[发明专利]含甲硅烷基磷酸酯催化剂的可缩合反应固化的有机硅有机嵌段共聚物组合物及所述组合物的制备和使用方法

说明书

相关专利申请的交叉引用和关于联邦政府基金资助研究的声明

根据美国法典第35篇第119(e)节，本专利申请要求提交于2011年3月31日的美国临时专利申请第61/469842号的优先权。美国临时专利申请第61/469842号据此以引用方式并入本文。

技术领域

一种可缩合反应固化的组合物包含具有可水解基团的有机硅有机嵌段共聚物和甲硅烷基磷酸酯催化剂。所述组合物在湿气的存在下固化形成固化产物。可由所述可固化组合物制成不溶于水的亲水性聚合物网络。

背景技术

聚有机硅氧烷组合物通常具有低的表面能并且是疏水的。对于聚有机硅氧烷组合物的一些用途来说，需要亲水性聚合物来赋予聚合物表面被接触该表面的含水液体的改进润湿，而同时保留聚有机硅氧烷的一些有利性质。

JP-A-2001-106781描述了一种通过使聚氧化烯二醇与硅酸盐化合物任选地在酯交换催化剂的存在下反应所获得的硅烷改性聚醚。产物可湿气固化并可用作密封剂或粘合剂。

JP-2007-238820涉及一种亲水性有机聚硅氧烷固化产物及其在涂层中的应用以提供优越的自清洁、抗静电、防污塞和低污染性。它们基于的是具有至少2个硅醇基团和亲水性基团的有机聚硅氧烷，所述硅醇基团能够发生缩合反应以形成固化产物。

聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物（其中使聚氧化烯反应成共聚物的主链）的使用特别可用于经由缩合反应而反应成聚合物网络，该网络具有亲水性质。

发明内容

一种可缩合反应固化的组合物包含：

(A)甲硅烷基磷酸酯，和

(B)聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。

具体实施方式

成分（A）甲硅烷基磷酸酯催化剂

成分（A）为一种甲硅烷基磷酸酯催化剂。所述甲硅烷基磷酸酯催化剂可具有平均式（i）：其中每个下标a为0、1、2或3；每个下标b为0、1、2或3；前提条件是（a+b）之和为3并且下标a具有大于0的平均值。在式（i）中，每个基团A¹独立地为单价烃基。每个A²独立地为氢原子或单价烃基。用于A¹和A²的单价烃基的例子包括但不限于烷基如甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、乙基己基、辛基、癸基、十二烷基、十一烷基和十八烷基；烯基如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基或己烯基；环烷基，例如环戊基和环己基；芳基如苯基、甲苯基或二甲苯基；烷芳基如苄基；和芳烷基如2-苯乙基。或者，下标a具有至少为1的平均值，或者下标a具有大于0、小于2的平均值，并且或者下标a具有1至小于2的平均值。或者，每个基团A¹独立地为1至4个碳原子的烷基基团。或者，每个A²独立地为氢原子或1至4个碳原子的烷基基团。或者，每个A¹均可为甲基。或者，每个A²均可为氢原子。用于成分（A）的甲硅烷基磷酸酯的例子包括三(三甲基甲硅烷基)磷酸酯，其可得自美国密苏里州圣路易斯的西格玛-奥德里奇公司（Sigma-Aldrich Corp.of St.Louis,MO,U.S.A）。

成分（B）嵌段共聚物

所述组合物的成分（B）为具有经由二价原子团连接至彼此的一个或多个聚有机硅氧烷嵌段和一个或多个聚氧化烯嵌段的聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。所述嵌段共聚物包含至少两个硅键合的烷氧基基团。

所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物可具有式PS–(A–PO)_m–(A–PS)_n，其中PO为聚氧化烯嵌段，PS代表聚有机硅氧烷嵌段，A为二价原子团，下标m和n各自独立地具有至少为1的值。所述聚有机硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物包含至少一个式(R’)_q(OR)-SiO_3-q/2的烷氧基取代硅氧烷单元，其中R代表具有1至4个碳原子的烷基基团，每个R’代表具有1至6个碳原子的烷基基团、苯基基团或式–OR的烷氧基基团，并且q具有为0、1或2的值，前提条件是嵌段共聚物中存在至少两个硅键合的基团OR。优选地，所述烷氧基基团选自甲氧基基团和乙氧基基团。或者，每个OR基团均为甲氧基基团。或者，每个OR基团均为乙氧基基团。