專利名稱：包含含氨基甲酸酯基團(tuán)的硅烷基化聚合物的可固化材料、及其用于密封劑和粘結(jié)劑的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含含有氨基甲酸酯基團(tuán)的反應(yīng)產(chǎn)物并且從甲硅烷基聚醚和含有異 氰酸酯基團(tuán)的化合物可得到的新型可固化材料的用途，所述可固化材料用于表面改性和表 面涂層，用于制備密封劑、粘合劑和粘結(jié)劑，以及用于聚氨酯系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及所述可固 化材料的制備方法。
背景技術(shù)：
對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，有許多按照應(yīng)用的具體領(lǐng)域調(diào)整的已知類型的可固化材 料或反應(yīng)性預(yù)聚物。在所有的情況中，化合物需要包含反應(yīng)性的、可固化的和/或可交聯(lián)的 官能團(tuán)，例如，環(huán)氧化物、氨基、羥基、異氰酸酯、丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基或甲硅烷基基團(tuán)。 在這些非常不同類型的預(yù)聚物中，具有甲硅烷基基團(tuán)和/或異氰酸酯基團(tuán)的濕氣_固化系 統(tǒng)具有顯著的經(jīng)濟(jì)重要性。在反應(yīng)性可固化材料的最重要的應(yīng)用中是它們作為粘合劑、密封劑、粘結(jié)劑或表 面改性劑的用途。對于本發(fā)明，改性還包括表面涂層，其通常是全面涂層，例如在油漆和油墨的情況 中，和/或在防水劑中。相似地，可用表面改性處理的基底是多樣的。除了相當(dāng)平的載體材料例如金屬、混 凝土、塑料、木料或玻璃之外，還有固體顆粒、纖維和例如紡織物，通過對它們涂抹薄層進(jìn)行 表面改性。因此，對無機(jī)顆粒、宏觀的無機(jī)表面和無機(jī)纖維的表面進(jìn)行改性是現(xiàn)有技術(shù)，例 如，對金屬氧化物、混合型氧化物、氮化物、氫氧化物、碳化物、碳酸鹽、硅酸鹽、顏料、炭黑、 單質(zhì)或合金的那些表面改性。同樣，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，對有機(jī)顆粒、小顆粒形式的天 然材料、宏觀有機(jī)表面和纖維的改性是已知的，例如，對硅氧烷樹脂、有機(jī)改性的硅氧烷、有 機(jī)聚合物或生物聚合物的那些改性。若可固化材料包含至少一個能夠與要改性的表面形成共價鍵、離子鍵或配位鍵的 官能團(tuán)，則可特別有利。這些官能團(tuán)可以是，例如，羧酸基團(tuán)、OH基團(tuán)、SH基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)、氨 基基團(tuán)、SiOH基團(tuán)、異氰酸酯基團(tuán)或可水解的烷氧基甲硅烷。若同時在基底的表面存在官能團(tuán)例如羥基基團(tuán)、SH基團(tuán)、氨基基團(tuán)或例如羧酸基 團(tuán)，由此在可固化材料的反應(yīng)性官能團(tuán)和基底表面的那些官能團(tuán)之間，可以形成強(qiáng)烈的物 理相互作用或者存在化學(xué)反應(yīng)，則特別有利。如此可固化材料永久地被固定在要考慮的基 底上。在每種情況下，必須準(zhǔn)確地根據(jù)基底表面的反應(yīng)官能團(tuán)的性質(zhì)和類型調(diào)整可固化 材料中的錨定基團(tuán)類型。選擇最適合的可固化材料的其他重要選擇標(biāo)準(zhǔn)是談及的基底的 PH、水含量或孔隙率。因此，存在含有反應(yīng)基團(tuán)并且用于表面改性的多種類型的化合物，而不是可以通用于所有類型表面的一種化學(xué)系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)列出，例如，反應(yīng)性單體的和聚合的異氰酸 酯_、環(huán)氧化物_、丙烯酸酯_、甲硅烷_、羧酸酯_、胺_、羥基_和巰基_官能團(tuán)化合物，它們 各自以隨基底而定地不同的化學(xué)/物理方式固定在基底上。反應(yīng)性可固化材料，更具體地是包含濕氣-交聯(lián)異氰酸酯官能團(tuán)和/或烷氧基甲 硅烷官能團(tuán)的那些，起到作為密封劑、粘合劑、粘結(jié)劑和/或涂層組分的重要作用。已知從含有異氰酸酯基團(tuán)的化合物通過與羥基-或氨基-官能團(tuán)化合物的反應(yīng)制 備的聚合物和低聚物具有極大的化學(xué)多樣性。