專利名稱：有機硅凝膠密封及其制備和使用的方法
有機硅凝膠密封及其制備和使用的方法
相關(guān)申請的交叉引用
無。
關(guān)于聯(lián)邦資助的研究與開發(fā)的聲明
無。
發(fā)明背景技術(shù)領(lǐng)域
有機硅凝膠(“凝膠”)被用于密封基材，防止氣體(諸如空氣)和蒸氣(諸如水分)滲入。凝膠被制備成形式穩(wěn)定的，并具有當施用于第一基材，直到第二基材固定在其上為止時足以粘附的粘性。該凝膠可用于建筑應(yīng)用如窗框和遮雨板，以及室內(nèi)密封應(yīng)用如浴缸、浴室隔板和洗滌盆的周邊的密封。該凝膠可用于海上應(yīng)用，諸如密封窗和/或通過船體的孔。
背景
本領(lǐng)域已知用于密封框架構(gòu)件以將氣體和蒸氣滲入最小化的多種產(chǎn)品和方法。過去使用濕密封劑。然而，濕密封劑具有施用時太臟的缺點。此外，在框架應(yīng)用中，可施用密封劑，然后在框架構(gòu)件之間壓緊。在這一壓緊期間，過量的濕密封劑被擠出，并且必須被擦去并棄掉。此外，揮發(fā)性有機化合物(VOC)可能在濕密封劑固化期間被釋放到空氣中。
可選擇地，可以切割硅橡膠或泡沫體片，然后可將得到的片放置在框架構(gòu)件之間， 并當構(gòu)件固定在一起時壓緊。該方法消除了 VOC排放，因為硅橡膠在施用到基材之前被固化。然而，硅橡膠可具有如下缺點在固定過程中，例如當硅橡膠針對基材垂直放置時，缺乏停留在第一基材上的足夠粘性(自粘力)。
還提出了在其側(cè)面具有粘合劑的硅酮泡沫體的片或條帶。然而，這種產(chǎn)品具有如下缺點當施用到基材，其不能被修剪。如果修剪，該泡沫體可能從粘合劑分層，在基材上留下粘合劑的剩余部分或薄膜，這可能引起灰塵粘著和差的外觀。
在建筑工業(yè)中，對于生產(chǎn)具有較好的美學(xué)、減少的廢棄物和減少的VOC排放的產(chǎn)品具有持續(xù)的需要。
發(fā)明概述
公開了在基材之間形成防氣體和蒸氣的密封的方法。該方法包括
i)向第一基材施用形式穩(wěn)定的凝膠，且
ii)使第一基材與第二基材連接；
由此在第一基材與第二基材之間形成密封。
附圖簡述


圖1是在其表面具有隔離襯墊的形式穩(wěn)定的凝膠的實例。
圖2是制備形式穩(wěn)定的凝膠的工藝流程圖。
圖3顯示使用形式穩(wěn)定的凝膠密封鋁框架的方法的圖片。
圖4顯示圖3的方法的額外的方法步驟的圖片。
附圖標記
100形式穩(wěn)定的凝膠
101載體
102凝膠的層
103隔離襯墊
201玻璃纖維網(wǎng)狀物放線裝置
202(Primary Coater)
203基底轉(zhuǎn)筒(Drum of Base)
204固化劑轉(zhuǎn)筒
205回轉(zhuǎn)式泵
206靜態(tài)混合器
207混合器
208貯罐
209纖維玻璃網(wǎng)狀物
210主加熱器
211形式穩(wěn)定的凝膠
212隔離襯墊輸送輥
213產(chǎn)品收線裝置
發(fā)明詳述
除非另外指出，否則所有的量、比和百分比按重量計。除非另外指出，否則冠詞“一個(a)”、“一個(an)”和“該(the) ”每個指一個或多個。除非另外指出，否則所有的粘度測量在25 °C下進行。
碰
將在上述方法中使用的可固化的硅酮組合物固化以形成形式穩(wěn)定的凝膠。可固化的硅酮組合物的固化機制可以是不釋放弄臟該凝膠置于其間的基材的副產(chǎn)物的任何固化機制。例如，可固化的硅酮組合物可以是可加合反應(yīng)固化的，諸如在環(huán)境溫度或高溫下固化的可熱固化的一部分組合物或兩部分組合物、可過氧化物固化的硅酮組合物、可輻射固化的硅酮組合物或其組合。
本文描述的方法和制品中使用的凝膠是形式穩(wěn)定的?；诒旧暾埖哪康?，術(shù)語“凝膠”指略微交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)。凝膠具有低于與硅橡膠典型相關(guān)的硬度的硬度值，硅橡膠具有比凝膠高的交聯(lián)密度。該凝膠可具有依照邵氏00規(guī)格的30至70的硬度范圍，這使用硬度計根據(jù)ASTM標準D2M0-05來測量?？蛇x擇地，該凝膠可具有按照參考實施例2的方法測量的50克至300克，可選擇地100克至200克范圍內(nèi)的硬度。這些方法允許基于壓痕的硬度測量。
基于本申請的目的，“形式穩(wěn)定的”指當凝膠被手動施用于基材時，該凝膠將維持其形狀，持續(xù)足以使第二基材附接到第一基材的時間量。凝膠并不總是形式穩(wěn)定的，然而，通過向可固化的硅酮組合物添加增容填充劑，通過使用載體，或其組合，能夠使凝膠成為形式穩(wěn)定的。凝膠可以是市售的有機硅凝膠，諸如來自Newark，CA, USA的Dow Corning Corporation 的 GT-1700。
