[发明专利]自粘性热交联单组分聚硅氧烷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及保存期限长的自粘性热交联单组分聚硅氧烷组合物(Siliconzusammensetzungen)、由其制得的聚硅氧烷弹性体及其在制备复合模制件(Formteil)上的用途。

背景技术

众所周知，交联的聚硅氧烷弹性体对许多底材(如塑胶、金属及玻璃)的粘着力很低，亦即若加成-交联聚硅氧烷弹性体材料涂敷在底材上，随后加以交联，所形成的聚硅氧烷弹性体通常极容易自底材表面剥离，亦即施加很小拉力即可剥离；甚至亦常发现聚硅氧烷弹性体自底材自行脱落的现象。但在许多应用场合下，聚硅氧烷弹性体对底材强固、耐久的粘着力非常重要。为达到底材与聚硅氧烷弹性体间的强固粘合效果，曾采取过许多特别措施。

原则上，在涂敷交联聚硅氧烷弹性体组合物之前，将底材或底材表面的化学和/或物理特性加以适当改良，聚硅氧烷弹性体/底材层制品的粘着强度可得以提高。例如，用粘着促进剂(亦即底漆)将底材表面加以预处理，将底材表面进行等离子体处理，在底材内混以特别添加剂，控制底材的形态，增加其表面粗度等，均可达到这一目的。这类措施的缺点是：需要另外增加加工步骤或底材的特性必须符合某些特殊需求。

另外，在高温交联系统中，以控制的方式改变加成-交联聚硅氧烷弹性体材料的化学和/或物理特性，可增加聚硅氧烷弹性体/底材复合体的粘着强度。许多已知的粘着促进剂，与未经交联的聚硅氧烷原料混合时，所得聚硅氧烷弹性体会自行粘着在不同的底材上。这类化合物内含有反应性高的官能基，例如烷氧基、环氧基、羰基、氨基等，该类基团通常是如此选择，使得粘着促进剂与底材以及聚硅氧烷弹性体成分均可反应。尽管此类粘着促进剂可省去底材的预处理等工作，但所得粘着强度时常不能符合所设定的要求。另外，随此类粘着促进剂含量的提高，粘着强度随之增加的程度是受到一定限制的，因为粘着促进剂内所含的反应性高的基团对性能特性(例如保存期限、交联特性(抑制)、毒性安全等)具有不良影响；因此，人们感兴趣的是尽量减低粘着促进剂。

欧洲专利EP-A-686 671中公开了一种无需特别粘着促进剂的自粘性加成交联材料，因为该加成-促进组分是一有机氢聚硅氧烷，其每个分子平均具有至少两个SiH基，且其单价硅-键合基团是由至少12mol％具有一芳香环的烃基所组成，或该加成-促进组分是一种化合物，该化合物的每个分子平均至少具有一个SiH基，且含有一个由两个芳香环所组成的基，这两个芳香环是由-R¹³R¹⁴Si-、-R¹³R¹⁴SiO-、-OR¹³R¹⁴SiO-或-R¹³R¹⁴SiOR¹³R¹⁴Si-彼此隔开，R¹³及R¹⁴是单价烃基。该粘着促进组分可同时是所述聚硅氧烷弹性体材料的交联剂。利用此组合物可达到对有机塑胶(尤其是ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的优良粘着作用，同时亦可容易地自金属硫化模(镀铬或镀镍钢模或铝合金模)脱模。但在含SiH、粘着促进组分内，＞12mol％高含量的含芳香环的基可造成与加成-交联聚硅氧烷弹性体材料的其他组分非常不相容。如此则导致储存期间的部分分离(渗出)，使用前，含有组分的成分需要再加以均质化。这种不相容性(由未经交联材料的乳状模糊可足以证明)亦可在所制聚硅氧烷弹性体部件透明度大幅减低而显现出来。若粘着促进组分同时兼作聚硅氧烷弹性体组合物的交联剂，这种不相容性将导致妨碍硫化作用，因而造成不均匀的网状组织及较差的机械硫化性能。为克服该等硫化作用的困扰，除粘着促进、含SiH组分之外，必须使用一种与聚硅氧烷弹性体材料完全相容的含SiH交联剂，但如此可造成其他缺点(例如较高的压缩定型值，粘着促进组分较易发生渗出现象)。含SiH、粘着促进组分内，＞12mol％高含量的含芳香环的基亦可导致聚硅氧烷弹性体材料的结构性粘度及触变性大幅变化，这是许多应用场合(例如注射成型或液体聚硅氧烷橡胶)所不期望的。另外，此处所述及的聚硅氧烷混合物的保存期限非常短暂，所以铂催化剂的计量加入或与H-硅氧烷的混合作用只可在硫化作用前数分钟至数小时实施。最后，此组合物对金属的粘着作用仍不够强。

欧洲专利EP-A-875 536中公开了一种自粘性加成交联聚硅氧烷橡胶混合物，其显著优点为：

a)SiH交联剂含有至少20个SiH基(其余的基团为饱和脂族型)，