用於漬浸處理纖維材料的可交聯成彈性體的矽氧烷油組合物的製作方法
2023-04-29 00:51:01
專利名稱：用於漬浸處理纖維材料的可交聯成彈性體的矽氧烷油組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及尤其是雙組分(RTV-2)型的可通過氫化矽烷化反應(聚加成反應)固化或硫化的矽氧烷彈性體組合物，它可用於處理纖維材料(尤其是處理柔性載體，如紡織物載體或無紡織物載體)。
本發明還涉及由通過矽氧烷彈性體組合物，尤其是RTV2型矽氧烷彈性體組合物處理的纖維材料所構成的複合材料。
使用可交聯成彈性體的液體矽氧烷組合物來處理纖維材料(尤其是柔性載體，如紡織物載體或無紡織物載體)傳統上是通過塗布來實現的，並且更常見的是當所述組合物是乳液或溶液時通過浸漬來實現。
矽氧烷塗布被定義為如下的作用使用可交聯液體矽氧烷組合物塗布纖維載體，尤其是織物，然後使塗布在載體上的膜交聯，從而產生塗層，該塗層尤其用於保護載體並賦予其特定的性質(如賦予其疏水/疏油和不滲透性質或者提高的機械性能)，或者適用於改善其外觀。
浸漬被定義為如下的作用基於可交聯矽氧烷基的高流動性液體滲透到纖維載體內部(滲透到中心)，隨後使矽氧烷交聯，以賦予載體上述類型的性質。
實際上，由於矽氧烷固有的性質，織物載體上的矽氧烷彈性體塗層具有很多優點。這些複合材料尤其具有良好的柔韌性、良好的機械強度和改進的耐火性能。
而且，與傳統彈性體不同，由於其疏水性和優異的耐化學性、耐熱性和耐環境性能和長使用壽命，矽氧烷尤其給它們以合適的保護。
但是，在織物建築學用矽氧烷複合材料的新興領域中，通過塗布來沉積矽氧烷的方法可能有缺陷。實際上，曝露於惡劣氣候下的建築用織物不應具有從邊緣開始的毛細上升效應，這會損害它們的美觀並降低使用壽命。而塗布並不是防止纖維材料的毛細上升現象的有效技術。
為了減輕此問題，直覺上可以理解的是使用這樣的技術，利用可交聯成彈性體的液體矽氧烷組合物，如RTV-2型矽氧烷組合物，來浸漬纖維材料。
但迄今為止已知用於浸漬柔性載體(如紡織物或無紡織物)的僅有的液體矽氧烷組合物是流體矽氧烷溶液或乳液。
實際上，在本發明之前存在一些技術偏見，認為由矽氧烷油構成的液體矽氧烷組合物，如RTV-2型的，不能用於浸漬纖維載體。
儘管這樣，本發明人還是研究出了基於一種或多種油的液體矽氧烷組合物，它可被交聯成彈性體，至少用於浸漬處理纖維材料(紡織物或無紡織物)，處理中心和表面，以在機械加強、防水、不滲透性、外觀、耐火性和最重要的耐毛細上升性方面具有改進的性能。
本發明人的另一個目的是製備具有良好的機械性能和耐毛細上升性的纖維/矽氧烷複合材料，該複合材料可通過使用本發明組合物浸漬來得到。
本發明人已經達到了其中的這些目的，儘管存在上述技術偏見，但本發明人出人意料地發現，一種液體矽氧烷組合物可用於浸漬處理纖維載體，以賦予它們非常令人滿意的機械性能和耐毛細上升性能，其中所述組合物的液相基本上(甚至是唯一地)由一種或多種尤其在室溫下可交聯成彈性體的矽氧烷油構成。
因此，本發明首先涉及一種用於處理纖維材料的矽氧烷組合物，該組合物可被交聯成彈性體，包括(a)至少一種聚有機矽氧烷(POS)，每個分子具有至少兩個與矽相連的鏈烯基，優選C2-C6鏈烯基；(b)至少一種聚有機矽氧烷，每個分子具有至少三個與矽相連的氫原子；(c)催化有效量的至少一種催化劑，優選由至少一種屬於鉑族金屬的金屬組成；(d)任選地，至少一種增粘劑；
