本发明专利技术提供了一种用于制备烷氧基钛化合物和通常每分子具有至少两个硅烷醇基团的硅烷醇封端的聚二有机硅氧烷的基于钛的反应产物的方法。还描述了该基于钛的反应产物以及该基于钛的反应产物作为用于缩合固化型硅酮组合物的在水的存在下具有改善的稳定性的催化剂的用途。另外，该基于钛的反应产物可以至少部分地替代要在这些缩合固化型硅酮组合物中使用单独聚合物的需要。使用单独聚合物的需要。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于钛的化合物和它们的应用
[0001]本案涉及一种用于制备烷氧基钛化合物和每分子具有至少一个但通常至少两个硅烷醇基团的硅烷醇封端的聚二有机硅氧烷的基于钛的反应产物的工艺，其中该反应产物可以用作缩合固化型硅酮组合物的在水的存在下具有改善的稳定性的催化剂，但另外可以至少部分地替代在缩合固化型硅酮组合物中使用单独聚合物的需要。
[0002]本领域技术人员众所周知，烷氧基钛化合物，即钛酸烷基酯是适用于单组分湿固化型硅酮组合物的催化剂(参考文献：Noll,W.；Chemistry and Technology of Silicones,Academic Press Inc.,New York,1968,p.399和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配制表层或扩散固化的单组分缩合固化硅酮弹性体。这些制剂通常可用于应用在薄于15mm的层中所用的单部分包装件。已知厚于15mm的层导致在材料的深度上材料未固化，因为水分在极深部分中扩散极慢。当将密封剂/包封剂施加到基材表面上之后在组合物/空气界面处形成固化的表层而发生初始固化工艺时，表层或扩散固化(例如水分/缩合)发生。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。
[0003]直到最近，被设计成在产物本体中活化缩合固化(本体固化)的多组分组合物尚未在固化剂中或作为固化剂使用基于钛的催化剂。因此，通常使用其他催化剂，诸如基于锡的催化剂或基于锌的催化剂，例如，二月桂酸二丁基锡、辛酸锡和/或辛酸锌(Noll,W.；Chemistry and Technology of Silicones,Academic Press Inc.,New York,1968,p.397)。在使用前以两个或更多个部分储存的硅酮组合物中，一部分通常含有填料，其通常含有在产物本体中活化缩合固化所需的水分。不同于此前提及的扩散固化单部分体系，两部分缩合固化体系一旦混合在一起，就允许甚至在深度大于15mm的部分中本体固化。在这种情况下，组合物将在整个材料本体内固化(混合之后)。如果形成表层，这仅发生在施用后前几分钟内。不久之后，产物将在整个团块内变为固体。
[0004]直到最近，钛酸酯催化剂，即，钛酸四烷基酯(例如，Ti(OR)4，其中R是具有至少一个碳的烷基基团)和螯合的钛酸酯不用于固化双部分缩合固化型组合物，因为众所周知它们分别在水或醇的存在下对水解(例如，官能团中的键通过与水反应的裂解)或醇解敏感。不幸的是，这种类型的钛化合物快速反应并且释放结合到钛上的对应醇。例如，在水分的存在下，钛酸四烷基酯催化剂可以完全水解，以形成氢氧化钛(IV)(Ti(OH)4)，其在基于硅酮的组合物中仅具有有限的溶解度。至关重要的是，氢氧化钛诸如氢氧化钛(IV)的形成可以显著负面地影响它们对于固化缩合固化型硅酮组合物的催化效率，从而产生未固化或最多仅部分固化的体系。对于锡(IV)催化剂没有观察到这个问题，因为它们没有类似地受到例如存在于产品的各部分中的一个部分中的填料中所含有的水的影响，从而使得产生此类双部分缩合固化型组合物需要锡催化剂的历史理解。
[0005]最近，与历史预期相反，已经发现在一些情况下，基于钛的催化剂可以用作或用于被设计成用于基于硅酮的组合物的缩合“本体固化”的多部分(例如，双部分)组合物的固化
剂(例如，WO2016120270、WO2018024858和WO2019027668)。这对于许多用户而言是有帮助的，因为锡固化的缩合体系在高于80℃的温度下会经历逆转(即，解聚)，并且因此锡(IV)催化剂的使用对于若干应用是不期望的，尤其是在经固化弹性体将要暴露于热的情况下，例如，电子应用。在大量研究之后，目前据信当使用钛酸酯用含有烷氧基基团的交联剂催化双部分缩合固化弹性体时，必须满足三个特定要求。
[0006]为了用钛酸酯催化剂替代锡(iv)催化剂来固化被设计成用于本体固化的双部分组合物(即，其中需要厚的产品部分(>15mm))，组合物必须被设计成本体固化，即基本上避免扩散固化，避免当双部分组合物的两个部分混合在一起时立即胶凝，并且确保钛催化剂不与组合物中存在的水(例如，填料中含有的水)反应以形成氢氧化钛(IV)(Ti(OH)4)。已经实现了这些要求，但是在这样做时，使用钛酸酯催化剂的双部分可本体固化硅酮弹性体组合物的胶凝时间比锡(iv)固化体系的胶凝时间慢，这限制了可以使用双部分可本体固化硅酮弹性体组合物的应用。
[0007]因此，需要确定具有改善的水解稳定性(即，在水和/或醇的存在下不失活)并且可以用作基于钛的催化剂的合适的基于钛的反应产物。
