密封剂组合物制造技术

技术编号:34236236 阅读:32 留言:0更新日期:2022-07-24 08:15
本公开提供了一种单部分低模量室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分低模量RTV有机硅组合物含有催化剂,该催化剂包含(i)钛酸酯和/或锆酸酯和(ii)金属羧酸盐,该单部分低模量RTV有机硅组合物固化成低模量有机硅弹性体,该低模量有机硅弹性体可用作具有高移动能力的非染色(洁净)密封剂。力的非染色(洁净)密封剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封剂组合物
[0001]本专利技术涉及一种单部分低模量室温可硫化(room temperature vulcanisable,RTV)有机硅组合物,该单部分低模量RTV有机硅组合物含有催化剂,该催化剂包含(i)钛酸酯和/或锆酸酯和(ii)金属羧酸盐,该单部分低模量RTV有机硅组合物固化成低模量有机硅弹性体,该低模量有机硅弹性体可用作具有高移动能力的非染色(洁净)密封剂。
[0002]室温可硫化(RTV)硅橡胶组合物(下文称为“RTV组合物”)是众所周知的。通常,此类组合物包含

OH封端的二有机基聚硅氧烷聚合物或烷氧基封端的聚二有机硅氧烷,其可在端部硅原子与一个或多个合适的交联剂之间具有亚烷基链,该交联剂被设计成与

OH和/或烷氧基基团反应,并且由此使组合物交联以形成弹性密封剂产物。根据需要且在需要时,通常也将一种或多种另外的成分,诸如催化剂、增强填料、非增强填料、稀释剂(例如增塑剂和/或增量剂)、扩链剂、阻燃剂、耐溶剂添加剂、杀生物剂等并入这些组合物中。它们可以是单部分组合物或多部分组合物。单部分组合物通常以基本上无水的形式储存以防止过早固化。这些组合物中的水分的主要来源(如果不是唯一来源的话)是无机填料,例如二氧化硅(当存在时)。所述填料可在与其它成分进行混合之前进行无水,或者在混合过程期间可从混合物中提取水/水分以确保所得密封剂组合物基本上无水。
[0003]具有至少一个Si

烷氧基键(例如在末端反应性甲硅烷基中的Si

甲氧基键)并且具有聚二有机硅氧烷聚合物主链的有机硅密封剂组合物广泛用于建筑行业中的密封剂,因为它们具有低粘度和良好的湿气渗透性、粘附性和耐候性等。往往需要此类密封剂以提供能够通过少量应力高度拉伸的低模量固化产物。建筑行业还偏好用于消除在应用之前混合成分的需要的单组分组合物和具有极佳可加工性的组合物。
[0004]低模量室温可硫化(RTV)有机硅组合物可用于多种应用中。例如,它们作为高速公路密封剂取得了相当大的商业成功,最近又在建筑施工行业中取得了成功。在某些应用中,诸如高层建筑物的构造,利用低模量密封剂和/或粘合剂将窗玻璃粘附到建筑物结构的框架(金属或其它)上是期望的并且通常是关键的。低模量特性使得所得固化有机硅弹性体能够随着由于风等引起的建筑运动而轻松压缩和膨胀,而不会导致内聚或粘合失效。
[0005]实际上,最近的建筑趋势是“镜面”高层建筑物,也就是说,建筑物的外部看起来像一面大镜子,出于美学和节能原因,这已经导致了对提供合适的低模量有机硅密封剂以递送这种效果引起了极大的兴趣。
[0006]低模量密封剂通常依赖于高分子量/链长聚二有机硅氧烷聚合物,这些聚合物用反应性基团封端,但具有沿着聚合物链附接到硅原子的低水平的反应性基团,以便产生具有低交联密度的交联弹性体产物。此类聚合物通常使用扩链方法制备,对于该扩链方法,在组合物固化期间可使用合适的反应性硅烷作为扩链剂。然而,使用此类高分子量聚合物通常产生高粘度组合物,尤其是当增强填料也被引入组合物中时。
[0007]增强填料对组合物的成本和流变性以及由组合物在固化时形成的所得弹性材料的物理特性(诸如耐磨性、拉伸和撕裂强度、硬度和模量)具有重要贡献。例如,在制备有机硅密封剂的组合物中使用细颗粒气相二氧化硅,以便提高固化弹性体的强度。在液体组合物中包含填料以及高分子量聚合物导致组合物的硬化和组合物的流动性的降低,并且因此
导致需要在混合期间增加施加的剪切力以实现组合物的期望的均匀混合态,因为使用了更多量的填料。这可能是室温固化材料的一个主要问题,这些材料通常被寻求为可喷枪,即借助于通过使用密封剂枪将未固化的密封剂推出密封剂管来施加。
[0008]引入无反应性液体增塑剂/增量剂(有时称为加工助剂)已经被用于生产低模量密封剂。它们用作降低未固化组合物粘度的手段。然而,一旦固化,固化密封剂内的无反应性液体可能迁移并且可能从密封剂中渗出,这在延长的时间段内可能导致密封剂失效并经常导致相邻基材中/之上的染色和变色。
[0009]当在密封剂组合物中使用锡(iv)催化剂时可见另一个已知问题,因为在固化时所得弹性体倾向于失去在延长的寿命期间当例如建筑物由于例如天气条件而移动时膨胀和恢复的能力。这种类型的产品不能遵循膨胀和收缩,因为往往发现低模量密封剂具有比高模量密封剂更低的恢复特性。
[0010]本领域技术人员众所周知,烷氧基钛化合物

