含矽烷基團的聚合物的製作方法
2023-06-21 18:59:06
含矽烷基團的聚合物的製作方法
【專利摘要】本發明涉及具有低粘度的含矽烷基團的聚合物，所述聚合物與水分迅速固化形成具有良好耐熱性的彈性材料並且特別適合於彈性粘合劑和密封劑。含矽烷基團的聚合物基於帶有仲羥基的特定的羥基矽烷。所述聚合物特別通過環氧基矽烷與仲胺的反應獲得。
【專利說明】含矽烷基團的聚合物
【技術領域】
[0001] 本發明涉及含矽烷基團的聚合物及其作為溼固化組合物的成分的用途，所述聚合 物可以特別用於粘合、密封和塗布建築產品和工業產品。
【背景技術】
[0002] 含矽烷基團的聚合物，也被稱為"矽烷官能的聚合物"或"矽烷封端的聚合物"或 "STP"，長期以來被成功地用作溼固化組合物中的粘合劑體系，所述聚合物特別用作建築工 業和製造工業中的不含異氰酸酯的彈性粘合劑、密封劑和塗料。
[0003] 用於獲得含矽烷基團的聚合物的一種簡單進行的、始於可廣泛獲得的原料並且因 此具有商業吸引力的方法，通過氨基矽烷與含異氰酸酯基團的聚氨酯聚合物的反應進行， 其中矽烷基團最終通過脲基團連接至聚合物。然而所獲得的含矽烷基團的聚合物具有較高 粘度，這使得難以配製具有良好可加工性的組合物，並且限制了其在經固化狀態下在80°C 或更高的溫度範圍內對於熱負載的耐受性。
[0004] 其矽烷基團通過氨基甲酸酯基團而不是脲基團連接至聚合物的含矽烷基團的聚 合物具有關於粘度和耐熱性的感興趣的性能。所述含矽烷基團的聚合物作為多元醇與異氰 酸酯基矽烷的反應產物已知。然而該方式僅具有有限興趣，因為異氰酸酯基矽烷昂貴、儲存 穩定性較低並且劇毒。更吸引人的可能是含異氰酸酯基團的聚氨酯聚合物與羥基矽烷的反 應。
[0005] US 5, 587, 502公開了通過氨基矽烷與環狀碳酸亞烷基酯的反應獲得的具有羥基 的矽烷，以及由所述矽烷獲得的含矽烷基團的聚合物。然而所述含矽烷基團的聚合物同樣 具有不令人滿意的耐熱性。
【發明內容】
[0006] 因此本發明的目的在於提供含矽烷基團的聚合物，所述聚合物具有低粘度並且與 水分固化形成具有良好耐熱性的彈性材料。
[0007] 出人意料地發現，根據權利要求1所述的聚合物實現所述目的。所述聚合物具有 極低粘度和出色的儲存穩定性並且與水分迅速固化形成具有良好強度、伸展性和耐熱性的 彈性材料。出人意料地，所述聚合物可以在始於含異氰酸酯基團的聚氨酯聚合物和具有仲 羥基的特定羥基矽烷的簡單方法中選擇性地製得。
[0008] 本發明的其他方面為其他獨立權利要求的主題。本發明的特別優選的實施方案為 從屬權利要求的主題。
【具體實施方式】
[0009] 本發明的主題是具有式（I)的端基的聚合物，所述聚合物不含異氰酸酯基團，
[0010]
【權利要求】
1. 具有式（I)的端基的聚合物，所述聚合物不含異氰酸酯基團，
其中R1 和R2 各自分別表示具有1至12個碳原子的烷基，所述烷基任選具有醚氧、硫醚硫或叔胺氮 形式的雜原子， 或者一起表示具有2至12個碳原子的亞燒基,所述亞燒基任選具有醚氧、硫醚硫或叔 胺氮形式的雜原子； R3表示具有1至12個碳原子的線性或支化的亞烷基或亞環烷基，所述亞烷基或亞環烷 基任選具有芳族部分並且任選具有一個或多個雜原子； R4表示具有1至6個碳原子的烷基； R5表示具有1至10個碳原子的烷基，所述烷基任選具有一個或多個醚氧；和X表示0或1。
2. 根據權利要求1所述的聚合物，其特徵在於，R1和R2 各自分別表示具有3至10個碳原子的烷基，所述烷基任選具有一個或兩個醚氧， 或者一起表示具有4至8個碳原子的亞烷基，所述亞烷基任選具有醚氧或硫醚硫形式 的雜原子，並且在計及氮原子的情況下形成5元環或6元環或7元環。
