專利名稱：由具有自催化交聯劑的硅氧烷乳液制備的彈性體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種交聯聚硅氧烷分散體，該分散體經干燥后得到具有改進的硬度(durometer)、拉伸和伸長性能的彈性體。
本發明的背景技術一般以EP-A2-0463431，WO94/09058，WO94/09059，US-A-3355406、4788001、5034455、5037878、5045231或5145907為代表。
本發明與現有技術的區別在于，將自催化交聯劑加入硅氧烷聚合物中代替使用的常規催化劑和交聯劑。因此，該體系本身就可固化，不需要重金屬催化劑(如錫)。
本發明提供一種交聯聚硅氧烷分散體，它包括具有粘度5000至500000mpa·s的硅氧烷聚合物或聚合物混合物產品與至少一種自催化交聯劑、表面活性劑和水。任意性地，還可將原位樹脂增強劑、穩定劑、填料等加入該混合物中。此分散體是通過將上述組分在足夠高剪切下混合使混合物轉化為膠體相，然后用水將膠體稀釋至所需的硅氧烷含量的方式生產的。該乳液在水蒸發后轉化成彈性體。
本發明代表了本技術領域中的幾個顯著進步。第一，由于在與水和表面活性劑混合之前將自催化交聯劑加入硅氧烷聚合物中，而不是如現有技術中的在后一步驟中分別混入交聯劑和催化劑，因此制備分散體的方法是令人吃驚的。第二，本發明公開了如果將原位樹脂增強料加入組合物中促進原位樹脂的成型，則可改進所得彈性體薄膜的物理性質。第三，本發明公開了加入特定類型的二氧化硅，特別是NH4+處理過的膠態二氧化硅也會改變所得彈性體的物理特性并獲得極好的熱穩定性。同時，我們已意想不到地發現選用合適的表面活性劑可改變分散體和所得彈性體的性質，特別是(例如)凝固/熔化穩定性、高溫穩定性和透明性。
本發明還具有優于現有技術的另一些優點。例如，在高固含量時，組合物不需要增稠劑。同時本發明的組合物在不使用錫催化劑下固化，由此改進了儲存穩定性、相容性并降低了所得分散體的毒性。最后，本發明的分散體和由該分散體制得的彈性體具有優異的流變性、改進的儲存穩定性、增強的凝固/熔化特性、較好的高溫特性和高透明性。
用作本發明起始物的硅氧烷聚合物或聚合物混合物是本技術領域中公知的。這些聚合物具有的粘度為5000至500000mpa·s。這些硅氧烷或可用下面的通式(I)表示X3-nRn-YO-(R21SiO)z-Y-RnX3-n-------(I)]]>其中n為0、1、2、或3，Z為500至5000的整數，X為氫原子、羥基和任何可縮合或任何可水解的基團，Y為Si原子或Si(CH2)m-SiR21基團，R為選自脂基、烷基、氨烷基、多氨烷基、環氧烷基、鏈烯基或芳族芳基的基團，R1為選自X、脂基、烷基、鏈烯基和芳基的基團。
本發明的硅氧烷聚合物可以是由通式(I)表示的單個硅氧烷或可為由上述通式表示的硅氧烷的混合物或溶劑/聚合物混合物。術語“聚合物混合物”是指包括這些聚合物類型之一或聚合物混合物。本文中使用的術語“硅氧烷含量”是指在各種分散體的分散相中的硅氧烷總量，所述分散體包括但不限于硅氧烷聚合物、聚合物混合物、自催化交聯劑、原位樹脂增強劑和穩定劑。
X可為氫原子、羥基和任何可縮合或可水解基團。術語“可水解基團”是指與硅原子相連的可在室溫下水解的任何基團。可水解基團X包括氫原子；鹵原子，如F、Cl、Br或I；通式-OT表示的基團，其中T為各種烴或鹵代烴，如甲基、乙基、異丙基、十八烷基、烯丙基、己烯基、環己基、苯基、芐基、β-苯乙基；各種烴醚基，如2-甲氧乙基、2-乙氧異丙基、2-丁氧異丁基、對甲氧苯基或-(CH2CH2O)2CH3；或各種N，N-氨基，如二甲氨基、二乙氨基、乙基甲氨基、二苯氨基或二環己氨基。X也可為各種氨基，如NH2、二甲氨基、二乙氨基、甲基苯氨基或二環己氨基；通式-ON＝CM2或-ON＝CM′表示的酮肟基，其中M為如上述T表示的各種單價烴或鹵代烴基，M′為各種二價烴基，其二個價態都與碳原子相連，如亞己基、亞戊基或亞辛基；通式-N(M)CONM″2表示的脲基基團，其中M定義如前，M″為氫原子或上述M基團之一；通式-OOCMM″表示的羧基基團，其中M和M″定義如前；或通式-NMC＝O(M″)表示的羧酸酰胺基，其中M和M″定義如前。X也可為通式-OSO2(OM)表示的硫酸根合基團或硫酸酯基團，其中M定義如前；氰基基團；異氰酸酯基團；以及通式-OPO(OM)2表示的磷酸根合基團和磷酸酯基團，其中的M定義如前。
本發明最優選基團是羥基團或烷氧基基團。說明性的烷氧基基團是甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、異丁氧基、戊氧基、己氧基和2-乙基己氧基；二烷氧基如甲氧甲氧基或乙氧甲氧基和烷氧基芳氧基如乙氧苯氧基。最優選的烷氧基基團是甲氧基或乙氧基。
R為選自脂基、烷基、氨烷基、多氨基烷基、環氧烷基、鏈烯基和芳族芳基的基團。最優選的基團是甲基、乙基、辛基、乙烯基、烯丙基和苯基基團。
R1是選自X、脂基、烷基、鏈烯基和芳族芳基的基團。最優選的基團是甲基、乙基、辛基、三氟丙基、乙烯基和苯基基團。
當通式(I)的硅氧烷聚合物每分子平均具有多于兩個的自催化可縮合或可水解基團時，對于形成交聯聚合物，不必另外具有自催化交聯劑。在不同硅氧烷分子上的可縮合或可水解基團可相互反應形成所需的交聯體。
本發明的硅氧烷聚合物可以是不同類分子(如長鏈線性分子和短鏈線性或支化分子)的混合物。這些分子可相互反應形成交聯網絡。能代替更常用的交聯劑的這些硅氧烷的示例為低分子量氫化有機硅如多甲基氫硅氧烷、含甲基氫硅氧烷基和二甲基硅氧烷基基團的低分子量共聚物、-(OSi(OEt)2)、-(乙基聚硅酸鹽)、(OS-iMeC2H4Si(OMe)3)4和(OSi-MeON＝CR′2)4，其中Me為甲基、Et為乙基。
