用于生产硅酮基泡沫的方法技术

技术编号:7141049 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的是提供一种由含有硅酮的聚合物混合物(A)制备硅酮基泡沫的方法,其中使用有利于形成聚合物网络的至少一种化合物(V),其含有至少一个通式[1a]、[1b]或[1c]的烷氧基硅烷基基团:≡Si-O-C(R1)(R2)(R3)[1a],=Si(R5)-O-C(R1)(R2)(R3)[1b],≡Si-O-C(O)-U[1c],一旦聚合物混合物(A)固化从化合物(V)消除至少一个在加工过程中是气态的并使得聚合物混合物(A)中形成泡沫的分子(XY),以及一种选自布朗斯特酸、布朗斯特碱、路易斯酸和路易斯碱的催化剂(K),其中R1、R2、R3、R5和U具有权利要求1中的含义,其中排除交联过程中能够形成SiO2的聚合物混合物(A)。本发明专利技术还涉及泡沫层、泡沫模制体、胶粘剂或密封剂的制备方法,以及根据前面提到的方法由聚合物混合物(A)制备的硅酮基泡沫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产硅酮基泡沬的方法本专利技术涉及一种用于生产无钼的硅酮基的(silicone-based)泡沫、泡沫层、泡沫 模制品、以及胶粘剂或密封剂的方法,并且还涉及硅酮基泡沫。在专利和其它文献中的现有技术具有很多泡沫塑料制品的实例,并且还具有用于 泡沫形成的相应发泡体系的实例。塑料部件的泡沫化主要是为了减重和获得新的特性。在 弹性体技术中另一个期望的特征是压缩率的增加。例如为了获得具有对温度作用或化学 品最大耐性的泡沫,优选使用硅酮弹性体作为主橡胶。弹性体泡沫主要通过例如在升高的 温度下或通过添加助剂释放气体,诸如氮气、氧气、CO2、氢气以及水蒸气的化学发泡剂来生 产。在EP 0553889B1中,通过例如使用水来实现发泡,而在EP 0506241B1中,通过使用乙醇 来实现发泡。然而,这两种发泡剂的缺点在于它们原则上是与硅酮不相容的极性物质。因 此,在弹性体基质中它们必须被乳化,并且这导致关于处理和稳定性的严格限制,例如后果 是分层现象和不均勻性。其它起泡体系如膦例如描述在专利EP中,并且伴随相 同的问题。如例如在EP 04162^A2中描述的氢基泡沫具有很大的限制应用,因为在混合组 分后,它们必须原位使用。此外,虽然这些泡沫可以实现非常低的密度,但是它们仅具有低 的机械强度。而且,传统的氮基发泡剂,诸如偶氮二甲酰胺和2,2’ -偶氮二异丁腈AIBN 的使用并不认为可用于实现该目的,这是因为如例如Reinl,W.,Erkrankungen durch Tetramethylbernsteinsauredinitril bei derSchaumstoffherstellung , Archiv fiir Toxikologie, volume 16, page 367380,1957, andAzobisisobutyronitrile, Health Council of theNetherlands, 2002, Publication 2002/010SH 描述 的毒理学考虑的因素,以及因为适度的压缩永久变形,如在所述出版物的实施例8的表1所 揭示的。最后,存在于文献中提及的二氧化碳形成的泡沫,如在专利说明书DE 19750697A1 和EP 0751173B1中,所述泡沫基于碳酸盐的分解。这些泡沫的缺点是固体与聚合物混合物 的受限的混溶性,并且泡沫结构是不均勻的和不可再生的。DE 102005053697A1描述了用于泡沫形成的可膨胀的硅酮组合物,其具有结合在 固体中的发泡剂的添加剂,例如,采取包括夹层液体或包括结晶液体的盐的形式。这里泡沫 优选通过水蒸气来形成。这里还有,缺点是固体与聚合物混合物的受限的混溶性,并且事实 是固体并不有助于网络的构造。除了这些泡沫生产方法伴随的缺点外,在已知的硅酮基掺混物的使用和加工中也 存在限制。迄今在含有发泡的硅氧烷的组合物的应用中的一些生产和加工方法具有多个阶 段,这使得它们变得复杂,和/或基于必须通过昂贵的钼催化或通过过氧化物体系交联的 硅酮掺混物。例如,JP 7292504A2利用钼通过加成交联来生产硅酮泡沫预成型坯,并且将该预4成型坯应用于热塑性塑料,仅仅为了生产用于泳衣的罩杯。KR 20010077825A使硅酮在蜡纸上预发泡,并且利用转移涂层来将其粘结结合至 先前的硅酮-胶粘剂-涂敷的织物上以便获得一类合成革。JP 63282381A2以类似复杂的方式通过利用过氧化物交联(因而气味很大)的固 体硅酮以使硅酮泡沫粘结在织物上进行。最后,DE 4101884A1提及一种加成交联,即钼依赖性硅酮混合物,其通过压缩空气 来发泡。通过氢化硅烷化工艺可固化的聚合物的缺点是固化工艺所需的贵金属催化剂是 非常昂贵的原料。这些催化剂通常会留在产品中且不能回收,并且这使得贵金属催化剂的 高成本成为特别疑难的问题。作为贵金属催化的加成交联工艺或硅酮掺混物的过氧化交联工艺的替代,已知可 以通过缩合硅烷醇基团ε Si-O-H来形成聚合物网络。如果所述反应性单元是由掺混物中存在的可水解的硅烷基基团形成的,实例是 ε Si-O-Ac或ε Si-Cl,则通过水到待固化的聚合物中的可水解的硅烷基的扩散来确定硬 化速率。例如发生在制备泡沫的过程中的相对厚层的硬化通常特别是极度缓慢的过程,这 使得很难或不可能将所述聚合物用于各种应用中。US 7135418B1描述了在半导体基板上由烷氧基硅烷醇的分解产生的SW2层的沉 积。为此,用于SiO2沉积的表面反复短暂地暴露于释放二氧化硅的前体的气氛中,该前体 含有叔戊氧基甲硅烷基。这里二氧化硅可以例如由三(叔戊氧基)硅烷醇在高温下通过尤 其消除水和烯烃而形成。在Adv. Mater. 2001,13,331-335 (Don Tilley et al.)中,描述了通过热分解含 有三(叔丁氧基)甲硅烷基的分子前体来生产混合氧化物。这里所述混合氧化物是在 900C _150°C的温度下,在不暴露于(大气)水气中的情况下,通过消除异丁烯和水而形成。WO 2005/035630A1描述了叔丁氧基官能化硅酮树脂。Bull. Chem. Soc. Japan 1969,42,1118-1123 (Y. Abe et al.)描述了叔丁氧基硅 (氧)烷未催化热转化成高分子量化合物。J. Beckmann et al.,in Appl. Organomet. Chem. 2003,17,52-62 描述了叔丁氧基 硅烷醇的合成和未催化热缩合。在 J. Photopolym. ki. Techn. 1992,5,181-190,M. Sakata et al.中描述了叔丁氧 基官能化硅氧烷在光生酸物质的存在下通过电子辐射转化成Si02。迄今为止,在文献中还没有利用热分解烷氧基硅烷醇或分别烷氧基甲硅烷基团产 生网络的描述,例如由硅氧烷和有机聚合物通过所得的ε Si-O-H基团的缩合反应形成的 泡沫。迄今为止,也没有公开这样的方法允许生产和加工硅酮基聚合物掺混物以获得 泡沫,并且其可以以低成本且在无技术困难的情况下实施,并且其完全或基本上避免了所 提及的缺点。本专利技术提供了一种用于生产由含硅酮的聚合物掺混物(A)制备的硅酮基泡沫 (silicone-based foams)的方法,该方法使用有助于形成聚合物网络并具有通式、或的至少一种烷至少一种化合物(V),= Si-O-C(Rj) (R2) (R3) = Si (R5) -O-C (R1) (R2) (R3) = Si-O-C(O)-U 并且在聚合物掺混物(A)的固化过程中从化合物(V)消除至少一个分子(XY),其 中该分子在加工过程中是气态的并且导致在聚合物掺混物(A)中产生泡沫,并且还使用选自布朗斯特酸(Bronsted acid)、布朗斯特碱(Bronsted kise)、路 易斯酸和路易斯碱的催化剂(K),其中R1,R2和R3是氢、卤素或通过碳原子键合的部分(moieties),其中R1J2和R3部分 (moieties)可以互相键合,或者是通过碳原子键合且连接通式、或中的两 个烷氧基硅烷基基团的二价部分(divalent moiety),条件是R1、! 2和R3部分中的最多两个 是氢,并且排除式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产由含硅酮的聚合物掺混物(A)制成的硅酮基泡沫的方法,所述方法使用至少一种有助于形成聚合物网络并含有至少一个通式[1a]、[1b]或[1c]的烷氧基硅烷基基团的化合物(V),≡Si-O-C(R1)(R2)(R3)    [1a],=Si(R5)-O-C(R1)(R2)(R3)[1b],≡Si-O-C(O)-U           [1c],并且在所述聚合物掺混物(A)的固化过程中从所述化合物(V)消除至少一个分子(XY),其中该分子在加工过程中是气态并且导致在所述聚合物掺混物(A)中产生泡沫,并且还使用选自布朗斯特酸、布朗斯特碱、路易斯酸和路易斯碱的催化剂(K)其中R1、R2和R3是氢、卤素或通过碳原子键合的部分,其中R1、R2和R3部分可以互相键合,或者是通过碳原子键合且连接通式[1a]、[1b]或[1c]中的两个烷氧基硅烷基基团的二价部分,条件是R1、R2和R3部分中的最多2个是氢,并且排除式≡Si-O-CH2-R4的烷氧基硅烷基基团部分,R4是具有1至12个碳原子的无支链的脂肪烃部分,R5是氢,卤素,具有1至12个碳原子的未取代的或取代的脂肪族部分、烯族部分或芳族烃部分,OH基,-OR6基团,-OC(O)R6基团,-OC(O)OR6基团,-OC(O)OM基团,金属氧基部分M-O-,或CH2-W,其中W是自由价已经通过烃部分饱和的杂原子,U是-OR6基团或-NR6aR6b基团,R6、R6a和R6b是氢或具有1至12个碳原子的未取代的或取代的脂肪族部分、烯族部分或芳族烃部分,以及M是可以具有已经通过配位体饱和的自由价的金属原子,其中排除在交联过程中形成SiO2的聚合物掺混物(A)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·佩斯科
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:DE

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