨基硅烷與環(huán)氧硅烷或(甲基)丙烯?;柰榛蛩狒柰榈募雍衔?。特別合適的是3-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-n'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷或具有乙氧基硅烷基代替甲氧基硅烷基的相應(yīng)硅烷,或這些硅烷的低聚物形式。

-增塑劑,特別是羧酸酯例如鄰苯二甲酸酯,特別是鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯或鄰苯二甲酸二異癸酯,己二酸酯,特別是二辛基己二酸酯,壬二酸酯,癸二酸酯,多元醇,特別是聚氧化亞烷基多元醇或聚酯多元醇,乙二醇醚,乙二醇酯,有機(jī)磷酸酯或磺酸酯、聚丁烯或源自天然脂肪或油的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯,也被稱(chēng)為“生物柴油”;

-溶劑;

-無(wú)機(jī)和有機(jī)填料,特別是任選涂布有脂肪酸、特別是硬脂酸的天然、研磨或沉淀的碳酸鈣,重晶石(沉晶石),滑石,石英粉,石英砂,白云石,硅灰石,高嶺土,煅燒高嶺土,云母,分子篩,氧化鋁,氫氧化鋁,氫氧化鎂,二氧化硅(包括來(lái)自熱解過(guò)程的高分散性二氧化硅),工業(yè)制得的炭黑,石墨,金屬粉末例如鋁、銅、鐵、銀或鋼,pvc-粉末或空心球;

-纖維,特別是玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維或塑料纖維,例如聚酰胺纖維或聚乙烯纖維;

-染料;

-顏料,特別是二氧化鈦或氧化鐵;

-干燥劑,特別是四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷或在硅烷基團(tuán)的α-位上具有官能團(tuán)的有機(jī)烷氧基硅烷,特別是n-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-o-甲基-氨基甲酸酯、(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷、甲氧基-甲基硅烷、原甲酸酯,或氧化鈣或分子篩;

-流變學(xué)改性劑,特別是增稠劑,特別是層狀硅酸鹽如膨潤(rùn)土、蓖麻油衍生物、氫化蓖麻油、聚酰胺、聚氨酯、脲化合物、熱解二氧化硅、纖維素醚或疏水改性的聚氧乙烯;

-抵抗氧化、熱、光或紫外線(xiàn)的穩(wěn)定劑;

-天然樹(shù)脂、脂肪或油例如松香、蟲(chóng)膠、亞麻籽油、蓖麻油或大豆油;

-非反應(yīng)性聚合物,例如特別是不飽和單體的均聚物或共聚物,所述不飽和單體特別選自乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、異戊二烯、乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烷基酯,特別是聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚異丁烯、乙烯乙酸乙烯酯-共聚物(eva)或無(wú)規(guī)立構(gòu)的聚-α-烯烴(apao);

-阻燃物質(zhì),特別是上文所述的填料氫氧化鋁或氫氧化鎂,以及特別是有機(jī)磷酸酯,例如特別是三乙基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、異癸基二苯基磷酸酯、三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三(氯異丙基)磷酸酯、三(氯丙基)磷酸酯、異丙基化三苯基磷酸酯、不同異丙基化程度的單-、雙-和三(異丙基苯基)磷酸酯、間苯二酚-雙(二苯基磷酸酯)、雙酚-a-雙(二苯基磷酸酯)或聚磷酸銨;

-表面活性物質(zhì),特別是潤(rùn)濕劑、流動(dòng)控制劑、脫氣劑或消泡劑;

-殺生物劑,例如殺藻劑、殺真菌劑或菌類(lèi)生長(zhǎng)抑制物質(zhì);

或其它通常在濕固化組合物中使用的物質(zhì)。

可能合意的是,某些成分在被混入組合物之前進(jìn)行化學(xué)或物理干燥。

能夠在室溫下施用的組合物除了具有式(i)的端基的聚合物之外還可以包含其它含硅烷基團(tuán)的低聚物或聚合物。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述組合物不具有有機(jī)錫化合物。這出于經(jīng)濟(jì)學(xué)和/或毒物學(xué)原因是有利的。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述組合物在固化時(shí)不釋放甲醇。這出于毒物學(xué)原因是有利的。

