[发明专利]羟基氨基甲酰基烷氧基硅烷官能化的聚(醚－氨基甲酸乙酯)密封材料

说明书

技术领域

本发明涉及基于烷氧基硅烷官能聚(醚-氨基甲酸乙酯)的湿致固化密封材料组合物，它是由羟基氨基甲酰基烷氧基硅烷制备的，甚至在不含极性溶剂或极性增塑剂的条件下对涂料也具有较高的粘合性。本发明也提供了由这种组合物形成的涂覆基材和层压材料。

发明背景

在汽车、船舶、航天、建筑领域内常使用密封材料来填充空隙，防止腐蚀，和产生美观悦目的表面。市售可实用的密封材料一般是在各种最终使用性能如固化速度、贮存寿命、流变特性、对各种基材的粘合性、以及热稳定性和紫外光稳定性之间寻求平衡。因此，这类密封材料一般含有流变调节剂、增附剂、氧化稳定剂、增塑剂和固化催化剂。制造这些密封材料可使用各种不同的工艺，包括丙烯酸胶乳、湿致固化的硅氧烷、和湿致固化的异氰酸酯官能聚合物。湿致固化的异氰酸酯官能聚合物一般能迅速固化，而且在固化后与涂料覆盖层有良好的粘合性。因此，对于在基材上施用密封材料之后要很快涂覆涂料的用途，基于湿致固化的异氰酸酯官能聚合物工艺的密封材料是特别好的。尽管如此，使用基于湿致固化的异氰酸酯官能聚合物的密封材料也存在若干问题；在非常热和潮湿的条件下，这些密封材料易于起泡，而且存在于许多涂料中的醇类助溶剂会与湿致固化的异氰酸酯官能聚合物的异氰酸酯末端反应，从而使它们变成非反应性的并永久不能固化。

近年来，已提出了基于湿致固化的烷氧基硅烷官能聚合物的密封材料来代替基于湿致固化的异氰酸酯官能聚合物的密封材料。烷氧基硅烷官能聚合物优于异氰酸酯官能聚合物，是因为它在热而潮湿的条件下不会发泡，而且在存在醇类涂料助溶剂的情况下也能正常固化。因此，可以在基于烷氧基硅烷官能聚合物的密封材料完全固化之前就涂覆涂料(即：湿盖湿)，从而可以省去在基于湿致固化的异氰酸酯官能聚合物上涂覆涂料之前所需的非生产性固化时间。

本领域已知的烷氧基硅烷官能聚合物可由多种方法制备，包括：异氰酸酯官能聚合物与胺、硫醇、或羟基官能硅烷的缩合反应；胺、硫醇、或羟基官能聚合物与异氰酸酯官能硅烷的缩合反应；硫醇或氢化硅烷官能聚合物与烯官能硅烷的偶联；以及烯官能聚合物与硫醇官能硅烷或烷氧基氢化硅烷的偶联。可以将烷氧基硅烷官能聚合物配混形成可用作湿致固化密封材料的材料。虽然本领域已公开了许多烷氧基硅烷官能聚合物，但它们中没有一种能制得所需的湿致固化的密封材料，这种密封材料在其固化后期涂覆涂料时，显示可接受的对涂料的粘合性。

美国专利3,627,722(Seiter)、4,067,844(Barron等)、4,857,623(Emmerling等)、和5,364,955(Zwiener等)都公开了烷氧基硅烷官能聚(醚-氨基甲酸乙酯)。但都没有指出当在其固化后期涂覆涂料时，对涂料具有可接受的粘合性的湿致固化密封材料。

美国专利5,476,889和5,464,888(Owen)说明了基于烷氧基硅烷官能聚合物的密封材料组合物，其中烷氧基硅烷端基通过亚烷基连接基团连接于聚环氧丙烷主链。通过加入N-乙基-对-甲苯磺酰胺之类的极性增塑剂或N-甲基吡咯烷酮之类的极性溶剂，这些密封材料组合物对涂料的初始粘合性有所提高，但当烷氧基硅烷官能聚合物固化时，对涂料的粘合性降低至不能接受的水平。

发明概述

虽然基于烷氧基硅烷官能聚合物的密封材料具有很多优点，但我们观察到已知的基于烷氧基硅烷官能聚合物的湿致固化密封材料对涂料的粘合性随着时间推移而发生不能接受的下降。事实上，我们发现已知的烷氧基硅烷官能聚合物，当让其完全固化以后再涂覆涂料时，对涂料的粘合性很低。这与基于湿致固化的异氰酸酯官能聚合物的密封材料正好相反。在基于烷氧基硅烷官能聚合物的密封材料中加入极性增塑剂或极性溶剂之类的添加剂，可提高固化初期对涂料的粘合性，但这种改进对许多用途来说是不够的，而且存在极性溶剂和极性增塑剂常会由于渗移和成本高而产生问题。

因此，希望能有这样的基于烷氧基硅烷官能聚合物的湿致固化密封材料，它在不含极性溶剂或极性增塑剂的条件下仍对涂料具有改进的粘合性，这希望至今还未实现。