[发明专利]含有硅烷基的支化聚合物

说明书

本发明涉及一种含有硅烷基团的支化聚合物，其平均每分子具有至少2.1个硅烷基团，其来自以下物质按照化学计量比为每摩尔当量的异氰酸酯基团至少1摩尔的氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的比例的反应：(i)含有异氰酸酯基团且NCO含量在0.7重量％至4重量％范围内的聚合物，其由至少一种单体二异氰酸酯与至少一种聚醚多元醇以NCO/OH摩尔比为至少1.5/1的比例反应获得，(i i)至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷。所述含硅烷基团的聚合物在室温下是储存稳定的液体并且易于处理，并且使得可固化组合物具有优异的加工性能、快速固化、高强度以及良好的延展性，并且具有令人惊奇的良好热稳定性。它特别适合作为可借助水分固化的密封剂、粘合剂或涂料的组分，所述可湿固化的密封剂、粘合剂或涂料特别另外包含含有硅烷基的另外的聚合物，特别是直链聚合物。

技术领域

本发明涉及含硅烷基团的聚合物及其在可固化组合物，尤其是湿固化粘合剂、密封剂或涂料中的用途。

现有技术

含有硅烷基的聚合物，也称为硅烷官能的或硅烷封端的聚合物，已知作为湿固化粘合剂、密封剂或涂料的成分。

已知有各种制备含硅烷基团的聚合物的途径。一方面，存在所谓的MS聚合物，其通过烯丙基醚封端的聚醚多元醇的氢化硅烷化获得；另一方面还有所谓的SPUR聚合物，其由异氰酸基硅烷与聚醚多元醇的反应获得；最后，还有来自氨基硅烷或羟基硅烷与来自聚醚多元醇和单体二异氰酸酯反应的含异氰酸酯基团的聚合物反应的含硅烷基团的聚合物。

后者在机械性能方面，特别是良好的强度与高延展性方面是最令人感兴趣的。用作其制备的起始材料的含异氰酸酯基团的聚合物通过使单体二异氰酸酯和聚醚二醇以约2/1的NCO/OH比反应来制备，例如在US 6,545,087或US 9,790,315中所述那样。它们含有相当大量的单体二异氰酸酯和其中两个或更多个聚醚二醇通过单体二异氰酸酯连接的扩链聚合物。由于这些副反应成分，由此获得的含有硅烷基团的聚合物具有高粘度，因此它们通常用少量增塑剂稀释以便在室温下更容易处理。然而，包含这些含有硅烷基的聚合物的组合物在固化后，尤其在80或90℃或更高的温度下，表现出不良的热稳定性。

还已知的是来自聚醚三醇与异氰酸基硅烷的反应的含有硅烷基的聚合物，例如来自US 2014/187705的。这些聚合物的粘性明显降低，但强度和延伸性明显降低，并且固化后的热稳定性同样不令人满意。

发明概述

因此，本发明的目的是提供含有硅烷基的聚合物，其除了高强度和良好的延展性之外，还允许在固化之后有改善的热稳定性。

该目的通过权利要求1所述的含有硅烷基的支化聚合物实现。其由含有异氰酸酯基的聚合物与氨基、巯基或羟基硅烷以相对于异氰酸酯基的化学计量比为至少1/1的比例反应获得，所述含有异氰酸酯基的聚合物由聚醚三醇制备。本发明的含硅烷基团的聚合物不含异氰酸酯基团。它是支化的并且每个分子平均具有多于两个硅烷基团。它优选用于另外包含至少一种其它的、特别是直链的含硅烷基团的聚合物的可固化组合物中。令人惊奇的是，它显著改善了组合物的热稳定性，而没有引起组合物强度和延展性的任何明显损失。

在一个优选的实施方案中，单体二异氰酸酯是IPDI。因此，存在具有特别低粘度的聚合物，其在室温下甚至在没有很大过量的NCO和随后单体的除去的情况下也能容易地处理。它们能够实现特别好的加工性能和改进的固化后的热稳定性。

在另一优选实施方案中，单体二异氰酸酯是4,4'-MDI，和含异氰酸酯基团的聚合物是在NCO/OH比至少3/1的比例下制备的，随后除去未反应的单体二异氰酸酯。尽管这种含有硅烷基的支化聚合物明显更粘稠，但在室温下仍易于处理，并且当与含有硅烷基的直链聚合物一起用于可固化组合物中时，不仅允许改善的热稳定性，而且允许显著增加的强度而不损失延展性。