可選擇地，凝膠可從可固化的硅酮組合物制備?？晒袒墓柰M合物可包括(A) 基礎(chǔ)聚合物，任選地(B)交聯(lián)劑，和足以加速組合物固化的量的(C)催化劑，其中選擇所述成分和量，使得可固化的硅酮組合物的固化產(chǎn)物是凝膠。
可氫化硅烷化固化的組合物
用于形成上述凝膠的可固化的硅酮組合物可包括可氫化硅烷化固化的組合物?？蓺浠柰榛袒慕M合物包括(A’ )每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的基礎(chǔ)聚合物、(B’ )每分子具有平均至少兩個硅鍵合的氫原子的交聯(lián)劑和(C’ )氫化硅烷化催化劑，其中選擇所述成分和量，使得通過固化該組合物制備的產(chǎn)物是凝膠。
成分(A’ )基礎(chǔ)聚合物
可氫化硅烷化固化的組合物的成分(A’ )可包括每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚有機硅氧烷。成分(A’)可具有直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，成分(A’) 可具有直鏈結(jié)構(gòu)。成分(A’)可以是均聚物或共聚物。脂肪族不飽和有機基團可以是烯基， 其示例為但不限于乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基。不飽和有機基團可以是炔基，其示例為但不限于乙炔基、丙炔基和丁炔基。成分(A’)中的脂肪族不飽和有機基團可位于末端、 側(cè)鏈或末端和側(cè)鏈兩種位置?？蛇x擇地，成分(A’)中的脂肪族不飽和有機基團可位于末端位置。
成分(A’ )中余下的硅鍵合的有機基團可以是不含脂肪族不飽和的單價有機基團。這些單價有機基團可具有1至20個碳原子，可選擇地1至10個碳原子，且示例為但不限于烴基，包括烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)戊基和環(huán)己基；和芳族基團，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。
成分(A’ )可包括如下的聚二有機硅氧烷
式(I) =R12R2SiO (R12SiO) a(R1R2SiO),,SiR12R2,
參式(II) =R13SiO(R12SiO)c(R1R2SiO),SiR13,
或其組合。
在式(I)和(II)中，每個R1獨立地是不含脂肪族不飽和的單價有機基團，且每個R2獨立地是脂肪族不飽和有機基團。下標a、b、c和d具有足以賦予聚二有機硅氧烷 IOOmPa · s至20，OOOmPa · s范圍的粘度的值，該粘度由Brookfield RVT CP-52粘度計以 5rpm測定。
可選擇地，下標a可具有范圍在2至2000的平均值，下標b可具有范圍在0至2000 的平均值，下標c可具有范圍在0至2000的平均值，且下標d可具有范圍在2至2000的平均值。R1的合適的單價有機基團包括但不限于烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)己基；和芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。每個R2獨立地是脂肪族不飽和的單價有機基團。R2的示例為烯基，諸如乙烯基、 烯丙基和丁烯基，和炔基，諸如乙炔基和丙炔基。
成分(A’ )可包括聚二有機硅氧烷，諸如
i) 二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、
ii) 二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、
iii) 二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、
iv)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、
ν)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、
vi) 二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)、
vii) 二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/ 二苯基硅氧烷)、
viii)苯基，甲基，乙烯基-甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、
ix) 二甲基己烯基甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、
χ) 二甲基己烯基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、
xi) 二甲基己烯基甲硅烷氧基-封端的聚甲基己烯基硅氧烷、