能夠在室溫下施用的組合物優(yōu)選在排除水分的情況下制備和儲(chǔ)存。組合物通常在合適的包裝或布置(例如特別是桶、袋或筒)中在排除水分的情況下儲(chǔ)存穩(wěn)定。

能夠在室溫下施用的組合物可以以單組份組合物的形式或者以雙組份組合物的形式存在。

在本文獻(xiàn)中,“單組份”表示這樣的組合物:組合物的所有成分以混合的形式儲(chǔ)存在相同的容器中并且可通過(guò)水分固化。在本文獻(xiàn)中,“雙組份”表示這樣的組合物:組合物的成分存在于兩種不同的組分中,所述兩種不同的組分儲(chǔ)存在彼此分離的容器中。緊接著組合物的應(yīng)用之前或者在組合物的應(yīng)用過(guò)程中才使兩種組分彼此混合,因此經(jīng)混合的組合物固化,其中固化通過(guò)水分的作用才進(jìn)行或完成。

當(dāng)在至少一種固體或制品上施用能夠在室溫下施用的組合物時(shí),存在的硅烷基團(tuán)和任選存在的其它濕反應(yīng)性基團(tuán)與水分接觸,因此使組合物固化。固化根據(jù)溫度、接觸方式、水分的量和可能催化劑的存在以不同速度進(jìn)行。在借助空氣水分固化時(shí),首先在組合物的表面上形成結(jié)皮。所謂的結(jié)皮時(shí)間是固化速度的量度。

能夠在室溫下施用的組合物在固化狀態(tài)下特別具有出色的彈性性能,特別是高強(qiáng)度和高伸展性,良好的耐熱性和在各種基材上良好的粘附性能。因此其適用于大量應(yīng)用,特別是作為建筑應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用的密封劑、粘合劑、覆面、涂布劑或刷涂劑,例如作為填縫劑、焊縫密封劑或卷縫密封劑、拼接地板粘合劑、安裝粘合劑、玻璃板粘合劑、地板覆面、地板涂布劑、陽(yáng)臺(tái)涂布劑、屋頂涂布劑或停車(chē)樓涂布劑。

對(duì)于作為粘合劑或密封劑的應(yīng)用,能夠在室溫下施用的組合物優(yōu)選具有帶有結(jié)構(gòu)粘度性能的糊狀稠度。所述糊狀密封劑和/或粘合劑特別通過(guò)市售的手動(dòng)操作或通過(guò)壓縮空氣操作的料盒施涂在基材上,或者由桶或瓶借助輸送泵或擠出機(jī)任選借助于涂裝機(jī)器人施涂在基材上。

用于粘合或密封或涂布的合適的基材特別是

-玻璃、玻璃陶瓷、絲網(wǎng)印刷陶瓷、混凝土、砂漿、磚、瓦、石膏或天然石材例如花崗石或大理石;

-金屬或合金,例如鋁、鐵、鋼或有色金屬,或經(jīng)表面處理的金屬或合金,例如鍍鋅或鍍鉻的金屬;

-皮革、織物、紙、木材、與樹(shù)脂(例如酚樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂)結(jié)合的木質(zhì)材料、樹(shù)脂-織物-復(fù)合材料或其它所謂的聚合物復(fù)合物;

-塑料,特別是硬質(zhì)或軟質(zhì)pvc、abs、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、聚酯、pmma、環(huán)氧樹(shù)脂、pur、pom、po、pe、pp、epm或epdm,其中塑料任選通過(guò)等離子體、電暈或火焰進(jìn)行表面處理;

-纖維增強(qiáng)的塑料,例如碳纖維增強(qiáng)的塑料(cfk)、玻璃纖維增強(qiáng)的塑料(gfk)和片狀模塑復(fù)合物(smc);

-經(jīng)涂布的基材,例如經(jīng)粉末涂布的金屬或合金;

-染料或漆,特別是汽車(chē)面漆。

在需要的情況下,基材可以在施用組合物之前進(jìn)行預(yù)處理,特別是通過(guò)物理和/或化學(xué)清洗方法或者通過(guò)施涂增粘劑、增粘劑溶液或底漆。