(e)任選地，無機填料；(f)任選地，至少一種交聯抑制劑；(g)任選地，至少一種聚有機矽氧烷樹脂；以及(h)任選地，賦予特定性能的功能性添加劑；其特徵在於→在交聯之前，它在25℃下的動態粘度為1000-7000mPa.s，優選在25℃下的動態粘度為2000-5000mPa.s；並且→在通過熱作用完成交聯之後，即在150℃下在排風烘箱中固化30分鐘後，它具有至少一種下述機械性能-肖氏A硬度為至少2，優選5-65，-拉伸強度為至少0.5N.mm-1，優選至少1.0N.mm-1，更優選至少2N.mm-1，並且-斷裂伸長為至少50％，優選至少100％，更優選至少200％。
本發明中提到的所有粘度均對應於在25℃下的動態粘度值，即採用本身已知的方式，在剪切速率足夠低以使測量的粘度與該剪切速率無關的情況下測量的動態粘度。
優選地→這種組合物是流體；→這種組合物是在不需要稀釋或溶解或乳化的情況下獲得的；→這種組合物能夠浸漬到纖維材料的中心，然後交聯。
就本發明人所知，這種基於能夠通過聚加成反應固化的活性矽氧烷油的流體組合物從未被用於浸漬纖維材料。
這種組合物還具有下述的特定性質，即能夠浸漬到纖維材料的中心並在隨後交聯形成具有小於20mm，優選小於10mm，更優選等於0的毛細上升的複合材料，該毛細上升是根據T試驗來測量的。
用於浸漬纖維材料，尤其是織物的通用技術是本領域技術人員所熟知的。在這些技術當中，浸軋技術是一種特別適合本發明方法的技術。
有利地，這種液體矽氧烷組合物首先通過浸漬來施用，然後通過使用可被交聯成彈性體的液體矽氧烷組合物進行塗布。
通過下述的處理，也就是將至少一次浸漬和至少一次矽氧烷塗布結合起來可以確保纖維材料的質量，對於纖維材料來說，尤其希望改進其耐毛細上升性(而不損害其它機械性能)、防水性、耐火性和外觀性能。
可交聯液體矽氧烷塗布組合物的流動性與浸漬組合物的流動性相同或不同。
有利地，矽氧烷塗布液體的流動性小於矽氧烷浸漬液體的流動性。
根據本發明，包含流體浸漬組合物的矽氧烷油組合物包括聚有機矽氧烷(a)和(b)的共混物。
在本發明中使用的聚有機矽氧烷(a)優選具有下式的單元WaZbSiO(4-(a+b))/2(a.1)式中-W是鏈烯基；-Z是一價烴基，它對催化劑活性沒有不利影響，並且選自具有1-8個碳原子的烷基，任選地被至少一個滷素原子取代，或選自芳基；-a是1或2，b是0、1或2，且a+b為1-3；並且-任選地，至少一部分其它單元是下述平均式的單元ZcSiO(4-c)/2(a.2)式中，W具有與上述相同的含義，而c具有0-3的數值。
聚有機矽氧烷(a)可以主要由式(a.1)的單元形成，或者它也可包含式(a.2)的單元。同樣地，它可具有線性結構且其聚合度優選為2-5000。
W通常選自甲基、乙基和苯基，至少60mol％的W基是甲基。
式(a.1)的矽氧烷基(siloxyl)單元的例子是乙烯基二甲基矽氧烷單元、乙烯基苯基甲基矽氧烷單元和乙烯基矽氧烷單元。
式(a.2)的矽氧烷基單元的例子是SiO4/2、二甲基矽氧烷、甲基苯基矽氧烷、二苯基矽氧烷、甲基矽氧烷和苯基矽氧烷單元。
聚有機矽氧烷(a)的例子是二甲基乙烯基甲矽烷基封端的二甲基聚矽氧烷、三甲基甲矽烷基封端的甲基乙烯基二甲基聚矽氧烷共聚物、二甲基乙烯基甲矽烷基封端的甲基乙烯基二甲基聚矽氧烷共聚物和環狀甲基乙烯基聚矽氧烷。
這種聚有機矽氧烷(a)的動態粘度η為0.01-200Pa.s，優選0.1-100Pa.s。
優選地，POS(a)包括至少98％的矽氧烷基單元D-R2SiO2/2，其中R滿足與W或Z相同的定義，該百分數對應於每100個矽原子的單元數。
至於本發明的矽氧烷油組合物，優選的聚有機矽氧烷(b)組合物包含下式的矽氧烷基單元HdLeSiO(4-(d+e))/2(b.1)式中-L是一價烴基，它對催化劑活性沒有不利影響，並且選自具有1-8個碳原子的烷基，任選地被至少一個滷素原子取代，或選自芳基；-d是1或2，e是0、1或2，且d+e為1-3的數值；並且-任選地，至少一部分其它單元是下述平均式的單元LgSiO(4-g)/2(b.2)式中，L具有與上述相同的含義，而g具有0-3的數值。
