酸 酯。预聚物选自具有-OH、-C00H、氨基、环氧基团的烃的组,其可以与具有对最终固化有用的 另外的反应性基团的相应硅烷的环氧、异氰酸酯基、氨基、羧基卤化物或卤代烷基基团互补 反应。
[0067] 用于将NC0基团引入至聚醚中的合适的异氰酸酯可包括甲苯二异氰酸酯,二苯基 甲烷二异氰酸酯或二甲苯二异氰酸酯,或脂肪族多异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯或六亚 甲基二异氰酸酯。
[0068] 单元X的聚合度取决于固化的产物的粘度和机械性能的要求。如果X为聚二甲基硅 氧烧单元,基于数均分子量Μη的平均聚合度优选为7至5000个娃氧单元(siloxy units),优 选200至2000个单元。为了达到>5MPa的足够的抗拉强度,>250的平均聚合度Pn是合适的, 由此聚二甲基硅氧烷在25 °C具有高于300mPa. s的粘度。如果X为烃类单元而不是聚硅氧烷 单元,与聚合度相关的粘度高得多。
[0069] 用于合成聚氧化烯聚合物的方法的实例包括,但不限于,使用碱性催化剂如Κ0Η的 聚合方法,使用金属-扑啉配合物催化剂如通过有机铝化合物反应得到的配合物的聚合方 法,使用复合金属氰化物配合物催化剂的聚合方法,公开于例如美国专利号3,427,256、3, 427,334、3,278,457、3,278,458、3,278,459、3,427,335、6,696,383和6,919,293中。
[0070] 如果基团X选自烃类聚合物,那么具有异丁烯单元的聚合物或共聚物是特别理想 的,归因于其物理性质如优异的耐候性,优异的耐热性,以及低的气体和湿气渗透性。
[0071 ]单体的实例包括具有4至12个碳原子的稀经、乙烯基醚、芳香族乙烯基化合物、乙 烯基硅烷和烯丙基硅烷。共聚物组分的实例包括1-丁烯,2-丁烯,2-甲基-1-丁烯,3-甲基-1-丁烯,戊烯,4-甲基-1-戊烯,己烯,乙烯基环己烯,甲基乙烯基醚,乙基乙烯基醚,异丁基 乙烯基醚,苯乙烯、α-甲基苯乙烯,二甲基苯乙烯,β-蒎烯,讳,和例如但并不限于乙烯基三 烷氧基硅烷,例如乙烯基二甲氧基硅烷,乙烯基甲基^氣硅烷,乙烯基^甲基甲氧基硅烷, 二乙烯基二氯硅烷,二乙烯基二甲氧基硅烷,烯丙基三氯硅烷,烯丙基甲基二氯硅烷,烯丙 基二甲基甲氧基硅烷,二烯丙基二氯硅烷,二烯丙基二甲氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷和γ -甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0072]合适的不含硅氧烷的有机聚合物的实例包括但不限于,甲硅烷基化的聚氨酯 (spur),甲硅烷基化的聚酯,甲硅烷基化的聚醚,甲硅烷基化的聚碳酸酯,甲硅烷基化的聚 烯烃例如聚乙烯、聚丙烯,甲硅烷基化的聚酯醚及其两种或更多种的组合。所述不含硅氧烷 的有机聚合物可以以所述组合物的约10至约90重量%或约100重量份的量存在。
[0073]在一个实施方案中,聚合物组分(A)可为甲硅烷基化的聚氨酯(SPUR)。这样的可湿 固化的化合物通常为本领域已知且可由多种方法获得,包括(i)将异氰酸酯封端的聚氨酯 (PUR)预聚物与合适的硅烷反应,所述合适的硅烷例如同时具有在硅原子上的可水解官能 团(如烷氧基等)和第二含活性氢官能团(如硫醇,伯胺或仲胺,优选后者,等等)的硅烷,或 通过(ii)将羟基封端的PUR(聚氨酯)预聚物与合适的异氰酸酯封端的硅烷反应,所述合适 的异氰酸酯封端的硅烷例如具有一至三个烷氧基的异氰酸酯封端的硅烷。