xii)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、
xiii)其組合。
制備適合用作成分(A’ )的聚二有機硅氧烷流體的方法是本領(lǐng)域公知的，諸如相應(yīng)有機商代硅烷的水解或縮合，或環(huán)狀聚二有機硅氧烷的平衡。
成分(A’ )可以是單一的基礎(chǔ)聚合物或包含在以下性質(zhì)中的至少一種性質(zhì)方面是不同的兩種或更多種基礎(chǔ)聚合物的組合結(jié)構(gòu)、粘度、平均分子量、硅氧烷單元和順序。
成分(B’ )交聯(lián)劑
可氫化硅烷化固化的組合物中的成分(B’ )是每分子具有平均至少兩個硅鍵合的氫原子的交聯(lián)劑。氫化硅烷化固化包(cure package)中成分(B’)的量足以使該組合物交聯(lián)以形成如上所述的凝膠。成分(B’ )的量將依據(jù)成分(A’ )的結(jié)構(gòu)和乙烯基含量以及成分(B’)的結(jié)構(gòu)和SiH含量而變化，然而，該量的范圍可在每100重量份成分(A’)，0.5份至15份，可選擇地1份至5份。成分(B’ )可以是均聚物或共聚物。成分(B’ )可具有直鏈、支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。成分(B’)中硅鍵合的氫原子可位于末端、側(cè)鏈、或末端和側(cè)鏈兩種位置。
成分(B，)可包括硅氧烷單元，包括但不限于HR32SiCV2、R33SiOl72, HR3SiO272, R32SiO272 , R3SiO372和Si04/2單元。在前述式中，每個R3獨立地選自單價有機基團，諸如以上描述的那些。
成分(B’ )可包括下式的聚二有機氫硅氧烷
· (VI) R43SiO (R42SiO)e (R4HSiO)fSiR43、
· (VII)R42HSiO(R42SiO)g(R4HSiO)!^爐疋或
· (VIII)其組合。
在上式中，下標e、f、g和h具有足以賦予聚二有機氫硅氧烷IOmPa 至500mPa .s 范圍的粘度的值?？蛇x擇地，下標e可具有范圍在0至2000的平均值，下標f可具有范圍在2至2000的平均值，下標g可具有范圍在0至2000的平均值，且下標h可具有范圍在0 至2000的平均值。每個R4獨立地是單價有機基團。合適的單價有機基團包括烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)己基；烯基，諸如乙烯基、 烯丙基、丁烯基和己烯基；炔基，諸如乙炔基、丙炔基和丁炔基；和芳基，諸如苯基、甲苯基、 二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。
成分(B’ )的示例為
a) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、
b) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、
c) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚甲基氫硅氧烷、
d)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、
e)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚甲基氫硅氧烷，和
f)其組合。
成分(B’ )可以是在以下性質(zhì)中的至少一種性質(zhì)方面不同的兩種或更多種SiH 官能化的交聯(lián)劑的組合結(jié)構(gòu)、平均分子量、粘度、硅氧烷單元和順序。制備適合用作成分 (B’ )的直鏈、支鏈和環(huán)狀有機氫聚硅氧烷的方法是本領(lǐng)域公知的，諸如有機鹵代硅烷的水解和縮合。制備適合用作成分(B’)的有機氫聚硅氧烷樹脂的方法也是公知的，示例于美國專利 5，310，843 ；4，370，358 ；和 4，707，531 中。
成分(C’ )氫化硅烷化催化劑
可氫化硅烷化固化的組合物的成分(C’ )是氫化硅烷化催化劑。以基于可氫化硅烷化固化的組合物的重量的0. Ippm至IOOOppm的鉬族元素，可選擇地Ippm至500ppm，可選擇地2ppm至200ppm，且可選擇地5ppm至150ppm的鉬族元素的量加入成分(C’ )。
合適的氫化硅烷化催化劑是本領(lǐng)域公知的，且是市售的。成分(C’ )可包括選自鉬、銠、釕、鈀、鋨或銥金屬的鉬族元素，或其有機金屬化合物，或其組合。成分(C’)的示例為諸如氯鉬酸、氯鉬酸六水合物、二氯化鉬的化合物，和所述化合物與低分子量有機聚硅氧烷的絡(luò)合物，或微囊化于基質(zhì)或核殼型結(jié)構(gòu)中的鉬化合物。鉬與低分子量有機聚硅氧烷的絡(luò)合物包括1，3_ 二乙烯基-1，1，3，3_四甲基二硅氧烷與鉬的絡(luò)合物。這些絡(luò)合物可在樹脂基質(zhì)中微囊化。當催化劑是與低分子量有機聚硅氧烷絡(luò)合的鉬時，催化劑的量的范圍可以是基于可氫化硅烷化固化的組合物的重量的0. 01%至0. 4%。