取決于反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量和起始化合物的性 質(zhì)，這產(chǎn)生包含氨基甲酸酯和/或脲基團(tuán)并且末端含有反應(yīng)性異氰酸酯、羥基或胺基基團(tuán) 的預(yù)聚物，并且在合成中其可以在后續(xù)步驟中進(jìn)一步反應(yīng)，或者通常可以用作粘合劑和密 封劑的交聯(lián)基質(zhì)材料，或者用作涂層材料。特別普遍的并具有經(jīng)濟(jì)重要性的是異氰酸酯-末端的氨基甲酸酯預(yù)聚物，其通 過聚醚多元醇與摩爾過量的有機(jī)二異氰酸酯單體的反應(yīng)形成，并且若需要，通過蒸餾除去 其中過量的二異氰酸酯單體?；谶@樣的預(yù)聚物的是，例如，說明書GB 1，101，410和US 5，703，193,US 4，061，662、US4, 182，825,US 4，385，171、US 4，888，442 和 US 4，288，577。將氨基甲酸酯基團(tuán)引入預(yù)聚物結(jié)構(gòu)賦予聚氨酯公認(rèn)的對溶劑、化學(xué)物質(zhì)和風(fēng)化 效應(yīng)的高抗性，以及它們的高機(jī)械柔性，使聚氨酯能夠轉(zhuǎn)換成基于異氰酸酯的密封劑和粘 合劑。除了含有NCO基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚物之外，還有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不再含有任何游離NCO 基團(tuán)的已知的以甲硅烷為末端的聚氨酯。使異氰酸酯預(yù)聚物與含有例如氨基基團(tuán)的烷氧基 甲硅烷反應(yīng)產(chǎn)生作為預(yù)聚物與實(shí)際期望的可固化的末端烷氧基甲硅烷基基團(tuán)之間的連接 的脲基團(tuán)。按照US 3，627，722或US 3，632，557，可以制備烷氧基甲硅烷-官能團(tuán)化的聚氨
酯，例如，通過聚醚多元醇與過量的聚異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)生含有NCO的預(yù)聚物，然后其繼而 與氨基官能團(tuán)化的烷氧基甲硅烷進(jìn)一步反應(yīng)。DE 10 2005 041954 Al描述了包含脲基甲酸酯-改性的烷氧基甲硅烷基基團(tuán)并 且其脲基甲酸酯結(jié)構(gòu)包含濕氣固化的甲硅烷-官能團(tuán)的氨基甲酸酯預(yù)聚物。DE 10 2006 054 155的教導(dǎo)提供了作為額外的組分向共聚物結(jié)構(gòu)中已存在的三 烷氧基甲硅烷基單元添加游離的甲硅烷；這些游離的甲硅烷起到水清除劑(提高貯藏壽 命)、交聯(lián)劑、反應(yīng)性稀釋劑，或者例如增粘劑的作用。Dow Chemical在US 6，162，862中描述了作為表面涂層材料和油漆組分的多官能 團(tuán)的液體的含有氨基甲酸酯的加合物，其除了包含異氰酸酯官能團(tuán)之外，還可以包含甲硅 烷基官能團(tuán)。就粘合劑、密封劑或者例如表面涂層材料的適宜的基底粘附性而言，缺點(diǎn)是僅在 α，ω-位上以甲硅烷基基團(tuán)為末端的現(xiàn)有預(yù)聚物的官能的低密度。已知的異氰酸酯預(yù)聚 物還僅在它們的鏈端具有可交聯(lián)的NCO基團(tuán)。使用烷氧基甲硅烷_官能的預(yù)聚物來制備甲硅烷交聯(lián)的剛性泡沫和柔性泡沫尤 其是不含異氰酸酯的可噴涂的組裝泡沫是已知的，并且報告在例如EP 1 098 920 Bl或EP 1 363 960 Bl中。這些噴霧泡沫典型地從加壓罐中施用，并且通常用作填充和密封建筑物 中的洞。DE 10 2006 054 155教導(dǎo)了使用以甲硅烷為末端的預(yù)聚物和發(fā)泡劑的可發(fā)泡混合物來粘合表面的方法。以烷氧基甲硅烷為末端的、濕氣固化的單組分聚氨酯日益用作建筑業(yè)和汽車制造 業(yè)的軟質(zhì)涂層、密封和粘合組合物。包含帶有甲硅烷基團(tuán)的化合物的表面改性劑或可固化材料、密封劑和粘合劑可以 以純的形式、以有機(jī)溶劑中的溶液的形式、以配制物形式、或者作為水性乳液施用。硅烷基 化的預(yù)聚物的乳液是多個說明書的主題。說明書DE 2558653描述了包含帶有甲硅烷基團(tuán) 的自乳化聚氨酯的乳液，及它們用于表面涂層的用途。說明書JP 1318066描述了可以另外 包含膠體二氧化硅的硅烷基化的聚醚的含水乳液。DE 4215648公開了基于陽離子改性的以 烷氧基甲硅烷為末端的聚氨酯的溶液或乳液的貯存穩(wěn)定的接觸型粘合劑。廣泛使用的是低粘度的單體的式(1)的烷氧基甲硅烷化合物，UxSiV(4_x) (1)其中U表示在水以及任選地在催化劑存在下不水解的相同或不同的基團(tuán)，并且V 表示羥基基團(tuán)或者在水以及任選地在催化劑存在下可水解的相同或不同的基團(tuán)，并且X表 示1、2、3或4。這樣的化合物包括，例如，含有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷劑的基 團(tuán)的那些。WO 2005/100482和EP-Al-I 967 550描述了所謂的以α -甲硅烷為末端的聚合
