驱动系的部件的密封和组装方法技术

本发明专利技术涉及借助于由有机硅组合物制备的有机硅弹性体密封和组装驱动系的部件的方法，所述有机硅组合物不含金属如锡的催化剂，并且其通过在水(例如环境水分)存在下的缩聚反应进行交联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及借助于由有机硅组合物制备的有机硅弹性体密封和组装驱动系(groupe moto-propulseur)的部件的方法，所述有机硅组合物不含金属如锡的催化剂，并且其通过在水(例如环境水分)存在下的缩聚反应进行交联。由本专利技术的方法制备的有机硅弹性体具有：-适合于应用要求的凝固速率(在24小时内至少2mm的交联)，以及-良好的机械强度性能，例如断裂强度，在100％伸长率下的模量以及肖氏硬度，以及-在化学侵蚀性流体中良好的耐老化性，所述化学侵蚀性流体例如是在驱动系中使用的那些，在这种情况下是发动机油，用于变速箱和轴的润滑剂，油/汽油混合物，冷却液，燃料或防冻液。
技术介绍
“冷却液”是指用于排出机械或电子系统的热量的任何载热液体。可交联成弹性体以形成密封接件(joints d’étanchéité)的有机硅组合物是已知的。实际上，它们尤其适合于“就地”形成密封接件，这些密封接件在元件组装时直接形成，尤其是在汽车领域中。在已知用于这类应用的可交联成弹性体的有机硅组合物中，特别关注的类别是从环境温度开始交联的那些，因为它们不需要设置能量消耗炉。这些有机硅组合物被归类于两个不同的组：单组分组合物(RTV-1)以及双组分组合物(RTV-2)。术语“RTV”是“室温硫化(Room Temperature Vulcanising)”的首字母缩写。在交联时，水(在RTV-1的情况下由大气水分提供或者在RTV-2的情况下被引入到该组合物的一个部分中)使得能够进行缩聚反应，这导致形成弹性体网络。通常，单组分组合物(RTV-1)在它们暴露于空气水分时交联。通常，缩聚反应的动力极其缓慢；这些反应因而通过合适的催化剂进行催化。关于双组分组合物(RTV-2)，它们以两个组分的形成销售和保存：第一组分包含聚合物基础材料，而第二组分包含催化剂。两个组分在使用时混合，并且混合物以相对硬的弹性体的形式交联。这些双组分组合物是公知的并且尤其描述于Walter Noll的著作“Chemistry and Technology of Silicones(有机硅化学和技术)”中，1968，第2版，第395-398页。这些组合物通常包含至少3或4种不同的成分：-反应性有机硅聚合物(含有羟基类型的官能团，或者由硅烷预官能化以具有烷氧基末端)，-交联剂，通常是硅烷、硅酸酯或聚硅酸酯，-缩合催化剂，和-任选地，水(在RTV-2的情况下)。通常，缩合催化剂基于锡的有机化合物。实际上，众多基于锡的催化剂已经被提出作为这些RTV-1或RTV-2的交联催化剂。传统缩聚催化剂包含二烷基锡化合物，尤其是二羧酸二烷基锡如二月桂酸二丁基锡和二乙酸二丁基锡，钛酸烷基酯化合物如钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯，以及钛的螯合物(EP-A-0 885 933、US-5 519 104、US-A-4,515,932、US-A-4,563,498、US-A-4,528,353)。但是，基于烷基锡的催化剂尽管是高度有效的，通常是无色的，液体的并且可溶于硅油中，但其缺点是有毒(CMR2，对于生殖来说是有毒的)。为了替代这些催化剂，国际申请WO 2004/020525描述了单组分有机硅组合物(RTV-1)，其被用来制备胶料(mastics)或者粘合剂并且在暴露于空气水分时经历冷交联，这些组合物除了常规成分之外还包含：-基本且特定的交联剂(D)，其是具有1-甲基乙烯基氧基官能团的硅烷，因其与传统交联剂相比的高反应性而为人知，和-催化剂，其是下式(I)或(II)的具有亚胺官能团的有机衍生物：其中R是选自以下的特定基团：甲基，异丙基，苯基和邻甲苯基。这些亚胺类型的有机衍生物的实例是1，3-二苯基胍，1，3-二邻甲苯基胍，1，3-二甲基胍，以及1，1，3，3-四甲基胍，其是优选的衍生物。这些衍生物所具有的特定特征是具有未取代的亚胺官能团，换言之C＝NH类型的官能团。应当指出，三烷氧基硅烷类型的传统交联剂，成分(E)，仍然与交联剂(D)组合使用，交联剂(D)因其由于存在1-甲基乙烯基氧基类型的官能团而导致的高反应性而为人知。但是，与使用国际申请WO 2004/020525中描述的具有亚胺官能团的有机催化剂相关的问题在于它们必须在特定交联剂的存在下使用，而该特定的交联剂是非常反应性且昂贵的(具有1-甲基乙烯基氧基官能团的硅烷)，也就是说，非常广泛地用在RTV-I或RTV-II配方中的简单结构的传统交联剂如烷基三烷氧基硅烷、硅酸烷基酯或者聚硅酸烷基酯不能与它们组合使用，除非强制存在非常反应性的交联剂如具有1-甲基乙烯基氧基官能团的硅烷。这是因为，如果不存在这种非常反应性的硅烷，形成弹性体的该组合物的交联是不充分的，并且不能获得良好的机械性能。