具有良好阻燃性的可固化的有机硅组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可固化的有机硅组合物，其包含

【技术实现步骤摘要】
具有良好阻燃性的可固化的有机硅组合物
[0001]本申请是申请号为
201980093349.5
的中国专利申请的分案申请
。


[0002]本专利技术涉及一种具有良好阻燃性的可固化的有机硅组合物，改善可固化的有机硅组合物的阻燃性的方法以及由本专利技术的可固化的有机硅组合物获得的产品
。
此外，还涉及膨润土用于改善可固化的有机硅组合物的阻燃性的用途
。
[0003]专利技术背景
[0004]液体硅橡胶
(LSR)
是一种可固化的有机硅组合物，其已广泛用作例如汽车工业
、
电子设备
、
医疗材料等各种应用中的涂料组合物
。
[0005]对于一些重要的产品如安全气囊，对阻燃性有严格的要求
。
为了提高硅橡胶组合物的阻燃性，加入各种无机填料和有机聚硅氧烷树脂成为常态
。
[0006]US2013099468
在安全气囊基布上的硅橡胶涂层中使用有机磷腈化合物，以实现根据
FMVSS
‑
302
测试的低于
50mm/min
的低燃烧速率，并且固化后的涂层具有低表面粘性和高抗粘连性
。
[0007]JP3165312
公开了一种用有机聚硅氧烷树脂制备的安全气囊用液体硅橡胶涂料组合物，具有少量涂层
(17
～
19gsm)
的基布的硅橡胶具有燃烧速度小于
50mm/min
的优异的阻燃性
。
[0008]US5529837A
公开了一种有机硅涂料组合物，其含有平均粒径最高达
20
μ
m
的碳
、NiO2、FeO、FeO2、Fe2O3、Fe3O4、CoO2、CeO2或
TiO2粉末
。
所得有机硅涂层薄至5至
20
μ
m
，并且具有燃烧速率为
540mm/min
的阻燃性
。
[0009]为了获得令人满意的阻燃性能，应使用比可能导致污染问题的有机含卤素阻燃剂更多的无机阻燃剂
。
但是，由于无机填料的用量通常较高以确保获得认可的阻燃性，因此含有无机填料阻燃剂的有机硅涂料难以实现低涂布重量，低涂布重量有利于各种需要减轻材料重量和减少
VOC
或其它来自涂层的有害污染物的量的涂覆应用
。
这样的产品例如是高阻燃性和低涂布重量对其而言都很重要的安全气囊
。
[0010]因此，仍然需要找到改进硅橡胶组合物的阻燃性并且优选进一步保持尽可能低的涂布重量的有效方法
。
[0011]专利技术概述
[0012]本申请的专利技术人惊奇地发现，上述任务可以通过使用如下定义的可固化的有机硅组合物来解决
。
使用本专利技术的组合物，可以获得优异的阻燃性
(
例如如
FMVSS
‑
302
中所规定的
)。
此外，本专利技术的组合物可以令人惊讶地产生不超过
20gsm
，例如5至
15gsm
或甚至低于约
10gsm
的低涂布重量，而不损害阻燃性能
。
特别地，当涂覆在织物或聚合物基材如聚酰胺纤维
、
聚酯纤维
、
织布和无纺布
、
或热塑性弹性体和聚氨酯片材上时，本专利技术的有机硅组合物在低至
10gsm
的涂布重量下可得到最高小于
70mm/min
和平均小于
40mm/min
的优异阻燃性
。
[0013]第一方面，本专利技术涉及一种可固化的有机硅组合物，其包含
[0014](A)
聚有机硅氧烷聚合物，其含有由式
(I
‑
1)
表示的硅氧烷单元
[0015]R
1a
Z
b
SiO
[4
‑
(a+b)]/2
(I
‑
1)
[0016]其中
[0017]R1独立地选自羟基
、
烷氧基
、
烯基和炔基基团，
[0018]Z
可以相同或不同并且表示具有1‑
30、
优选1‑
12
个碳原子的单价烃基，优选选自烷基和芳基，
[0019]a
为
1、2
或3，
b
为
0、1
或2和
a+b
的总和为
1、2
或3；
[0020](B)
具有至少两个硅键合的反应性基团的交联性有机硅化合物；
[0021](C)
能够促进组分
(A)
和组分
(B)
之间反应的催化剂；和
[0022](D)
基于组合物中其它组分的总重量计
0.001
‑
20
％
、
优选
0.01
‑
16
％
、
更优选
0.05
‑
12
％的膨润土；
[0023]其中膨润土用至少含有季铵盐的处理剂处理
。
[0024]第二方面，本专利技术涉及膨润土用于改善可固化的有机硅组合物的阻燃性的用途，其特征在于所述膨润土用含有季铵盐的处理剂处理，并且其添加量为
0.001
‑
20
％
、
优选
0.01
‑
16
％
、
更优选
0.05
‑
12
％，基于组合物中其它组分的总重量计
。
[0025]第三方面，本专利技术涉及改善可固化的有机硅组合物的阻燃性的方法，包括向组合物中添加膨润土，所述膨润土用含有季铵盐的处理剂处理，其添加量为
0.001
‑
20
％
、
优选
0.01
‑
16
％
、
更优选
0.05
‑
12
％，基于组合物中其它组分的总重量计
。
[0026]第四个方面，本专利技术涉及由如上所述的可固化的有机硅组合物获得的产物
。
[0027]专利技术详述
[0028]可固化的有机硅组合物
[0029]在本说明书的上下文中，术语“可固化的有机硅组合物”、“硅橡胶组合物”、“液体硅橡胶”和“有机硅涂料组合物”是同义词并且可以互换使用
。
在汽车工业中，通常通过在织物上涂覆这种组合物来生产安全气囊
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
通过固化可固化的有机硅组合物获得的产品，所述有机硅组合物包含：
(A)
聚有机硅氧烷聚合物，其含有由式
(I
‑
1)
表示的硅氧烷单元
R
1a
Z
b
SiO
[4
‑
(a+b)]/2
(I
‑
1)
其中
R1独立地选自羟基
、
烷氧基
、
烯基和炔基基团，
Z
可以相同或不同并且表示具有1‑
30、
优选1‑
12
个碳原子的单价非反应性烃基，优选选自烷基和芳基，
a
为
1、2
或3，
b
为
0、1
或2和
a+b
的总和为
1、2
或3；
(B)
具有至少两个硅键合的反应性基团的交联性有机硅化合物；
(C)
能够促进组分
(A)
和组分
(B)
之间反应的催化剂；和
(D)0.001
‑
20
％
、
优选
0.01
‑
16
％
、
更优选
0.05
‑
12
％的膨润土，基于组合物中其它组分的总重量计；其中膨润土用至少含有季铵盐的处理剂处理
。2.
根据权利要求1的产品，其中所述有机硅组合物是涂料且具有不超过
20gsm
的涂布重量
。3.
根据权利要求1的产品，其中所述产品在低至
10gsm
的涂布重量下具有最高小于
70mm/min
和平均小于
40mm/min
的阻燃性，或者所述产品是弹性体并具有小于
50
秒的平均
t1
的阻燃性
。4.
根据权利要求1的产品，其中所述的可固化的有机硅组合物涂覆在基材上
。5.
根据权利要求4的产品，其中所述基材包括织物，聚合物膜，热塑性弹性体，金属，陶瓷材料或玻璃如玻璃纤维
。6.
根据权利要求4的产品，其中所述基材包括织物，例如经织的织物或无纺布或聚合物膜或片材，例如聚丙烯
、
聚乙烯
、
聚酰胺
、
聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
聚氨酯
、
聚酯和其组合物或混合物
。7.
根据权利要求1的产品，其中所述产品是安全气囊
。8.
根据权利要求1的产品，其特征在于膨润土用大于
15
％
、
优选大于
30
％的量的季铵盐处理，该量由铵离子计算并且基于经处理的膨润土的总重量计
。9.
根据权利要求1的产品，其特征在于聚有机硅氧烷聚合物含有至少一种具有式
(I
‑
2)
的硅氧烷单元：其中
:
‑
c
＝
0、1、2
或3，
‑
Z1可以相同或不同并且表示具有1‑
30
，优选1‑
12
个碳原子的单价非反应性烃基，优选选自烷基和芳基
。10.
根据前述权利要求1‑9任一项的产品，其特征在于
Z
或
Z1选自
C1‑
C8烷基基团和
/
或
C6‑
C
20
芳基基团
。11.
根据前述权利要求1‑
10
任一项的产品，其特征在于聚有机硅氧烷聚合物包含烯基聚硅氧烷树脂
A'
，其含有至少两种不同的硅氧烷单元，其选自式
R3SiO
1/2
的硅氧烷单元
M、
式
R2SiO
2/2
的硅氧烷单元
D、
式
RSiO
3/2
的硅氧烷单元
T
和式
SiO
4/2
的硅氧烷单元
Q
，其中
R
表示具
有1‑
20
个碳原子的单价烃基，和条件是这些硅氧烷单元的至少之一是硅氧烷单元
T
或
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文娟，叶素文，孙志光，
申请(专利权)人：埃肯有机硅上海有限公司，
类型：发明
国别省市：