[发明专利]用于可固化组合物的脒催化剂

说明书

本发明涉及式(I)的脒及其作为用于交联可固化组合物的用途。式(I)的脒包含至少一个脂族脒基。其在室温下基本上无气味并且不挥发并且非常有效地加速可固化组合物的交联，而不会影响组合物的储存稳定性。其特别适用于基于含硅烷基团的聚合物的组合物，与所述组合物具有非常好的相容性，因此所述组合物不倾向于出现催化剂的分离或迁移或蒸发。

技术领域

本发明涉及脒以及其作为用于可固化组合物的催化剂的用途。

背景技术

可固化组合物在许多技术应用中起重要作用，例如作为粘合剂、密封剂或涂料。可固化组合物的固化通过交联反应造成，交联反应通过自由或潜在的反应基团(例如异氰酸酯基团、环氧基、羟基、氨基或硅烷基团)进行，其中所述反应基团在混合过程之后通过加热或者通过与水分接触从而与其自身反应或相互反应，因此将组合物中包含的构建组分共价连接成聚合物网络。为了加速所述交联反应，通常使用催化剂。催化剂经常是毒理学有害物质，其特别是在组合物固化之后，当催化剂或其分解产物通过除气、迁移或洗出释放时对加工者和环境造成潜在危害。

基于含硅烷基团的聚合物的室温可固化组合物尤其面临所述问题。含硅烷基团的聚合物特别为聚有机硅氧烷(其一般被称为“硅酮”或“硅橡胶”)和含硅烷基团的有机聚合物(其也被称为“硅烷官能聚合物”、“硅烷改性聚合物”(SMP)或“硅烷封端聚合物”(STP))。其交联通过硅烷醇基团的缩合进行同时形成硅氧烷键并且传统上通过有机锡化合物(例如特别是羧酸二烷基锡(IV))催化。有机锡化合物的特征在于硅烷醇缩合方面的极高活性和极高的耐水解性；但是其危害健康并且严重危害水。有机锡化合物通常与其它催化剂、主要与碱性化合物(例如特别是胺)组合，它们主要促进硅烷基团的在先水解。

由于职业行会和消费者更重视EHS方面以及更苛刻的国家法规，长期以来越来越致力于用其它低毒性催化剂代替有机锡化合物。因此例如有机钛酸盐、有机锆酸盐和有机铝酸盐被描述为替代性金属催化剂。但是其在硅烷醇缩合方面大多具有低催化活性并且造成明显更慢的交联。由于其缺乏水解稳定性，其在组合物的储存时可能由于内容物的残余水分而损失其大部分活性，因此固化明显减慢或完全停止。

有机锡化合物的另一种已知的替代品是脒和胍类别的强碱性含氮化合物，其可以连同上述金属催化剂一起使用或也可以单独使用。然而许多常见的脒催化剂或胍催化剂(例如特别是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和1,1,3,3-四甲基胍(TMG))是易挥发并且具有强烈气味并且有害健康和危害环境的物质。此外由于在组合物中较低的相容性，其倾向于造成迁移并因此造成分离、渗出或基材污染。在室温下为固体的芳族脒和胍的所述应用能在此提供补救，但是需要使用合适的溶剂并且造成催化活性和交联速度的损失。

发明内容

因此本发明的目的是提供用于可固化组合物(特别是含硅烷基团的组合物)的交联的催化剂，所述催化剂对于交联反应具有高催化活性并因此能够实现施加的组合物的迅速固化，并且对于该交联反应具有高选择性并因此不会过多损害组合物的储存稳定性。此外，催化剂应当具有低蒸汽压和与组合物的高相容性，使得其既不倾向于分离或迁移也不倾向于蒸发，并且应当尽可能的无味和低毒性。

通过下文所述的式(I)的脒实现所述目的。式(I)的脒包含至少一个脂族脒基。其仅具有低的挥发性或不具有挥发性，并且当用作用于可固化组合物的催化剂时显示出高的活性，而芳族脒几乎没有什么催化活性或完全没有催化活性。相比于现有技术中已知的许多具有脂族脒基或胍基的催化剂，式(I)的脒在室温下基本上无气味并且不挥发。其具有高催化活性和良好的选择性，特别是在基于含硅烷基团的聚合物的组合物中。这是特别出人意料的，否则由于其相对高的分子量和由于氢键造成的较强的分子间相互作用，原本预期其与更小、极性更低因此移动性更高的脒相比具有降低的活性。