[发明专利]肟基硅烷封端的聚合物和由其制备的弹性体

说明书

                      发明背景

发明领域：

本发明涉及可以在室温下固化成稳定弹性体的肟基硅烷封端的聚合物。该聚合物在不同配方的产品中可以提高物理性能如伸长、耐湿性、可变的硫化速度、拉伸和撕裂强度。这种聚合物可用作粘合剂、涂料和密封剂。

先有技术的介绍

本领域熟知，异氰酸酯和硫醇封端的液体聚合物的固化需要用胺类形成脲/氨基甲酸酯或用过氧化物形成二硫化物。氨基甲酸酯和硫醇类聚合物通常都是用于双组分密封剂体系，其中主聚合物成分与固化催化剂或反应性组分基本上是在使用前混合。在这些液体聚合物中引入肟基硅烷后，由于肟基硅烷与湿气的反应性极高，就有利于湿气固化。肟基封端聚合物的室温湿气固化可以避免处理有毒的异氰酸酯和过氧化物。在有机硅密封剂工业上，具有可水解的硅端基的聚硅氧烷经常用于单组分密封剂配方中。暴露于大气中时，聚合物由于湿气作用而快速硫化。由于聚硅氧烷聚合物价格高，所以都希望用价格低的有机聚合物如聚醚、聚酯和聚硫化物作为聚合物主链。

在市售的液体聚合物中，硅烷封端的聚合物最受欢迎，因为它们用湿空气就容易固化，而且气味少、无毒。但是，这些硅烷封端的聚合物由于物理性能差如拉伸和撕裂强度低而使它们的应用受到限制。所以希望能制备出一种有机液体聚合物，该聚合物可以较快的固化速度固化成弹性材料，并且具有耐水解、伸长好、拉伸和撕裂强度高的性能。美国专利3,317,461公开了一种肟基硅烷封端的聚硫化物，制法是使硫醇封端的聚硫与具有可水解基团和至少一个烯烃双键的硅烷反应。这些聚合物固化后由于缺少氨基甲酸酯基而使拉伸和撕裂强度不高。美国专利4,960,844公开了在聚合物链上带有氨基甲酸酯基的硅烷封端的聚合物。连到硅原子上的可水解基团是低级烷基的烷氧基。

本发明的硅烷封端的聚合物在室温和通常的湿度下很容易固化成拉伸和撕裂强度高、压缩变形低的水解稳定的固体弹性体。进行这种固化不需要用催化剂，尽管在本领域都周知有很多催化剂可用来缩短固化时间。本发明的一个目的是提供一种有机液体聚合物，该聚合物用含有酮肟作可水解基团的硅烷封端，当暴露在湿气中时能在室温下固化成橡胶状弹性体或革状的粘合剂。                      发明概述本发明提供平均分子量至少约600的如下式所示的肟基硅烷封端聚合物：式中R是含有聚醚、聚硫醚或聚酯主链的有机聚合物，R¹是二价的有机基团、R²是有至少3个碳原子的亚烷基，X是O或NR⁶，其中R⁶是氢或者是单价低级烷基，Y是硫或S-R⁷-S，其中R⁷是4-12个碳原子的亚烷基硫醚，亚烷基含2～10个碳原子，或如下式所示的取代环己基环基：R³是1～7个碳原子的烷基或1～6个碳原子的烷氧基，R⁴和R⁵各自是1～7个碳原子的饱和直链或支链的烷基如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和戊基，或R⁴和R⁵合在一起形成一个环基，p是2～3，m是0～2，n是1～3，m＋n是3。

本发明还提供一种制备上述肟基硅烷封端的聚合物的方法。预聚物的制法是使羟基封端的聚合物与有机二异氰酸酯反应形成异氰酸酯封端的聚合物。该异氰酸酯封端的聚合物多元醇与烯醇或烯胺反应，得到烯烃封端的聚醚多元醇，该烯醇或烯胺中的烯基相隔至少一个碳原子。然后使烯烃封端的预聚物与二硫醇和乙烯基肟基硅烷反应。

本发明还提供另一种制备上述肟基硅烷封端的聚合物的方法，该方法包括将异氰酸酯封端的多元醇与巯基醇反应形成硫醇封端的聚合物；然后使该聚合物与乙烯基肟基硅烷反应。本发明也提供按配方配制的密封剂、涂料、泡沫体或粘合剂组合物，这些组合物含有上述肟基硅烷封端聚合物与增塑剂、填料和除湿剂以及任选的增粘剂、催化剂、流变改性剂和/或交联剂的混合物。

                优选实施方案详述