適合成分(C’)的氫化硅烷化催化劑描述于例如美國專利3，159，601 ；3, 220，972 ； 3，296，291 ；3，419，593 ；3，516，946 ；3，814，730 ；3，989，668 ；4，784，879 ；5，036，117 ；和 5，175，325，以及EP 0347895B。微囊化的氫化硅烷化催化劑和制備它們的方法是本領(lǐng)域公知的，示例于美國專利4，766，176和5,017, 654中。
過氧化物固化包
可選擇地，可固化的硅酮組合物可包括可過氧化物固化的組合物?？蛇^氧化物固化的組合物可包括(A”)每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的基礎(chǔ)聚合物、 任選地(B”)交聯(lián)劑和(C’ )催化劑，其中選擇所述成分和量，使得該組合物的固化產(chǎn)物是凝膠。
成分(A”)基礎(chǔ)聚合物
過氧化物固化包的成分(A”)包括每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚二有機硅氧烷。成分(A”)可以是均聚物或共聚物。脂肪族不飽和有機基團可以是烯基，其示例為但不限于乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基。脂肪族不飽和有機基團可以是炔基，其示例為但不限于乙炔基、丙炔基和丁炔基。成分(A”)中的不飽和有機基團可位于末端、側(cè)鏈或末端和側(cè)鏈兩種位置。可選擇地，成分(A”)中的脂肪族不飽和有機基團可位于末端位置。
成分(A”)中余下的硅鍵合的有機基團可以是不含脂肪族不飽和的單價有機基團。這些單價有機基團示例為但不限于烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)己基；和芳族基團，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。
成分(A”)可包括以下聚二有機硅氧烷
參式(IX)=R52R6SiO(R52SiO)i(R5R6SiO)jSiR52R6,
參式(X)R53Si0(R52Si0)k(R5R6Si0)mSiR53,
或其組合。
在式(IX)和(X)中，每個R5獨立地是不含脂肪族不飽和的單價有機基團，且每個 R6獨立地是脂肪族不飽和有機基團。在上式中，下標i、j、k和m具有足以賦予聚二有機硅氧烷IOOmPa · s至15，OOOmPa · s范圍的粘度的值。可選擇地，下標i可具有至少2的平均值，下標j可以是0或正數(shù)，下標k可以是0或正數(shù)，且下標m具有至少2的平均值。適合 R5的單價有機基團包括但不限于，烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)己基；和芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。每個R6獨立地是脂肪族不飽和的單價有機基團。R6的示例為烯基，諸如乙烯基、烯丙基和丁烯基，和炔基，諸如乙炔基和丙炔基。
制備適合用作成分(A”)的聚二有機硅氧烷流體的方法是本領(lǐng)域公知的，諸如相應(yīng)有機鹵代硅烷的水解和縮合，或環(huán)狀聚二有機硅氧烷的平衡。成分(A”)可以是在以下性質(zhì)中的至少一種性質(zhì)方面不同的兩種或更多種聚二有機硅氧烷的組合結(jié)構(gòu)、平均分子量、 粘度、硅氧烷單元和順序。
仵詵的成分(B”)交聯(lián)劑
成分(B”)是可任選地加入到可過氧化物固化的組合物中的交聯(lián)劑。組合物中成分(B”)的量的范圍可以是每100重量份成分(A”)0至15份。成分(B”)可包括每分子具有平均至少兩個硅鍵合的氫原子的聚二有機氫硅氧烷。
成分(B”)可包括下式的聚二有機氫硅氧烷
· (XI) R73SiO (R72SiO)n(R7HSiO) 0SiR73,
· (XII) R72HSiO(R72SiO)p(fHSiO) ^SiR72H 或
· (XIII)其組合。
在上式中，下標n、o、p和q具有足以賦予聚二有機氫硅氧烷IOmPa 至500mPa .s 范圍的粘度的值?？蛇x擇地，下標η可具有范圍在0至2000的平均值，下標ο可具有范圍在 2至2000的平均值，下標ρ可具有范圍在0至2000的平均值，且下標q可具有范圍在0至 2000的平均值，且條件是(n+o) < 2000和(p+q) < 2000。每個R7獨立地是單價有機基團。 合適的單價有機基團包括烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基，諸如環(huán)己基；烯基，諸如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基；炔基，諸如乙炔基、丙炔基和丁炔基；和芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基。
