[发明专利]可水解聚醚单硅烷增塑的单组分可湿致固化硅烷密封剂

说明书

可湿致固化树脂组合物包括一种或多种聚甲硅烷基化聚醚和一种或多种聚醚单硅烷的混合物。所述聚醚单硅烷每分子具有一个可水解硅烷基团，并且所述可水解硅烷基团具有至少两个可水解取代基。所述聚醚单硅烷是一种有效的增塑剂和降粘剂。尽管存在所述聚醚单硅烷，但所述树脂组合物固化形成具有适用的拉伸和伸长性质的固化密封剂。

本发明涉及含有可水解聚甲硅烷基化化合物的可湿致固化密封剂。

含有可水解硅烷基团的化合物可参与缩合反应，由此硅烷基团与水反应形成硅烷醇官能团，硅烷醇官能团可彼此进一步缩合以产生硅氧烷(Si-O-Si)键。由于此反应可以在室温下进行，并且以大气湿度作为水源，所以这一反应是适用的聚合物固化机理。已经建立了一类利用这种固化机理的密封剂材料。密封剂包括一种或多种具有两个或更多个可水解硅烷基团的液体反应性组分。固化后，这些密封剂形成弹性体聚合物。

固化后的密封剂的作用是封闭流体如水或空气可能穿透的小间隙。一旦使用，密封剂通常会长时间保持就位，并且必须在其使用期限内保持密封。在此期间，由于材料的热膨胀和收缩、振动力、沉降以及其他小的运动，密封间隙的宽度可能会显著变化。

为了适应这种运动，固化的密封剂应具有高伸长率和低拉伸强度。伸长是需要的，因此密封剂不会随着时间的推移而裂开或与基材分离。低拉伸强度是合乎需要的，因此基材的移动不会受到不适当的限制。通常用增塑剂配制密封剂以增加其伸长率和/或降低拉伸强度。增塑剂也倾向于降低未固化密封剂的粘度。

增塑剂一般是甲硅烷基化组分的溶剂。增塑剂的特点是具有高沸点温度、高闪点和低蒸气压。常用的增塑剂包括邻苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸酯、各种磺酸酯化合物、环氧化植物油、脂肪酸酯、偏苯三酸酯、磷酸酯和其它羧酸酯。

随着时间的推移，这些增塑剂可以从固化的密封剂中分离出来。增塑剂的损失会影响固化密封剂的性能，导致其中包括所需伸长率的损失。塑化剂损失时也会导致收缩和脆化。这些现象促使密封剂失效。损失的增塑剂通常会逃逸到空气中，产生气味并造成暴露于人类和动物的问题。增塑剂可能会重新沉积在其他表面上，造成窗户雾化并产生其他污染问题。

由于常规增塑剂存在这些问题，需要提供一种增塑可湿致固化硅烷密封剂的替代方法。

本发明的一个方面是一种可湿致固化树脂组合物，包含

a)至少一种具有至少1000之数均分子量和每分子至少两个可水解硅烷基团的液体聚硅烷化合物；和

b)基于组分a)和b)的总摩尔数，20到95摩尔％的至少一种液体聚醚单硅烷化合物，其具有链段重量为至少200道尔顿的聚醚链段并且每分子恰好一个双官能或三官能可水解硅烷基团。

本发明还是包含第一方面的树脂组合物和c)至少一种硅烷醇催化剂的密封剂组合物。

聚醚单硅烷化合物用作非常有效的反应性增塑剂。其硅烷基团参与硅烷醇固化反应，并且单硅烷化合物因此并入到树脂组合物固化时形成的聚合物网络中。因此，避免了短效增塑剂的问题。

树脂组合物的组分a)是一种或多种液体(在室温下)聚硅烷化合物。这些聚硅烷化合物具有至少1000的数均分子量，并且每分子具有至少两个可水解的硅烷基团。数均分子量可以是例如至少2000，至少4000，至少8000或至少10,000，并且可以高达30,000，高达20,000或高达15,000。聚硅烷化合物每分子可具有6个或更多个可水解硅烷基团，但优选具有2到4个，特别是2或3个这样的基团。

可水解硅烷基团是含有硅原子和至少一个与硅原子键合的可水解取代基的基团。聚硅烷化合物(组分a)的可水解硅烷基团可含有1、2或3个可水解取代基。硅原子通过不可水解的键键合到化合物的其余部分。