[发明专利]天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷、其制备及其用途

说明书

本发明涉及天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷，其在制造使用多异氰酸酯交联剂的固化性组合物中、特别是在制造涂料组合物中的用途，由所述固化性组合物获得的固化的组合物和包括所述固化的组合物的制品。

技术领域

本发明涉及天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷，其在制造使用多异氰酸酯交联剂的固化性组合物中、特别是在制造涂料组合物中的用途，由所述固化性组合物获得的固化的组合物和包括所述固化的组合物的制品。

背景技术

含有其中骨架含有氨基甲酸酯和/或脲基团的反应性聚氨基甲酸酯和聚脲聚合物的聚合物涂料体系在本领域中公知作为被用于建筑、海洋、工业和汽车领域中的各种各样商业应用中的韧性且耐久性组合物。尽管基于聚氨基甲酸酯或聚脲的涂料组合物有高性能特性，但是这样的体系非常经常需要另外调节弯曲强度、伸长率、冲击柔韧性和耐化学性。聚硅氧烷在本领域中公知为能够改善聚氨基甲酸酯和聚脲涂料体系的室外耐久性和耐化学性的结构增韧剂和抗冲击性改性剂。然而，由于聚硅氧烷与多元醇或多元胺低的相容性以及聚硅氧烷对聚脲和/或聚氨基甲酸酯固化化学低的反应性，将聚硅氧烷直接引入到聚脲或聚氨基甲酸酯基质中是不容易的。

用包括但不限于羟基官能团、胺官能团、硫醇官能团等的不同官能团改性的聚硅氧烷聚合物是本领域技术人员已知的。伯、仲或叔氨基官能的烷氧基硅烷已经被用于改性聚硅氧烷聚合物。然而，由于氨基官能团对多异氰酸酯型交联剂非常高的反应性，将这些氨基硅烷改性的聚硅氧烷聚合物直接应用于双组分聚脲或聚氨基甲酸酯体系中是不实际的。典型地，这样的高反应性导致涂料组合物的过早凝胶化，这导致双组分涂料体系具有不可接受的混合适用期(有效期，pot life)。

将天冬氨酸酯官能的硅烷和经天冬氨酸酯官能的硅烷改性的预聚物应用于涂料胶粘剂和密封剂中是本领域中已知的。例如美国专利6,001,946公开了聚天冬氨酸类硅烷封端的聚氨基甲酸酯预聚物(其中烷氧基甲硅烷基端基与水分反应以使该聚氨基甲酸酯预聚物交联)可用于配制胶粘剂和密封剂。这些聚天冬氨酸类硅烷封端的聚氨基甲酸酯预聚物在基于聚氨基甲酸酯和聚脲的涂料配制剂(配方，配制，formulation)中不提供柔韧性方面的改善并且具有在低温下提供脆性组合物的Tg。

还已知天冬氨酸酯官能的硅烷的其它用途。例如，美国专利No 9,085,712公开了两部分(双组分)组合物，其中一个部分含有聚硅氧烷，例如甲氧基封端的聚硅氧烷、含有天冬氨酸酯的硅烷和任选的可水解的硅烷，并且第二个部分含有多异氰酸酯和催化剂。该两部分组合物具有若干限制，例如，所述聚硅氧烷具有非常有限的与有机树脂的混溶性，这使得将聚硅氧烷与多元醇组合应用是有问题的。

还已知天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷。例如，U.S.2016/009971A1和CN104312398B公开了天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷，其不含有反应性烷氧基甲硅烷基官能团。这些天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷不能够通过反应性烷氧基官能团的水解和缩合反应而交联且无法化学结合(键合)至金属基底。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了特定的天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷，其具有反应性和适用期的适当平衡。这样的特定的天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷提供：(i)与聚脲以及聚氨基甲酸酯涂料体系非常良好的相容性；(ii)具有改善的机械性质和耐化学性的聚脲和/或聚氨基甲酸酯涂料组合物；(iii)具有对于本领域中已知的标准双组分聚脲和/或聚氨基甲酸酯涂料组合物而言所典型的适用期的双组分湿涂料材料。

因此，本发明的一个目的是提供天冬氨酸酯官能的聚硅氧烷，其在基于多异氰酸酯的固化用组合物中具有足够的反应性和适用期，是与聚脲和/或聚氨基甲酸酯涂料组合物相容的并且容许聚脲和/或聚氨基甲酸酯组合物具有改善的弯曲柔韧性、抗冲击性、伸长率和耐化学性，并且其为金属基底提供改善的抗腐蚀性。