聚有機矽氧烷(b)的例子可以包括聚(二甲基矽氧烷)(甲基氫矽氧烷基)-α，ω-二甲基氫矽氧烷。
聚有機矽氧烷(b)可以僅僅由式(b.1)的單元構成，或者可以包括式(b.2)的單元。
聚有機矽氧烷(b)可以具有線性、支化、環狀或者網狀結構。聚合度大於或等於2，更一般地是小於100。
這種聚有機矽氧烷(b)的動態粘度ηd為5-1000mPa.s，優選10-100mPa.s。
基團L具有與上述基團Z相同的定義。
式(b.1)的單元的例子是H(CH3)2SiO1/2、HCH3SiO2/2、H(C6H5)SiO2/2。
式(b.2)的單元的例子與上述在式(a.2)單元的情況下給出的例子相同。
聚有機矽氧烷(b)的例子如下-氫二甲基甲矽烷基封端的二甲基聚矽氧烷；-含有三甲基甲矽烷基封端的(二甲基)-(氫甲基)聚矽氧烷單元的共聚物；-含有氫二甲基甲矽烷基封端的二甲基-氫甲基聚矽氧烷單元的共聚物；-三甲基甲矽烷基封端的氫甲基聚矽氧烷；-環狀氫甲基聚矽氧烷；和-氫矽氧烷樹脂，包含矽氧烷基單元MR3SiO1/2，QSiO4/2和/或TRSiO3/2和任選的DR2SiO2/2，其中R＝H或者滿足與L相同的定義。
可在上述POS(a)和(b)中存在的一價烴基Z或L的其它例子包括甲基；乙基；正丙基；異丙基；正丁基；異丁基；叔丁基；氯甲基；二氯甲基；α-氯乙基；α，β-二氯乙基；氟甲基；二氟甲基；α，β-二氟乙基、3，3，3-三氟丙基；三氟環丙基；4，4，4-三氟丁基；3，3，5，5，5，5-六氟苯基；β-氰乙基；γ-氰丙基；苯基；對-氯苯基；間-氯苯基；3，5-二氯苯基；三氯苯基；四氯苯基；鄰-、對-或間-甲苯基；α，α，α-三氟甲苯基；二甲苯基；2，3-二甲基苯基；3，4-二甲基苯基。
這些基團可任選地被滷化，或者可選自氰烷基。
滷素例如是氟、氯、溴和碘，優選氯或氟。
POS(a)和(b)可由各種不同矽氧烷油的混合物構成。
優選地，(a)和(b)的比例要使得在(b)中與矽相連的氫原子與(a)中與矽相連的鏈烯基的摩爾比是0.4-10。
根據一種變化形式，該組合物的矽氧烷相包括至少一種在其結構中含有至少一個鏈烯基殘基的聚有機矽氧烷樹脂(g)，並且該樹脂的鏈烯基重量含量是0.1-20重量％，優選0.2-10重量％。這些樹脂是眾所周知的可商購的支化有機聚矽烷低聚物或聚合物。優選地，它們是矽氧烷溶液的形式，並且在它們的結構中含有選自式R3SiO0.5(M單元)、R2SiO(D單元)、RSiO1.5(T單元)和SiO2(Q單元)的至少兩個不同單元，這些單元中的至少一個是T或Q單元。
R基團是相同或不同的，並且選自C1-C6直鏈或支化烷基、C2-C4鏈烯基、苯基和3，3，3-三氟丙基。烷基R例如可包括甲基、乙基、異丙基、叔丁基和正己基，而鏈烯基R可包括乙烯基。
可以理解，在上述類型樹脂(g)中的基團R中的一些是鏈烯基。
作為支化有機聚矽氧烷低聚物或聚合物的例子，可以提及的是MQ樹脂、MDQ樹脂、TD樹脂和MDT樹脂，鏈烯基官能團可由M、D和/或T單元攜帶。作為特別適合的樹脂的例子，可以提及的是含乙烯基的MDQ或MQ樹脂，具有的乙烯基重量含量是0.2-10重量％，這些乙烯基由M和/或D單元攜帶。這種結構的樹脂有利地以相對於組合物所有成分的10-70重量％，優選30-60重量％，更優選40-60重量％的濃度存在。