可以粘合或密封兩種相同的基材或兩種不同的基材。

在粘合或密封兩種基材之后,獲得經(jīng)粘合或經(jīng)密封的制品。這種制品可以是建筑物,特別是地上建筑或地下建筑的建筑物,或工業(yè)制造的商品或消費(fèi)品,特別是窗戶(hù),家用機(jī)器或交通工具,例如特別是汽車(chē)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、軌道車(chē)輛、船舶、飛機(jī)或直升機(jī),或其附件。

能夠在室溫下施用的組合物具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和可加工性并且與水分交聯(lián)成具有良好耐熱性的非粘性彈性材料。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,可固化組合物能夠在室溫下施加并且特別是彈性粘合劑或密封劑或彈性涂布劑,特別用于建筑應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用中的填縫或彈性粘合連接。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,可固化組合物在室溫下為固體并且是熱熔粘合劑。其通常包含在室溫下為固體的具有式(i)端基的聚合物。

適合作為熱熔粘合劑的其它成分的特別是如下助劑和添加劑:

-其它可交聯(lián)聚合物,特別是具有硅烷基團(tuán)和/或異氰酸酯基團(tuán)的聚合物;

-非反應(yīng)性熱塑性聚合物,特別是不飽和單體的均聚物或共聚物,所述不飽和單體特別選自乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、異戊二烯、乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯,特別是聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚異丁烯、乙烯乙酸乙烯酯-共聚物(eva)或無(wú)規(guī)立構(gòu)聚-α-烯烴(apao);還有聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚苯乙烯或其組合,特別是聚醚酰胺共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物;丁基橡膠、聚異丁烯或其組合,瀝青、柏油、生橡膠、氟化橡膠或纖維素樹(shù)脂;

-增粘樹(shù)脂,特別是烴樹(shù)脂例如特別是苯并呋喃-茚-樹(shù)脂、萜烯樹(shù)脂、苯酚改性的萜烯樹(shù)脂、天然且任選改性的樹(shù)脂例如特別是松香、桐樹(shù)脂或妥爾油樹(shù)脂,還有α-甲基-苯乙烯樹(shù)脂或聚合乳酸;

-增塑劑,特別是碳酸酯例如鄰苯二甲酸酯或己二酸酯,多元醇,有機(jī)磷酸酯或磺酸酯或聚丁烯;

-用于交聯(lián)反應(yīng)的催化劑,特別是金屬催化劑和/或含氮化合物,特別是有機(jī)錫化合物、有機(jī)鈦酸鹽、胺、脒、胍或咪唑;

-抵抗氧化、熱、水解、光或紫外輻射的穩(wěn)定劑,殺生物劑,殺真菌劑或阻燃物質(zhì);

-干燥劑,特別是四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷或在硅烷基團(tuán)的α-位上具有官能團(tuán)的有機(jī)烷氧基硅烷,特別是n-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-o-甲基-氨基甲酸酯、(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷、甲氧基-甲基硅烷、原甲酸酯,或氧化鈣或分子篩;

-增粘劑和/或交聯(lián)劑,特別是硅烷例如氨基硅烷、巰基硅烷、環(huán)氧硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、酸酐基硅烷、氨基甲酸酯基硅烷、烷基硅烷或亞氨基硅烷;

-無(wú)機(jī)或有機(jī)填料,特別是礦物填料,分子篩,二氧化硅(包括來(lái)自熱解過(guò)程的高分散性二氧化硅),工業(yè)制得的炭黑,石墨,金屬粉末,pvc-粉末或空心球;

-染料;

或其它通常在反應(yīng)性熱熔粘合劑中使用的物質(zhì)??赡芎弦獾氖?,某些成分在加入之前進(jìn)行化學(xué)或物理干燥。

熱熔粘合劑優(yōu)選具有5至100重量%,特別是15至95重量%,特別優(yōu)選30至90重量%,最優(yōu)選50至80重量%含量的在室溫下為固體的具有式(i)端基的聚合物。

熱熔粘合劑優(yōu)選包含至少一種另外的聚合物,所述聚合物選自具有異氰酸酯基團(tuán)的熱塑性聚合物、非反應(yīng)性熱塑性聚合物和增粘樹(shù)脂。

