基于有機(jī)氧基硅烷封端聚合物的可交聯(lián)組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硅烷交聯(lián)預(yù)聚物的可交聯(lián)組合物，涉及生產(chǎn)它們的方法以及其作為粘 合劑和密封劑、更具體地用于粘結(jié)基板的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 具有反應(yīng)性烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的聚合物體系有著悠久的歷史。在接觸水或大氣 水分時(shí)，這些烷氧基硅烷封端的聚合物甚至能夠在室溫進(jìn)行彼此縮合，伴隨著消去烷氧基 基團(tuán)。這類材料的最重要應(yīng)用之一是生產(chǎn)粘合劑，更具體地是彈性粘合劑體系。
[0003] 然后基于烷氧基硅烷交聯(lián)聚合物的粘合劑在完全固化狀態(tài)下表現(xiàn)出非常良好的 機(jī)械性質(zhì)，不僅能夠是高度彈性的而且能夠具有拉伸強(qiáng)度。相對(duì)于多種其他粘合劑和密封 劑技術(shù)（例如，相對(duì)于異氰酸酯交聯(lián)體系），硅烷交聯(lián)體系的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是預(yù)聚物的毒 理學(xué)安全性。多種應(yīng)用優(yōu)選與大氣水分接觸時(shí)固化的單組分體系（1K體系）。符合現(xiàn)有技 術(shù)的許多體系的劣勢(shì)是低反應(yīng)性，具體地是需要積極的催化作用。因此，考慮中的混合物通 常包含相當(dāng)量的毒理學(xué)不安全錫催化劑。
[0004] 此處的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是使用稱為α-硅烷封端的預(yù)聚物，該α-硅烷封端的預(yù)聚物 具有通過(guò)亞甲基間隔子（spacer)連接至相鄰的尿烷單元的反應(yīng)性烷氧基甲硅烷基基 團(tuán)。這類化合物是高反應(yīng)性的，并且既不需要錫催化劑也不需要強(qiáng)酸或強(qiáng)堿以達(dá)到與空 氣接觸時(shí)的高固化速率。商業(yè)可獲得的α-硅烷封端的預(yù)聚物是Wacker-Chemie AG的 GENIOSIL? STP-ElO 或GENIOSIL? STP-E30。
[0005] 然而，所有硅烷交聯(lián)粘合劑所具有的劣勢(shì)是不能對(duì)每種材料表現(xiàn)出充分的粘附 性。這具體影響濕潤(rùn)條件下的粘附性，更具體地影響冷水存儲(chǔ)后的粘附性。此處，粘附問(wèn)題 甚至往往發(fā)生在諸如以下的基板：涂覆的鋼、不銹鋼或陽(yáng)極氧化的金屬、甚至玻璃，在干燥 條件下通?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)其良好的或至少令人滿意的粘附。
[0006] 這些問(wèn)題以增加的程度發(fā)生在以下粘合劑中，這些粘合劑在固化之后表現(xiàn)出通過(guò) DIN EN 14293和/或DIN EN 53504測(cè)量的至少I(mǎi)MPa的拉伸強(qiáng)度。由于遇到高拉伸力時(shí)， 需要它們當(dāng)然既不斷裂也不從基板剝離，因此，為了使粘合劑接合相應(yīng)的機(jī)械要求，對(duì)這些 高拉伸粘合劑在粘附方面施以嚴(yán)格的要求。
[0007] 通過(guò)添加有機(jī)官能的硅烷確實(shí)可以改善尚拉伸粘合劑的粘附性質(zhì)，在這種情況 中，氨基烷基官能的烷氧基硅烷與縮水甘油基氧基烷基官能的烷氧基硅烷的組合是描述為 特別有利的粘附促進(jìn)劑的組合一例如，在EP 1 179 571、EP 1 832 626、或EP 1 939 256 中。如在WO 2007/131986中描述的，也可以將硅烷的這種組合用于對(duì)其他性質(zhì)（如例如， 回彈性）發(fā)揮積極作用。相反，冷水存儲(chǔ)后的粘附不能以該方式充分地改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供可交聯(lián)組合物（K)，包含：
[0009] (A) 100重量份的下式的化合物：
[0010] Y-[(CR12)b-SiRa (OR2)3-丄 （I)，
[0011] 其中，
[0012] Y是通過(guò)氮、氧、硫、或碳鍵連的X價(jià)聚合物基團(tuán)，
[0013] R可以相同或不同且是單價(jià)的、可選取代的、SiC鍵連的烴基團(tuán)，
[0014] R1可以相同或不同且是氫原子或單價(jià)的、可選取代的烴基團(tuán)，所述烴基團(tuán)可以通 過(guò)氮、磷、氧、硫或羰基基團(tuán)連接到碳原子上，
[0015] R2可以相同或不同且是氫原子或單價(jià)的、可選取代的烴基團(tuán)，
[0016] X是1至10的整數(shù)，優(yōu)選地是1、2、或3,更優(yōu)選地是1或2，
[0017] a可以相同或不同且是0、1或2,優(yōu)選地是0或1，以及
[0018] b可以相同或不同且是1至10的整數(shù)，優(yōu)選地是1、3、或4,更優(yōu)選地是1或3,更 具體地是1，
[0019] (B)O. 1至30重量份的包含下式的單元的有機(jī)硅化合物：