因此，当在此专利申请的优选实施方式中给出的1，1，3，3-四甲基胍(TMG)衍生物在单组分RTV(RTV-I)中与传统交联剂如聚硅酸烷基酯一起使用并且不存在具有甲基乙烯基氧基官能团的反应性硅烷时，该体系的交联则是不充分的，并且不能获得有机硅弹性体。为了可持续发展，因而看来需要寻找新的有机硅组合物，该组合物借助于催化剂在环境温度下交联以形成有机硅密封接件，该催化剂是无毒的，并且可以同时用在由单组分或双组分配制剂为基础的形成弹性体的组合物的交联中。在其凝固过程中，该封接件(joint)首先形成表面皮(表面凝固)，然后交联继续向中心进行直到完全固化(中心凝固)。凝固动力是这些封接件的基本标准。因而非常有益的是能够提供具有尽可能快的凝固动力的核心可交联的单组分组合物。重要的是，这些催化剂可以与在有机硅工业化学中常用的大范围的交联剂一起使用。而且，面对广阔发展的运输工业，与发动机效率的增加、运行温度的增加、燃料消耗的降低以及维护频率的减少有关的新限制正在出现。因此，驱动系流体(发动机油，用于变速箱和轴的润滑剂，油/汽油混合物，冷却液，燃料或防冻液)的配制者通过添加越来越有效率的添加剂而在不断地改善这些产品的性能。引入到这些产品中的添加剂的量越来越大，这样做的效果是提高了它们对于在其中使用这些产品的装置中所存在的柔性元件(例如密封接件)的化学侵蚀性。因而不断需要寻找一种用于使用有机硅弹性体密封和组装驱动系的部件的新方法，所述有机硅弹性体由有机基聚硅氧烷组合物来制备，所述有机基聚硅氧烷组合物不含锡，并且良好地耐受与在这些驱动系中...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.12 FR 09028471.用于密封和组装驱动系的至少一个部件的方法，包括以下的步
骤a)至d)：
a)制备通过缩聚反应可交联得到弹性体的聚有机基硅氧烷组合物
X，其不含金属催化剂并且包含：
-有机硅基础材料B，其包含至少一种通过缩聚反应可交联以形成
有机硅弹性体的聚有机基硅氧烷油，和
-催化有效量的至少一种缩聚催化剂A，其是非甲硅烷基化的有机
化合物，符合以下通式(I)：
其中，
-基团R1，相同或不同，彼此独立地表示线性或支化的一价烷基基团，
环烷基基团，(环烷基)烷基基团，该环被取代或未被取代并且可包含
至少一个杂原子或者氟烷基基团，
-基团R2表示氢原子，线性或支化的一价烷基基团，环烷基基团，由
被取代或未被取代并且可包含至少一个杂原子的环取代的烷基基团，芳
族基团，芳基烷基，氟烷基基团，烷基胺或烷基胍基团，并且
-基团R3表示线性或支化的一价烷基基团，环烷基基团，由被取代或
未被取代并且可包含至少一个杂原子的环取代的烷基基团，芳基烷基，
氟烷基，烷基胺或烷基胍基团；
-当基团R2不是氢原子时，基团R2和R3可连接以形成3-、4-、5-、
6-或7-元脂族环，其任选地被一个或多个取代基取代，并且
-另外的条件是基团R1、R2和R3不含硅原子；
b)连续或不连续地，并且任选地以焊道的形式，将所述聚有机基硅
氧烷组合物X施加到所述部件的至少一个接触区上；
c)在通过预先添加水或者环境空气提供的水分的存在下使所述聚
有机基硅氧烷组合物X交联获得有机硅弹性体，以形成依零件成型密
封接件；并且
d)将所述部件与驱动系的另一部件组装，以使得所形成的封接件确
保驱动系的所述两个部件之间的组装和密封。
2.权利要求1的方法，其中步骤c)和d)分别被下述的步骤c1)
和d1)替代：
c1)包含未交联的所述聚有机基硅氧烷组合物X的所述一个或多个
区与驱动系的另一部件的接触表面进行接触，并且组装该驱动系的所述
两个部件，以及
d1)在通过预先添加水或者环境空气提供的水分的存在下使所述
聚有机基硅氧烷组合物X交联成为有机硅弹性体，以形成确保该驱动
系的所述两个部件之间的组装和密封的屈服密封接件。
3.权利要求1的方法，其中驱动系的部件选自：汽缸盖、机油盘、
汽缸盖罩、正时齿轮壳、轴承杆、发动机汽缸体、变速箱、水泵、曲
轴箱强制通风箱、滤水器、滤油器、油泵、包含驱动系的电子部件的箱
或者离合器壳。
4.权利要求1的方法，其中缩聚催化剂A是非甲硅烷基化的有机
化合物，选自以下的化合物(A1)至(A6)：
5.权利要求1的方法，其中通过缩聚反应可交联得到弹性体的聚
有机基硅氧烷组合物X包含催化有效量的至少一种在权利要求1或5
中限定的缩聚催化剂A，以及有机硅基础材料B，其包含：
-至少一种聚有机基硅氧烷油C，其能够通过缩聚交联得到弹性体；
-任选地，至少一种交联剂D；
-任选地，至少一种粘合促进剂E；和
-任选地，至少一种填料F，其是硅质矿物的、有机的和/或非硅质
的。
6.权利要求1的方法，其中通过缩聚反应可交联得到弹性体的聚
有机基硅氧烷组合物X包含：
-对于100重量份的至少一种能够通过缩聚交联的聚有机基硅氧烷
油C，其是反应性的α，ω-二羟基二有机基聚硅氧烷聚合物，其中该有
机基是烃基基团，优选选自：具有1-20个碳原子的烷基；具有3-8个碳
原子的环烷基；具有2-8个碳原子的烯基；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·马利韦尔内，T·爱尔兰，
申请(专利权)人：蓝星有机硅法国公司，
类型：发明
国别省市：