聚加成反應是本領域技術人員所熟知的。還可以在這種反應中使用催化劑。這種催化劑尤其可選自鉑和銠化合物。特別是，可使用在US-A-3 159 601，US-A-3 159 602和US-A-3 220 972以及歐洲專利EP-A-0 057 459中描述的鉑和有機物質的配合物，以及專利US-A-3 419593、US-A-3 715 334、US-A-3 377 432和US-A-3 814 730中描述的鉑和含乙烯基的有機矽氧烷的配合物。通常優選的催化劑是鉑。在這種情況下，由鉑金屬重量計算的催化劑(c)的重量通常是2-400ppm，優選5-100ppm，這些數值基於聚有機矽氧烷(a)和(b)的總重。
在實施本發明方法的一個有利方法中，可使用增粘劑。這種增粘劑例如可以包括(d.1)滿足下述通式的至少一種烷氧基化有機矽烷 式中-R1、R2、R3是氫化的或烴基團，它們彼此相同或不同，表示氫、C1-C4直鏈支化烷基或者苯基，任選地被至少一個C1-C3烷基取代；-A是C1-C4直鏈或支化亞烷基；-G是價鍵；-R4和R5是相同或不同的基團，表示直鏈或支化C1-C4烷基；-x′＝0或1；並且-x＝0-2，所述化合物(d.1)優選乙烯基三甲氧基矽烷(VTMS)；(d.2)至少一種有機矽化合物，包括至少一個環氧基，所述化合物(d.2)優選3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷(GLYMO)；和(d.3)至少一種金屬M螯合物和/或通式M(OJ)n的金屬醇鹽，其中n＝M的化合價並且J＝C1-C8直鏈或支化烷基，M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg，所述化合物(d.3)優選鈦酸叔丁酯。
(d.1)、(d.2)和(d.3)的比例，以相對於三種物質總量的重量百分數表示，優選如下(d.1)≥10，(d.2)≥10，(d.3)≤80。
而且，這種增粘劑(d)優選地以相對於組合物中所有成分的0.1-10重量％，優選0.5-5重量％，更優選1-2.5重量存在。
還可以提供填料(e)，優選地是無機填料。它可由選自矽質(或非矽質)材料的產品構成。
就矽質材料而言，它們可以起到增強填料或半增強填料的作用。
增強矽質填料選自膠態二氧化矽、熱解法二氧化矽粉末、沉澱二氧化矽粉末以及它們的混合物。
這些粉末的平均顆粒尺寸通常小於0.1μm，BET比表面大於50m2/g，優選100-300m2/g。
也可採用半增強矽質填料，如硅藻土或研磨石英。
就非矽質無機材料而言，它們可以起到半增強無機填料或疏鬆填料的作用。這些可單獨使用或作為混合物使用的非矽質填料是炭黑、二氧化鈦、氧化鋁、水合氧化鋁、膨脹蛭石、氧化鋯、鋯酸鹽、非膨脹蛭石、碳酸鈣、氧化鋅、雲母、滑石、氧化鐵、硫酸鋇和熟石灰。這些填料的顆粒尺寸通常是0.01-300μm，BET表面積小於100m2/g。
出於實際的目的，所採用的填料是二氧化矽，但並不限於此。
該填料可採用任何合適的相容性試劑處理，尤其是六甲基二矽氮烷。這方面的更多細節請參閱例如專利FR-B-2 764 894。
至於重量，優選使用佔組合物所有成分的5-30重量％，優選7-20重量％的填料。
有利地，矽氧烷彈性體組合物還包括用於阻滯加成反應的至少一種阻滯劑(f)(或者交聯抑制劑)，選自-聚有機矽氧烷，有利地是用至少一個鏈烯基取代的環狀聚有機矽氧烷，四甲基乙烯基四矽氧烷是特別優選的；-吡啶；-有機膦和亞磷酸酯；-不飽和醯胺；-馬來酸烷基酯；和-炔屬醇。
作為優選的氫化矽烷化反應熱封端劑(bloqueur)的一部分，這些炔屬醇(參見FR-B-1 528 464和FR-A-2 372 874)具有下式R-(R′)C(OH)-C≡CH在該式中-R是直鏈或支化烷基或者苯基；-R′是H或直鏈或支化烷基或苯基；-R，R′基團和位於三鍵α位上的碳原子可任選地成環；- R和R′中包含的碳原子總數至少為5，優選9-20。
所述醇優選選自沸點高於250℃的那些。作為實例，可以提及的是- 1-乙炔基-環己醇；-3-甲基-1-十二炔-3-醇；
-3，7，11-三甲基-1-十二炔-3-醇；-1，1-二苯基-2-丙炔-1-醇；-3-乙基-6-乙基-1-壬炔-3-醇；和-3-甲基-1-十五炔-3-醇。
這些α-炔屬醇是可商購的產品。
這種阻滯劑(f)以相對於有機聚矽氧烷(a)和(b)總重的最多3000ppm，優選100-2000ppm的量存在。
至於可採用的功能性添加劑(h)，它們可以是遮蓋產品，如顏料/著色劑，或者穩定劑。
本發明的目的還在於上述組合物的雙組分前體系統。這種雙組分系統的特徵在於-它採用兩個獨立的組分A和B，用於混合在一起形成組合物，並且這些組分A和B之一包含催化劑(c)和單獨一種聚有機矽氧烷(a)或(b)；並且-包含聚有機矽氧烷(b)的組分A或B不包含增粘劑(d)的化合物(d.3)。
因此，組合物例如可由包含化合物(d.1)和(d.2)的組分A構成，而組分B包含化合物(d.3)，以獲得雙組分矽氧烷彈性體組合物A-B。
如果使用填料，有利地，首先通過將無機填料與至少一些POS(b)和至少一些聚有機矽氧烷(a)混合來製備初級漿料。
這些漿料作為獲得組分A的基礎，組分A是通過將所述漿料與聚有機矽氧烷(b)、任選的交聯抑制劑和最後的增粘劑(d)的化合物(d.1)和(d.2)混合而得到的。組分B是通過將上述漿料中的一些與聚有機矽氧烷(a)、催化劑(Pt)和增粘劑(d)的化合物(d.3)混合而得到的。
組分A和B以及它們的混合物的粘度可通過改變各種成分的量並通過選擇不同粘度的聚有機矽氧烷來調節。
如果使用一種或多種功能性添加劑(h)，則可根據它們與A和B的內容物的親合性將它們分散在組分A和B中。
一旦組分A和B混合在一起，它們就形成現成可用的矽氧烷彈性體組合物(RTV-2)，可採用任何適當的浸漬方式(如浸軋)和任選的任何適當的塗布方式(如刮刀或輥)將其施用到載體上。
施用到待浸漬，或者甚至是待塗布的載體上的液體(流體)矽氧烷組合物的交聯過程通常是通過將被浸漬或塗布的載體加熱到50-200℃的溫度來活化的，同時，顯然要考慮到載體的最大耐熱性。
根據其另一個方面，本發明涉及如上所述的系統用於浸漬除了任何建築用織物之外的纖維載體的用途。術語「建築用織物」可被理解為紡織物或無紡織物，並且更一般地是指在塗布後用於製成下述製品的任何纖維載體-遮蔽物，可動結構，織物建築物，隔板，柔性門，帆布，帳篷，臺或遮蓬；-家具，覆層，布告板，擋風玻璃或過濾器盤；-防日光板，天花板和遮簾。
本發明的另一個目的是排除或不排除上述任何建築用織物的纖維材料/交聯矽氧烷彈性體的複合材料，其特徵在於它包括至少一種用交聯矽氧烷彈性體浸漬到中心的纖維載體，所述交聯矽氧烷彈性體是由液體矽氧烷組合物或由如上所述的作為這種組合物的前體的雙組分系統獲得，所述組合物是流體，並且不需要稀釋、溶解或乳化即可獲得。
作為纖維材料/交聯矽氧烷彈性體的複合材料的例子，可以提及的是用於製造下列製品的柔性原料保護交通工具中的乘客的安全氣囊、玻璃編織物(用於電線的熱和介電保護的玻璃織物護套)、傳送帶、耐火板、隔熱織物、套筒(管道工程的柔性密封套筒)、衣物，或者在室內或室外織物建築學中使用的柔性材料(帆布、帳篷、臺、遮簾等)要浸漬的纖維載體例如可以是紡織物、無紡織物或編織物，或者更一般地是包括纖維和/或選自下述材料的纖維的任何纖維載體玻璃、二氧化矽、金屬、陶瓷、碳化矽、碳、硼、天然纖維如棉、羊毛、大麻纖維、亞麻；人造纖維如粘膠或纖維素纖維；合成纖維如聚酯、聚醯胺、聚丙烯酸、「氯纖維」、聚烯烴、合成橡膠、聚乙烯醇、芳族聚醯胺、「氟纖維」、酚醛塑料等。
本發明的目的還在於可通過液體矽氧烷組合物或上述雙組分系統浸漬而獲得的纖維/交聯矽氧烷彈性體的複合材料，其特徵在於毛細上升小於20mm，優選小於10mm，更優選等於0，該毛細上升是根據T試驗測定的。
附圖簡述
圖1是基於纖維材料的矽氧烷複合材料的截面顯微圖。
圖2表示用於比較在三個織物條α(對照物)和βa、βb(實施例I.7)上進行的毛細上升的T試驗結果。
下面給出的實施例是為了說明本發明的特定實施方案，但本發明並不限於這些簡單的特定實施方案。
實施例I本發明矽氧烷油組合物的製備、浸漬和性能I.1-製備在室溫下，在反應器中按照下面所示比例(重量份)逐步混合下面的材料-96.6份含有約0.6％的Vi的MM(Vi)D(Vi)DQ樹脂；-11份聚(二Me)(Me氫矽氧烷基)-α，ω-二Me氫矽氧烷基，其粘度為25mPa.s並含有20％的SiH；-0.025份乙炔基環己醇；-1份乙烯基三甲氧基矽烷；-1份3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷；-0.4份鈦酸丁酯；-0.022份Karstedt的鉑交聯催化劑。
注Me對應於甲基。
I.2-由此製得的組合物的性能-粘度製得的組合物的粘度通過Brookfield粘度計測定粘度＝2.3Pa.s。
反應性浴的反應性通過在OSI銷售的Gel Timer GelNorm中測試其膠凝時間來評價70℃下的反應性＝30分鐘。
I.3-浸漬I.3.a使用實驗室壓延機，用該組合物浸漬200g/m2的聚酯織物。浸漬條件如下-輥直徑10cm(寬度25cm)-運行速度1m/min-施加的壓力20kg/cm-擠壓度35％I.3.b使用實驗室壓延機，用該組合物浸漬300g/m2的玻璃織物。浸漬條件如下-輥直徑10cm(寬度25cm)-運行速度1m/min-施加的壓力22kg/cm-擠壓度30％I.4-交聯通過將所產生的複合材料在150℃下在排風烘箱中放置1分鐘來交聯沉積的矽氧烷組合物。
I.5-交聯後的矽氧烷浸漬彈性體的機械性能按照本領域的標準測試機械使用性能，基於厚度為6mm的針測試硬度，基於厚度為2mm的試驗板進行拉伸強度試驗。通過在150℃下在排風烘箱中固化30分鐘來完成交聯。
肖氏A硬度33拉伸強度3.9Mpa斷裂伸長140％。
I.6-浸漬的檢驗使用掃描電子顯微鏡方法觀察組合物向織物中的滲透。
圖1中的顯微圖表示在實施例I.3a中獲得的複合材料的截面圖。相應的數值範圍在圖象上顯示。它表明了浸漬的質量，揭示出所產生的複合材料的緊密性。該顯微圖表示通過構成本發明主題的方法獲得的浸漬的質量。不使用流化溶劑或乳液可防止在交聯矽氧烷組合物的基質中形成溶劑孔穴。
I.7-耐毛細上升性分析步驟按照T試驗，通過與複合材料條端部接觸的液體上升的高度來給出毛細上升值。
T試驗按如下步驟進行-切割2×20cm的纖維/矽氧烷的複合材料條；-準備含有有色墨水(例如鋼筆墨水)的容器；-將纖維材料切割條懸浮於墨水浴上，以使該條與墨水齊平；-將水平線0定義為該條上墨水的彎月面線；-將複合材料條放置到直至墨水的上升前沿處於平衡；-測量相當於水平線0與墨水沿著該條上升的最大液面之間的差值的高度(H)，以毫米計。
毛細上升由距離H定義。耐毛細上升性與H成反比。
