劑可通過將所述反應體系加熱至約ll〇°C或更高; 120°C或更高;甚至130°C或更高的溫度而失活。所述催化劑也可通過用水處理所述反應體 系,使二氧化碳鼓泡通過體系;和/或用試劑處理以中和所述氮雜磷川堿化合物而失活。中 和所述催化劑的合適的酸包括,但不限于,無機酸和離子交換樹脂。應當理解,可使用上述 失活操作的一種或多種以使所述催化劑失活。本發明的催化劑提供了較其他類型的催化劑 如酸性粘土(其要求過濾分散于反應介質中的粘土顆粒)的優勢。
[0047] 失活之后,反應體系可根據所希望的或需要處理以除去存在于所述體系中的任何 顏色。這樣的處理可包括過濾樣品例如通過硅藻土床、用炭處理等。
[0048] 可濕固化的組合物
[0049] 本發明提供了一種使用氮雜磷川堿催化劑作為縮合催化劑的可固化組合物。與使 用有機錫化合物,如DBTDL的組合物相比,包含氮雜磷川堿材料的組合物在加速有機硅的 濕氣輔助縮合固化以得到可用作密封劑和RTV(室溫硫化橡膠)的交聯有機硅方面,可顯示 出良好的固化性能。考慮到對有機錫催化劑即將到來的嚴格管制,這些材料的無毒性質使 它們比有機錫催化劑更有吸引力且更實用。
[0050] 在一個實施方案中,本發明提供了一種可固化組合物,其包含含有反應性末端甲 硅烷基的聚合物組分(A);交聯劑組分(B);包含氮雜磷川堿化合物的催化劑組分(C);任 選的促粘劑組分(D);任選的填料組分(E);任選的酸性化合物(F),和任選的輔助組分 出)。
[0051] 所述聚合物組分(A)可為具有反應性末端甲硅烷基的液體或固體基聚合物。所述 聚合物組分(A)沒有特別限制,并且可根據特定目的或預期用途的需要選自任何甲硅烷基 可交聯的聚合物。合適的用于聚合物組分(A)的聚合物的非限制性實例包括聚有機硅氧烷 (A1)或無硅氧烷鍵的有機聚合物(A2),其中所述聚合物(A1)和(A2)包含反應性末端甲硅 烷基。在一個實施方案中,所述聚合物組分(A)可以以所述可固化組合物的約10至約90 重量%的量存在。在一個實施方案中,所述可固化組合物包含約100重量份的聚合物組分 (A)〇
[0052] 如上文所述,所述聚合物組分(A)可包括范圍較廣的聚有機硅氧烷。在一個實施 方案中,所述聚合物組分可包含一種或更多種式(5)的聚硅氧烷和共聚物:
[0053] [(妒3cSi-Z-]n-X-Z-SiR%c (5)
[0054] R1可選自直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈雜烷基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、 直鏈或支鏈芳烷基、直鏈或支鏈雜芳烷基,或其兩種或更多種的組合。在一個實施方案中, R1可選自CfQ。烷基;由C1、F、N、0或S中的一個或多個取代的^-心。烷基;苯基;(:7-(:16烷 基芳基;C7-C16芳基烷基;C2-C2。聚亞烷基醚,或其兩種或更多種的組合。示例性的優選基團 為甲基、三氟丙基和/或苯基。
[0055] R2可為對質子劑如水有反應性的基團。對于R2示例性的基團包括0H、烷氧基、烷 氧基烷基、烯氧基、烷基肟基、烷基羧基、芳基羧基、烷基氨基、烷基酰胺基、芳基酰胺基或其 兩種或更多種的組合。在一個實施方案中,R2選自〇H、C烷氧基、C2-C1S烷氧基烷基、氨 基、烯氧基、烷基肟基、烷基氨基、芳基氨基、烷基羧基、芳基羧基、烷基酰胺基、芳基酰胺基、 烷基氨基甲酸酯基、芳基氨基甲酸酯基或其兩種或更多種的組合。
[0056] Z可為鍵、選自0,可含有一個或多個0、S或N原子的烴類,酰胺,尿烷,醚,酯,尿素 單元或其兩種或更多種的組合的組的二價連接單元。如果所述連接基團Z為經基,那么Z 通過SiC鍵連接至硅原子。在一個實施方案中,Z選自(;-(:14亞烷基。
