[发明专利]有机基硅氧烷组合物

说明书

本发明涉及在增量剂和/或增塑剂存在下含硅共聚物的加成共聚，和含所得聚合物的组合物。 

制备有机基聚硅氧烷基共聚物的一个路线是通过加成聚合，例如借助氢化硅烷化路线，它典型地牵涉聚合具有Si-H端基的单体/低聚物(典型地为有机基聚硅氧烷)与具有不饱和端基(典型地为链烯基或炔基端基)的硅氧烷和/或有机单体/低聚物，从而导致例如通过硅-硅键(Si-Si)和/或硅-碳键(Si-C)键接的水解稳定的共聚物。这些包括通过聚合Si-H封端的有机基聚硅氧烷与含聚醚的单体和/或低聚物例如链烯基封端的聚(环氧烷)低聚物生产的共聚物。 

硅氧烷聚醚的共聚物结构是： 

(i)“耙”型，其中主要线型的聚有机基硅氧烷提供具有形成“耙”的侧挂聚氧亚烷基的共聚物结构的“主链”； 

(ii)“ABA”结构也是常见的，其中侧挂的聚氧亚烷基位于线型聚有机基硅氧烷的每一分子末端(或反之亦然)；和 

(iii)(AB)_n硅氧烷聚醚，其中硅氧烷单元和聚醚单元的嵌段重复形成共聚物。 

制备(AB)_n硅氧烷聚醚嵌段共聚物的方法是已知的，Prokai等人的美国专利Nos.3957842和4022941教导了平均分子量为至少约30,000的线型硅氧烷-聚氧亚烷基(AB)_n嵌段共聚物。′842和′941专利进一步教导了线型硅氧烷-聚氧亚烷基(AB)_n嵌段共聚物在聚氨酯形成组合物内的用途，以及由其生产的固化的泡沫体和制品。 

可制备的其它共聚物包括硅氧烷聚酰胺共聚物，发现它广泛用于各种商业配方内。特别地，发现硅氧烷聚酰胺共聚物因其充当“结构化”或“胶凝”剂的能力因而可用于个人护理配方内。这些典型地通过聚合不饱和(典型地链烯基)封端的酰胺与Si-H封端的有机 基聚硅氧烷而制备。在例如WO99/06473、US5981680和WO200306530中公开了制备方法。 

未固化的聚合物的流变性能主要是其粘度的函数。一般地，聚合物的粘度越低，则含有该聚合物的未固化的组合物的挤出速率越高。未固化的聚合物的粘度与聚合物的分子量和聚合物链的长度(通常定义为聚合度(dp))直接相关。未固化的聚合物的粘度还是掺入该聚合物的组合物例如密封剂组合物的数种物理性能的主要影响因素，当随后固化这种组合物时。 

固化为弹性固体的包括含有机基聚硅氧烷的聚合物的组合物是公知的且可生产这种组合物，以在室温下、在湿气存在下或者在施加热量情况下固化。在湿气存在下、在室温下固化的这些组合物的一种应用是作为密封材料。通过在一种或多种填料和固化催化剂存在下，混合具有反应性端基的聚二有机基硅氧烷基聚合物与合适的硅烷(或硅氧烷)基交联剂，从而获得这种组合物。典型地以在室温下在暴露于大气湿气时可固化的单部分组合物形式或者在室内条件下混合时可固化的两部分组合物形式制备这些组合物。 

在用作密封剂中，重要的是组合物具有共混的性能，所述共混的性能使得在固化之前，它能以糊剂形式施加到它可在其中操作的基底表面之间的连接处，以提供光滑的表面化物质，所述光滑的表面化物质将保持在其分配的位置上，直到它固化成为粘附到相邻基底表面上的弹性体。典型地，设计密封剂组合物足够快速地固化，以在数小时内提供充分的密封，且速度使得被施加的材料能在施加之后不久用工具加工成所需的结构。通常配制所得固化的密封剂，以具有适合于所涉及的特定连接的强度与弹性。 

所得固化的组合物的物理性能包括伸长率和在100％伸长率下的模量，在其中对具有低模量和高伸长率的密封剂的需求是必要的建筑和运输工业中，这两个性能对于在例如膨胀连接中使用的密封剂来说尤其重要。 

因此，尽管已知增加聚合物的分子量将改进密封剂的某些 物理性能，但典型地，在目前的配方中使用的最大粘度在实践中在25℃下不大于约150000mPa.s。尽管在现有技术中讨论了在25℃下粘度达1,000,000mPa.s的聚合物，但使用具有这种粘度的聚合物在实践中是不可掌控的。因此，尽管已知增加聚合物的分子量将改进密封剂的某些性能，但典型地，在目前的配方中使用的最大粘度在实践中在25℃下不大于约150000mPa.s。 

在典型地用作室温固化密封剂的这种组合物的配方中，常规的实践是通过共混每一增量化合物(下文称为“增量剂”)和/或增塑化合物(下文称为“增塑剂”)与预制备的聚合物和组合物中的其它成分来包括起到“增量”和/或“增塑”硅氧烷密封剂组合物作用的添加剂。