[0020] DSi(OR3)dR4eO(3_d_ e)/2 (II)，
[0021] 其中，
[0022] D是具有堿性氮的單價(jià)的、SiC鍵連的基團(tuán)，
[0023] R3可以相同或不同且是氫原子或可選取代的烴基團(tuán)，
[0024] R4可以相同或不同且是未取代或鹵素取代的、SiC鍵連的具有1至8個(gè)碳原子的 烷基基團(tuán)，
[0025] d是0、1、2、或3,優(yōu)選地是1、2、或3,更優(yōu)選地是2或3,以及
[0026] e是0、1、2、或3,優(yōu)選地是1或0，
[0027] d+e的總和小于或等于3,并且每分子存在至少一個(gè)基團(tuán)（OR3)，
[0028] (C)O. 1至30重量份的包含下式的單元的有機(jī)硅化合物：
[0029] ESi (OR5) gR6h〇(3-g-h)/2 (III)，
[0030] 其中，
[0031] E可以相同或不同，并且是單價(jià)的、SiC鍵連的具有環(huán)氧官能的基團(tuán)，
[0032] R5可以相同或不同，并且是氫原子或可選取代的烴基團(tuán)，
[0033] R6可以相同或不同，是未取代的或鹵素取代的、SiC鍵連的具有1至8個(gè)碳原子的 烷基基團(tuán)，
[0034] g是0、1、2、或3,優(yōu)選地是1、2、或3,更優(yōu)選地是2或3,以及
[0035] h是0、1、2、或3,優(yōu)選地是1或0，
[0036] g+h的總和小于或等于3,并且每分子存在至少一個(gè)基團(tuán)（OR5)，
[0037] 條件是組分（B)和（C)中所有硅原子的至少15%，優(yōu)選地至少25%，更優(yōu)選地至 少35%，更具體地至少45%屬于式（II)或（III)的單元，其中，e或h是1，
[0038] 和選自以下組分的至少一種另外的組分：
[0039] (D)O. 1至30重量份的不同于組分（B)和（C)的烷氧基硅烷，和
[0040] (E) 1至500重量份的不同于組分⑶和（C)、包含下式的單元的硅酮樹(shù)脂：
[0041] R7i (R8O)jSiOm72 (IV)，
[0042] 其中，
[0043] R7可以相同或不同且氫原子，單價(jià)的、SiC鍵連的、可選取代的烴基團(tuán)，
[0044] R8可以相同或不同且是氫原子或單價(jià)的、可選取代的烴基團(tuán)，
[0045] i 是 0、1、2、或 3,并且
[0046] j是0、1、2、或3,優(yōu)選地是0、1、或2，
[0047] 條件是i+j的總和小于或等于3,并且在至少50%，優(yōu)選地至少60%的式（IV)的 單元中，i是0或1。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 本發(fā)明具體基于以下發(fā)現(xiàn)：氣基烷基官能的硅烷和環(huán)氧官能的硅烷和/或硅氧烷 的組合導(dǎo)致冷水存儲(chǔ)條件下粘附性的改善，尤其是當(dāng)存在于組合物中的所有硅單元的顯著 部分具有氨基官能或環(huán)氧官能單元以及具有SiC鍵連的、可選地鹵素取代的烷基基團(tuán)時(shí)。
[0049] 基團(tuán)R的實(shí)例是烷基基團(tuán)，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、1-正丁基、2-正丁基、異 丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基基團(tuán)；己基基團(tuán)，如正己基基團(tuán)；庚基基團(tuán)， 如正庚基基團(tuán)；辛基基團(tuán)，如正辛基基團(tuán)、異辛基基團(tuán)、和2, 2, 4-三甲基戊基基團(tuán)；壬基基 團(tuán)，如正壬基基團(tuán)；癸基基團(tuán)，如正癸基基團(tuán)；十二烷基基團(tuán)，如正十二烷基基團(tuán)；十八烷基 基團(tuán)，如正十八烷基基團(tuán)；環(huán)烷基基團(tuán)，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基基團(tuán)、和甲基環(huán)己基基團(tuán)； 烯基基團(tuán)，如乙烯基、1-丙烯基和2-丙烯基基團(tuán)；芳基基團(tuán)，如苯基、萘基、蒽基和菲基基 團(tuán)；烷芳基基團(tuán)，例如鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基基團(tuán)；二甲苯基基團(tuán)和乙基苯基基團(tuán)； 和芳烷基基團(tuán)，如芐基基團(tuán)、α-和β-苯乙基基團(tuán)。
[0050] 取代的基團(tuán)R的實(shí)例是鹵代烷基基團(tuán)和鹵代芳基基團(tuán)，如鄰氯苯基、間氯苯基、和 對(duì)氯苯基基團(tuán)。
[0051] 基團(tuán)R優(yōu)選地包含被鹵素原子可選取代并且具有1至6個(gè)碳原子的一價(jià)烴基團(tuán)， 更優(yōu)選地包含具有1個(gè)或2個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)，更具體地包含甲基基團(tuán)。
[0052] 基團(tuán)R1的實(shí)例是氣原子，為R指定的基團(tuán)，以及通過(guò)氣、憐、氧、硫、碳或幾基基團(tuán) 鍵