硅酮-丙烯酸共聚物制造技术

描述了新的硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通过-Si-O-Si-键共价键合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物。所述硅酮-丙烯酸共聚物是以下组分的反应产物：(a)硅酮聚合物，(bi)丙烯酸单体与自由基引发剂的混合物，以形成丙烯酸预聚物，其中至少一种丙烯酸单体包含硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体，或(bii)丙烯酸聚合物，其包含硅烷或硅氧烷官能团；和(c)混接反应催化剂，其中所述硅酮聚合物(a)与丙烯酸单体混合物(bi)或聚合物(bii)之比为50:1至1:50。所述硅酮-丙烯酸共聚物用作粘合剂、密封剂、涂料等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及硅酮-丙烯酸共聚物和包含所述共聚物的组合物及其最终用途。
技术介绍
基于丙烯酸的聚合物已广泛用作粘合剂、涂料和密封剂，因为它们成本相对低，可良好地粘合各种不同的表面，并且若需要可进行配制以对表面构成粘合性。基于丙烯酸的聚合物的缺点包括高温性能差，低温性能差，不能粘合表面能低的基材，并且对表面能高的 基材可能产生过度的粘合性。基于硅酮的聚合物作为粘合剂、涂料和密封剂呈现出良好的高温和低温性能。基于硅酮的聚合物具有优异的化学惰性、电绝缘性、生物适应性，并且能够粘合表面能低的基材。基于硅酮的聚合物的一个主要缺点在于，相对于其它类型的技术，它们的成本高。与基于丙烯酸的聚合物相比，其它局限包括在需要时粘性较低，并且所构成的粘合性有限。虽然硅酮粘合剂和丙烯酸聚合物各自具有显著的优点，并且它们可物理共混而形成杂化(hybrid)聚合物系统，但是该共混物是热力学不稳定的，且最终会导致宏观的相分离，而且共混物的性质随着时间而改变。WO 2007/145996已尝试克服此种不相容性，其中通过复杂的工艺形成丙烯酸接枝的硅酮粘合剂。但是，该复杂工艺难以除去残余单体，并且不能良好地控制交联水平。若剩余任何未经反应的硅酮和丙烯酸组分，即使其余的组分被共价接枝，此未经反应的组分也会随着时间而导致相分离。硅酮和丙烯酸树脂的共价接枝可通过使硅酮聚合物与丙烯酸聚合物反应形成，但是，硅树脂对于复合聚合物系统是必需的。所得的杂化聚合物系统形成作为中心区域的硅树脂，而硅酮聚合物和丙烯酸树脂与该区域连接。因此，所得的杂化聚合物系统需要硅树脂作为中心区域而形成格子型(lattice)聚合物。本领域中需要兼具基于丙烯酸树脂和基于硅酮技术的优点，而没有现有技术中固有缺点的粘合剂、涂料和密封剂。本专利技术解决此需要。
技术实现思路
本专利技术涉及新的硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通过-Si-O-Si-键与丙烯酸聚合物共价键合的硅酮聚合物。 一个实施方案涉及硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通过-Si-O-键共价键合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物，其中硅酮聚合物与丙烯酸单体之比为50:1至1:50，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一个硅烷或硅氧烷官能团。在另一实施方案中，硅酮-丙烯酸共聚物包含硅酮聚合物、丙烯酸单体与自由基引发剂的混合物和混接(scrambling)反应催化剂的反应产物,其中至少一种丙烯酸单体包含硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体，其中硅酮聚合物与丙烯酸单体之比为50:1至1:50。 在又一实施方案中，硅酮-丙烯酸共聚物包含硅酮聚合物、含有硅烷或硅氧烷官能团的丙烯酸聚合物和混接反应催化剂的反应产物，其中硅酮聚合物与丙烯酸聚合物之比为 50:1 至 1:50。另一实施方案涉及制备硅酮-丙烯酸共聚物的方法，其包括以下步骤使硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体在自由基引发剂和溶剂存在下反应，形成丙烯酸预聚物，将硅酮聚合物和混接反应催化剂加入溶剂中，以及除去溶剂。在另一实施方案中，通过使硅酮聚合物与含有至少一个硅烷和/或硅氧烷官能团的丙烯酸聚合物在混接反应催化剂和溶剂存在下反应，以制备硅酮-丙烯酸共聚物。又一实施方案涉及包含所述硅酮-丙烯酸共聚物的组合物。又一实施方案涉及包含所述硅酮-丙烯酸共聚物的制品。所述制品可制成溶液粘合剂、水基粘合剂或热熔性粘合剂。附图说明图I所示为硅酮聚合物(……)、丙烯酸聚合物(——)和硅酮-丙烯酸共聚物(——)的GPC色谱图。图2所示为由⑴硅酮-丙烯酸共聚物和MQ树脂制得的粘合剂(一一)，以及由(2)硅酮聚合物、丙烯酸聚合物和MQ树脂制得的粘合剂(——)的GPC色谱图。图3所示为由硅酮-丙烯酸共聚物与MQ树脂制得的粘合剂(左图，澄清溶液)，和由硅酮聚合物、丙烯酸聚合物和MQ树脂制得的粘合剂(右图，不透明溶液)的照片。具体实施例方式除非另外明确说明，重量％是指干重百分比。本专利技术提供硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通过-Si-O-Si-键与丙烯酸聚合物共价键合的硅酮聚合物，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一种硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体。共聚物包含通过-Si-O-Si-键与丙烯酸聚合物共价键合的硅酮聚合物。所述共聚物通过使硅酮聚合物和丙烯酸单体与自由基引发剂的混合物的混合物及混接反应催化剂反应进行制备，所述丙烯酸单体包含至少一种硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体。硅酮聚合物与丙烯酸单体之比为50:1至1:50。所述共聚物还可通过使硅酮聚合物与包含至少一种硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体的丙烯酸聚合物的混合物与混接反应催化剂反应进行制备。