物，其反應(yīng)性烷氧基甲硅烷基基團(tuán)與氨基甲酸酯基團(tuán)僅相隔一個亞甲基單元。此外，已知的是甲硅烷聚合物，其中所述甲硅烷基團(tuán)與連接于聚合物骨架的氨基 甲酸酯基團(tuán)在末端相隔亞丙基單元。在此情形下，優(yōu)選聚亞烷基氧化物，尤其是如EP-Al-I 824 904中所述的在兩個鏈端中的每個上具有甲硅烷官能的聚丙二醇。同樣已知的是以甲硅烷為末端的聚氨酯，例如，在US 7，365，145、US 3,627, 722 或US 3，632，557中描述了從多元醇通過與二異氰酸酯反應(yīng)，然后與氨基官能的烷氧基甲 硅烷反應(yīng)來制備所述聚氨酯。在此情況中，連接基團(tuán)是帶有氨基甲酸酯基團(tuán)和脲基團(tuán)的基 團(tuán)。技術(shù)人員還已知不含氨基甲酸酯和不含脲的，以甲硅烷基為末端的聚醚，如US 3，971，751中所述，其中所述末端烷氧基甲硅烷基基團(tuán)通過醚官能團(tuán)直接與聚合物骨架連 接。它們優(yōu)選地由聚醚骨架組成，并且還可從Kaneka作為MS Polymer 產(chǎn)品而得到。還有 例如WO 2007/061847中所述的帶有烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的聚硅氧烷。此外，還已知含有烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的羥基化合物，其按照尚未公開的說明 書DE 10 2008 000360. 3，通過利用雙金屬氰化物(DMC)催化劑，對環(huán)氧官能的烷氧基甲 硅烷進(jìn)行烷氧基化來制備。它們作為任選地可發(fā)泡的粘合劑和密封劑以及涂層材料的用 途在尚未公開的說明書DE 10 2008 043218. 0中有述。尚未公開的說明書DE 10 2009 022628. 1公開了通過含有甲硅烷基基團(tuán)的羥基化合物對片狀和顆粒狀表面進(jìn)行改性的方 法。尚未公開的說明書DE 10 2009 022627. 3描述了得自環(huán)氧基官能的烷氧基甲硅烷的聚 醚作為陶瓷粘結(jié)劑尤其是用于生產(chǎn)耐火材料的用途。還已知，如尚未公開的說明書DE 10 2009 022630. 3中公開的，水性乳液的配制及它們作為原材料的應(yīng)用，例如，用于油漆、粘合 劑、化妝品、涂料、建筑防腐劑和密封劑。如尚未公開的說明書DE 10 2009 022631. 1中所 述，按照DE 10 2008 000360. 3制備的甲硅烷基聚醚的可固化的組合物也是已知的，以及 它們作為配制粘合劑和密封劑、表面涂層和表面改性的基底材料的應(yīng)用，作為反應(yīng)性交聯(lián)劑、增粘劑、鋪展劑以及例如底漆的應(yīng)用。鑒于高分子質(zhì)量結(jié)構(gòu)，聚合物的甲硅烷基改性不足以保證期望的良好的基底粘 合。因此，DE 10 2006 054 155的教導(dǎo)提及這樣的可選方法，即將游離的甲硅烷加入PU基 質(zhì)中以產(chǎn)生起初談及的期望效果(促進(jìn)粘附、干燥、交聯(lián)等)。這絕不能確保將甲硅烷錨定 基團(tuán)連接在聚合物中需要它們的積極影響的那些位置上。因此需要技術(shù)上簡單、可靠而且特別是可再現(xiàn)的方法。已知的方法缺乏自由度提 供背離已知的α，ω-官能化原理而獲得具有存在可固化基團(tuán)(即每分子的異氰酸酯官能 和甲硅烷基官能之和)大于2的分子的預(yù)聚物結(jié)構(gòu)的方法，而且，缺乏可供合成化學(xué)家按照 需要在大范圍內(nèi)調(diào)整可固化基團(tuán)彼此的比例(異氰酸酯基/烷氧基甲硅烷基官能)至目標(biāo) 性能要求的選擇機(jī)會。而且，技術(shù)人員已知的缺陷是，正如US 7，365，145中強(qiáng)調(diào)的，常規(guī)的以甲硅烷基 為末端的聚氨酯，由于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有的高粘度，限制了它們可能的應(yīng)用。在密封劑 和粘合劑系統(tǒng)領(lǐng)域中，當(dāng)添加常規(guī)量30-50重量％的無機(jī)填充劑如碳酸鈣或硅酸鈣時，尤 其如此。因此，按照現(xiàn)有技術(shù)，向此類型的聚合物添加稀釋劑。這些可以是既降低粘度同時 也提高交聯(lián)密度的反應(yīng)性稀釋劑，例如單體的烷氧基甲硅烷，或者可以是另外具有塑化性 質(zhì)的非反應(yīng)性的稀釋劑或溶劑。此類以甲硅烷基為末端的聚氨酯的一種典型代表例是，例 如，Bayer Material Science 的具有粘度約 40000mPas (23°C )的 Desmoseal S XP 2636。