这些反应的细 节,以及用于制备在其中使用的异氰酸酯封端的和羟基封端的PUR预聚物的那些反应的细 节除其他文件外可在以下中找到:美国专利号4,985,491、5,919,888、6,207,794、6,303, 731、6,359,101和6,515,164和公开的美国专利公开号2004/0122253和1^2005/0020706(异 氰酸酯封端的PUR预聚物);美国专利号3,786,081和4,481,367(羟基封端的PUR预聚物);美 国专利号 3,627,722、3,632,557、3,971,751、5,623,044、5,852,137、6,197,912;和6,310, 170(由异氰酸酯封端的PUR预聚物和反应性硅烷例如氨基烷氧基硅烷反应获得的可湿固化 的SPUR(硅烷改性的/封端的聚氨酯));和美国专利号4,345,053、4,625,012、6,833,423;和 公开的美国专利公开2002/0198352(由羟基封端的PUR预聚物与异氰酸酯基硅烷反应获得 的可湿固化的SPUR)。前述美国专利文件的全部内容在本文中通过引用并入。可湿固化的 SPUR材料的其他实例包括在美国专利第7,569,653号中描述的那些,该专利的公开内容通 过引用其全文被并入。
[0074] 在一个实施方案中,所述聚合物组分(A)可为式(2)的聚合物:
[0075] RVcR1cSi-Z-[R2SiO]x[R12SiO]y-Z-SiR 1cR23-c (2)
[0076] 其中R\R2、Z和c为如上定义关于式(2)以是心-以烷基(示例性烷基是甲基);x为0 至约10,000,在一个实施方案中为11至约2500;和y为0至约10,000,优选0-500。在一个实施 方案中,式(2)的化合物中Z是键或二价亚烷基,尤其优选为-C 2H4_。
[0077] 在一个实施方案中,所述聚合物组分(A)可为式(3)的聚有机硅氧烷:
[0078] R23-c-dSiR3cR 4d-[0SiR3R4]x-[0SiR3R 4]y-0SiR3eR4fR23- e-f (3)
[0079] 其中R3和R4在同一个硅原子上可相同或不同并选自氢、&-&〇烷基、Q-Ckj杂烷基、 (:3-(: 12环烷基、C2-C3Q杂环烷基、C6-C13芳基、C7-C3Q烷基芳基、C7-C3Q芳基烷基、〇4-&2杂芳基、 C5-C3Q杂芳基烷基、C5-C3Q杂烷基芳基、C 2-C1Q()聚亚烷基醚或其两种或更多种的组合。R2、c、X 和y如上述定义;d为0、1或2;e为0、1或2且f为0、1或2。
[0080] 合适的含聚硅氧烷的聚合物(A1)的非限制性实例包括,例如,硅烷醇封端的聚二 甲基硅氧烷,硅烷醇或烷氧基封端的聚有机硅氧烷,例如,甲氧基封端的聚^甲基硅氧烷, 烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚二苯基硅氧烷共聚物,和硅烷醇或烷氧基封端的氟烷基 取代的硅氧烷如聚(甲基3,3,3_三氟丙基)硅氧烷和聚(甲基3,3,3_三氟丙基)硅氧烷-聚二 甲基硅氧烷共聚物。所述聚有机硅氧烷组分(A1)可以以所述组合物的约10至约90重量%或 100重量份的量存在。在一个优选的实施方案中,所述聚有机硅氧烷组分具有在约10至约 2500个硅氧单元范围内的平均链长度,并且粘度为在25 °C下在约10至约500,OOOmPa. s的范 围内。
[0081] 或者,所述组合物可包括甲硅烷基封端的有机聚合物(A2),其不含硅氧烷单元,并 且其通过缩合反应(堪比含有硅氧烷的聚合物(A1)的那种)进行固化。类似于聚有机硅氧烷 聚合物(A1),适合作为聚合物组分(A)的有机聚合物(A2)包括甲硅烷基端基。在一个实施方 案中,所述甲硅烷基端基可为式(4)的基团:
[0082] -SiR^R^-d (4)
[0083] 其中R\R2和d如上述定义。
[0084] 所述聚硅氧烷组合物可进一步包括作为组分(B)的交联剂或扩链剂。在一个实施 方案中,所述交联剂具有式(5):
[0085] R^SiR^-d (5)
[0086] 其中R\R2和d如上述定义。或者,所述交联剂组分可为式(5)的缩合产物,其中一个 或更多个但不是所有的R 2基团在水存在下被水解和释放并且然后中间体硅烷醇进行缩合 反应以产生Si-0-Si键和水。所述平均聚合度可产生具有2-10个Si单元的化合物。
[0087] 在一个实施方案中,所述交联剂为具有式RiUbh-dSi的烷氧基硅烷,其中R\R3和 d如上定义。在另一个实施方案中,所述交联剂为具有式R3d (妒0)2 )4-dSi的乙酰氧基硅烷,其 中R\R3和d如上定义。在另一个实施方案中,所述交联剂为具有式R^UiRtiN-Oh-dSi的肟 基硅烷,其中R 1、R3、R4和d如上定义。
[0088] 如本文所用,所述术语交联剂包括未定义在(A)下的包含额外反应性组分的化合 物,所述额外反应性组分每分子具有至少2个可水解的基团和少于3个的硅原子。在一个实 施方案中,所述交联剂或扩链剂可选自烷氧基硅烷、烷氧基硅氧烷、聘基硅烷、聘基硅氧烷、 烯氧基硅烷、烯氧基硅氧烷、氨基硅烷、氨基硅氧烷、羧基硅烷、羧基硅氧烷、烷基酰胺基硅 烷、烷基酰胺基硅氧烷、芳基酰胺基硅烷、芳基酰胺基硅氧烷、烷氧基氨基硅烷、烷基芳基氨 基硅氧烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅烷、烷氧基氨基甲酸酯基硅氧烷、亚胺基硅烷 (imidatosi lane)、脲基硅烷、异氰酸酯基硅烷、异硫氰基硅烷、其缩合物、氢化硅烷、氢化娃 氧烷(每分子具有至少一个反应性= SiH单元的有机硅氧烷单体、低聚物和/或聚合物)和其 两种或更多种的组合。合适的交联剂的实例包括但不限于:四乙基原硅酸酯(TE0S)、甲基三 甲氧基硅烷(MTMS)、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基 苯基二甲氧基硅烷、3,3,3_三氟丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧 基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、二丁氧基二乙酰氧基硅烷、苯基三丙酰氧基硅烷、甲基三(甲 基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、3,3,3_三氟丙基三(甲基乙基酮肟 基)硅烷、甲基三(异丙烯氧基)硅烷、乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷、乙基聚硅酸酯、二甲基四 乙酰氧基二硅氧烷、四正丙基原硅酸酯、甲基二甲氧基(乙基甲基酮肟基)硅烷、甲基甲氧基 双(乙基甲基酮肟基)硅烷、甲基二甲氧基(乙醛肟基)硅烷、甲基二甲氧基(N-甲基氨基甲酸 酯基)硅烷、乙基二甲氧基(N-甲基氨基甲酸酯基)硅烷、甲基二甲氧基异丙烯氧基硅烷、三 甲氧基异丙烯氧基硅烷、甲基三异丙烯氧基硅烷、甲基二甲氧基(丁-2-烯-2-氧)硅烷、甲基 二甲氧基(1-苯基乙烯氧基)硅烷、甲基二甲氧基-2-(1-碳乙氧基丙烯氧基)硅烷、甲基甲氧 基二(N-甲基氨基)硅烷、乙烯基二甲氧基(甲基氨基)硅烷、四-N,N-二乙基氨基硅烷、甲基 二甲氧基(甲基氨基)硅烷、甲基三(环己基氨基)硅烷、甲基二甲氧基(乙基氨基)硅烷、二甲 基二(N,N-二甲基氨基)硅烷、甲基二甲氧基(异丙基氨基)硅烷、二甲基二(N,N-二乙基氨 基)硅烷、乙基二甲氧基(N-乙基丙酰胺基)硅烷、甲基二甲氧基(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲 基三(N-甲基乙酰胺基)硅烷、乙基二甲氧基(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基三(N-甲基苯甲酰 氨基)硅烷、甲基甲氧基双(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基二甲氧基(己内酰胺基)硅烷、三甲 氧基(N-甲基乙酰胺基)硅烷、甲基二甲氧基(乙基乙酰亚胺基)硅烷(me thy Id imethoxy (ethylacetimidato)silane)、甲基二甲氧基(丙基乙酰亚胺基)硅烷(methyldimethoxy (propylacetimidato)silane)、甲基二甲氧基(N,N',N'_三甲基脲基)硅烷、甲基二甲氧基 (N-烯丙基-Ν',N'_二甲基脲基)硅烷、甲基二甲氧基(N-苯基-Ν',N'_二甲基脲基)硅烷、甲 基二甲氧基异氰酸酯基硅烷、二甲氧基二异氰酸酯基硅烷、甲基二甲氧基异硫氰基硅烷、甲 基甲氧基二异硫氰基硅烷,其缩合物,或其两种或更多种的组合。在一个实施方案中,所述 交联剂可以以约1至约10重量%的组合物或约〇. 1至约10重量份/100重量份的聚合物组分 (A)的量存在。在另一个实施方案中,所述交联剂可以以约0.1至约5重量份/100重量份的聚 合物组分(A)的量存在。在又一个实施方案中,所述交联剂可以以约0.5至约3重量份/100重 量份的聚合物组分(A)的量存在。这里如在说明书和权利要求书的其他地方,数值可被组合 以形成新的或未公开的范围。
[0089] 没有被预聚物Z' -X-Z'之间的反应消耗的且包含选自R5的额外的官能基团的、大 于组分(A)的0.1重量%的量的额外的烷氧基硅烷也可作为助粘剂作用并且在组分(D)下定 义和计量。
[0090] 在一个实施方案中,所述缩合加速剂(C)包含含多个胍官能团的化合物。所述含胍 化合物可包含两个、三个、四个或更多个胍官能团。本发明人已发现,这样的化合物可以加 速包含具有反应性甲硅烷基的化合物的组合物的固化。在一个实施例中,含胍化合物可甚 至被认为是这样的组合物中的催化剂。
[0091] 所述胍化合物通常包含多个连接到连接基团上的胍基。胍基可以通过胍基的亚胺 氮原子或胺氮原子连接到连接基团上。
[0092] 在一个实施方案中,所述缩合加速剂(C)包含式(6)的含胍化合物:
[0093
12 其中R9、R1<3、Rn和R12独立地选自烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代 的炔基、碳环、杂环、芳基或杂芳基;和R 13选自亚烷基、环亚烷基、亚炔基、亚烯基、亚芳基、娃 氧烷衍生物或聚硅氧烷衍生物。 2 在另一个实施方案中,所述缩合加速剂(C)包含式(7)的含胍化合物:
[0096
[0097] 其中R14、R15、R16、R 17、R18和R19独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、 炔基、取代的炔基、碳环、杂环、芳基或杂芳基;和r 2()选自亚烷基、环亚烷基、亚炔基、亚烯基、 亚芳基、硅氧烷衍生物或聚硅氧烷衍生物。
[0098] 在一个实施方案中,R9-R12和R14-R19独立地选自取代或未取代的,支化的或直链的 &-C30烷基;取代或未取代的,支化的或直链的C2_C18烯基;取代或未取代的,支化的或直链 的C2_C18炔基;一(O