熱熔粘合劑優(yōu)選具有70至100重量%,特別優(yōu)選80至100重量%,特別是90至100重量%含量的聚合物,包括在室溫下為固體的具有式(i)端基的聚合物。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,熱熔粘合劑不含有機(jī)錫化合物。這出于經(jīng)濟(jì)學(xué)和/或毒物學(xué)原因是有利的。

熱熔粘合劑在排除水分的情況下在合適的包裝或布置中是儲(chǔ)存穩(wěn)定的。

在與水分反應(yīng)時(shí),硅烷基團(tuán)水解,這最后造成粘合劑交聯(lián)。對(duì)于熱熔粘合劑除了硅烷基團(tuán)還包含異氰酸酯基團(tuán)的情況,異氰酸酯基團(tuán)同樣與水分反應(yīng),這額外有助于粘合劑的交聯(lián)。

熱熔粘合劑在其應(yīng)用中以液態(tài)施加至至少一個(gè)基材上。為此,至少一定程度地預(yù)先加熱熱熔粘合劑使其處于液態(tài)。通常在80至200℃,特別是100至180℃的溫度下進(jìn)行施加。

在加工過(guò)程中,未交聯(lián)粘合劑具有良好的耐熱性。其表現(xiàn)為如下情況:粘合劑在足以合適施加的時(shí)間內(nèi)(特別是在數(shù)小時(shí)內(nèi))可以保持液體加熱狀態(tài),而其粘度不會(huì)過(guò)度升高,特別不會(huì)發(fā)生凝膠,也不會(huì)出現(xiàn)氣味侵入。

施加的熱熔粘合劑有利地在通過(guò)冷卻過(guò)度凝固之前與第二基材接合形成粘合體。

通過(guò)冷卻使粘合劑凝固造成非常迅速地建立強(qiáng)度和高的起始粘附強(qiáng)度。除了這些物理粘合劑固化之外,粘合劑中在凝固之后還經(jīng)由硅烷基團(tuán)和任選的異氰酸酯基團(tuán)通過(guò)水分進(jìn)行交聯(lián),如上所述那樣。所述化學(xué)交聯(lián)最終造成固化交聯(lián)的粘合劑,所述粘合劑在重新加熱至施用溫度時(shí)不會(huì)再熔融。

用熱熔粘合劑粘合的合適的基材可以特別是上述的基材。優(yōu)選的基材是塑料、織物、皮革、木材、木質(zhì)材料、聚合物復(fù)合物、紙張、金屬、染料或漆。

基材可以在施用粘合劑之前進(jìn)行預(yù)處理,例如通過(guò)物理和/或化學(xué)清洗或者通過(guò)施加增粘劑、增粘劑溶液或底漆。

可以粘合兩個(gè)相同基材或兩個(gè)不同基材。將粘合劑施加至兩個(gè)基材之一并且與另一個(gè)基材接合成粘合體,或者可以將粘合劑施加至兩個(gè)待粘合的基材。優(yōu)選粘合兩個(gè)不同的基材。

熱熔粘合劑可以特別用于建筑應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用,特別是作為膠合粘合劑、層壓粘合劑、包裝粘合劑、織物粘合劑或木材粘合劑。其特別適用于粘合位置可見(jiàn)的粘合,特別是例如車(chē)輛結(jié)構(gòu)和窗戶(hù)結(jié)構(gòu)中的玻璃的粘合,以及透明包裝的粘合。

通過(guò)使用熱熔粘合劑獲得制品。優(yōu)選的制品是汽車(chē)內(nèi)飾部件,例如特別是頂蓋、防曬板、儀表板、門(mén)側(cè)部件、后窗臺(tái)板等;沐浴和淋浴領(lǐng)域的木纖維材料;家具裝飾薄膜,具有例如特別是棉的織物的膜式薄膜,服裝領(lǐng)域的聚酯薄膜,用于汽車(chē)裝備的由織物和泡沫組成的復(fù)合物,或透明包裝。

所述熱熔粘合劑具有一系列優(yōu)點(diǎn)。其允許低危險(xiǎn)等級(jí),因?yàn)槠渚哂械秃繂误w二異氰酸酯或甚至不具有單體二異氰酸酯。其在合適的包裝中是儲(chǔ)存穩(wěn)定的。在加熱至80至200℃,特別是100至180℃的溫度時(shí),其具有容易施用的粘度。其可以在出人意料長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持液體加熱狀態(tài)而不會(huì)凝膠。粘合劑在水分的作用下交聯(lián),不形成氣泡并且造成具有出色粘合和良好的耐環(huán)境影響性的在光學(xué)和機(jī)械方面高品質(zhì)的粘合復(fù)合物。