有利地，本發明的硅氧烷聚合物還包括通式(I)的硅氧烷聚合物的混合物，例如(但不限于)α，ω-羥基甲硅烷氧基封端的硅氧烷與α，ω-雙(三有機基甲硅烷氧基)封端的硅氧烷的混合物，α，ω-羥基甲硅烷氧基封端的硅氧烷與α-羥基、ω-三有機基甲硅烷氧基封端的硅氧烷的混合物，α，ω-二烷氧基甲硅烷氧基封端的硅氧烷與α，ω-雙(三有機基甲硅烷氧基)封端的硅氧烷的混合物、α，ω-二烷氧基甲硅烷氧基封端的硅氧烷與α，ω-羥基甲硅烷氧基封端的硅氧烷的混合物，α，ω-羥基甲硅烷氧基封端的硅氧烷與α，ω-雙(三有機甲硅烷氧基)封端的聚(二有機基)(氫有機基)硅氧烷共聚物的混合物。本發明的硅氧烷聚合物還包括上述通式(I)的硅氧烷聚合物與液態支化甲基聚硅氧烷聚合物(“MDT”流體)的混合物，所述MDT流體包括下式(CH3)3Si1/2(“M”)(CH3)2SiO (“D”)CH3SiO3/2(“T”)的重復單元的組合并含有0.1至8％的羥基基團。該流體可按US3382205、3661817、3714089、4356116、4468760和5175057或英國專利0877267描述的方法通過相應的氯代-或烷氧基-硅烷共水解制備。MDT流體的加入比例，按每100重量份通式(I)聚合物計，應不超過50重量份，優選為1至20重量份，以獲得最終聚合物的改進物理性質和粘合力。本發明的硅氧烷聚合物還可以包括通式(I)的硅氧烷聚合物與液態或固態支化甲基硅氧烷聚合物樹脂的混合物，該聚合物樹脂包括下式(CH3)3Si1/2(“M”)(CH3)2SiO (“D”)CH3SiO3/2(“T”)SiO2(“Q”)的重復單元的組合并含有0.1至8％羥基基團，該流體可按US2676182、2441320、4707531和5070175，EP0529547或0535687，DE4124588，JP05-98012和WO93/23455描述的方法通過相應的氯代-或烷氧基-硅烷共水解制備。MDTQ流體/樹脂的加入比例，按100重量份通式(I)的聚合物計，不超過50重量份，優選為1至10重量份，以改進所得聚合物的的物理性質和粘合性。MDTQ流體/樹脂還可與MDT流體和通式(I)的聚合物混合。最后，硅氧烷聚合物還可包括通式(I)的硅氧烷聚合物與相容性有機溶劑的混合物以形成有機聚合物/溶劑混合物。這些有機溶劑的例子有有機磷酸酯、如公開于US4147855或DE2802170中的磷酸三油醇酯、磷酸三辛酯或四甘醇單月桂基醚磷酸酯；鏈烷烴，如己烷或庚烷；高級鏈烷烴；和芳族溶劑如甲苯或苯。這些聚合物溶劑混合物還可與MDT流體和/或MDTQ一起加入通式(I)的聚合物中。上述各種聚合物或聚合物/溶劑的混合物可通過在乳化前將各組分混合而制備，或通過將其單獨乳化、然后混合所得乳液而制備。
本發明的表面活性劑選自非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑或其混合物。表面活性劑在本發明組合物中的存在量以硅氧烷聚合物重量計為0.5至10份，優選為2至10份。
最優選的是本領域中用于乳化聚硅氧烷的已知非離子表面活性劑。可用的非離子表面活性劑是聚亞氧烷基烷基醚、聚亞氧烷基脫水山梨(糖)醇酯、聚亞氧烷基酯、聚亞氧烷基烷基苯基醚、乙氧化酰胺等。用于本發明的表面活性劑的例子還可列舉UNION CAR-BIDE CORPORATION(Danbury，CT)生產的TERGITOLTMTMN-6、TERGITOLTM15S40、TERGITOLTM15S9、TERGITOLTM15S12、TERGITOLTM15S15和TERGITOLTM15S20；ICI CHEMI-CALS(Wilmington，DE)生產的BRIJTM30和BRIJTM35；ROHMAND HAAS(Philadelphia，PA)生產的TRITONTM×405；STEPANCOMPANY，(Chicago，IL)生產的MAKONTM10；及AKZO INC，Chicago，IL生產的ETHOMIDTM0/17。
本技術領域中用于乳化聚硅氧烷的已知陽離子和陰離子表面活性劑也可用作本發明中的表面活性劑。合適的陽離子表面活性劑是脂肪族脂肪胺和其衍生物如乙酸十二烷胺酯、乙酸十八烷胺酯和動物脂肪酸胺的乙酸酯；具有脂族鏈的芳胺的同系物如十二烷基苯胺(analin)；衍生自脂族二胺的脂族酰胺如十一烷基咪唑啉；衍生自二取代胺的脂族酰胺如油酰氨基二乙胺；乙二胺衍生物；季銨化合物如動物脂三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨和雙十六烷基二甲基氯化銨；氨基醇的酰胺衍生物如β-羥乙基硬脂酰胺；長鏈脂肪酸的胺鹽；衍生自二取代二胺的脂族酰胺的季銨堿如鹽酸油酰基芐基氨基亞乙基二乙胺；苯并咪唑啉的季銨堿如氫溴酸甲基十七烷基苯并咪唑；吡啶鎓和其衍生物的堿性化合物如氯化十六烷基吡啶鎓；锍化合物如硫酸甲酯十八烷基锍；田菜堿的季銨化合物如二乙氨基乙酸和十八烷基氯甲基醚的甜菜堿化合物；乙二胺的氨酯如硬脂酸與二亞乙基三胺的縮合產物；聚乙二胺和聚丙醇聚乙醇胺。
可市購并可用于本發明的陰離子表面活性劑包括ARQUADTMT27W、ARQUADTM16-29、ARQUADTMC-33、ARQUADTMT50、ETHOQUADTMT/13 ACETATE，他們都由Akzo Inc.(Chicago，IL)生產。
合適的陰離子表面活性劑是羧酸、磷酸和磺酸及其鹽衍生物。用于本發明的陰離子表面活性劑是烷基羧酸鹽；酰基乳酸鹽；烷基醚羧酸鹽；正酰基肌氨酸鹽；正酰基谷氨酸鹽；脂肪酸-多肽縮合產物；磺化蓖麻醇酸堿金屬鹽；脂肪酸的磺化甘油酯，如磺化椰子油酸單甘油酯；磺化一元醇酯的鹽，如油酰基羥乙磺酸鈉；氨基磺酸的酰胺，如油酰基甲基牛磺酸(tauride)的鈉鹽；脂肪酸腈的磺化產物如棕櫚腈磺酸鹽；磺化芳香烴如α-萘-單磺酸鈉；萘磺酸與甲醛的縮合產物；八氫蒽磺酸鈉；具有8個或更多碳原子的烷基基團的堿金屬烷基硫酸鹽、醚硫酸鹽和具有一個或多個具有8個或更多碳原子的烷基基團的烷基芳基磺酸鹽。
