[发明专利]硅烷官能化的化合物及其组合物

说明书

提供了包括硅烷官能化的化合物的组合物。在一个实施方案中，所述硅烷官能化的化合物包括具有从骨架悬垂或充当末端封闭基团的硅烷官能基团的环氧树脂衍生的骨架。可以将包括硅烷官能化的化合物的组合物用于各种应用，包括涂料制剂、粘合剂制剂、复合材料及其组合。

相关申请数据

本申请要求于2014年9月25日提交的美国临时申请第62/055,313号的权益，通过引用将所述申请的全部内容引入本文。

发明领域

本发明涉及硅烷官能化的化合物，其包括衍生自环氧树脂骨架的硅烷官能化的化合物。硅烷官能化的化合物包括具有从骨架悬垂或充当封闭基的硅烷基团的环氧树脂衍生的骨架。本发明还涉及包括所述硅烷官能化的化合物的组合物，可以将其用于许多应用。

背景技术

本领域中已知的许多高性能的涂料、粘合剂和密封剂包括基于环氧化物、环氧基硅氧烷、丙烯酸酯硅氧烷、聚氨酯、多元醇、丙烯酸酯和聚酯的树脂体系。这些体系通常作为两个单独的组分(2K)供应，其中一个组分为树脂且另一个组分为固化剂，在邻近施用前将所述组分混合。

将这些树脂体系用于许多应用，包括涂料、粘合剂、层合体和复合材料。将2K树脂体系用于各种功能和装饰应用，包括地下管道和钢筋的耐腐蚀涂层、电绝缘涂层、设备涂层和汽车部件的罩面漆。这些涂层提供良好的粘合性、硬度和抗冲击性以及对各种化学和腐蚀性环境的保护。然而，这些涂层在暴露至UV辐射、风化或在热、湿条件下使用时可能显示出性能损失。

存在对提供显示出合适的性质(包括，但不限于柔韧性、抗冲击性、易于清洁、优异的粘合性、耐候性及其组合)的树脂组合物的需要。

此外，2K体系必须在与抛弃的任何未使用的部分混合之后不久使用，导致不足的加工和使用。本领域中还存在对提供可以无需事先混合而使用的单组分(1K)树脂组合物的需求，所述组合物具有超常的耐化学性和耐久性。

发明简述

本发明提供了硅烷官能化的化合物，所述化合物包括衍生自环氧树脂骨架的硅烷官能化的化合物，其在本文中也可以被称为“硅烷官能化的衍生物”。本发明还提供了包括这样的硅烷官能化的化合物的组合物。所述化合物和组合物适合用于许多应用，包括但不限于，用于涂料、底漆、粘合剂、电子材料、复合材料及其组合。

在一个方面，本发明提供了硅烷官能化的环氧树脂衍生物，其包括具有用亲核体开环的环氧基的缩水甘油醚单元的环氧骨架和从所形成的骨架悬垂的硅烷基团。在一个实施方案中，包括硅烷官能基团的悬垂基团通过到衍生自环氧基的缩水甘油醚单元开环的悬垂羟基的连接子连接至环氧基骨架。

在一个实施方案中，亲核体包括胺。

在一个实施方案中，悬垂基团包括烷氧基硅烷。在一个实施方案中，悬垂基团包括(烷氧基硅烷)烷基氨基甲酸酯并且经由(烷氧基硅烷)烷基异氰酸酯与衍生自环氧基的缩水甘油醚单元开环的悬垂羟基的反应引入。

在一个实施方案中，包括硅烷官能基团的悬垂基团连接至用于缩水甘油基醚单元开环的亲核体。

在一个实施方案中，亲核体包括烷氧基硅烷官能化的胺。

在一个方面，本发明提供了硅烷官能化的环氧树脂化合物，其包含环氧基团和从环氧基骨架悬垂的硅烷基团二者。经由包括二价连接基分子的扩链反应形成环氧基骨架。所述连接基通过缩水甘油基醚单元开环连接两个或多个环氧基分子。在一个实施方案中，包括硅烷官能基团的悬垂基团通过到沿着衍生自环氧基缩水甘油基醚单元开环的环氧基骨架的悬垂羟基的连接子连接至环氧基骨架。

在一个方面，扩链的环氧树脂化合物经历采用亲核体的末端缩水甘油基醚单元的开环并形成扩链的环氧树脂衍生物。在一个实施方案中，包括硅烷官能基团的悬垂基团通过到衍生自缩水甘油基醚开环的悬垂羟基的连接子连接至环氧基骨架。