硅酮聚合物与丙烯酸单体之比也为50:1至1:50。可用于实施本专利技术的有用的硅酮聚合物包括含有有机取代的聚硅氧烷的硅酮聚合物。~■有机取代基包括，例如，~■甲基、甲基乙稀基、甲基苯基、_■苯基、甲基乙基和3，3，3-三氟丙基。在一个实施方案中，所述二有机取代基均为二甲基取代基。所述硅酮聚合物通常被诸如羟基、烷氧基、氢化物、乙烯基官能团等的官能团封端。在一个实施方案中，封端的官能团是羟基、烷氧基、氢化物官能团、乙烯基官能团或它们的混合物。聚二有机硅氧烷分子量通常为约100-约2，000, 000，优选约20，000-约150，000g/molo本专利技术的丙烯酸单体包含至少一种硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体。硅烷(甲基)丙烯酸单体的实例包括三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯等。硅烷(甲基)丙烯酸单体的用量通常占丙烯酸聚合物总重量的O. 2重量％_50重量％，更优选地，硅烷(甲基)丙烯酸单体的量占丙烯酸聚合物的约I. O重量％-约10重量％。硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体的实例包括聚二甲基硅氧烷单(甲基)丙烯酸酯，例如，三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。优选的硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体是三甲氧基甲硅烷基和二甲氧基甲基甲硅烷基官能化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。这样的单体的实例是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体的量基于丙烯酸单体总重量为约O. 2重量％-50重量％。其它丙烯酸单体选自(甲基)丙烯酸烷基酯单体。可用于实施本专利技术的优选的(甲基)丙烯酸烷基酯在所述烷基中具有至多约18个碳原子，优选地在所述烷基中具有I-约12个碳原子。这些丙烯酸聚合物组分可包含玻璃化转变温度(Tg)低的丙烯酸烷基酯单体。低Tg单体是均聚物Tg小于约0° C的那些。优选的用于本专利技术的低Tg丙烯酸烷基酯在烷基中具有约4-约10个碳原子，并且包括丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、叔辛基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸癸酯、它们的异构体及它们的组合。特别优选丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸异辛酯。·低Tg丙烯酸单体是优选的，但非必需的，其含量基于丙烯酸聚合物的总单体重量为大于约40重量％。所述丙烯酸聚合物组分还可包含玻璃化转变温度高的(甲基)丙烯酸酯单体。其非限制性实例包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.23 US 61/327,1411.硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通过-Si-O-键共价键合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物，其中所述硅酮聚合物与所述丙烯酸单体之比为50:1至1:50，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一个硅烷或硅氧烷官能团。2.硅酮-丙烯酸共聚物，其包含以下组分的反应产物 (a)硅酮聚合物； (b)⑴丙烯酸单体和自由基引发剂的混合物，其中至少一种丙烯酸单体包含硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体；或者(ii)包含硅烷或硅氧烷官能团的丙烯酸聚合物；和 (c)混接反应催化剂； 其中(a)与(b)之比为50:1至1:50。3.权利要求1-2之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅酮聚合物是被羟基官能团、烷氧基官能团、氢化物官能团、乙烯基官能团或它们的混合物封端的有机二取代的聚硅氧烷。4.权利要求1-3之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅酮聚合物的平均分子量为约100g/mol-2, 000, 000g/mol。5.权利要求1-4之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅烷(甲基)丙烯酸单体和/或所述硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体的含量基于丙烯酸单体的总重量为约O. 2重量％-约50重量％。6.权利要求5的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅烷(甲基)丙烯酸单体选自二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯及它们的混合物。7.权利要求6的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子单体是聚二甲基硅氧烷单(甲基)丙烯酸酯。8.权利要求1-4之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述丙烯酸聚合物还包含选自以下的丙烯酸单体丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、叔辛基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或它...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘予峡，
申请(专利权)人：汉高公司，
类型：
国别省市：