利用定向的脲基甲酸酯化，現(xiàn)有技術(shù)試圖對抗高粘度，這是由于氨基甲酸酯和其 中存在的脲單元之間的強(qiáng)分子間氫鍵和偶極相互作用，但是不能消除以低交聯(lián)密度為代表 的缺陷。WO 2007/025667描述了包含烷氧基甲硅烷基團(tuán)的改性的聚氨酯預(yù)聚物，并且據(jù)說 具有顯著降低的粘度。但是，缺點(diǎn)是可交聯(lián)的甲硅基基團(tuán)的相對低密度。在理解如本文所述的現(xiàn)有技術(shù)的情況下，將待解決的技術(shù)問題定義為提供包含含 有氨基甲酸酯基團(tuán)的甲硅烷化的預(yù)聚物的新的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑，其憑借 相對較低的粘度避免了所述烷氧基甲硅烷改性的聚氨酯預(yù)聚物的缺點(diǎn)。通過包含烷氧基甲硅烷基化合物和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物的新的可固化材料來解 決所述問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供新的可固化材料，其包含通過以下反應(yīng)可得到的含有氨基甲酸 酯基團(tuán)的(預(yù))聚合物和/或反應(yīng)產(chǎn)物，(a)至少一種含有一個或多個異氰酸酯基團(tuán)的化合物與(b)至少一種含有一個或多個烷氧基甲硅烷基基團(tuán)并且另外含有至少一個羥基基 團(tuán)的化合物，(c)任選地在一種或多種催化劑存在下，(d)任選地在對反應(yīng)產(chǎn)物具有反應(yīng)性的其他組分存在下，更特別地這些組分具有 含質(zhì)子氫的官能團(tuán)，例如，醇類、胺類、硫醇類、有機(jī)氟羥基化合物、烷氧基甲硅烷和/或水，(e)任選地在對反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)物不具有反應(yīng)性的其他化合物存在下，例如，溶 劑、加工助劑和/或懸浮劑，以及包含這些可固化材料的配制物。
因此，本發(fā)明提供包含含氨基甲酸酯基團(tuán)聚合物配制物的可固化材料，所述聚合 物配制物可通過一種或多種包含異氰酸酯基團(tuán)的化合物與一種或多種含有烷氧基甲硅烷 基基團(tuán)和羥基基團(tuán)的化合物反應(yīng)獲得。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，含有異氰酸酯基團(tuán)的組分(a)不含有烷氧基甲硅烷基 和/或烷基甲硅烷基基團(tuán)。優(yōu)選的可固化材料包含經(jīng)烷氧基甲硅烷基改性的含氨基甲酸酯基團(tuán)的反應(yīng)產(chǎn)物， 其特征在于，基于反應(yīng)產(chǎn)物的單個分子，每個氨基甲酸酯基團(tuán)或其反應(yīng)衍生物例如脲基甲 酸酯和/或縮二脲基團(tuán)或者脲基團(tuán)平均含有多于1個烷氧基甲硅烷基基團(tuán)。作為組分b)，優(yōu)選地使用具有下標(biāo)d大于或等于1的式1的甲硅烷基聚醚。本發(fā)明此外提供含有氨基甲酸酯基團(tuán)的可固化材料作為可固化的密封劑和粘合 齊U、粘結(jié)劑和改性劑的組分的用途，以及由此制備的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑它們 自身，任選地，在聚合物鏈的末端或鏈內(nèi)可單個地或多個地存在烷氧基甲硅烷基基團(tuán)，并且 任選地還可能在末端存在額外的異氰酸酯基團(tuán)。由于它們的應(yīng)用性能如反應(yīng)性、交聯(lián)密度、粘附性、機(jī)械性能，以及例如粘度，所得 的新發(fā)明的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑能夠通過所述聚合物結(jié)構(gòu)靈活地粘結(jié)至欲改 性的特定基底或者欲粘合或密封的表面。這些新穎的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑的具體特征在于，不僅通過它們包 含的異氰酸酯基團(tuán)和/或羥基基團(tuán)，而且通過引入它們中的烷氧基甲硅烷基基團(tuán)，可以任 選地進(jìn)一步地將它們改性。本發(fā)明的另一方面涉及提供用于制備這些新的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑 的技術(shù)簡便且經(jīng)濟(jì)的方法。本發(fā)明提供包含氨基甲酸酯基團(tuán)的新穎的密封劑和粘合劑、粘結(jié)劑和改性劑，其 通過一種或多種包含異氰酸酯基團(tuán)的化合物與一種或多種含有烷氧基甲硅烷基和羥基基 團(tuán)的化合物，尤其是甲硅烷基聚醚1(式2)的反應(yīng)獲得。本發(fā)明的甲硅烷基基團(tuán)的特征在于，除了含有至少一個烷氧基官能之外，它含有 在硅原子上的一個或兩個烷基官能或者一個或兩個額外的烷氧基官能，而且存在于這些基 團(tuán)上的有機(jī)基團(tuán)或含氧有機(jī)基團(tuán)可以相同或不同。在本發(fā)明的優(yōu)先權(quán)日未公開的DE 10 2008 000360. 3全面地描述了甲硅烷基聚 醚1的制備，以及可以使用的環(huán)氧化物結(jié)構(gòu)的類型，因此，其可以通過例如利用雙金屬氰化 物催化劑對環(huán)氧基官能的烷氧基甲硅烷進(jìn)行烷氧基化來制備。特此全文引用DE 10 2008 000360. 3的說明書和權(quán)利要求的內(nèi)容，并且認(rèn)為上述說明書是本公開的部分。因此，本發(fā)明還提供可固化材料，其包含組分(b) —種或多種式2的甲硅烷基聚醚 1
其中a為1-3的整數(shù)，優(yōu)選地為3，b為0-2的整數(shù)，優(yōu)選地為0-1，更優(yōu)選地為0，并且a和b的總和為3，c為0-22的整數(shù)，優(yōu)選地為0-12，更優(yōu)選地為0_8，非常優(yōu)選地為0_4，更特別地為 1或3，d為1-500的整數(shù)，優(yōu)選地為1-100，更優(yōu)選地為2_20，而且特別優(yōu)選地為2_10，e為0-10 000的整數(shù)，優(yōu)選地為1_2000，更優(yōu)選地為2-2000，而且更特別地為 2-500，f為0-1000的整數(shù)，優(yōu)選地為0-100，更優(yōu)選地為0_50，而且更特別地為0_30，g為0-1000的整數(shù)，優(yōu)選地為0-200，更優(yōu)選地為0_100，而且更特別地為0_70，h、i和j相互獨(dú)立地為0-500的整數(shù)，優(yōu)選地為0-300，更優(yōu)選地為0_200，而且更 特別地為0-100，η是2-8的整數(shù)，并且條件是，具有下標(biāo)d至j的片段是可相互自由地排列的，即在聚醚鏈內(nèi)的序列 中相互可互換，并且R是選自具有1-20個碳原子，更特別地具有1-6個碳原子的直鏈或支化的、飽和 的、單不飽和或多不飽和的烷基基團(tuán)，或者具有1-20個碳原子的鹵代烷基基團(tuán)中的一種或 多種相同的或不同的基團(tuán)。優(yōu)選地R相當(dāng)于甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基和仲丁基基 團(tuán)；并且R1是羥基基團(tuán)，或者是具有1-1500個碳原子的飽和或不飽和的直鏈、支化的或環(huán) 狀或進(jìn)一步被取代的含氧有機(jī)基團(tuán)，所述鏈還可以插入雜原子例如0、S、Si和/或N，或者 是包含含氧芳族系統(tǒng)的基團(tuán)，優(yōu)選地為烷氧基、芳基烷氧基或烷基芳基烷氧基基團(tuán)，而且更 特別地為聚醚基團(tuán)，其中碳鏈可以插入氧原子，或者為單稠合或多稠合的含氧芳族基團(tuán)，或 者任選地支化的含聚硅氧烷的有機(jī)基團(tuán)；R2或R3，以及R5或R6，相同地或者彼此獨(dú)立地為H、和/或飽和的或任選地單不飽 和或多不飽和的，包括進(jìn)一步被取代的，任選的單價或多價的烴基團(tuán)，R5或R6基團(tuán)是單價烴 基團(tuán)。所述烴基團(tuán)可以是通過片段Y以脂環(huán)族方式橋接的；Y可以不存在，或者可以是具有 一個或兩個亞甲基單元的亞甲基橋；若Y不存在，則R2或R3相互獨(dú)立地為具有1-20個碳原 子的直鏈或支化的基團(tuán)，優(yōu)選地具有1-10個碳原子，更優(yōu)選地為甲基、乙基、丙基或丁基、 乙烯基、烯丙基基團(tuán)，或者苯基基團(tuán)。優(yōu)選地，所述兩個基團(tuán)R2或R3中至少其中之一是氫。R2-R3可以是-CH2CH2CH2CH2基團(tuán)，因此Y是-(CH2CH2-)基團(tuán)。所述烴基團(tuán)R2和R3可以是進(jìn) 一步被取代的，并且可以含有官能團(tuán)如鹵素、羥基基團(tuán)或縮水甘油基氧基丙基基團(tuán)。R4在每次出現(xiàn)時獨(dú)立地為1-24個碳原子的直鏈或支化的烷基基團(tuán)，或者任選地可 以相應(yīng)地含有烷基基團(tuán)的芳族基團(tuán)或脂環(huán)族基團(tuán)；R7和R8相互獨(dú)立地為氫或烷基、烷氧基、芳基或芳烷基基團(tuán)，R9、R10, R11和R12相互獨(dú)立地為氫或烷基、烯基、烷氧基、芳基或芳烷基基團(tuán)。所述 烴基團(tuán)可以是通過片段Z以脂環(huán)族或芳族方式橋接的，Z可表示二價亞烷基基團(tuán)或亞烯基 基團(tuán)，條件是具有下標(biāo)d、e、f和/或h的片段是可相互自由地交換的，即在聚醚鏈內(nèi) 可互換的，并且可以以統(tǒng)計(jì)分布或嵌段序列存在，因此，在聚合物鏈的序列內(nèi)可互換。優(yōu)選的甲硅烷基聚醚1是其中片段d至j之和大于或等于3的那些，若R1僅由一 個單體或低聚體組成。在無具體地描述它們的組成的命名情況中，式(2)的化合物下文中稱為甲硅烷基 聚醚1，即使所述結(jié)構(gòu)可能不包含常規(guī)意義上的聚醚的特征。但是，對技術(shù)人員而言，聚醚結(jié) 構(gòu)要素與甲硅烷基聚醚1的那些結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)一致性是明確且無疑地是顯而易見的。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“聚醚”不僅包括聚醚、聚醚醇(polyetherol)、聚醚醇 類(polyether alcohol)和聚醚酯類，而且包括聚醚碳酸酯類，它們在適當(dāng)時彼此作為同義 詞使用。在這樣的情形中，詞語“聚”不一定必然地表示在分子或聚合物中存在多個醚官能 團(tuán)或醇官能團(tuán)。此詞語卻僅表示至少存在各個單體結(jié)構(gòu)鏈節(jié)的重復(fù)單元，或者具有相對高 分子量和一定多分散性的組合物。構(gòu)詞片段“聚”就本發(fā)明而言，不僅只包括在分子中具有一個或多個單體的至少三 個重復(fù)單元的化合物，而且特別包括具有分子量分布且具有平均分子量至少200g/mol的 化合物的那些組合物。此定義考慮到這樣的情形，在所考慮的領(lǐng)域內(nèi)，通常即使當(dāng)它們似乎 不滿足OECD或REACH準(zhǔn)則中聚合物的定義時，甚至也將此類化合物命名為聚合物。R1是來自烷氧基化反應(yīng)的起始物或起始化合物的片段，如式(3)所示R1-H(3)(其中H屬于醇或酚類化合物的OH基團(tuán))；式(3)的起始物可以單獨(dú)地或者以彼 此的混合物使用，并且具有至少一個反應(yīng)性羥基基團(tuán)；因此所述起始物還可以是水。使用的OH-官能的起始化合物R1-HO)優(yōu)選為具有摩爾質(zhì)量18(水)_10 OOOg/ mol，更特別地50-2000g/mol，并且具有1_8個，優(yōu)選地具有1_4個羥基基團(tuán)的化合物。使用的優(yōu)選的式(3)的起始物是那些化合物，其中R1是羥基基團(tuán)，或者是具有 1-1500個碳原子的飽和或不飽和的直鏈、支化的或環(huán)狀或進(jìn)一步被取代的含氧有機(jī)基團(tuán)， 所述含氧有機(jī)基團(tuán)若需要還可以插入雜原子如0、S、Si或N，或者是包含含氧芳族系統(tǒng)的基 團(tuán)；R1優(yōu)選地為烷氧基、芳基烷氧基或烷基芳基烷氧基基團(tuán)，而且更特別地為聚醚基團(tuán)，其 中碳鏈可以插入氧原子，或者為單稠合或多稠合的含氧芳族基團(tuán)，或者任選地支化的含聚 硅氧烷的有機(jī)基團(tuán)。此外，R1-H可以表示氧基烷基官能的硅氧烷或氧基官能的聚醚硅氧烷。可以用作起始化合物的包含烷氧基、芳基烷氧基或烷基芳基烷氧基基團(tuán)的聚醚基團(tuán)的鏈長是任意的。所述聚醚、烷氧基、芳基烷氧基或烷基芳基烷氧基基團(tuán)優(yōu)選地包含 1-1500個碳原子，更優(yōu)選地包含2-300個碳原子，更特別地包含2-100個碳原子。式(3)的化合物優(yōu)選地選自醇類、聚醚醇類或酚類。作為起始化合物，優(yōu)選地使用 一元或多元的聚醚醇或者醇R1K其中H屬于所述醇或酚的OH基團(tuán))或水。作為起始化合物(3)，有利的是，使用具有1-8個羥基基團(tuán)和摩爾質(zhì)量50_2000g/ mol的低分子質(zhì)量的聚醚醇，其事先已通過DMC-催化的烷氧基化來制備。式(3)的化合物的實(shí)例包括水、烯丙醇、丁醇、辛醇、十二烷醇、硬脂醇、2-乙基己 醇、環(huán)己醇、芐醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇和聚乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇 和聚丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、纖維素 糖、木質(zhì)素或基于天然物質(zhì)的其他含羥基化合物。除了具有脂族或脂環(huán)族羥基基團(tuán)的化合物之外，具有1-20個酚OH官能的任何化 合物是適合的。這些包括，例如，苯酚、烷基酚類和芳基酚類、雙酚A和線型酚醛樹脂。如此制備的化合物提供了合成上的自由度，以選擇包含烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的聚 氧化烯化合物，其中包含的烷氧基甲硅烷基官能處于末端，或者孤立地、嵌段累積地、或者 統(tǒng)計(jì)學(xué)上分散于聚氧化烯鏈內(nèi)。式⑵的甲硅烷基聚醚1的特征是，就結(jié)構(gòu)和摩爾質(zhì)量而言，可以按目的并且可再 現(xiàn)地制備它們。單體單元的序列可以在大范圍內(nèi)改變?？梢园雌谕郧抖涡蛄谢驘o規(guī)地 將環(huán)氧化物單體插入聚合物鏈。經(jīng)反應(yīng)組分的開環(huán)反應(yīng)插入形成的聚合物鏈的片段，就它 們的序列而言可自由地相互交換，其受限于在無規(guī)插入中存在環(huán)酐和二氧化碳，換言之，在 均勻嵌段中，在聚醚結(jié)構(gòu)中不是如此。式(2)的甲硅烷基聚醚由烷氧基甲硅烷基基團(tuán)取代的鏈組成，作為選擇片段d_j 的結(jié)果，所述片段對應(yīng)于經(jīng)反應(yīng)組分的開環(huán)反應(yīng)插入聚合物鏈的片段，所述鏈特定地高度 官能化并因此可以針對不同類型的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)整。因此，在此所示的式中給出的下標(biāo)數(shù)值，以及指定的下標(biāo)的數(shù)值范圍，應(yīng)理解為實(shí) 際存在的結(jié)構(gòu)和/或其混合物的可能的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布的平均值。這同樣適用于本身被準(zhǔn)確復(fù) 制的結(jié)構(gòu)式，例如，適用于式(2)和/或(3)。取決于環(huán)氧官能的烷氧基甲硅烷和使用的任何其他單體，可能還有二氧化碳，可 獲得酯改性的或碳酸酯改性的甲硅烷基聚醚。式(2)的化合物中的烷氧基甲硅烷基單元優(yōu) 選地為三烷氧基甲硅烷基單元。正如29Si-NMR和GPC研究所示，不僅在DMC-催化的制備過程中，而且在例如下游 的操作步驟中，存在于鏈端位置上與加工相關(guān)的OH基團(tuán)使酯交換反應(yīng)可發(fā)生在硅原子上。 在這樣的反應(yīng)中，形式上，經(jīng)氧原子與硅相連的烷基基團(tuán)R被長鏈改性的烷氧基甲硅烷基 聚合物基團(tuán)替代。雙峰和多峰的GPC曲線表明，烷氧基化產(chǎn)物不僅包括如式(2)中所示的 未酯交換的產(chǎn)物，而且包括具有2倍摩爾質(zhì)量，在一些情形中3倍或者甚至4倍摩爾質(zhì)量的 那些產(chǎn)物。因此，式(2)僅表示復(fù)雜化學(xué)實(shí)體的簡化形式。因此，所述甲硅烷基聚醚1表示還包含其中式(2)中的下標(biāo)(a)加(b)之和平均 小于3的化合物的組合物，因?yàn)橐恍㎡R基團(tuán)可能被甲硅烷基聚醚基團(tuán)替代。因此，所述組 合物包含，通過消除R-OH以及與式(2)的其他分子的反應(yīng)性O(shè)H基團(tuán)的縮合反應(yīng)在硅原子 上形成的物質(zhì)。此反應(yīng)可以發(fā)生許多次，直至例如硅上的所有RO基團(tuán)均已被式(2)的其他分子取代。在這些化合物的典型的29Si-NMR譜圖中存在多于1種信號，表明存在不同取代 模式的甲硅烷基基團(tuán)。因此，也應(yīng)理解，指定的下標(biāo)(a)-(j)的優(yōu)選的數(shù)值和范圍只是不同的各個不可 測定的物質(zhì)的平均值?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和摩爾質(zhì)量的多樣性也反映在寬摩爾質(zhì)量分布中，這是甲 硅烷基聚醚1所特有的，并且對于摩爾質(zhì)量分布M /Mn通常> 1. 5的常規(guī)的基于DMC的聚醚
而言非常罕見。在現(xiàn)有技術(shù)的方法的情況中，僅可以形成以甲硅烷基基團(tuán)為末端的預(yù)聚物。用作 反應(yīng)組分的甲硅烷基聚醚1與經(jīng)常規(guī)方法改性的低聚物或聚合物的不同在于，通過有意地 構(gòu)建鏈并且以嵌段狀的和孤立的方式可變地插入官能團(tuán)，形成這樣的結(jié)構(gòu)，其一方面具有 嵌段地分散或分布于整個鏈的甲硅烷基官能，同時另一方面，可以-但未必需要-在鏈端帶 有甲硅烷基官能。與尚未公開的說明書DE 10 2008 000360. 3中所述的對環(huán)氧基官能的烷氧基甲 硅烷進(jìn)行烷氧基化的方法不可分地相關(guān)的特征在于，隨著與增長的鏈的OH-官能端相連， 在末端總是存在OH官能團(tuán)，其在每種情況下來自最后的環(huán)氧化物單體的環(huán)氧化物開環(huán)。正 是甲硅烷基聚醚的該相同的末端OH官能團(tuán)，在此用作反應(yīng)組分，提供用包含異氰酸酯基團(tuán) 的化合物通過形成氨基甲酸酯鍵來進(jìn)一步官能化它們的方法。