可市購的并可用本發明的陰離子表面活性劑包括POLYSTEPTMA4、A7、A11、A15、A15-30K、A16、A16-22、A18、A13、A17、B1、B3、B5、B11、B12、B19、B20、B22、B23、B24、B25、B27、B29、C-OP3S，ALPHA-STEPTMML40、MC48，STEPANOLTMMG，它們都由STEPAN CO.Chicago，IL生產；HOECHSTCELANESE生產的HOSTAPURTMSAS；W.R.GRACE&CO.，Lexington，MA生產的HAMPOSYLTMC30和L30。
合適的兩性表面活性劑是甘氨酸鹽、甜菜堿、磺基甜菜堿和氨基丙酸烷基酯。它們包括椰子基兩性甘氨酸鹽、椰子基兩性羧基-甘氨酸鹽、椰子酰胺基丙基甜菜堿、月桂基甜菜堿、椰子酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿、月桂基磺基甜菜堿和椰子基兩性二丙酸鹽。
可市購并可用于本發明的兩性表面活性劑是SHEREX CHEM-ICAL CO.，Dublin，OH生產的REWOTERICTMAM TEG、AMDLM-35、AM B14 LS、AM CAS和AM LP。
表面活性劑的選擇會對分散體或水蒸發后所得的彈性體的性質有重要影響。特別是通過選擇表面活性劑控制的性質是凝固/熔化穩定性、高溫熱穩定性和透明性。
現有的解決凝固/熔化穩定性的一般途徑包括1)冰點降低技術，例如加入二醇或鹽，2)空間穩定化，例如加入另外的表面活性劑以進一步穩定分散顆粒，或3)將陰離子部分鍵合到分散顆粒上。這些途徑會增加成本并且對密封劑的性能如粘合性、透明性或不粘時間造成不利影響。
本發明提供一種制備能經受凝固/熔化循環的含水交聯硅氧烷分散體的方法。凝固/熔化穩定性通過審慎選用表面活性劑獲得。通常，若表面活性劑能乳化聚二有機基硅氧烷、同時若表面活性劑不選自包括烷基硫酸鹽、線性烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽和牛磺酸鹽(taurates)的表面活性劑，則表面活性劑可改進所得彈性體的凝固/熔化穩定性。可達到所需凝固/熔化性能結果的表面活性劑包括非離子表面活性劑，如乙氧基化醇和酯、聚氧丙烯化合物、胺氧化物和多元醇的脂肪酸酯；陽離子表面活性劑，如單烷基和二烷基季銨鹽；兩性表面活性劑和磺基甜菜堿；硅氧烷表面活性劑如硅氧烷聚醚；氟表面活性劑；和某些陰離子表面活性劑，如硫代琥珀酰胺鹽、鏈烷烴磺酸鹽、磷酸酯和羧酸鹽。前述表面活性劑或各類表面活性劑都會對凝固/熔化循環次數帶來有利影響。
通過將密封膠在其原來的容器中進行10次凝固/熔化循環(每一循環由在-17℃±1℃(0°F±2°F)下的16小時凝固期間和在23℃±1℃(73.4°F±2°F)下的8小時熔化期間組成)測試凝固/熔化穩定性。每次循環后，將部分密封膠擠出并觀察其外觀變化。如果擠出物等于原先未凝固的密封膠量，沒有出現凝結、凝膠、分離或其它明顯的不穩定性，則認為樣品通過了凝固/熔化循環。
在本發明中，合適地選用表面活性劑還可影響由蒸發分散體中的水得到的彈性體薄膜的熱穩定性。通過審慎選用表面活性劑，特別是選用在高溫(如高于100℃)時的降解產物不含有硅氧烷再分配催化劑的表面活性劑，即可由含水硅氧烷分散體制得穩定彈性體。
用于改進熱穩定性的最佳表面活性劑是在高溫(高于100℃)時不形成硅氧烷再分配催化劑的非離子、陽離子或陰離子表面活性劑。具體地說，形成硅氧烷再分配催化劑的物質包括1)強酸物質如H2SO4、HSO4Na、H3PO4和H2PO4Na或2)強堿物質如NaOH、KOH和LiOH。
非離子、陽離子和兩性表面活性劑是優選的，因為這些表面活性劑的降解產物不含這類物質。在陰離子表面活性劑中羧酸鹽和磺酸鹽表面活性劑是最優選的。
陰離子表面活性劑具體包括一價烷基羧酸鹽；多價烷基羧酸鹽；酰基乳酸鹽；烷基醚羧酸鹽；正酰基肌氨酸鹽；正酰基谷氨酸鹽；和脂肪酸-多肽縮合物。其它陰離子表面活性劑是酯鍵合磺酸酯，如烷基硫酸酯；牛磺酸酯；磺基琥珀酸酯，如單酯、二酯(兩個都是對稱和不對稱的)乙氧基化的單烷基磺基琥珀酸鹽、烷基酰胺1/2酯磺基琥珀酸鹽(一個/兩個M+)如 (其中M+為Na+、Li+、K+或H+)和乙氧基化酰胺磺基琥珀酸鹽；磺基琥珀酰酸胺酸鹽；磺化醚，(椰子基甘油醚磺酸鈉)；直鏈烷基苯磺酸鹽；苯、甲苯、二甲苯、異丙基苯磺酸鹽；木素磺酸鹽，如數均分子量為1000～20000的磺化聚合物；石油磺酸鹽，如不同分子量的石油餾分與發煙硫酸或H2SOC4反應形成的磺酸鹽；鏈烷烴磺酸鹽，如借助UV/SO3磺化氧化正鏈烷烴形成的二級鏈烷磺酸鹽C14-C18(例如HOECHSTTMSAS)；α-烯烴磺酸鹽；烷基萘磺酸鹽；二苯醚磺酸鹽；和直鏈烷基聚醚磺酸鹽。
具體的非離子表面活性劑包括乙氧基化的醇、乙氧基化的酯、多乙氧基醚酯、乙氧基化的酰胺；聚氧丙烯化合物，如丙氧基化的醇、乙氧基/丙氧基化的嵌段聚合物和丙氧基化的酯；鏈烷醇酰胺；胺氧化物；多元醇的脂肪酸酯，如乙二醇酯、二甘醇酯、丙二醇酯、甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、脫水山梨糖醇酯、蔗糖酯和葡糖酯。
具體的陽離子表面活性劑包括羥基化或乙氧基化、丙氧基化的單烷基季銨鹽；二烷基季銨化合物；酰胺基胺；和胺化酰亞胺。具體的兩性表面活性包括N-取代烷基酰胺(即脂肪酸加氨基乙醇胺，例如椰子基兩性甘氨酸鹽或椰子基兩性羧基甘氨酸鹽)；N-烷基甜菜堿，包括烷基酰胺基甜菜堿；磺基甜菜堿，如月桂基磺基甜菜堿、椰子酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿；N-烷基-b-氨基丙酸鹽，如月桂氨基丙酸。
改進高溫穩定性的具體硅氧烷表面活性劑包括支化或直鏈聚氧化烯。具體的氟表面活性劑選自陰離子(如羧酸鹽和磺酸鹽)、非離子和兩性的表面活性劑。
本發明中，表面活性劑的選擇還影響由蒸出分散體中的水制得的彈性體薄膜的透明性。為了由硅氧烷膠乳制備透明彈性體，在最終薄膜的交聯硅氧烷相和表面活性劑/殘余水相之間折射率必須匹配。術語“交聯硅氧烷相”是指蒸發水形成彈性體薄膜后，剩余的很多交聯硅氧烷顆粒。術語“表面活性劑/殘余水相”是指基本上所有的水都從分散體中蒸出后在彈性體薄膜中剩下的殘留表面活性劑和水。
在不加折射率添加劑時，這可通過使用結構式為R2-By-(EO)x的非離子表面活性劑達到，其中R2為8至18個碳原子的烴基，-By-(EO)x在其末端連接到烴鏈上或在其側鏈連接到烴鏈上，或R2具有下式的基團 x為5至15的整數，y為1或0；B為C(O)或C(O)N-。
此外，在無折射率添加劑時，可通過使用結構式為R3-Z的陰離子表面活性來達到，其中R3為8至18個碳原子的脂族烴基，Z在其末端或側鏈與烴鏈相連，Z為陰離子親水基團，它含直接與碳原子相連或通過牛磺酸酯、羥乙磺酸酯或琥珀酸酯鍵與碳原子相連的硫酸根或磺酸根。
可改進由本發明組合物制得的彈性體薄膜的透明性的具體陰離子表面活性劑包括硫酸鹽，如烷基硫酸鹽、乙氧基化的烷基硫酸鹽、硫酸化的甘油三酯油如硫酸化的蓖麻油；酯鍵合的磺酸鹽如烷基磺酸鹽(酰基羥乙磺酸鹽)、牛磺酸鹽和磺基琥珀酸單酯；磺基琥珀酰胺酸鹽；磺化醚；鏈烷烴磺酸鹽即通過UV/SO3磺氧化正鏈烷烴所得的二級鏈烷磺酸鹽(如HOECHSTTMSAS)；α-烯烴磺酸鹽；和直鏈烷基聚醚磺酸鹽。可改進透明性的具體非離子表面活性劑包括聚氧乙烯化合物，如乙氧基化的醇、乙氧基化酯和乙氧基化酰胺。與磺酸型和非離子氟表面活性劑一樣，耙型和梳型硅氧烷聚醚表面活性劑也可改進薄膜的透明性。
除了將表面活性劑加入硅氧烷聚合物中之外，混合物還包括預定量的水。水在硅氧烷聚合物中的存在量以聚合物重量計為0.5至30份，優選為2至10份。還可在混合后加入任意量的水以稀釋膠體相。
在組合物中還存在至少一種自催化交聯劑，存在量按每100份硅氧烷聚合物計為1至5重量份。術語“自催化交聯劑”是指具有至少一個起催化作用的基團的分子。盡管在某些情況下，為生產具有所需物理性質的彈性體僅需要一種自交聯催化交聯劑，本領域熟煉技術人員將認識到可將兩種或多種自催化交聯劑加入反應混合物中以獲得優異的結果。此外，可將自催化交聯劑與常規催化劑一起加入。然而對于實施本發明，不要求將自催化交聯劑與常規催化劑一起加入，事實上通過本發明制備的組合物可不含所述常規催化劑。
典型的自催化交聯劑包括三或四官能團化合物，如R-Si-(Q)3或Si-(Q)4，其中Q為羧基、OC(O)R4，例如乙酸基，R4為具有1至8個碳原子的烷基基團，優選甲基、乙基或乙烯基。基它優選的Q基團是羥胺、ON(R4)2，其中R4是具有1至8個碳原子的相同或不同烷基基團，例如ON(CH2CH3)2。Q還可以是肟基團，如Q-N＝C(R4)2，其中R4為具有1至8個碳原子的相同或不同烷基基團，例如O-N＝C(CH3)(CH2CH3)。同時，Q可以是胺基團，如N(R5)2，其中R5為具有1至8碳原子的相同或不同烷基基團或環烷基基團，例如N(CH3)2或NH(環己基)。此外，Q可以是乙酰胺基基團、NRC(O)R4，其中R4為具有1至8個碳原子的相同或不同烷基基團，例如N(CH3)C(O)CH3。
另外，上述化合物的部分水解產物也可起到自催化交聯劑的作用。這可包括二聚體、三聚體、四聚體等，如下面的通式表示的化合物 其中Q和R4為在上一段中定義的。
同時，在聚二有機基硅氧烷分子骨架上的側鏈或末端或側鏈和末端位含3個或更多Q的那些聚合物或共聚物也可用作自催化交聯劑。側基的例子包括下式表示的組成 其中R4為具有1至8個碳原子的相同或不同烷基基團，a為0或正整數，b為大于2的整數。通常，具有側鏈或末端Q基團的聚合物組成，尤其是通式Q3-nRn6SiO(R26SiO)zSiRn6Q3-n的化合物可用于實施本發明，其中n為0、1、2或3，Z為正整數，R6為Q或具有1至8碳原子的相同或不同烷基鏈，只要在分子上有至少三個Q基團即可。Q為如上定義的。
有效的自催化交聯劑是當在不存在另外的催化劑(如羧酸錫或胺)下與多官能硅氧烷聚合物混合時、形成不粘聚合物的那些化合物。在自催化交聯劑中，乙酸基、肟、羥胺(氨氧基)、乙酰胺和胺氧基團在通過本發明進行的反應中催化形成Si-O-Si鍵。
本領域熟煉技術人員將認識到，起始聚合物本身還可用自催化交聯劑進行預端基封閉。另外的自催化交聯劑還可任意性地加入此組合物中。
此外，原位樹脂增強劑如甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、原硅酸四乙酯(TEOS)、原硅酸正丙酸(NPOS)可與自催化交聯劑一起加入。據信將原位樹脂增強劑加入聚二有機基硅氧烷/自催化交聯劑混合物中，形成具有高度支化和交聯結構的原位樹脂，導致彈性體的改進物理性質，尤其是拉伸、伸長和硬度性質。還導致所得彈性體的改進透明性。
穩定劑也可加入組合物中。預期含任何氨基硅烷的聚合物或純氨基硅烷可起到穩定劑的作用。純氨基硅烷包括通式(R4O)3-nRn4SiQ1NRy4H2-y的化合物，其中n和y都可為0、1或2；R4為具有1至8個碳原子的相同或不同烷基鏈，Q1為(CH2)z或{(CH2)zN(R)}w，其中Z為1至10的整數，W包括0至3。
在實施本發明中還可使用聚合氨基硅烷，如硅烷醇官能團硅氧烷流體與氨基硅烷或硅烷醇官能團硅氧烷流體和烷氧基硅烷與氨基硅烷的反應產物。例如，特別用于實施本發明的一種可用聚合氨基硅氧烷具有通式 其中Z為3至40。
如需要，可將填料加入本發明的組合物中。這些填料的例子如膠態二氧化硅、燃燒和沉淀法制備的二氧化硅粉末、半增強劑如硅藻上或磨細的石英。還可加入不含硅的填料如碳酸鈣、水合氧化鋁、氫氧化鎂、炭黑、二氧化鈦、氧化鋁、蛭石、氧化鋅、云母、滑石、氧化鐵、硫酸鋇和熟石灰。若需要，還可將可溶于硅氧烷聚合物中的液態烷氧基硅烷與填料一起加入，使填料與硅氧烷聚合物相容。
在組合物中選用并加入特殊的填料如某些類型的二氧化硅，可改進所得彈性體的物理性質，尤其是拉伸性能、伸長性能、硬度和熱穩定性。含銨穩定的二氧化硅的彈性體是熱穩定的，而含鈉穩定的二氧化硅的彈性體則不穩定。酸性二氧化硅(含H+作為穩定劑的二氧化硅)也可得到熱穩定的彈性體。通常，不用周期表中IA或IIA族元素穩定的膠態或分散態二氧化硅也會得到熱穩定彈性體。揮發性有機胺和揮發性無機堿用作二氧化硅的穩定劑可得到熱穩定彈性體，有機胺的例子如(R7)3-xN(H)x其中X＝0、1、2或3，R7為烷基或芳基基團，如(CH3)2NH，或R7是醇基團，如N(CH2CH2OH)3或NH(CH2CH2OH)2。揮發性有機胺包括環己胺、三乙胺、二甲氨基甲基丙醇、二乙氨基乙醇、氨甲基丙醇、氨基丁醇、單乙醇胺、單異丙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、氨乙基丙二醇、氨甲基丙二醇、二異醇胺、嗎啉、三(羥甲基)氨基甲烷、三異丙醇胺、三乙醇胺、苯胺和脲。
除了揮發性有機胺外，揮發性無機堿如氨和碳酸銨也可得到熱穩定彈性體。
為制備本發明的組合物，可將硅氧烷聚合物和自催化交聯劑混合。接著將水和表面活性劑加入硅氧烷聚合物和自催化交聯劑中，并混合至形成高固含量膠體相。可以使用任何類型的混合設備，包括低剪切混合設備如TurrelloTM、NeulingerTM或RossTM混合機。膠體具有的硅氧烷含量至少為85％。膠體還呈現出優良的儲存穩定性，并可長時間儲存或(若需要)甚至可運輸。
混合后，可將膠體用水稀釋至所需的硅氧烷含量。分散體可長時間貯存并顯示出優良的凝固/熔化穩定性。同時可將分散體進行處理并將水蒸發除去后形成彈性體薄膜。
本領域熟煉技術人員會認識到，可按其它方式制備這些交聯的水包油分散體。例如，可將硅氧烷聚合物和自催化交聯劑混合物加入表面活性劑和水的溶液中，然后使用公開于US5037878和5034455中的膠體磨、均化器、Sonolaters或其它剪切設備進行乳化。
分散體可按上面描述的間歇方法或連續方法形成。若使用連續方法，則低剪切的動態混合機或靜態混合機是優選的。
在本實施方案中，將上述濕分散體制得一天后澆鑄成膜，并使薄膜在試驗之前最少干燥七天。硬度結果通過描述于ASTM C661“Indentation Hardness of Elastomeric-Type Sealants by Means of aDurometer”中的方法得到。通過描述于ASTM D412“VulcanizedRubber and Thermoplastic Rubbers and Thermoplastic Elastomers-Tension”中的方法使用L尺寸等于1.3cm(0.5英寸)的啞鈴形試樣測得拉伸和伸長結果。
采用的透明性試驗方法對由硅氧烷膠體制得的交聯硅氧烷彈性體的透明性定量表征。給出的數值是彈性體的厚度值，即通過如此厚的彈性體可辨認黑體印刷字母。將密封膠通過兩塊隔板之間擠出，隔板的間距為0.25mm至5.1mm(0.01至0.20英寸)。在室溫下放置兩周后，將薄膜放在印有多行無序字母的白紙上。字母變得難以辨認時的測量厚度就是透明度值。最大的讀數表示即使在薄膜的最厚部分處也可辨認字母。
實施例1在實施室混合機(WhipTMMix，即使用200mL或500mL Vac-U-MixerTM的Combination Unit或Power-Mixer；Whip MixCorporation，Louisville，KY)中，將基于硅氧烷聚合物重量計的2份 (氨氧基官能基聚硅氧烷，“AOPS”)混入100份50000mm2/s(厘沲)(Mw110,000)的OH基封端的聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)中。然后混入4.0份50/50的水與TERGITOLTMTMN-6的溶液直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠用20份水和1份5％的乙酸溶液稀釋。
這種配料蒸發水后制得硅氧烷彈性體薄膜，其拉伸強度為68.5kPa(10psi)、伸長率為310％、Shore A硬度計讀數為4。
實施例2在實施例1的實驗室混合機中，重量份數按硅氧烷聚合物計帶2份AOPS混入實施例1的100份PDMS聚合物中。接著混入水和TERGITOLTM溶液直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠用19份水和1份5％的乙酸溶液稀釋。還將1份 (氨烷氧基聚硅氧烷，“AAPS”，Z的平均值為12)混入分散體中。
這種配料經蒸發水后干燥，制得硅氧烷彈性體薄膜，其拉伸強度為144.8kPa(21psi)伸長率為770％，Shore A硬度計讀數為5。
實施例3
在實施例1的相同實驗室混合機中，份數基于硅氧烷聚合物計，將2份AOPS、2份甲基三甲氧基硅烷和1份AAPS與乙酸的1∶1摩爾溶液混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入相同量的水和TERGITOLTM溶液直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠用21份水稀釋。
這種配料經蒸發水后制得不粘彈性體薄膜，其拉伸強度為586.1kPa(85psi)、伸長率為1310％，硬度計讀數為8。
實施例4在相同混合機中，份數基于硅氧烷聚合物計，將2份乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入6.0份水和TERGITOLTMTMN-6的50/50溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠用19.3份水稀釋。
這種配料經蒸發水后制得不粘硅氧烷彈性體。
實施例5在與實施例1相同的實驗室混合機中，將份數基于硅氧烷聚合物的乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入相同量的水和TERGITOLTM的溶液。接著將這種乳膠用去離子水稀釋，達到80％的硅氧烷含量。
將這種配料經蒸發后干燥，制得不粘彈性體，其拉伸強度為551.6kPa(80psi)、伸長率為1151、Shore A硬度計讀數為7。
實施例6在相同的實驗室混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將2份甲基和乙基三乙酰氧基硅烷的50/50混合物混入100份PDMS聚合物中。然后混入相同量的水與TERGITOLTM溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將此乳膠用去離子水稀釋至80％的硅氧烷含量。
將這種配料經蒸發水后制得彈性體，其拉伸強度為358.5kPa(52psi)、伸長率為1160、Shore A硬度計數為4。
實施例7在實施室混合機(Universal Mixing Machine AM501TM，Hauschild&Co.KG，Hamm，Germany)中，份數按硅氧烷聚合物計，將1份甲基和乙基三乙酰氧基硅烷加入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入6.6份的水和AvanelTMS150(PPG Industries，Gurnee，IL)磺酸鹽表面活性劑的35％溶液，直至形成很高固含量乳膠。將這種乳膠用20.4份去離子水稀釋。
將這種配料經蒸發水后制得粘性硅氧烷彈性體。
實施例8在實施例7的實驗室混合機中，份數按硅氧烷聚合物，將2.04份乙烯基三乙酰氧基硅烷加入100份14000mm/s(cs)的OH基封端PDMS聚合物中。然后混入6.6份水和AvanelTMS150磺酸鹽表面活性劑的35％溶液，直至形成很高固含量乳膠。將這種乳膠用20.8份去離子水稀釋。
這種配料經蒸發水后制得不粘硅氧烷彈性體。
實施例9在實施例7的實驗室混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將2.0份三(二甲氨基)甲基硅烷混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入4份水與TERGITOLMLTMN6非離子表面活性劑的45％溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠用17份去離子水稀釋。
當分散體熟化6周時，這種配料經蒸發水后制得輕微發粘的硅氧烷彈性體。
實施例10在實施例1中的實驗室混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.8份甲基二乙烯基二(N-甲基乙酰胺基)硅烷、1.7份(CH3)3SiO(((CH3)Si(ON(CH2CH3)2))O)5((CH3)2SiO)3Si(CH3)3、6.26份MakonTM10非離子表面活性劑和10份水混合，直至形成乳液。這種乳液具有良好的加工性。并經蒸發水后干燥，制得硅氧烷彈性體。
實施例11份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.0份AOPS、2.0份MTM(甲基三甲氧基硅烷)和1.0份AAPS/乙酸混合物(氨基烷氧基聚硅氧烷)與冰醋酸以1g AAPS/0.07gA-cOH的比例混合。然后將此混合物在10L TurelloTMMixer(Turello，Italy)中一起混合。接著混入4.0份的TERGITOLTMTMN-6和水的50/50(重量)混合物，直至形成乳膠。將這種96％硅氧烷含量的水包油(O/W)乳液用21份去離子水稀釋。如此制得80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
對這種材料的凝固/熔化穩定性進行評價。將新制得的材料進行10次凝固/熔化循環。由此硅氧烷膠乳制得的彈性體初始具有的Shore A硬度計讀數為8，拉伸強度為586.1kPa(85psi)、伸長率為1307。由經10F/T次循環后的硅氧烷膠乳制得的彈性具有的ShoreA硬度計讀數為11、拉伸強度為586.1kPa(85psi)、伸長率為1193。
將還未固化，但放置12、14和48周的材料也進行10次凝固/熔化循環。
實施例12與實施例11相同的混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.0份ADPS、2.0份MTM和1.0份實施例11的AAPS/乙酸混合物-起混合。然后混入7.4份Ar-quadTMT-27陽離子表面活性劑(以27wt％的水溶液加入)，直至形成乳膠。將此93％硅氧烷含量的O/W乳液用去離子水稀釋至80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
將這種材料通過10次凝固/熔化循環，未出現凝聚。由此硅氧烷膠乳制得的彈性體具有的Shore A硬度計讀數為10、拉伸強度為262kPa(38psi)、拉伸率為222。
實施例13在與實施例11相同的混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.0份AOPS、2.0份MTM和1.0份實施例11的AAPS/乙酸混合物一起混合。然后混入6.0份與實施例11相同的TERGITOLTM和水的溶液，直至形成乳膠。接著將此96％硅氧烷含量的O/W乳液用13.7份去離子水稀釋。如此制得84％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
再將75％的碳酸鈣(DMYACARBTM3)固體淤漿以不同的量加入此材料中。表1給出得到的結果。下面表中的D、T和E列分別代表硬度計讀數(Shore A)、拉伸強度(kPa)和伸長率。
表11淤漿 總 填料/F/T循環次數 D TE份數 含量％ * PDMS # Shore AkPa ％比078 010 6510.213575 3.386.3 0.38 10 7475.7 900106.783.5 0.76 5 12 648.11148133.381.8 0.95 2 14 593.01024160 82.6 1.14 2 14 544.7 823*＝(硅氧烷＋填料)/總重量實施例14在實施例11的相同混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.0份AOPS、2.0份MTM和1.0份實施例11的AAPS/乙酸混合物一起混合。然后混入與實施例11相同量的TERGITOLTM和水的混合物，直至形成乳膠。接著用21份去離子水稀釋此96％硅氧烷含量的O/W乳液。如此制得80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
將各種填料加入此材料中。表2給出了加入各種填料后彈性體的凝固/熔化次數、硬度、拉伸強度和伸長率。
表2填料 填料F/T D T E總含量 * /PDMS循環sh-AkPa ％％ 比 #ATH S-3a74 0.40 10 22 627.41080ATH S-23b77 0.65 10 24 661.91173Al-Tabc80 1.0 10 24 606.7 780Omya-5d80 1.0 10 25 599.81107Omya-21e80 1.0 10 27 503.3 86710ES Wollasf77 0.65 10 28 882.5 767SparW-44g80 1.0 10 23 565.4 867DicalWB5h70 0.15 10 22 923.91027Siltex44i77 0.60 10 26 820.5 480325Novaj79 0.80 10 26 813.6 760200Novak80 1.0 10 28 717.1 440*＝(硅氧烷＋填料)/總重量a＝三水合氧化鋁SpaceriteTMS-3，1μm1b＝三水合氧化鋁SpaceriteTMS-3，7μm1c＝煅燒氧化鋁Tabular，30-40μm1d＝碳酸鈣OmyacarbTM-5，5μm2e＝碳酸鈣OmyacarbTM-21，21μm2f＝硅烷處理的硅灰石10ESWollastokupTM，3.5μm3g＝重晶石SparwiteTMW-44，12μm4h＝硅藻土DicaliteTMWB-5，6-8μm5i＝無定形熔凝硅石SiltexTM44，8.8μm6j＝Novacite硅石325 NovaciteTM，7-15μm7k＝Novacite硅石200 NovaciteTM，11-19μm71＝Aluminum Company of America，Pittsburgh，PA.2＝Omya Inc.，Proctor，VT.3＝Nyco Inc.，Willsboro，NY.4＝Mountain Minerals；Alberta，Canada.5＝Grefco Inc.，Torrance，CA.6＝Kaopolite Inc.，Union，NJ.7＝Malvern Minerals，Hot Springs，AR.
實施例15制備兩種硅氧烷膠乳。
基料#1在實施例11的混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物、2.0份AOPS、2.0份MTM和1.0份實施例11的AAPS/乙酸混合物一起混合。然后混入相同量的TERGI-TOLTM和水的溶液(45％固含量表面活性劑)，直至形成乳膠。接著用21份去離子水稀釋此96％硅氧烷含量的O/W乳液。如此制得80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
基料#2在10L Turello混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份實施例1的PDMS聚合物和2.0份AOPS一起混合。然后混入4.0份TERGITOLTMTMN-6和水的50/50(重量)混合物(45％固含量表面活性劑)，直至形成乳膠。接著用21份去離子水稀釋此96％硅氧烷含量的O/W乳液，如此制得80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
通過將上面制得的材料與不同填料混合并稀釋至所需的硅氧烷含量制備下列樣品。對于二氧化硅樣品，使用兩種二氧化硅/PDMS比例4.9和9.8。這兩種比例使膠體的總硅氧烷含量(二氧化硅＋硅氧烷)/總重量為52％和54％。
例如，將123g基料#1與33.1g NALCOTM2326膠態二氧化硅和43.8g去離子水混合，如此得到的二氧化硅/PDMS比為4.9％，總硅氧烷含量為52％。
參比是無任何填料的基料#1和基料#2。使用的填料選自下面的膠態二氧化硅、分散的熔凝硅石和不含硅的填料膠態二氧化硅商品名 固含量 表面積穩定化％(m2/g) 離子NalcoTM2326 15 600 NH4+NalcoTMTX8806 30 375 NH4+NalcoTM111515 750 Na+NalcoTM1034A 34 150 -分散的熔凝硅石CabosperseTMS3810 14 380 Na+CabosperseTMS2095 17 200 Na+CabosperseTMA2095 17 200 NH4+不含硅的填料OMyacarbTM-32.5-(碳酸鈣)HydralTM710 6-12 -(三水合氧化鋁)將這些膠乳干燥兩周。然后將所得彈性體薄膜的樣品貯存于稱量盤中，接著放入150℃和200℃的烘箱中。記錄隨時間變化的重量損失。同樣記錄(非膠體)RTV硅氧烷橡膠樣品。表3中給出重量損失數據。
表3150℃. 200℃.樣品 ％填料 3周 12周 3周12周/PDMS份) ％重量損失％重量損失RTV 2.66.56.113.9填料 基料 #1基料 #2150℃.200℃. 150℃.200℃.
3周12周3周12周3周12周 3周12周無3.95.3 6.910.65.0---37.2 47.3膠態二氧化鋁NalcoTM2326 4.93.66.9 4.56.6 .34.54.97.39.8-- -- 2.83.84.28.7NalcoTMTX8806 4.93.64.6 4.76.3 3.13.63.95.69.83.34.3 5.05.9 2.83.74.76.7NalcoTM1034 4.93.95.8 4.75.4*----NalcoTM1115 4.95.913.824.6 69 4.810.7 12.9 79.09.85.315.310.9 68 4.010.3 9.280.0分散的熔凝硅石C1S3810 4.93.74.6 8.458.03.54.4-- 43.59.84.12.3 8.236.43.84.910.3 41.2C A20954.9-- -- 2.53.84.64.8*9.8-- -- 3.23.84.33.9*C S20954.9-- -- 3.44.29.820.4*9.8-- -- 3.95.78.640.91＝CabosperseTM碳酸鈣OmyaTM-3 12 4.3 5.9 19.732.2 4.49.836.6 41.8*80 4.0 14.0 38.040.5 6.227.3 54.0 99.5*＝12周后樣品損壞，所列數據為6周重量損失本實施例清楚地表明，基料#1的參比和具有氨穩定二氧化硅的基料#1或#2與RTV硅氧烷橡膠一樣穩定或比它更穩定。
這些彈性體的物理性質的另一些數據在表4中給出。
D T EShore A kPa ％(RTV對比) 22 7,694.6 1440表4自催化交聯劑＝基料#1配料份數D T E參比 (無填料) 17 765.3 1260CaCO312 22 717.1 114080 26 620.5 1253NalcoTM10344.921 579.2 800NalcoTM11154.933 1,999.51420
自催化交聯劑＝基料#2配料份數 DT E對比(無填料) 3 137.9 580CabosperseTMA2095 4.9 7 206.8 5879.8 201,261.8 1747CabosperseTMS2095 4.9 8 275.8 6879.8 161,048.0 1307CabosperseTMS3810 4.9 11 393.0 9879.8 211,323.8 1293NalcoTM23264.9 25 98611539.8 482,109.8 993NalcoTMTX8806 4.9 13 434.4 9469.8 321,737.5 1367NalcoTM11154.9 18 992.9 13209.8 301,537.5 1120CaCO3 12 5 137.9 56080 5 110.3 320
實施例16轉子—定子型實驗室動態混合機的長度為25.4cm(10英寸)、內徑為3.8cm(1.5英寸)。在其出口處連接一配有稀釋水入口的靜態混合機。同時將配有自催化交聯劑入口的靜態混合機連接到進入混合區之前的聚合物進料管線上。在此情況下，使用二甲基甲基二乙基羥基胺硅氧烷共聚物。
動態混合機本身具有水/表面活性劑混合物入口和聚合物進料口。將自催化交聯劑于靜態混合機之前加入聚合物流中。然后將此混合物加入混合區，同時將表面活性劑/水加入另一入口并加入混合區。開啟轉子并關閉稀釋水，制備96％硅氧烷含量的O/W乳液的透明膠乳。開啟稀釋水制得91％硅氧烷含量的白色、糊狀膠乳。這種材料經蒸發水后形成極輕微的粘性硅氧烷彈性體。
使用如下條件50000mm2/s(cs)Si-OH封端PDMS進料 115g/min自催化交聯劑進料 2.6g/min45％含水TERGITOLTMTMN-6表面活性劑進料 4.4g/min用于稀釋的去離子水進料 7.2g/min轉子RPM900實施例17在10L Turello混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將100份由85％Si-OH封端PDMS、12％單硅烷醇封端PDMS和3％Si-Me3封端PDMS組成的混合物、2.0份AOPS、2.0份MTM、1.0份AAPS和0.076份冰醋酸一起混合。然后混入6.0份TERGI-TOLTMTMN-10和水的50/50混合物(45％的固體表面活性劑)直至形成乳膠。然后將該96％硅氧烷含量的O/W乳膠用21份水稀釋。如此制得80％硅氧烷含量的O/W交聯硅氧烷膠乳。
對于100g樣品，將45.3g上述材料與36.6g Alcoa HydralTM710三水合氧化鋁(ATH)(Alcoa Industrial Chemicals Div，Bauxite，AR)、2.16g JoncrylTM61LV分散體(Tohnson Wax Speciality Chemicals，Racine，WI)、0.25g氨甲基丙醇(AMP-95)(Angus Chemical Co.，Buffalo Grove，IL)和15.7g水混合。如此制得硅氧烷含量為74.2％、ATH/硅氧烷比例為0.97的填充硅氧烷膠乳。將由這種材料制得的彈性體在150℃和200℃下熟化。在150℃下6周后，此材料僅失重3.3％，而在200℃下僅失重10.6％。這可與在150℃下6周失重3.7％、在200℃下6周后失重7.9％的非膠乳DC 3145 RTV硅氧烷橡膠比擬。
實施例18在實施例1的實驗室混合機中，份數按硅氧烷聚合物計，將2份AOPS混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入4.0份水和TERGITOLTMTMN-6的50/50溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將此乳膠稀釋至80％硅氧烷含量的乳液。
此配料經蒸發水后形成硅氧烷彈性體。其透明度值等于2.15mm(86密耳)。
實施例19在實驗室混合機(WipTMMix)中，份數按硅氧烷聚合物計，將2份AOPS、2份MTM和1份AAPS與乙酸的11摩爾溶液混入100份實施例1的PDMS聚合物中。然后混入水和TERGITOLTMTMN-6的50/50溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將此乳膠稀釋至80％硅氧烷含量的乳液。
此配料經蒸發水后形成硅氧烷彈性體，其拉伸強度為703.3kPa(102psi)，伸長率為1664。透明度值等于4.5mm(176密耳)(最大讀數)。
實施例20在實驗室混合機(WhipTMMix)中，份數按硅氧烷聚合物計，分別將0.5、1.0、2.0和3.0份AOPS與100份60000mm2/s(cs)三甲氧基甲硅烷基乙烯封端的PDMS聚合物混合。然后混入4.0份水與TERGITOLTMTMN-6的45％溶液，直至形成很高固含量的乳膠。將這種乳膠稀釋至80％硅氧烷含量的乳液。
這些配料經蒸發水后都形成硅氧烷彈性體。0.5份和1.0份AOPS樣品甚至經11周成熟濕分散體后仍形成粘性彈性體。2.0份AOPS樣品經5周成熟濕分散體后形成不粘彈性體。3.0份AOPS樣品經3.5周成熟濕分散體后形成不粘彈性體。
權利要求
1.一種制備交聯聚硅氧烷分散體的方法，它包括下列步驟將包括粘度為5000至500000mpa·s的硅氧烷聚合物或聚合物混合物、表面活性劑、水和至少一種自催化交聯劑的組分共混，在足夠高剪切下將所述組分混合，使其轉化為膠體相，和任意性地用水稀釋膠體相。
2.權利要求1的方法，還包括于混合前或混合后，加入如下通式的穩定劑的步驟 其中，Me為甲基，Z為3至40的整數。
3.權利要求1的方法，還包括在混合之前加入選自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、原硅酸四乙基酯和原硅酸正丙基酯的原位樹脂增強劑。
4.權利要求1的方法，其中分散體具有某一折射率的交聯硅氧烷相和某一折射率的表面活性劑/殘余水相，并且交聯硅氧烷相的折射率與表面活性劑/殘余水相的折射率相匹配。
5.由權利要求1-4中任何一項方法制得的交聯聚硅氧烷分散體。
全文摘要
一種交聯聚硅氧烷分散體，它包括具有粘度為5000至500000mpa·s的硅氧烷聚合物或聚合物混合物產品與至少一種自催化交聯劑、表面活性劑和水。
文檔編號C08J3/24GK1134948SQ96100258
公開日1996年11月6日 申請日期1996年4月26日 優先權日1995年4月27日
發明者E·J·約弗, D·T·伯格 申請人:陶氏康寧公司