結果圖2中的示意圖表示三個織物條的這種毛細上升的蹤跡之間的比較-左邊的對照物條α對應於從用200g/m2矽氧烷彈性體在每一面上塗布的未浸漬纖維材料上截下的條；-中間的條βa對應於從本發明複合材料上截下的條，即由按照本發明浸漬的基於聚酯的纖維材料製備，然後用120g/m2矽氧烷彈性體在每一面上塗布；和-右邊的條βb對應於從本發明複合材料上截下的條，即由按照本發明浸漬的基於玻璃的纖維材料製備，然後用100g/m2矽氧烷彈性體在每一面上塗布。
本發明的矽氧烷建築用膜(複合材料)的條(β)具有零毛細上升，而對照物條(α)的毛細上升大於100mm。
由此可以清楚地看到，本發明的浸漬防止毛細上升，當沒有浸漬時，整個試樣都會出現毛細上升。
已經證明了一種能夠同時兼顧適合浸漬織物的低粘度和對於複合材料特性來說足夠的機械性能的配方。應該指出，獲得的性能可以使產物歸類在彈性體的範圍內；尤其是，伸長和硬度是該類別的特點。
通過使用這種組合物，織物的浸漬水平優異，因而限制了沿著織物纖維滲入而引起的毛細上升，該織物用疏水性聚合物不能得到充分地保護。
實施例II本發明的流體矽氧烷油組合物下面的實施例表明，使用非常易流動的組合物，如提出的那些，可以覆蓋寬硬度範圍的彈性體，同時保持適當的機械性能。
如在第一實施例中提出的組合物通過簡單混合來冷製備。然而，該組合物是以具有兩種組分A和B的方式來製備的，就在使用它們之前才將它們以100A/10B的比例混合。
下表(I)和(II)給出這些組合物以及它們所增強的性能。
表I
表II
權利要求
1.用於處理纖維材料的矽氧烷組合物，該組合物可被交聯成彈性體，包括(a)至少一種聚有機矽氧烷(POS)，每個分子具有至少兩個與矽相連的鏈烯基，優選C2-C6鏈烯基；(b)至少一種聚有機矽氧烷，每個分子具有至少三個與矽相連的氫原子；(c)催化有效量的至少一種催化劑，優選由至少一種屬於鉑族金屬的金屬組成；(d)任選地，至少一種增粘劑；(e)任選地，無機填料；(f)任選地，至少一種交聯抑制劑；(g)任選地，至少一種聚有機矽氧烷樹脂；以及(h)任選地，賦予特定性能的功能性添加劑；其特徵在於→在交聯之前，它在25℃下的動態粘度為1000-7000mPa.s，優選在25℃下的動態粘度為2000-5000mPa.s；並且→通過在150℃下在排風烘箱中固化30分鐘完成交聯之後，它具有至少一種下述機械性能-肖氏A硬度為至少2，優選5-65，-拉伸強度為至少0.5N.mm-1，優選至少1.0N.mm-1，更優選至少2N.mm-1，並且-斷裂伸長為至少50％，優選至少100％，更優選至少200％。
2.權利要求1的組合物，其特徵在於，它是流體，並且在不需要稀釋或溶解或乳化的情況下獲得，並且它能夠浸漬到纖維材料的中心，然後交聯。
3.權利要求1或2的組合物，其特徵在於，它能夠浸漬到纖維材料的中心並在隨後交聯形成具有小於20mm，優選小於10mm，更優選等於0的毛細上升的複合材料，該毛細上升是根據T試驗來測量的。
4.權利要求1-3中任一項的組合物，其特徵在於，聚有機矽氧烷(a)具有下式的單元WaZbSiO(4-(a+b))/2(a.1)式中-W是鏈烯基；-Z是一價烴基，它對催化劑活性沒有不利影響，並且選自具有1-8個碳原子的烷基，任選地被至少一個滷素原子取代，或選自芳基；-a是1或2，b是0、1或2，且a+b為1-3；並且-任選地，至少一部分其它單元是下述平均式的單元ZcSiO(4-c)/2(a.2)式中，W具有與上述相同的含義，而c具有0-3的數值。
5.權利要求1-4中任一項的組合物，其特徵在於，聚有機矽氧烷(b)包含下式的矽氧烷基單元HdLeSiO(4-(d+e))/2(b.1)式中-L是一價烴基，它對催化劑活性沒有不利影響，並且選自具有1-8個碳原子的烷基，任選地被至少一個滷素原子取代，或選自芳基；-d是1或2，e是0、1或2，且d+e為1-3的數值；並且-任選地，至少一部分其它單元是下述平均式的單元LgSiO(4-g)/2(b.2)式中，L具有與上述相同的含義，而g具有0-3的數值。