成分(B，，)的示例為
i) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、
ii) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、
iii) 二甲基氫甲硅烷氧基-封端的聚甲基氫硅氧烷、
iv)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、
ν)三甲基甲硅烷氧基-封端的聚甲基氫硅氧烷、
vi)其組合。
制備適合用作成分(B’ )的直鏈、支鏈和環(huán)狀有機氫聚硅氧烷的方法是本領(lǐng)域公知的，諸如有機鹵代硅烷的水解和縮合。成分(B”)可以是在以下性質(zhì)中的至少一種性質(zhì)方面不同的兩種或更多種聚二有機氫硅氧烷的組合結(jié)構(gòu)、平均分子量、粘度、硅氧烷單元和順序。
成分(C”)催化劑
可過氧化物固化的組合物中的成分⑴”)包括過氧化物化合物。加入到該組合物中的成分(C”)的量依賴于選擇用于成分(C”)的具體過氧化物化合物，然而，該量的范圍可以是每100重量份成分(A”)0. 2至5份。適合成分(C”)的過氧化物化合物的實例包括但不限于2，4_ 二氯過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯，及其組合；以及這些過氧化物與諸如過苯甲酸叔丁酯的苯甲酸酯化合物的組合。合適的可過氧化物固化的組合物是本領(lǐng)域已知的，且公開于例如美國專利4，774，281中。
仵詵的成分
除了以上描述的成分(A)、⑶和(C)夕卜，可固化的硅酮組合物還可包括一種或多種額外的成分。組合物還可包括選自由以下組成的組的額外的成分(D)增容填充劑、(E) 填料處理劑、(F)穩(wěn)定劑(例如，氫化硅烷化固化穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑或UV穩(wěn)定劑)、(G)增塑劑、(H)擴鏈劑、(I)粘合增進劑、(J)殺真菌劑、(K)流變添加劑、(L)阻燃劑、(M)顏料及其組合。
仵詵的成分(D)增容填充劑
可固化的硅酮組合物還可任選地包括成分(D)增容填充劑。增容填充劑的量依據(jù)多種因素，包括增容填充劑的類型和量、填料處理劑(如果有)和形式穩(wěn)定的凝膠所需的粘性的量。通常，隨著增容填充劑的量增加，形式穩(wěn)定的凝膠的粘性降低。所需的粘性的量取決于多種因素，包括客戶需要，然而，當形式穩(wěn)定的凝膠將用于鋁窗框應(yīng)用時，粘性的量應(yīng)足以使形式穩(wěn)定的凝膠在該方法期間粘附基材，以使第二基材與其連接。然而，當存在時， 增容填充劑可以基于可固化的組合物的重量的20 %至90 %，可選擇地40 %至70 %，可選擇地45%至70%，且可選擇地45%至55%范圍的量存在。
增容填充劑的實例包括硫酸鋇、膨潤土、炭黑、粘土諸如高嶺土、粉碎的石英、硅藻土、石墨、磨細的碳酸鈣、磨細的硅石、氧化鐵、氧化鎂、砂、滑石、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯或其組合?？蛇x擇地，增容填充劑可選自由以下組成的組硫酸鋇、膨潤土、硅藻土、磨細的碳酸鈣、高嶺土及其組合。增容填充劑是本領(lǐng)域已知的，且為市售的；諸如由Berkeley Springs，WV的U. S. Silica以名稱MIN-U-SIL出售的磨細的硅石。當磨細的碳酸鈣用作成分 (D)時，磨細的碳酸鈣的量的范圍可以是基于可固化的硅酮組合物的重量的20%至80%， 可選擇地45%至55%。
增容填充劑可以被添加到可固化的硅酮組合物中，以降低凝膠的成本，控制凝膠的粘性，或兩者皆有。應(yīng)選擇增容填充劑，以致足量的增容填充劑可被添加到可固化的硅酮組合物中而不會形成糊。沉淀碳酸鈣不是優(yōu)選的。不期望受理論的束縛，認為當將足以降低粘性的量的沉淀碳酸鈣加入到可固化的硅酮組合物中時，這種填充劑可含有引起糊形成的量的水，且甚至處理過的沉淀碳酸鈣可引起糊形成。無需過度的實驗，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠選擇合適的增容填充劑。
任選的成分(E)填料處理劑
