[发明专利]制备聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷的方法及其用途

说明书

本发明涉及一种通过烷氧基官能化聚硅氧烷与OH封端的齐聚‑或聚亚烷基醚在四‑n‑C₁‑C₆烷氧基钛酸酯作为催化剂存在下的酯交换制备齐聚‑或聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷的方法。可以通过该方法得到的齐聚‑或聚亚烷基醚改性的聚二甲基硅氧烷适合作为消泡剂、润湿剂和涂料配制剂中的添加剂。

本发明涉及一种制备齐聚-和聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷的方法以及可以相应地得到的该齐聚-或聚亚烷基醚改性的聚二甲基硅氧烷作为消泡剂、润湿剂和涂料配制剂中的添加剂的用途。

液体聚合物基组合物(液体体系)，如油漆、印刷油墨和聚合物基液体涂料例如在固体基材的表面上以薄层施用通常成问题，若该液体体系具有高表面张力，而该基材的表面张力低的话。

液体体系通常不仅包含一种或多种聚合物树脂，而且包含一种或多种溶剂或稀释剂以及任选地还有填料、颜料和/或添加剂。现代合成基料体系如环氧树脂、2K聚氨酯体系、聚酯树脂、蜜胺树脂和辐射固化基料具有使得它们与基于氧化干燥脂肪酸或油的传统基料相比具有较高固有表面张力的组成和分子结构。因此，通常与施用基于醇酸树脂或类似氧化干燥油或脂肪酸的传统涂料相比更难将基于这类合成基料体系的液体体系施用于表面。

含水涂料组合物自然尤其具有高表面张力。为了得到高度致密、均匀光滑、美观的表面，必须将流动控制剂体系加入该类组合物中。这些流动控制助剂通过降低该组合物的表面张力以产生该组合物在基材表面上的改进铺展和固化时形成的聚合物薄膜的更好流动而起作用，由此给出光滑表面。考虑到其促进固化时形成的聚合物薄膜的流动的性能，这些助剂降低已知为缩孔的缺陷形成，它们由外部作用杂质或基材表面上的杂质引起。

已知在液体体系中出现的其他现象是起泡和泡沫稳定化。这些性能也与不同界面张力相关且尤其在含水体系如含水涂料组合物中出现。存在于该液体中的聚合物引入气泡并且因此在加工该液体组合物时和在生产光学上吸引人的涂层时存在问题。发现在液体中引入空气特别是在喷雾施涂中是破坏性的。

在表面改性的方法中，尤其是在用表面反应性分子的含水混合物表面改性疏水性基材的方法中，也可能出现可以归因于界面张力不同的不希望效果。因此，存在该含水混合物对疏水性基材的不完全润湿，导致表面反应性分子对该基材的不均匀覆盖。为了对抗这一点，将润湿剂加入液体反应混合物中。

对抗上述问题的许多表面活性添加剂可市购。这些添加剂例如具有促进涂料流动、流平或展开的效果并且它们降低缺陷的形成，具有消泡和/或脱气能力或者可以用作润湿剂。

用于上述目的的已知化合物是有机改性的聚硅氧烷。这类化合物的特别重要代表是齐聚-和聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷。使用这些化合物比较容易通过改变疏水性聚硅氧烷骨架上的亲水性聚亚烷基醚链的长度和组成获得具有不同性能的表面活性聚合物，它们可以用于不同液体体系。因此，齐聚-和聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷是工业上重要的一类化合物并且希望极其容易和经济地得到这些化合物。

现有技术中描述了齐聚-和聚亚烷基醚改性的聚硅氧烷的各种制备方法。这些方法主要涉及H-聚硅氧烷对相应烯丙基醚的氢化硅烷化或H-聚硅氧烷或氯代聚硅氧烷与OH官能化齐聚-或聚亚烷基醚的缩合反应。在其他方法中，使烷氧基官能化聚硅氧烷与OH官能化齐聚-或聚亚烷基醚以烷氧基转移反应—也称为酯交换形式反应。在烷氧基转移中，与硅原子键合的烷氧基在催化剂存在下被另一烷氧基替换。该烷氧基转移例如描述于H.Steimann等，Z.Chem.1977，17，3，89-92的综述文章中。

EP 1739132 A2描述了线性有机聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物的制备，其中聚氧化烯基团经由1,3-亚丙基桥与有机聚硅氧烷的末端硅原子键合。这些共聚物通过烯丙基化合物的铂催化氢化硅烷化制备。

US 3,133,111描述了一种含有烷氧基的有机硅化合物的酯交换方法，实例是烷氧基官能化有机硅氧烷与OH官能化聚氧化烯的反应。作为酯交换催化剂，描述了有机酸与碱的组合。