[发明专利]包含填料并通过缩合交联的单组分聚有机硅氧烷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含填料的单组分有机硅组合物，其在不存在湿气的条件下可稳定贮存，并且在环境温度(例如5-35℃)和水(例如环境湿气)的存在下通过缩聚交联成弹性体。这些组合物有时被称为EVF-1，表示可冷硫化的单组分弹性体。

背景技术

通过缩聚可冷硫化的弹性体配制剂通常包含有机硅油、交联剂R_bSi(OR′)_4-b(其中b＜3)、缩聚催化剂、增强填料和任选的其它添加剂，该有机硅通常为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，具有羟基化末端，任选地被硅烷预官能化，从而具有Si(OR)_a末端，该缩聚催化剂通常是锡盐或钛酸烷基酯，所述任选的其它添加剂例如是填料、粘合促进剂、着色剂、杀生物剂等。在交联过程中，大气湿气使得能够发生缩聚反应，从而形成弹性体网络。

这样的弹性体可以在广大的应用领域中使用，例如胶粘、密封和模塑。最具前景的是胶料(mastics)、胶粘剂或涂料(其借助空气湿气交联)形式的单组分产品(EVF-1)。

这类EVF-1作为密封、胶接和/或组装材料等尤其被用于建筑、汽车工业和家用电器工业中。这些单组分有机硅材料(糊状)的流变性能在这些应用中备受关注。其耐候性和耐热性、低温柔韧性、使用简便性和在与空气湿气接触时原位快速交联/固化的性能也同样重要。

在进行固化时，所述材料首先形成表皮(表面固化，其速度用表皮形成时间SFT测量)，然后核心继续进行交联直到硬化完成(核心固化)。固化动力学性能是评价EVF-1的基本标准。因此极其有利的是可以得到具有尽可能快的固化动力学性能的核心的可交联组合物。

常规采用的交联催化剂是钛化合物或钒化合物。已知钛化合物会导致组合物具有慢的表面固化速率。已知使用钒化合物可发生更快速的表面固化。然而，核心的固化并不总是最佳的。本发明的作者特别发现，基于碳酸盐的填料的存在会干扰用钒化合物催化的EVF-1组合物的交联。这种干扰特别表现为慢的核心固化。

另外，其反应性基团是烷氧基类型基团的EVF-1所具有的交联动力学性能远远慢于具有醋酸或肟类型基团作为反应性基团的EVF-1。

发明内容

本发明的目的因而在于提出解决上述问题的方案，以便提供具有填料(包括基于碳酸盐的填料)的单组分有机硅组合物，其在环境温度和湿气的存在下能以良好的状况通过缩聚作用交联成弹性体。

本发明的另一目的在于加速具有烷氧基类型反应性基团的EVF-1的交联动力学性能。

尤其是，根据本发明的组合物必须能够以快速的固化动力学性能交联，包括快速的表面固化动力学性能和良好的核心固化。特别地，力求达到表皮形成时间小于15分钟，优选小于或等于10分钟。

本发明的另一目的在于提供在交联过程中不释放有毒挥发性产品的这样一类组合物。

这些目的以及其它目的都是通过结合使用钒化合物和钛化合物作为聚有机硅氧烷(POS)组合物的交联反应催化剂或促进剂来实现的，所述组合物在不存在湿气时可稳定贮存，该组合物包含填料并且在水存在下交联形成弹性体，组合物中的POS是非羟基化的可交联线型POS，其具有烷氧基、肟、酰基和/或烯氧基类型的官能化末端，优选烷氧基类型。本发明并不排除存在少量的具有OH基团的POS，也就是说该含量为低于10μmol OH/克组合物。实际上，这些POS可来源于具有羟基化末端的POS与适宜交联剂在官能化催化剂存在下进行的官能化反应，并且一些带有羟基化末端的POS链仍可保留。优选地，本发明的POS完全不含羟基化末端。

因此本发明涉及一种单组份聚有机硅氧烷(POS)组合物，其在不存在湿气的情况下贮存稳定，并且在水存在下交联得到弹性体，该组合物包含至少一种可交联线型聚有机聚硅氧烷POS、填料(增强和/或半增强和/或增容填料)和交联催化剂，该POS具有非羟基化的官能化末端，特别是烷氧基、肟、酰基和/或烯氧基类型的末端，优选烷氧基类型的末端，该组合物基本上或完全不含羟基化POS，即尤其为低于10μmol OH/克组合物，并且其特征在于该催化剂包含钒化合物和钛化合物。

钛和钒化合物发挥协同作用，产生快速的表面和核心固化动力学性能，即使当POS为烷氧基类型的POS和/或存在碳酸盐类型的半增强填料时。

在一个优选实施方案中，所述组合物的特征在于它包含：

-A-至少一种下式的可交联线型聚有机聚硅氧烷A：

其中：