高模量可固化组合物制造技术

本发明专利技术涉及可固化组合物，其包含：a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物：‑An‑R‑SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价键合基团，R选自具有1‑12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自由羟基、以及C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基和C1‑C8酰氧基组成的组，其中X、Y、Z是直接与Si原子结合的取代基，或者取代基X、Y、Z中的两个与它们所结合的Si原子一起形成环，并且取代基X、Y、Z中的至少一个选自由羟基、C1‑C8烷氧基或C1‑C8酰氧基组成的组，并且n是0或1；以及b)至少一种通式(II)的化合物，其中R'相同或不同，并且彼此独立地选自由氢原子和具有1‑12个碳原子的烃残基组成的组，并且Ar选自芳基，本发明专利技术还涉及包含所述组合物的粘合剂、密封剂或涂料以及所述组合物的用途。

High modulus curable compositions

The present invention relates to solidifiable compositions comprising: a) at least one polymer having at least one terminal group of the general formula (I): An_R_SiXYZ (I), where A is a bivalent bonding group containing at least one heteroatom, R is selected from a bivalent hydrocarbon residue with 1_12 carbon atoms, X, Y, Z independently select free hydroxyl groups, and C1_C8 alkoxy and C1_C8 acyloxy groups. A group consisting of X, Y, Z as substituents directly bound to the Si atom, or two Si atoms i n the substituents X, Y, Z forming rings together with the Si atoms bound to them, and at least one of the substituents X, Y, Z as a group consisting of selective hydroxyl groups, C1 C8 alkoxy groups or C1 C8 acyloxy groups, and n as 0 or 1; and b) at least one compound of the general formula (II), i n which R'is the same or not. Similarly, a group of free hydrogen atoms and hydrocarbon residues with 1 to 12 carbon atoms is selected independently from each other, and Ar is selected from aromatic groups. The present invention also relates to binders, sealants or coatings containing the compositions and the uses of the compositions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高模量可固化组合物
本专利技术涉及可固化组合物的领域，所述可固化组合物例如用于粘合剂、密封剂和涂料组合物中。具体地，本专利技术涉及基于硅烷封端的聚合物的可湿气固化的组合物，它们作为粘合剂、密封剂和/或涂料的用途，以及包含所述可湿气固化的组合物的粘合剂、密封剂和/或涂料。
技术介绍