[0057] X選自聚氨酯;聚酯;聚醚;聚碳酸酯;聚烯烴;聚酯醚;和具有R^SiO^、R2SiO、 fSiO^和/或Si02單元的聚有機硅氧烷,其中R1如上述定義。X可為選自如下組的二價或 多價聚合物單元:硅氧單元,其經氧或烴基連接到末端甲硅烷基上,包含如上所述的反應性 基團R2、聚醚、聚亞烷基、聚異亞烷基、聚酯或聚氨酯單元,其經烴基連接到硅原子上,包含 如上所述的一個或多個反應性基團R2。所述烴基X可含有一個或更多個雜原子例如形成酰 胺、酯、醚、尿烷、酯和/或尿素的N、S、0或P。在一個實施方案,X的平均聚合度(Pn)應當 大于6,例如#說01/2、R2SiO、Ι^?03/2和/或SiO2的聚有機硅氧烷單元。在式(5)中,η為 0-100 ;優選為1,并且c為0-2,優選為0-1。
[0058] 用于單元X的組分的非限制性的實例包括聚氧化烯聚合物,例如聚氧化乙烯、 聚氧化丙烯、聚氧化丁烯、聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物、聚氧化四亞甲基或聚氧化丙 烯-聚氧化丁烯共聚物;乙烯-丙烯共聚物、聚異丁烯、聚氯丁二烯、聚異戊二烯、聚丁二 烯、異丁烯和異戊二烯的共聚物、異戊二烯或丁二烯和丙烯腈和/或苯乙烯的共聚物、或烴 類聚合物如通過將這些聚烯烴聚合物氫化產生的氫化聚烯烴聚合物;通過二元酸如己二酸 或鄰苯二甲酸與二醇的縮合、或內酯的開環聚合制備的聚酯聚合物;由單體如C2_CS烷基丙 烯酸酯的自由基聚合產生的聚丙烯酸酯、乙烯基聚合物例如,丙烯酸酯如丙烯酸乙酯或丙 烯酸丁酯和乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺或苯乙烯的丙烯酸酯共聚物; 通過將以上的有機聚合物與乙烯基單體聚合產生的接枝聚合物;聚碳酸酯;聚硫化物聚合 物;聚酰胺聚合物如通過ε-己內酰胺的開環聚合產生的尼龍6、通過六亞甲基二胺和己二 酸等的縮聚產生的尼龍6-6、通過ε-十二內酰胺的開環聚合產生的尼龍12、共聚聚酰胺、 聚氨酯或聚脲。
[0059] 特別合適的聚合物包括,但不限于,聚硅氧烷、聚氧化烯、飽和烴聚合物如聚異丁 烯、氫化聚丁二烯和氫化聚異戊二烯、或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲聚合 物等。此外,飽和烴聚合物、聚氧化烯聚合物和乙烯基共聚物由于它們的低玻璃轉化溫度是 特別合適的,其提供了在低溫即低于〇°C下的高柔性。
[0060] 式(5)中的反應性甲硅烷基基團可通過采用含有官能團的硅烷來引入,所述官能 團具有經氫化硅烷化通過已知方法與不飽和烴類反應的能力,或通過預聚物中的SiOH、氨 基烷基或氨基芳基、H00C-烷基或H00C-芳基、H0-烷基或H0-芳基、HS-烷基或HS-芳基、 Cl(0)C-烷基或Cl(0)C-芳基、環氧烷基或環氧環烷基團的反應以經縮合或開環反應被連 接至反應性甲硅烷基團來引入。主要的實施方案的實例包括以下:(i)硅氧烷預聚物,具有 可以與硅烷(LG)SiR\R23。進行縮合反應的SiOH基團,由此形成硅氧鍵=Si-0-SiR\R23。同 時釋放出離去基團(LG)與氫的加成產物(LG-H) ;(ii)硅烷,具有能夠經由氫化硅烷化或自 由基反應與SiH基團或硅烷的自由基活化的基團如SiH或不飽和基團反應的不飽和基團; 和(iii)硅烷,包括具有〇H、SH、氨基、環氧基、-C0C1、-COOH基團的有機或無機預聚物,其 可以補償性地與環氧基、異氰酸酯基、〇H、SH、氰酸酯基、羧酸鹵、反應性烷基鹵化物、內酯、 內酰胺或胺反應,即將所述反應性預聚物與有機官能的硅烷連接起來,以產生甲硅烷基官 能的聚合物。
[0061] 適用于方法(i)的硅烷包括烷氧基硅烷,特別是四烷氧基硅烷、^和二烷氧基娃 燒、二-和二乙醜氧基硅烷、二 -和二酬虧基硅烷、二-和二稀氧基硅烷、二-和二駿醜胺基 硅烷,其中,所述硅烷的硅原子上的剩余的殘基為取代的或未取代的烴類。用于方法(i)的 其他非限制性的硅烷包括烷基三烷氧基硅烷,例如乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅 烷、丙基三甲氧基硅烷、氨基烷基三甲氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、甲基或丙基三乙酰 氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三丙烯氧基硅烷、甲基三苯甲酰胺基硅烷或甲基三乙 酰胺基硅烷。適用于在方法(i)下反應的預聚物為SiOH-封端的聚烷基硅氧烷,其可與具 有連接至硅原子的可水解基團的硅烷進行縮合反應。示例性的SiOH-封端的聚烷基二硅氧 烷包括聚二甲基硅氧烷。