可固化的硅酮組合物還可任選地包括基于組合物的重量的0. 至15%，可選擇地0.5%至5%范圍內(nèi)的量的成分(E)填料處理劑。成分(D)可以任選地是在加入到組合物前或原位被成分(E)表面處理的。成分(E)可包括烷氧基硅烷、烷氧基-官能化的低聚硅氧烷、環(huán)狀聚有機硅氧烷、羥基-官能化的低聚硅氧烷諸如二甲基硅氧烷或甲基苯基硅氧烷、或脂肪酸，諸如硬脂酸。硬脂酸鹽的實例包括硬脂酸鈣。填料處理劑及其使用方法的實例公開于例如EP 1 101 167 A2和美國專利5，051，455 ；5，053，442 ；和6，169，142 (第4 欄第42行至第5欄第2行)。
仵詵的成分(F)穩(wěn)定劑
成分(F)是穩(wěn)定劑?？蓺浠柰榛袒慕M合物的穩(wěn)定劑的示例為炔醇，諸如甲基丁炔醇、乙炔基環(huán)己醇、二甲基己炔醇和3，5- 二甲基-1-己炔-3-醇、1，1- 二甲基-2-丙炔基)氧基)三甲基硅烷、甲基(三(1，1_ 二甲基-2-丙炔氧基))硅烷，及其組合；環(huán)烯基硅氧烷，諸如甲基乙烯基環(huán)硅氧烷，示例為1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四己烯基環(huán)四硅氧烷，及其組合；烯-炔化合物，諸如3-甲基-3-戊烯-1-炔、3，5- 二甲基-3-己烯-1-炔；三唑，諸如苯并三唑；膦；硫醇；胼；胺，諸如四甲基乙二胺、二烷基富馬酸酯、二烯基富馬酸酯、二烷氧基烷基富馬酸酯、馬來酸酯，諸如馬來酸二烯丙酯，及其組合?？蛇x擇地，穩(wěn)定劑可包括炔醇。合適的氫化硅烷化固化包穩(wěn)定劑公開于例如美國專利 3，445，420 ；3, 989，667 ；4, 584，361 ；和 5，036，117。
加入到可固化的硅酮組合物中的穩(wěn)定劑的量將取決于所用的具體穩(wěn)定劑，以及交聯(lián)劑的組成和量。然而，氫化硅烷化固化穩(wěn)定劑的量的范圍可以是基于可氫化硅烷化固化的組合物的重量的0. 0025%至0. 025%。
仵詵的成分(G)增塑劑
增塑劑可任選地被加入到可固化的硅酮組合物，以改善流變性質(zhì)。增塑劑可以是具有0. 5cSt至20dt范圍的粘度的非官能化的聚有機硅氧烷，諸如聚二甲基硅氧烷。合適的增塑劑是市售的，如Midland，MI，USA 的 Dow Corning Corporation 的 DOWCORNING 200Fluids。
任選的成分(H)擴鏈劑
擴鏈劑可任選地被加入到可固化的硅酮組合物，以改善通過固化可固化的硅酮組合物形成的凝膠的物理性質(zhì)。擴鏈劑可以是用二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷。擴鏈劑可具有3至100，可選擇地3至10范圍的聚合度(Dp)。擴鏈劑的量是除了交聯(lián)劑之外又加入的，且其范圍可以是可固化的硅酮組合物的0至5%，可選擇地0. 25%至 2. 5%。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，可固化的硅酮組合物可包括多于一種固化機制。例如，既是可輻射固化的，又是可氫化硅烷化固化的雙重固化組合物在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠選擇上述每一種可固化的硅酮組合物中的成分及其量，以制備具有作為凝膠的所需稠度的固化產(chǎn)品。
制備可固化的硅酮組合物的方法
例如通過將所有成分以任何方便的方法，諸如混合來組合，可將可固化的硅酮組合物制備為一部分組合物?？蛇x擇地，可將可固化的硅酮組合物制備為多部分組合物，其中交聯(lián)劑和催化劑被儲存在不同的部分中，且在使用可固化的硅酮組合物之前不久將不同的部分組合。通過以任何方便的方法，例如混合，將包括(A)、(C)的成分和任何任選的成分在基底部分中組合來制備兩部分可固化的硅酮組合物。通過以任何方便的方法，例如混合，將包括(A)、(B)的成分和任何任選的成分組合來制備固化劑部分。成分(D)可加入到基底部分、固化劑部分或兩者?？梢砸罁?jù)所選的固化機制來在環(huán)境溫度或高溫下組合成分。當使用兩部分可固化的硅酮組合物時，基底與固化劑的量的比的范圍在1 1至10 1。無需過度的實驗，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠制備可固化的硅酮組合物。
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載體可用于促進向以上描述的凝膠賦予形式穩(wěn)定性。載體可以是泡沫體或網(wǎng)狀物，諸如硅酮泡沫體、或棉花、玻璃纖維或金屬網(wǎng)狀物。合適的網(wǎng)狀物是本領(lǐng)域已知的，且為市售的。棉花網(wǎng)狀物的示例為干酪包布(cheesecloth)。Greensboro, NC, USA的BGF Industries, Inc.生產(chǎn)多種級別的玻璃纖維網(wǎng)狀物，示例為下表1中的那些，其中LOI%指成分損失。
表1-玻璃纖維網(wǎng)狀物
權(quán)利要求
1.一種方法，包括i)向第一基材施用形式穩(wěn)定的凝膠，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠包括可固化的硅酮組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有當施用于所述第一基材，直到第二基材固定在其上為止時足以粘附的粘性，且 )使所述第一基材與所述第二基材連接；iii)由此在所述第一基材與所述第二基材之間形成密封。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物包括(A’ )每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚二有機硅氧烷， (B’ )每分子具有平均至少兩個硅鍵合的氫原子的交聯(lián)劑，和 (C’ )氫化硅烷化催化劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物包括(A’ )每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚二有機硅氧烷，任選地(B’ )交聯(lián)劑，和(C’ )過氧化物催化劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物還包括選自由以下物質(zhì)組成的組的額外的成分(D)增容填充劑、(E)填料處理劑、(F)穩(wěn)定劑、(G)增塑劑、(H)擴鏈劑、(I)粘合增進劑、(J)殺真菌劑、(K)流變添加劑、(L)阻燃劑、(M)顏料及其組合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中成分(D)以基于100重量份的所述組合物的20重量份至90重量份范圍內(nèi)的量存在。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中成分(D)選自由以下物質(zhì)組成的組高嶺土、磨細的碳酸鈣、硫酸鋇、膨潤土、硅藻土、滑石及其組合。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有依照邵氏00 規(guī)格的30至70范圍內(nèi)的硬度。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有用物性分析儀測量的至少30克的粘性，所述物性分析儀將探針降到所述形式穩(wěn)定的凝膠上，并以 0. 2mm/sec的速度下壓2mm，并在此后測量使所述探針升高離開所述凝膠的力。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物被施用于載體，并在步驟i)之前固化以形成所述形式穩(wěn)定的凝膠。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述載體選自由泡沫體、橡膠或網(wǎng)狀物組成的組。
11.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中所述載體包括選自由玻璃纖維、棉花和不銹鋼組成的組的網(wǎng)狀物。
12.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中所述組合物被施用于載體的兩側(cè)，并在步驟i)之前固化。
13.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中所述組合物被施用于垂直載體，并在步驟i)之前固化。
14.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有0.25mm至 6mm范圍內(nèi)的厚度。
15.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述第一基材是窗框的第一部分，且所述第二基材是所述窗框的第二部分。
16.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是選自由淋浴室、浴缸和洗滌盆組成的組的固定物。
17.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是墻，且所述第一基材和所述第二基材中的另一個是窗框。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括iii)使所述形式穩(wěn)定的凝膠成形。
19.一種制品，包括 i)第一基材， )第二基材，其被安裝到所述第一基材上，和iii)形式穩(wěn)定的凝膠，其被置于所述第一基材與所述第二基材之間，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠在所述第一基材與所述第二基材之間形成密封，且其中所述形式穩(wěn)定的凝膠包括可固化的硅酮組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有當施用于所述第一基材，直到所述第二基材固定在其上為止時足以粘附的粘性。