多年来，单组分的湿气固化粘合剂和密封剂在许多技术应用中发挥了重要作用。除了具有游离异氰酸酯基团的聚氨酯粘合剂和密封剂以及基于二甲基聚硅氧烷的传统有机硅粘合剂和密封剂之外，最近也越来越多地使用所谓的硅烷封端的粘合剂和密封剂。与聚氨酯粘合剂和密封剂相比，硅烷封端的粘合剂和密封剂具有不含异氰酸酯基团，特别是不含单体二异氰酸酯的优点。此外，它们的特别之处在于对多种基材的广泛粘附，而不需要使用底漆进行任何表面预处理。因此，具有反应性甲硅烷基的聚合物体系原则上是已知的。在存在大气水分的情况下，具有带有可水解取代基的甲硅烷基的聚合物已经能够在室温下彼此缩合，分解出水解的残基。取决于具有可水解取代基的甲硅烷基的浓度和这些甲硅烷基的结构，在该过程期间形成主要是长链的聚合物(热塑性塑料)、相对宽网孔的三维网络(弹性体)或高度交联的体系(热固性塑料)。聚合物通常包含在末端带有例如烷氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅烷基的有机主链。有机主链可以是例如聚氨酯、聚酯、聚醚等。末端或侧链具有甲硅烷基的聚合物描述于例如EP1396513A1中。根据该文献，通过以下方式引入具有可水解取代基的甲硅烷基：向主链聚合物的末端双键添加氢硅烷(hydrosilane)、异氰酸基硅烷(isocyanatosilanes)与聚合物的羟基反应、包含活性氢原子的硅烷与异氰酸酯官能化的聚合物反应、或巯基硅烷与聚合物的末端双键反应。聚合物是用作粘合剂或密封剂的组合物的组分。EP1535940A1还描述了一种制备可交联材料的方法，其中在第一步中，通过使二羟基封端的聚合物与具有异氰酸基官能的硅烷反应来制备有机氧基甲硅烷基封端的(organyloxysilyl-terminated)聚合物，并且在第二步中，将这些聚合物与硅烷缩合催化剂和任选存在的其它物质混合。EP1930376A1还提供了一种基于甲硅烷基的可固化组合物，所述组合物可以通过形成硅氧烷键而交联，其中构成硅烷醇缩合催化剂的胺化合物被列为另一种组分。WO2005/047394A1描述了基于硅烷封端的聚合物的可交联聚合物组合物，所述聚合物在聚合物主链中具有混合的氧基亚烷基(oxyalkylene)单元。WO2010/063740A1公开了一种粘合剂或密封剂，其包含甲硅烷基化聚氨酯、甲硅烷基化聚脲、甲硅烷基化聚醚、甲硅烷基化聚硫化物和甲硅烷基封端的丙烯酸酯、以及环己烷聚羧酸衍生物。仍然需要表现出改善的性能，特别是固化后的机械性能的用于粘合剂、密封剂和涂料的基于硅烷封端的聚合物的组合物。此外，组合物还应满足现代粘合剂、密封剂和/或涂料组合物的所有其它常规要求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种具有改善的机械性能，特别是具有高模量和伸长率的可固化组合物。已经惊奇地发现，该目的通过在基于硅烷封端的聚合物的组合物中使用某些有机硅化合物的特定组合来实现。因此，本专利技术提供一种可固化组合物，其至少包含：a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物-An-R-SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价键合基团(bondinggroup)，R选自具有1-12个碳原子的二价烃残基(residues)，X、Y、Z彼此独立地选自由羟基、以及C1-C8烷基、C1-C8烷氧基和C1-C8酰氧基组成的组，其中X、Y、Z是直接与Si原子结合(bound)的取代基，或者取代基X、Y、Z中的两个与它们所结合的Si原子一起形成环，并且取代基X、Y、Z中的至少一个选自由羟基、C1-C8烷氧基和C1-C8酰氧基组成的组，并且n是0或1；以及b)至少一种通式(II)的化合物其中R'相同或不同，并且彼此独立地选自由氢原子和具有1-12个碳原子的烃残基组成的组，并且Ar选自芳基。具体实施方式在本专利技术的上下文中，“组合物”理解为至少两种成分的混合物。术语“可固化”应理解为意指在外部条件的影响下，特别是在环境中存在的和/或为此目的提供的水分的影响下，组合物可以从相对柔性的状态(任选地具有塑性延展性)转变为更硬的状态。通常，交联可以通过化学和/或物理影响进行，即，除已经提到的水分之外，例如，还可以通过以热、光或其它电磁辐射的形式提供能量来进行，也可以通过简单地使组合物与空气或反应性组分接触来进行。在优选的实施方案中，聚合物a)具有至少两个通式(I)的端基。具有至少一个通式(I)的端基的聚合物优选是聚醚、聚(甲基)丙烯酸酯或聚氨酯。“聚醚”理解为其中有机重复单元在主链中包含醚官能团C-O-C的聚合物。聚醚不包括具有醚侧基的聚合物，例如纤维素醚、淀粉醚和乙烯基醚聚合物，以及聚缩醛，例如聚甲醛(POM)。“聚(甲基)丙烯酸酯”理解为基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物，因此，其以结构基元(structuralmotif)-CH2-CRa(COORb)-作为重复单元，其中Ra表示氢原子(丙烯酸酯)或甲基(甲基丙烯酸酯)，并且Rb表示线性烷基残基、支化烷基残基、环状烷基残基和/或包含官能取代基的烷基残基，例如甲基、乙基、异丙基、环己基、2-乙基己基或2-羟乙基残基。