[0062] 用于方法(ii)的合適的硅烷包括烷氧基硅烷,特別是三烷氧基硅烷(HSi(0R)3) 如三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和苯基二甲氧基硅 烷。氫氯硅烷在原則上是可能的,但較不理想,歸因于鹵素通過烷氧基、乙酰氧基團等的額 外取代。其他合適的硅烷包括具有可被自由基激活的不飽和基團的有機官能硅烷,所述不 飽和基團如乙烯基、烯丙基、巰基烷基或丙烯酸基團。非限制性實例包括乙烯基三甲氧基硅 烷、巰基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。適用于在方法(ii)下反 應的預聚物包括乙烯基封端的聚烷基硅氧烷,優選聚二甲基硅氧烷,具有不飽和基團的烴 類,其可進行氫化硅烷化或可與包含例如不飽和烴類或-SiH基團的硅烷的相應的有機官 能基團進行自由基誘導的接枝反應。
[0063] 用于將甲硅烷基基團引入烴聚合物中的另一種方法可為不飽和烴類單體與硅烷 的不飽和基團的共聚作用。將不飽和基團引入至烴預聚物可包括,例如,在不含硅的烴部分 聚合后,烯基鹵化物作為鏈終止劑使用。
[0064] 所述硅烷和預聚物之間的希望的反應產物包括以下結構:
[0065] -SiR^O-SiRVCH^CHfSiR1。!^。或(烴)-[Z-SiR、1?23Jn
[0066] 用于方法(iii)的合適的硅烷包括,但不限于,烷氧基硅烷,特別是具有有機官能 基團以對-0H、-SH、氨基、環氧基、-C0C1或-C00H有反應性的硅烷。
[0067] 在一個實施方案中,這些硅烷具有異氰酸酯基烷基基團如γ-異氰酸酯基丙基三 甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧 基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環氧環己基) 乙基三乙氧基硅烷、環氧檸檬苦素基三甲氧基硅烷、Ν- (2-氨基乙基)-氨基丙基三甲氧基 硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基 硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷等。
[0068] 在一個實施方案中,希望選擇封端的胺或異氰酸酯C-Χ)η-Ζ^用于首先進行完 全的混合以及然后進行隨后的偶聯反應。封端劑的實例公開于EP0947531中并且采用雜 環氮化合物如己內酰胺或丁酮肟,或環酮的其他封端程序參考美國專利6, 827, 875,兩者都 通過引用其全文并入本文。
[0069] 用于在方法(iii)下的反應的合適的預聚物的實例包括,但不限于,具有0H基 團的聚亞烷基氧化物,優選具有高分子量(Mw)(重均分子量> 6000g/mol)和小于1. 6的 多分散性Mw/Mn;具有剩余的NC0基團的尿烷如NC0官能化的聚亞烷基氧化物,特別是封 端的異氰酸酯。預聚物選自具有-0H、-C00H、氨基、環氧基團的烴類的群組,其可以與具 有對最終固化有用的另外的反應性基團的相應硅烷的環氧基、異氰酸酯基、氨基、羧酰鹵 (carboxyhalogenide)或鹵代烷基基團互補反應。
[0070] 用于將NC0基團引入至聚醚中的合適的異氰酸酯可包括甲苯二異氰酸酯、二苯基 甲烷二異氰酸酯或二甲苯二異氰酸酯,或脂肪族多異氰酸酯如異佛爾酮二異氰酸酯或六亞 甲基二異氰酸酯。
[0071] 單元X的聚合度取決于固化產物的粘度和機械性能的要求。如果X為聚二甲基硅 氧烷單元,基于數均分子量Mn的平均聚合度優選為7至5000個硅氧單元,優選200至2000 個單元。為了達到> 5MPa的足夠的抗拉強度,> 250的平均聚合度Pg