實(shí)施例

下文描述實(shí)施例,所述實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。本發(fā)明當(dāng)然不限于所描述的實(shí)施例。

“標(biāo)準(zhǔn)氣候”表示23±1℃的溫度和50±5%的相對(duì)空氣濕度?!皀k”表示“標(biāo)準(zhǔn)氣候”。

“tft”表示“結(jié)皮時(shí)間”(無(wú)粘性時(shí)間)。

1h-nmr-光譜在brukerascend400型光譜儀上在400.14mhz下在cdcl3中進(jìn)行測(cè)量;化學(xué)位移δ相對(duì)于四甲基硅烷(tms)以ppm表示,耦合常數(shù)j以hz表示。

紅外光譜(ft-ir)在thermoscientific的配備有具有鉆石晶體的水平atr-測(cè)量單元的ft-ir設(shè)備nicoletis5上以未稀釋膜的形式進(jìn)行測(cè)量;吸收譜帶以波數(shù)(cm-1)表示(測(cè)量窗口:4000-650cm-1)。

氣相色譜(gc)在60至320℃的溫度范圍內(nèi)以15℃/min的加熱速度和320℃下10min的停留時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。噴射器溫度為250℃。使用zebronzb-5柱(l=30m、id=0.25mm、dj=0.5μm)并且氣體流量為1.5ml/min。通過(guò)火焰電離(fid)進(jìn)行檢測(cè),其中通過(guò)面積百分比法評(píng)估信號(hào)。

粘度在恒溫錐板式粘度計(jì)rheotecrc30(錐直徑50mm,錐角1°,錐頭至板的距離0.05mm,剪切速度10s-1)上在20℃下進(jìn)行測(cè)量。

1.使用的起始材料及其縮寫(xiě):

具有低不飽和度的聚氧化亞丙基二元醇,羥基數(shù)

1220011.0mgkoh/g,水含量約0.02重量%(來(lái)自bayer)

ipdi異佛爾酮二異氰酸酯,ipdi(來(lái)自evonikindustries)

didp鄰苯二甲酸二異癸酯

vteo乙烯基三乙氧基硅烷

vtmo乙烯基三甲氧基硅烷

pcc沉淀碳酸鈣,u1s2(來(lái)自solvay)

gcc研磨碳酸鈣,5gu(來(lái)自omya)

ibay雙(乙基乙酰乙酸基)二異丁氧基鈦(iv),ibay(來(lái)自dorfketal)

dbu1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一碳烯

nco-聚合物1:

在排除水分的情況下伴隨持續(xù)攪拌將720.0g12200、34.5gipdi、80.0gdidp和0.1g(新癸酸)鉍(在didp中10重量%)加熱至90℃并且保持在該溫度,直至滴定確定的游離異氰酸酯基團(tuán)的含量達(dá)到0.73重量%的穩(wěn)定值。將異氰酸酯官能的聚合物冷卻至室溫并且在排除水分的情況下儲(chǔ)存。其澄清并且在制備一天之后具有31pa·s(20℃)的粘度。

羥基硅烷1:2-乙氧基-4(5)-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇

在圓底燒瓶中在氮?dú)夥障略?0℃下攪拌150.00g乙醇和0.50g乙烯基三乙氧基硅烷15分鐘。然后加入180.00g(624mmol)β-(3,4-乙氧基環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷(1770,來(lái)自momentive)和3.06g異丙醇鋁(iii)并且在氮?dú)夥障略?00℃下回流攪拌16小時(shí)。然后將渾濁的反應(yīng)混合物冷卻至室溫,過(guò)濾并且在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上在80℃和10mbar下除去過(guò)量乙醇。獲得無(wú)色液體產(chǎn)物。

產(chǎn)物在制備之后具有92重量%的純度(通過(guò)氣相色譜確定)。在排除水分的情況下在室溫下儲(chǔ)存3個(gè)月之后純度不變。

ft-ir:3444(o-h),2973,2925,2882,2735,1483,1443,1389,1347,1294,1263,1212,1165,1100,1073,1012,953,885,860,767,710,677。

