[发明专利]包含肟交联剂的有机硅制剂、固化的有机硅制剂及其用途

说明书

本发明涉及包含肟硅烷交联剂的有机硅制剂，该肟硅烷交联剂包含5‑甲基‑3‑庚酮肟。与使用常规肟硅烷交联剂的有机硅制剂相比，本发明的有机硅制剂表现出显著改善的早期开裂行为和/或结皮时间。本发明涉及相应的固化的有机硅制剂，固化的有机硅制剂的用途和此类肟交联剂在有机硅制剂领域中的用途。本发明还涉及肟交联剂。

技术领域

本发明涉及包含肟交联剂的有机硅制剂、相应的固化的有机硅制剂、固化的有机硅制剂的用途以及肟交联剂在有机硅制剂领域中的用途。本发明还涉及肟交联剂。

背景技术

包含聚二有机硅氧烷(也称为RTV有机硅)的室温可硫化组合物是众所周知的并在各种应用中使用。最突出的用途是在建筑领域，其中RTV有机硅用作密封剂、粘合剂或涂料。此类有机硅通常包含具有反应性羟基端基的聚二有机硅氧烷作为基础聚合物，并结合交联剂和可选组分(例如催化剂、填料、颜料、染料、润滑剂、增塑剂、粘合促进剂、增稠剂等)。取决于组分反应性和期望的保质期，RTV有机硅可以配制成单一组分(其中所有成分为共混的)，或配制成多组分制剂(其中不同组分包含不同(部分)的成分，需要在使用前混合)。最常用的有机硅制剂是单组分(RTV1)或双组分(RTV2)制剂，它们通常可湿固化，并使用三官能团硅烷或四官能团硅烷(或它们相应的硅氧烷缩合产物)作为交联剂。

即用型可湿固化的有机硅传统上与聚二有机硅氧烷和硅烷交联剂一起销售和使用，它们以所谓的“预聚物”或“封端(end-capped)”聚硅氧烷的形式预缩合。在这些可湿固化的有机硅的生产过程中，聚二有机硅氧烷的末端羟基与三官能团或四官能团硅烷(或其相应的硅氧烷缩合产物)交联剂反应以形成所谓的“预聚物”，然后该“预聚物”能够在大气水分的影响下通过交联来固化。该第一反应步骤也称为“封端”，即在反应性聚二有机硅氧烷上添加不同的端基，因此所得产物也可称为“封端聚合物”。因为该步骤导致形成“预聚物”，即适合进一步聚合的化合物，所以该反应步骤通常也称为“预聚合”。该步骤为随后的聚合反应制备反应性聚合物，该步骤本身不是聚合反应。

接下来，将封端的聚硅氧烷从其容器中提取后(例如，在将有机硅施加到所需基材上时)，进行湿固化。封端的聚合物具有两个(如果硅烷交联剂是三官能团的)或三个(如果硅烷交联剂是四官能团的)剩余反应性基团。不希望受任何理论束缚，据信在施加有机硅糊剂之后，来自环境的湿气将这些剩余的反应性基团水解成更具反应性的硅烷醇基团，其进而与其他封端的聚合物链形成交联。由于交联剂已将两个或三个反应性基团带到原始聚二有机硅氧烷的每一端，以这种方式可以形成三维交联的最终结构。

基于在水解过程中释放的离去基团，通常使用的硅烷交联剂是酸性的(例如乙基-三(乙酰氧基)硅烷)或中性交联的(例如甲基-三(甲基乙基酮肟基)硅烷)。酸性交联剂历来是最重要的一种。然而，由于交联过程中释放的酸可能导致基材劣化、基材粘合性欠佳以及经常产生强烈和难闻的气味，目前正在开发越来越多基于中性交联剂(例如肟硅烷)的体系。

最丰富且经济上最成功的肟硅烷交联剂使用甲基乙基酮肟(MEKO)。然而，使用MEKO或类似肟系硅烷交联剂的RTV有机硅具有多种缺点。例如，许多已知的肟交联剂在室温下是固体或高粘性的，或者由于肟离去基团的结晶而易于形成固体颗粒，这使得有机硅制剂的制造复杂化。重要的是，一些肟交联剂水解产物，例如2-丁酮肟(在固化过程中由MEKO封端的硅氧烷水解产生)与致癌作用有关。

为了在实践中发挥作用，特别是用作密封剂或灌浆化合物时，RTV有机硅制剂不仅需要具有理想的后固化(post-cure)物理特性，还需要“可行”，例如具有适当的结皮时间(skinning time)并表现出低的早期开裂行为或优选不存在早期开裂行为。

有机硅制剂的结皮时间被称为从施加到表面开始凝固(“结皮”)的时间，并表征了在施加(例如从容器中挤出)后可以操作密封剂的时间。足够长的结皮时间很重要，因为在实践中密封剂首先应用于接缝，随后需要使用蘸有清洁剂的手指或特定工具“抚平”。