3. 根據權利要求1或2所述的聚合物，其特徵在於，R3表示具有1至6個碳原子的線 性或支化的亞烷基。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的聚合物，其特徵在於，X表示0。
5. 根據權利要求1至4任一項所述的聚合物，其特徵在於，所述聚合物具有1000至 30000g/mol範圍內的分子量。
6. 根據權利要求1至5任一項所述的聚合物，其特徵在於，所述聚合物大多數具有聚氧 化亞燒基單元。
7. 根據權利要求1至6任一項所述的聚合物，其特徵在於，式（I)的端基大多數連接至 脂環族基團。
8. 根據權利要求1至7任一項所述的聚合物，其特徵在於，所述聚合物具有1至4個式 ⑴的端基。
9. 通過至少一種根據權利要求1至8任一項所述的聚合物與水分的反應獲得的經交聯 塑料。
10. 製備根據權利要求1至8任一項所述的聚合物的方法，其特徵在於，至少一種式 (II)的羥基矽烷與至少一種含異氰酸酯基團的聚氨酯聚合物反應 其中
R1 和R2 各自分別表示具有1至12個碳原子的烷基，所述烷基任選具有醚氧、硫醚硫或叔胺氮 形式的雜原子， 或者一起表示具有2至12個碳原子的亞燒基,所述亞燒基任選具有醚氧、硫醚硫或叔 胺氮形式的雜原子； R3表示具有1至12個碳原子的線性或支化的亞烷基或亞環烷基，所述亞烷基或亞環烷 基任選具有芳族部分並且任選具有一個或多個雜原子； R4表示具有1至6個碳原子的烷基； R5表示具有1至10個碳原子的烷基，所述烷基任選具有一個或多個醚氧；和 X表示0或1。
11. 通過至少一種式（IV)的環氧基矽烷與至少一種式（V)的胺的反應獲得的反應產物
所述反應在比相應的醇HOR5的沸點高不超過5 °C的溫度下進行，其特徵在於，所述反應 產物具有至少80重量％的式（II)的羥基矽烷含量，
其中 R1 和R2 各自分別表示具有1至12個碳原子的烷基，所述烷基任選具有醚氧、硫醚硫或叔胺氮 形式的雜原子， 或者一起表示具有2至12個碳原子的亞燒基,所述亞燒基任選具有醚氧、硫醚硫或叔 胺氮形式的雜原子； R3表示具有1至12個碳原子的線性或支化的亞烷基或亞環烷基，所述亞烷基或亞環烷 基任選具有芳族部分並且任選具有一個或多個雜原子； R4表示具有1至6個碳原子的烷基； R5表示具有1至10個碳原子的烷基，所述烷基任選具有一個或多個醚氧；和 X表示0或1。
12. 式（III)的異氰酸酯基矽烷，
其中R1 和R2 或者各自分別表示具有1至12個碳原子的烷基，所述烷基任選具有醚氧、硫醚硫或叔 胺氮形式的雜原子， 或者一起表示具有2至12個碳原子的亞燒基,所述亞燒基任選具有醚氧、硫醚硫或叔 胺氮形式的雜原子； R3表示具有1至12個碳原子的線性或支化的亞烷基或亞環烷基，所述亞烷基或亞環烷 基任選具有芳族部分並且任選具有一個或多個雜原子； R4表示具有1至6個碳原子的烷基； R5表示具有1至10個碳原子的烷基，所述烷基任選具有一個或多個醚氧； R6表示具有4至16個碳原子的二價烴基；和X表示0或1。
13. 包含至少一種根據權利要求1至8任一項所述的聚合物和至少一種其它成分的溼 固化組合物。
14. 根據權利要求13所述的溼固化組合物作為彈性粘合劑和/或彈性密封劑的用途。
15. 由根據權利要求13所述的組合物採用水分固化獲得的經固化組合物。
【文檔編號】C09J175/08GK104321359SQ201380026547
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年5月22日 優先權日:2012年5月23日
【發明者】A·克拉默, U·布爾克哈特 申請人:Sika技術股份公司