1h-nmr:δ3.81(m,6h,si-o-ch2-ch3),3.68和3.56(2xm,2x0.5h,(oh)ccyclh),3.64和3.43(2xm,2x1h,ccyclh-o-ch2-ch3),3.27和3.13(2xm,2x0.5h,ccyclh-o-ch2-ch3),2.50(m,1h,ccyclh),1.80,1.64和1.48(3xm,6h,ccyclh2),1.41(m,2h,ccyclh-ch2-ch2-si),1.22(m,12h,si-o-ch2-ch3),0.61(m,2h,ccyclh-ch2-ch2-si)。

gc:在12.57min至12.82min的保留時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到具有總共92面積%的四個(gè)峰,所述四個(gè)峰屬于2-乙氧基-4-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇和2-乙氧基-5-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇的非對(duì)映異構(gòu)體并且合計(jì)得到純度。

羥基硅烷2:2-甲氧基-4(5)-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇

在圓底燒瓶中在氮?dú)夥障略?0℃下攪拌104.35g甲醇和0.39g乙烯基三甲氧基硅烷15分鐘。然后加入153.74g(624mmol)β-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(a-186,來(lái)自momentive)和3.06g異丙醇鋁(iii)并且使渾濁的混合物以60g的份在微波反應(yīng)器中分別在140℃和約12bar的壓力下反應(yīng)30分鐘。然后將歸并的渾濁的反應(yīng)混合物冷卻至室溫,過(guò)濾并且在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上在80℃和10mbar下除去過(guò)量甲醇。獲得無(wú)色液體產(chǎn)物。

產(chǎn)物在制備之后具有91重量%的純度(通過(guò)氣相色譜確定)。在排除水分的情況下在室溫下儲(chǔ)存3個(gè)月之后純度不變。

ft-ir:3456(o-h),2924,2839,1454,1411,1381,1349,1292,1270,1190,1157,1077,997,935,908,889,874,776,710,675。

1h-nmr:δ3.73和3.61(2xm,2x0.5h,(oh)ccyclh),3.57(d,9h,si-o-ch3),3.37(d,3h,ccyclh-o-ch3),3.20和3.07(2xm,2x0.5h,ccyclh-o-ch3),2.60(m,1h,ccyclh,1.82,1.72,1.63和1.46(4xm,6h,ccyclh2),1.39(q,2h,ccyclh-ch2-ch2-si),0.62(m,2h,ccyclh-ch2-ch2-si)。

gc:在11.57min至11.68min的保留時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到具有總共91面積%的兩個(gè)峰,所述兩個(gè)峰屬于2-甲氧基-4-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇和2-甲氧基-5-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇的非對(duì)映異構(gòu)體并且合計(jì)得到純度。

羥基硅烷3:包含2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4(5)-(2-三(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4(5)-(2-乙氧基-雙(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇和2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基-4(5)-(2-二乙氧基-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)甲硅烷基乙基)環(huán)己烷-1-醇的混合物

在圓底燒瓶中在氮?dú)夥障略?20℃下攪拌117.04g甲基二甘醇(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙醇)、50.00g(203mmol)β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(a-186,來(lái)自momentive)和0.50g異丙醇鋁(iii)1小時(shí)。然后在恒定溫度下在400mbar下2小時(shí),然后在300mbar下2小時(shí),然后在150mbar下3小時(shí)通過(guò)未冷卻的蒸餾套件收集澄清蒸餾液,在ft-ir中確定其為幾乎純的甲醇和痕量的甲基二甘醇。反應(yīng)混合物在140℃和50mbar下繼續(xù)攪拌24小時(shí),直至不再能收集到蒸餾液。最后在120℃和0.5mbar下除去過(guò)量甲基二甘醇。獲得無(wú)色液體產(chǎn)物。

ft-ir:3473(o-h),2923,2874,2820,1454,1411,1354,1329,1292,1248,1198,1086,1028,958,847,770,715,681。

2.含硅烷基團(tuán)的聚合物:

聚合物stp-1:

在排除水分的情況下在氮?dú)夥障略?0℃下攪拌100.00gnco-聚合物1、0.06g三(新癸酸)鉍(在didp中10重量%)和6.72g羥基硅烷1,直至通過(guò)紅外光譜不再檢測(cè)出異氰酸酯基團(tuán)(約2小時(shí))。將含硅烷基團(tuán)的聚合物冷卻至室溫并且在排除水分的情況下儲(chǔ)存。其澄清并且在制備一天之后具有116pa·s(20℃)的粘度。

聚合物stp-2:

在排除水分的情況下在氮?dú)夥障略?0℃下攪拌100.00gnco-聚合物1、0.06g三(新癸酸)鉍(在didp中10重量%)和5.58g羥基硅烷2,直至通過(guò)紅外光譜不再檢測(cè)出異氰酸酯基團(tuán)(約2小時(shí))。將含硅烷基團(tuán)的聚合物冷卻至室溫并且在排除水分的情況下儲(chǔ)存。其澄清并且在制備一天之后具有91pa·s(20℃)的粘度。

聚合物stp-3:

在排除水分的情況下在氮?dú)夥障略?0℃下攪拌100.00gnco-聚合物1、0.06g三(新癸酸)鉍(在didp中10重量%)和12.66g羥基硅烷3,直至通過(guò)紅外光譜不再檢測(cè)出異氰酸酯基團(tuán)(約2小時(shí))。將含硅烷基團(tuán)的聚合物冷卻至室溫并且在排除水分的情況下儲(chǔ)存。其澄清并且在制備一天之后具有126pa·s(20℃)的粘度。

聚合物stp-1至stp-3為根據(jù)本發(fā)明的具有式(i)端基的聚合物。

3.能夠在室溫下施用的濕固化組合物:

組合物z1至z6:

對(duì)于每種組合物,通過(guò)離心混合機(jī)(speedmixertmdac150,flacktekinc.)以給出的量(重量份)在排除水分的情況下混合表1中給出的成分并且儲(chǔ)存。如下檢驗(yàn)每種組合物:

為了確定儲(chǔ)存穩(wěn)定性,確定“新鮮”(制備一天之后)和“儲(chǔ)存”(在60℃循環(huán)空氣爐中在封閉容器中7天)組合物的粘度。

為了確定結(jié)皮時(shí)間(tft),將數(shù)克組合物以約2mm的層厚度施涂在卡板紙上并且確定在當(dāng)通過(guò)ldpe移液管輕擊組合物表面時(shí)移液管上首次不再遺留殘余物之前所持續(xù)的時(shí)間。

在標(biāo)準(zhǔn)氣候下固化14天的測(cè)試試樣上根據(jù)din53505確定肖氏a硬度。

為了確定機(jī)械性能,將組合物施涂在ptfe-涂布的箔上形成2mm厚的膜,在標(biāo)準(zhǔn)氣候下儲(chǔ)存所述薄膜2周,從膜中沖壓長(zhǎng)度為75mm、桿長(zhǎng)度為30mm并且桿寬度為4mm的啞鈴形樣品,并且根據(jù)dinen53504在200mm/min的拉伸速度下檢測(cè)拉伸強(qiáng)度(斷裂力)、斷裂伸長(zhǎng)和彈性模量(在0.5-5%伸長(zhǎng)下的彈性模量)。

這些結(jié)果用附加符號(hào)“nk:”表示。

作為耐熱性的量度,在標(biāo)準(zhǔn)氣候下儲(chǔ)存2周之后,將多個(gè)啞鈴形樣品和肖氏a-試樣額外地在循環(huán)空氣爐中在100℃下儲(chǔ)存4周,然后以相同方式檢測(cè)拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)和彈性模量或肖氏a-硬度。這些結(jié)果用附加符號(hào)“100℃:”表示。

結(jié)果列于表1中。

增稠糊劑這樣制得:在真空混合機(jī)中預(yù)置300g鄰苯二甲酸二異癸酯和48g4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(44mcl;來(lái)自bayer)并且略微加熱,然后伴隨劇烈攪拌緩慢滴加27g單丁胺。產(chǎn)生的糊劑在真空和冷卻下繼續(xù)攪拌一小時(shí)。

表1:組合物z1至z6的組成和性能。

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