“聚氨酯”理解为在主链中具有至少两个氨基甲酸酯基团-NH-CO-O-的聚合物。具有至少一个通式(I)的端基的聚合物特别优选为聚醚。聚醚具有柔性和弹性的结构，通过该结构可以制备具有优异弹性性能的组合物。聚醚不仅主链柔韧，而且同时也很结实。因此，例如，与例如聚酯相比，聚醚不会被水和细菌侵蚀或分解。聚合物所基于的聚醚的数均分子量Mn优选为2000-100,000g/mol(道尔顿)，特别优选至少6000g/mol，特别是至少8000g/mol。至少2000g/mol的数均分子量对于本专利技术的聚醚是有利的，因为基于具有这样的最小分子量的聚醚的本专利技术组合物具有显著的成膜性能。例如，聚醚的数均分子量Mn为4000-100,000g/mol，优选8000-50,000g/mol，特别优选10,000-30,000g/mol，特别是10,000-25,000g/mol。这些分子量特别有利，因为相应的组合物在粘度(易于加工)、强度和弹性之间具有平衡的比率。如果使用分子量分布窄因而多分散性低的聚醚，则可以获得特别有利的粘弹性性能。这些聚醚可以例如通过所谓的双金属氰化物催化(DMC催化)来制备。以这种方式制备的聚醚的特别之处在于分子量分布特别窄，平均分子量高，在聚合物链末端的双键数量非常少。因此，在本专利技术的具体实施方案中，聚合物所基于的聚醚的多分散性Mw/Mn的最大值是3，特别优选1.7，最特别优选1.5。根据本专利技术，在23℃，使用苯乙烯标准品，通过凝胶渗透色谱法(GPC，也称为SEC)来测定数均分子量Mn以及重均分子量Mw。该方法是本领域技术人员已知的。多分散性得自平均分子量Mw和Mn。其作为PD＝Mw/Mn计算。比率Mw/Mn(多分散性)表示分子量分布的宽度，因此表示多分散聚合物中各个链的不同聚合度。对于许多聚合物和缩聚物，约2的多分散性值适用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可固化组合物，其包含：a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物‑An‑R‑SiXYZ  (I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价键合基团，R选自具有1‑12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自由羟基、以及C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基和C1‑C8酰氧基组成的组，其中X、Y、Z是直接与Si原子结合的取代基，或者取代基X、Y、Z中的两个与它们所结合的Si原子一起形成环，并且取代基X、Y、Z中的至少一个选自由羟基、C1‑C8烷氧基和C1‑C8酰氧基组成的组，并且n是0或1；以及b)至少一种通式(II)的化合物

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 EP 16174116.01.可固化组合物，其包含：a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物-An-R-SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价键合基团，R选自具有1-12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自由羟基、以及C1-C8烷基、C1-C8烷氧基和C1-C8酰氧基组成的组，其中X、Y、Z是直接与Si原子结合的取代基，或者取代基X、Y、Z中的两个与它们所结合的Si原子一起形成环，并且取代基X、Y、Z中的至少一个选自由羟基、C1-C8烷氧基和C1-C8酰氧基组成的组，并且n是0或1；以及b)至少一种通式(II)的化合物其中R'相同或不同，并且彼此独立地选自由氢原子和具有1-12个碳原子的烃残基组成的组，并且Ar选自芳基。2.根据权利要求1所述的可固化组合物，其中所述至少一种聚合物具有至少两个通式(I)的端基。3.根据权利要求1或2所述的可固化组合物，其中通式(II)中的Ar是苯基。4.根据前述权利要求中至少一项所述的可固化组合物，其中通式(II)中的R'选自甲基或乙基，优选甲基。5.根据前述权利要求中至少一项所述的可固化组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物以1-60重量％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·德斯波托普卢，JE·达姆克，M·博尼格特，J·克莱因，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE