[发明专利]使用苯基取代的三官能酮肟硅烷类的可室温固化的聚硅氧烷组合物

说明书

                     发明背景

发明领域

本发明涉及在室温下固化形成弹性产品的单组分聚硅氧烷组合物。更具体而言，本发明涉及具有高伸长，低模量的可室温固化(RTV)的硅橡胶组合物。

现有技术说明

在本领域中已知肟硅烷类。美国专利3,189,756叙述了用于形成单组分室温固化的涂料和嵌缝组合物的肟硅烷类。这类有机硅中间产品以通式(X＝NO)aSiR’_4-a表示。虽然许多出版物叙述了肟硅烷类在RTV聚硅氧烷组合物中作交联剂使用，但是没有公开使用苯基取代的三官能酮肟硅烷的专门用途或优点。“三官能”意指硅烷类含有三个键合到硅原子上的可水解的基团。

美国专利3996184叙述了应用一种二官能酰胺作偶合剂，更具体的说是甲基乙烯基二(N-有机基乙酰氨基)硅烷，应用氨氧基官能(aminoxyfunctional)聚硅氧烷作交联剂，得到一种低模量密封材料。美国专利3,341,486，3,441,583，3,528,941和3,926,199也叙述了这样一类氨氧基官能聚硅氧烷。该体系的缺点是二官能酰胺的可用性有限，而且此中使用溶剂，这也是不希望的。另外，甲基乙烯基二-(N-有机基乙酰氨基)硅烷缺乏足够的颜色稳定性，因为经过较短时间的贮存它就会变暗。

理想的是，寻找一种单组分高伸长低模量的、与各种基材具有优良粘合性的、不使用那样的溶剂或酰胺的、颜色稳定性较好的密封材料。本发明的组合物能够提供不使用溶剂和酰胺的低模量RTV组合物，该组合物使用了苯基取代的三官能酮肟硅烷。

美国专利4,546,017叙述了使用钛螯合物得到改善了粘合性的低模量密封材料。该法难以生产出理想的白色的这类密封材料，因为使用的钛螯合物的存在使密封材料产生黄色调。另外，这类密封材料具有一种钛螯合物从密封材料主体中分离或迁移出的不理想的倾向。本发明的组合物生产对许多应用具有足够粘合性的低模量密封材料，还因为没有大量钛酸盐存在，而大大降低了泛黄，并且没有成份分离出来。本发明的硅烷类还显示了优良的特性，如：贮存期限、粘合性、腐蚀性较低以及气味一般较小。

甲基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷和四-(甲基乙基酮肟基)硅烷是最主要的商业肟硅烷。它们最易于获得作为肟RTV组合物中的交联剂。迄今，用这些肟硅烷得到没有若干缺点的低模量RTV密封材料是十分困难的。最近，得到低模量肟RTV聚硅氧烷组合物的普通方法是加入大量无反应性的或无羟基的聚硅氧烷增塑剂，例如：以三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。不幸的是，使用这样的增塑剂用量，大大增加了密封材料中增塑剂流失的可能性。增塑剂流失是一个缺点，因为它使在砌筑应用中相邻区域难看的污物粘着增加。另一个缺点是，与增塑剂在密封材料内比较，发生增塑剂流失的密封材料还会变硬，并且使模量增加较大。另外，硬化在粘着界面可产生较大的应力，危及对粘合对象的砌合，即：粘合。还有，使用大量增塑剂常常引起密封材料的脱粘时间和挂胶时间增长。这使在固化期间，假若发生移动时开裂的可能性增加。与在相似组合物中应用甲基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷、四(甲基乙基酮肟基)硅烷或其结合相比较，应用苯基取代的三官能硅烷类能够得到低得多的模量，并且仍得到比较好的固化曲线。在类似配制剂中，在相同或较低增塑剂用量下，即能够得到这些结果。

用甲基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷做单用交联剂，使用十分少量的锡催化剂，能够生产一种低模量密封材料。然而，这种配制剂(因为其脱粘时间和挂胶时间长)固化曲线不理想，在固化期间更可能开裂，严重限制了实用性，能将甲基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷/乙烯基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷组合与低用量锡催化剂一起使用，但是，所得的密封材料与使用本发明的苯基三官能酮肟基硅烷的类似配制剂比较，前者伸长较低，100％伸长下模量较高。对于四-(甲基乙基酮肟基)硅烷和乙烯基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷或甲基三-(甲基乙基酮肟基)硅烷的组合，一般亦同样如此。因此，本发明的RTV聚硅氧烷组合物提供的一种密封材料具有相同或较低的固化曲线，包括：结皮时间、脱粘时间和刮痕时间，但是同时具有高得多的断裂伸长和低得多的模量。该相同组合物也具有理相的固化曲线，因为通常发现结皮时间长、刮痕时间短。在应用中，就用工具加工密封材料和其工作时间而论，结皮时间长是理想的。相对于结皮时间，刮痕时间短也是理想的，因为这样势必提供对密封材料在固化期间因移动而开裂的抗裂性。