[发明专利]有机基硅氧烷组合物

说明书

[0001]本发明涉及在稀释剂存在下开环聚合有机基硅氧烷聚合物，和含所得聚合物的组合物。

[0002]在相应的二有机基二氯硅烷水解中形成且可以简单的方式通过蒸馏分离的环状硅氧烷在硅氧烷工业中是重要的中间体，因为它们可在制备高分子量线型聚二有机基硅氧烷中用作主要结构嵌段。优选用作聚合物结构嵌段的环硅氧烷典型地在环硅氧烷环内平均具有3-10个硅原子，实例包括六有机基环三硅氧烷和八有机基环四硅氧烷。典型地，环硅氧烷及其混合物单独或者与合适地封端的线型聚二有机基硅氧烷一起经历聚合工艺，所述聚合工艺牵涉通过在催化剂例如酸或碱存在下反应使环硅氧烷开环。在聚合反应过程中建立所需的高分子量化合物和环状化合物混合物之间的平衡。所得平衡主要取决于硅氧烷的性质和用量、所使用的催化剂和反应温度。通常在不存在溶剂的情况下进行这种聚合工艺，但过去在溶剂内(例如极性和非极性有机溶剂)或者在乳液内制备。然而，不推荐使用溶剂和或乳液，这是因为在反应完成之后需要复杂的工艺除去它们。典型地，使用封端剂增加官能团并调节聚合物的分子量。

[0003]已知各种催化剂用于聚合环硅氧烷。实例包括碱金属氢氧化物例如氢氧化钾或氢氧化铯，碱金属烷醇盐，或碱金属氢氧化物和醇的络合物，碱金属硅烷醇化物例如硅烷醇化钾或硅烷醇化三甲基钾，卤化磷腈(有时称为酸性磷腈)，磷腈碱，和例如US3433765中所述由四烷基氢氧化铝与硅氧烷四聚体反应衍生的催化剂。在反应终止之后，以合适的方式中和催化剂，和视需要可汽提低分子量成分。

[0004]已知磷腈碱是极强的碱。在文献，例如Schwesinger等人的Liebigs Ann，1996，1055-1081中公开了许多磷腈碱及其合成路线。在Molenberg和Mller，Macromol Rapid Commun.16，449-453(1995)中公开了在实验室规模上使用磷腈碱催化剂用于环硅氧烷的开环聚合。在甲醇存在下，在甲苯溶液内聚合八甲基环四硅氧烷(有时称为“D4”，其中D表示-Si(CH₃)₂-O-单元)，且所使用的磷腈碱为在己烷内的1摩尔溶液。通过磷腈碱使甲醇去质子化，形成引发反应的甲醇盐离子。Van Dyke和Clarson在Poly Prep ACS Div Polym Chem1996，37，668中使用类似的反应体系制备四苯基四甲基环四硅氧烷，一种D4的苯基甲基类似物。A W.Karlin和S.N.Borissow(Plaste undKautschuk 13(1966)3，p.161/165)公开了在酸和碱催化剂(基于硫酸铝或碱金属硅烷醇化物)辅助下，制备高分子量聚二有机基硅氧烷，其中它们优选酸聚合。这可在低温(100℃)下进行，且要求较长时间段(6-8小时)建立平衡，结果有助于工艺控制。EP0860459公开了制备硅氧烷-填料混合物的方法，该方法包括在填料和水存在下，用磷腈碱进行环硅氧烷的开环聚合。

[0005]可通过使用中和剂终止聚合，所述中和剂将与催化剂反应，使之不具有反应性。在大多数情况下，优选通过合适的分离方法，例如过滤，从所得聚合物产物中除去催化剂残余物。

[0006]未固化聚合物的流变性能主要是其粘度的函数。一般地，聚合物的粘度越低，则含该聚合物的未固化的组合物的挤出速度越高。未固化的聚合物的粘度与聚合物的分子量和聚合物链的长度(通常定义为聚合度(dp))直接相关。未固化聚合物的粘度也是掺入这种聚合物的组合物例如密封剂组合物的数种物理性能的主要影响因素，当随后固化这种组合物时。

[0007]固化成弹性固体的有机基硅氧烷组合物是公知的，且可生产这种组合物，或者在室温下、在湿气存在下固化或者在施加热量下固化。典型地，通过在一种或多种填料和固化催化剂存在下，混合具有反应性端基的聚二有机基硅氧烷基聚合物与合适的硅烷(或硅氧烷)基交联剂，获得在室温下、在湿气存在下固化的这些组合物。典型地以在室温下暴露于大气湿气下时可固化的单部分组合物或者当在室内条件下混合时可固化的两部分组合物形式制备这些组合物。