6.權利要求1-5中任一項的組合物，其特徵在於，(a)和(b)的比例要使得在(b)中與矽相連的氫原子與(a)中與矽相連的鏈烯基的摩爾比是0.4-10。
7.權利要求1-6中任一項的組合物，其中增粘劑包括(d.1)滿足下述通式的至少一種烷氧基化有機矽烷 式中-R1、R2、R3是氫化的或烴基團，它們彼此相同或不同，表示氫、C1-C4直鏈支化烷基或者苯基，任選地被至少一個C1-C3烷基取代；-A是C1-C4直鏈或支化亞烷基；-G是價鍵；-R4和R5是相同或不同的基團，表示直鏈或支化C1-C4烷基；-x′＝0或1；並且-x＝0-2，所述化合物(d.1)優選乙烯基三甲氧基矽烷(VTMS)；(d.2)至少一種有機矽化合物，包括至少一個環氧基，所述化合物(d.2)優選3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷(GLYMO)；和(d.3)至少一種金屬M螯合物和/或通式M(OJ)n的金屬醇鹽，其中n＝M的化合價並且J＝C1-C8直鏈或支化烷基，M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg，所述化合物(d.3)優選鈦酸叔丁酯。
8.權利要求1-7中任一項的組合物，其特徵在於，該增粘劑以相對於組合物中所有成分的0.1-10重量％存在。
9.權利要求1-8中任一項的液體矽氧烷組合物的雙組分前體系統，其特徵在於-它採用兩個獨立的組分A和B，用於混合在一起形成組合物，並且這些組分A和B之一包含催化劑(c)和單獨一種聚有機矽氧烷(a)或(b)；並且-包含聚有機矽氧烷(b)的組分A或B不包含增粘劑(d)的化合物(d.3)。
10.權利要求1-8中任一項的組合物或權利要求9的系統用於浸漬除任何建築用織物之外的纖維載體的用途。
11.複合材料，其特徵在於，它包括至少一種用交聯矽氧烷彈性體浸漬到中心的除任何建築用織物之外的纖維載體，所述交聯矽氧烷彈性體是由權利要求1-8中任一項的組合物或權利要求9的系統獲得的。
12.權利要求11的複合材料，其特徵在於，毛細上升小於20mm，優選小於10mm，更優選等於0，該毛細上升是根據T試驗測定的。
全文摘要
本發明涉及尤其是雙組分(RTV－2)型的可通過氫化矽烷化反應(聚加成反應)固化或硫化的矽氧烷彈性體組合物，它可用於處理纖維材料(尤其是處理柔性載體，如紡織物載體或無紡織物載體)。本發明的目的在於生產一種液體100％RTV－2矽氧烷組合物，用於浸漬紡織物或無紡織物纖維載體，處理其中心和表面，以在機械加強、防水、外觀、耐火性和最重要的耐毛細上升性方面具有改進的性能。所述可交聯成彈性體的液體矽氧烷組合物包括(a)乙烯化聚有機矽氧烷(POS)；(b)至少一種氫化POS；(c)鉑催化劑；(d)任選的增粘劑；(e)任選的無機填料；(f)任選的交聯抑制劑；和任選的POS樹脂；任選的功能性添加劑。其特徵在於在交聯之前，它在25℃下的動態粘度為1000－7000mPa.s，優選在25℃下的動態粘度為2000－5000mPa.s；並且在通過熱作用完成交聯之後，即在150℃下在排風烘箱中固化30分鐘後，它具有至少一種下述機械性能肖氏A硬度為至少2,優選5－65；拉伸強度為至少0.5N.mm
文檔編號D06N3/12GK1678701SQ03819959
公開日2005年10月5日 申請日期2003年7月16日 優先權日2002年7月30日
發明者A·普謝隆, M·克曼, F·拉費塞 申請人:羅狄亞化學公司