[0008]提供了一种用于制备基于钛的反应产物的方法，该方法包括以下步骤：
[0009](i)将第一成分，即具有2至4个烷氧基基团的烷氧基钛化合物与第二成分，即每分子具有至少两个末端硅烷醇基团并且在25℃下具有30mPa.s至300 000mPa.s的粘度的线性或支化聚二有机硅氧烷混合；
[0010](ii)通过在真空下搅拌来使该第一成分和该第二成分一起反应，以形成反应产物；以及
[0011](iii)收集步骤(ii)的该反应产物。
[0012]本文还提供了一种基于钛的反应产物，该基于钛的反应产物是上文所描述的方法的反应产物。
[0013]本文还提供了一种基于钛的反应产物，该基于钛的反应产物通过包括以下步骤的方法获得或能够通过包括以下步骤的方法获得：
[0014](i)将第一成分，即具有2至4个烷氧基基团的烷氧基钛化合物与第二成分，即每分子具有至少两个末端硅烷醇基团并且在25℃下具有30mPa.s至300 000mPa.s的粘度的线性或支化聚二有机硅氧烷混合；
[0015](ii)通过在真空下搅拌来使该第一成分和该第二成分一起反应，以形成反应产物；以及
[0016](iii)收集步骤(ii)的该反应产物。
[0017]本文还提供了由上文所描述的工艺获得或能够由上文所描述的工艺获得的基于钛的反应产物作为用于固化缩合固化型硅酮组合物的催化剂的用途。
[0018]本文所描述的工艺的该第一成分是具有2至4个烷氧基基团的烷氧基钛化合物，例如，Ti(OR)4、Ti(OR)3R1、Ti(OR)2R
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或螯合的烷氧基钛分子，其中存在两个烷氧基(OR)基团和与钛原子结合两次的螯合物；其中R是具有1至20个碳，可替代地1至15个碳，可替代地1至10个碳，可替代地1至6个碳的直链或支链烷基基团，并且当存在时，R1是有机基团，诸如具有1至10个碳原子的烷基基团、具有2至10个碳原子的烯基基团、具有2至10个碳原子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备基于钛的反应产物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将第一成分，即具有2至4个烷氧基基团的烷氧基钛化合物与第二成分，即每分子具有至少两个末端硅烷醇基团并且在25℃下具有30mPa.s至300000mPa.s的粘度的线性或支化聚二有机硅氧烷混合；(ii)通过在真空下搅拌来使所述第一成分和所述第二成分一起反应，以形成反应产物；以及(iii)收集步骤(ii)的所述反应产物。2.根据权利要求1所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，所述第一成分Ti(OR)4、Ti(OR)3R1、Ti(OR)2R
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或螯合的烷氧基钛分子，其中存在两个烷氧基(OR)基团和与钛原子结合两次的螯合物；其中R是具有1至20个碳的直链或支链烷基基团，并且每个R1可以是相同或不同的并且选自在每种情况下都具有至多10个碳的烷基基团、烯基基团或炔基基团。3.根据权利要求1或2所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中所述第二成分的每分子具有至少两个末端硅烷醇基团的聚二烷基硅氧烷是二烷基硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷。4.根据任一前述权利要求所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中所述第二成分在25℃下具有介于70mPa.s与20,000mPa.s之间的粘度。5.根据任一前述权利要求所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中所述反应在真空下进行以去除在所述反应期间产生的醇副产物的总量的至少50wt.％。6.根据任一前述权利要求所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中所述基于钛的反应产物具有介于500mPa.s与1,000,000mPa.s之间的粘度。7.根据任一前述权利要求所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中在步骤(i)中引入第三成分，即每分子具有一个末端硅烷醇基团的聚二烷基硅氧烷。8.根据任一前述权利要求所述的用于制备基于钛的反应产物的方法，其中在步骤(i)中，所述第一成分被添加到所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：F，
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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