即烷基钛酸酯是适用于配制单组分可湿固化有机硅的催化剂(参考文献:Noll,W.;Chemistry and Technology of Silicones,Academic Press Inc.,New York,1968,p.399,Michael A.Brook,silicon in organic,organometallic and polymer chemistry,John Wiley&sons,Inc.(2000),p.285)。钛酸酯催化剂已广泛被描述用于表层/扩散固化的单部分缩合固化有机硅组合物。通过在将密封剂/包封剂施加到基材表面上之后在组合物/空气界面处初始形成固化的表层,会发生表层或扩散固化(例如水分/缩合)。在产生表层之后,固化速度取决于水分从密封剂/包封剂与空气的界面扩散到内侧(或芯)、以及缩合反应副产物/流出物从内侧(或芯)扩散到材料的外侧(或表面)和固化的表层随时间从外侧/表面到内侧/芯逐渐增厚的速度。这些组合物通常用于这样的应用中,在这些应用中,在使用时,组合物以≤15mm的层施加。已知比15mm更厚的层导致未固化材料存在于以其他方式固化的弹性体的深度中,因为湿气非常缓慢地扩散到非常深的区段中。
[0011]本文的公开内容寻求提供一种单部分低模量室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分低模量RTV有机硅组合物在固化时提供具有低模量(例如,在100%伸长率下≤0.4MPa)并且相对于如花岗岩、石灰石、大理石、砖石、金属和复合面板的多孔基材非染色(洁净)的密封剂。
[0012]本文提供了一种单部分可缩合固化的低模量室温可硫化(RTV)有机硅组合物,该单部分可缩合固化的低模量RTV有机硅组合物包含
[0013](a)下式的每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物:
[0014]X3‑
n
R
n
Si

(Z)
d

(O)
q

(R
1y
SiO
(4

y)/2
)
z

(SiR
12

Z)
d

Si
‑‑
R
n
X3‑
n
(1)
[0015]其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单部分可缩合固化的低模量室温可硫化(RTV)有机硅组合物,所述单部分可缩合固化的低模量RTV有机硅组合物包含(a)下式的每分子具有至少两个羟基基团或可水解基团的有机聚硅氧烷聚合物:X3‑
n
R
n
Si

(Z)
d

(O)
q

(R
1y
SiO
(4

y)/2
)
z

(SiR
12

Z)
d

Si
‑‑
R
n
X3‑
n
(1)其中每个X独立地为羟基基团或可水解基团,每个R为烷基、烯基或芳基基团,每个R1为X基团、烷基基团、烯基基团或芳基基团,并且Z为二价有机基团;d为0或1,q为0或1,并且d+q=1;n为0、1、2或3,y为0、1或2,并且优选地为2,并且z为整数,使得所述有机聚硅氧烷聚合物具有在25℃下为30,000mPa.s至80,000mPa.s、另选地在25℃下为40,000mPa.s至75,000mPa.s的粘度,量为所述组合物的35重量%至60重量%;(b)经疏水处理的增强填料,所述经疏水处理的增强填料的量为所述组合物的30重量%至55重量%;(c)一种或多种双官能硅烷,所述一种或多种双官能硅烷的量为所述组合物的0.5重量%至5重量%;(d)催化剂,所述催化剂包含(i)钛酸酯和/或锆酸酯和(ii)金属羧酸盐;(e)粘附促进剂,所述粘附促进剂的量为所述组合物的0.1

1重量%;以及(f)一种或多种具有至少3个官能团的反应性硅烷,所述一种或多种具有至少3个官能团的反应性硅烷的量为所述组合物的0重量%至3重量%。2.根据权利要求1所述的单部分室温可硫化(RTV)有机硅组合物,其中有机聚硅氧烷聚合物(a)具有以下结构:X3‑
n
R
n
Si

(Z)

(R
1y
SiO
(4

y)/2
)
z

(SiR
12

Z)

Si

R
n
X3‑
n
其中n为0或1,并且每个X为烷氧基...

【专利技术属性】
技术研发人员:王秀艳彭江郭谊胡强曾治平刘南国N
申请(专利权)人:美国陶氏有机硅公司
类型:发明
国别省市:

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