20.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述組合物包括(A’ )每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚二有機硅氧烷， (B’ )每分子具有平均至少兩個硅鍵合的氫原子的交聯(lián)劑，和 (C’ )氫化硅烷化催化劑。
21.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述組合物包括(A’ )每分子具有平均至少兩個脂肪族不飽和有機基團的聚二有機硅氧烷，任選地(B’ )交聯(lián)劑，和(C’ )過氧化物催化劑。
22.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述組合物還包括選自由以下物質(zhì)組成的組的額外的成分(D)增容填充劑、(E)填料處理劑、(F)穩(wěn)定劑、(G)增塑劑、(H)擴鏈劑、(I)粘合增進劑、(J)殺真菌劑、(K)流變添加劑、(L)阻燃劑、(M)顏料及其組合。
23.如權(quán)利要求19所述的制品，其中成分⑶以基于100重量份的所述組合物的20重量份至90重量份范圍內(nèi)的量存在。
24.如權(quán)利要求19所述的制品，其中成分(D)選自由以下物質(zhì)組成的組高嶺土、磨細的碳酸鈣、硫酸鋇、膨潤土、硅藻土、滑石及其組合。
25.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有依照邵氏00規(guī)格的30 至70范圍內(nèi)的硬度。
26.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有用物性分析儀測量的至少30克的粘性，所述物性分析儀將探針降到所述形式穩(wěn)定的凝膠上，并以0. 2mm/sec的速度下壓2mm，并在此后測量使所述探針升高離開所述凝膠的力。
27.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述組合物被施用于載體，并在步驟i)之前固化以形成所述形式穩(wěn)定的凝膠。
28.如權(quán)利要求27所述的制品，其中所述載體選自由泡沫體、橡膠或網(wǎng)狀物組成的組。
29.如權(quán)利要求27所述的制品，其中所述載體包括選自由玻璃纖維、棉花和不銹鋼組成的組的網(wǎng)狀物。
30.如權(quán)利要求27所述的制品，其中所述組合物被施用于載體的兩側(cè)，并在步驟i)之前固化。
31.如權(quán)利要求27所述的制品，其中所述組合物被施用于垂直載體，并在步驟i)之前固化。
32.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述形式穩(wěn)定的凝膠具有0.25mm至6mm范圍內(nèi)的厚度。
33.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述第一基材是窗框的第一部分，且所述第二基材是所述窗框的第二部分。
34.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是選自由淋浴室、浴缸和洗滌盆組成的組的固定物。
35.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是墻，且所述第一基材和所述第二基材中的另一個是窗框。
36.如權(quán)利要求19所述的制品，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是船體。
37.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述第一基材和所述第二基材中的一個是船體。
全文摘要
形式穩(wěn)定的凝膠可用于在基材之間進行密封，以使空氣和水分滲入程度最低。形式穩(wěn)定的凝膠被用于建筑工業(yè)應(yīng)用，諸如密封窗框構(gòu)件，密封翻新窗和更換窗，以及室內(nèi)應(yīng)用，諸如密封浴缸、洗滌盆和淋浴器圍繞物。形式穩(wěn)定的凝膠也用于船體的密封應(yīng)用。
文檔編號C08L83/07GK102498174SQ201080007965
公開日2012年6月13日 申請日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者L·卡巴里, 胡斯尼·馬哈茂德, 菲力克斯·奧塞古埃拉, 阿格尼斯·詹斯?jié)啥鲓W維斯 申請人:道康寧公司