適合的包含異氰酸酯基團(tuán)的化合物包括所有已知的異氰酸酯。就本發(fā)明的教導(dǎo) 而言，優(yōu)選的是，例如，具有數(shù)均摩爾質(zhì)量低于800g/mol的芳族的、脂族的和脂環(huán)族的聚 異氰酸酯。因此，適合的實(shí)例包括，源于由以下化合物組成的系列的二異氰酸酯類，所述化 合物是2，4-/2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)、甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)、三異氰酸酯基 壬烷(TIN)、萘基二異氰酸酯(NDI)、4，4' -二異氰酸酯基二環(huán)己基甲烷、3-異氰酸酯基 甲基-3，3，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯=IPDI)、四亞甲基二異氰酸 酯、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、2-甲基五亞甲基二異氰酸酯、2，2，4_三甲基六亞甲基二 異氰酸酯(THDI)、十二亞甲基二異氰酸酯、1，4_ 二異氰酸酯基環(huán)己烷、4，4' -二異氰酸酯 基_3，3' -二甲基二環(huán)己基甲烷、2，2_雙(4-異氰酸酯基環(huán)己基)丙烷、3-異氰酸酯基甲 基-1-甲基-1-異氰酸酯基環(huán)己烷(MCI) ,1,3- 二異辛基氰酸酯基-4-甲基環(huán)己烷、1，3- 二 異氰酸酯基-2-甲基環(huán)己烷和α，α，α'，α'-四甲基-間-苯二亞甲基二異氰酸酯或 α , α , α ‘ , α ‘-四甲基-對-苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)，以及這些化合物的混合 物。制備包含氨基甲酸酯基團(tuán)的化合物的優(yōu)選的原料是六亞甲基二異氰酸酯 (HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和/或4，4' -二異氰酸酯基二環(huán)己基甲烷。同樣地，適合的用作含有異氰酸酯的起始組分是上述異氰酸酯自身或者彼此形成 異氰酸酯二聚體或異氰脲酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。實(shí)例包括Desmodur N3300、Desmodur Ν3400 或 Desmodur Ν3600 (均來自 Bayer Material Science, Leverkusen, DE)。此外，還適合的是異氰酸酯衍生物，例如脲基甲酸酯或縮二脲。實(shí)例包 括 Desmodur N100、Desmodur N75MPA/BA 或 Desmodur VPLS2102 (均為 Bayer MaterialScience 產(chǎn)品，Leverkusen, DE)。在此類聚異氰酸酯與分子內(nèi)具有多于1個反應(yīng)性O(shè)H基團(tuán)的甲硅烷基聚醚反應(yīng)的 情況中，形成直鏈的或支化的共聚物，其中所述甲硅烷基聚醚片段與異氰酸酯片段通過氨基甲酸酯基團(tuán)交替地相互連接。在使用的所述異氰酸酯組分相對于甲硅烷基聚醚組分摩爾 過量的情況中，產(chǎn)物是末端帶有NCO基團(tuán)并且具有額外的烷氧基甲硅烷基官能團(tuán)的反應(yīng)性 預(yù)聚物。通過氨基甲酸酯基團(tuán)與異氰酸酯的持續(xù)反應(yīng)，而且可能合成脲基甲酸酯結(jié)構(gòu)并且 在預(yù)聚物的骨架上形成額外的支鏈。在另一種情況中，使用過量的甲硅烷基聚醚1，形成帶有烷氧基甲硅烷基基團(tuán)并具 有末端OH基團(tuán)的氨基甲酸酯化的多元醇。所述甲硅烷基聚醚1還可以用單官能的異氰酸酯改性。在最簡單的情況下，異氰 酸烷基酯、異氰酸芳基酯和/或異氰酸芳基烷基酯與甲硅烷基聚醚的OH基團(tuán)反應(yīng)，形成各 自的加合物并同時對使用的甲硅烷基聚醚的反應(yīng)性鏈端進(jìn)行封端。適合于此目的的是，例 如，異氰酸甲酯、異氰酸乙酯、異氰酸丁酯、異氰酸己酯、異氰酸辛酯、異氰酸十二烷基酯和 異氰酸硬脂基酯。特別適合的單官能的異氰酸酯是分子內(nèi)含有可交聯(lián)的烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的那 些。它們優(yōu)選地包括異氰酸酯基烷基三烷氧基甲硅烷和異氰酸酯基烷基烷基二烷氧基甲硅 焼?？梢允褂玫耐檠趸坠柰楣倌艿膯萎惽杷狨グó惽杷狨セ籽趸坠柰?、 異氰酸酯基甲基三乙氧基甲硅烷、(異氰酸酯基甲基)甲基二甲氧基甲硅烷、(異氰酸酯基 甲基)甲基二乙氧基甲硅烷、3_異氰酸酯基丙基三甲氧基甲硅烷、3-異氰酸酯基丙基甲基 二甲氧基甲硅烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基甲硅烷和3-異氰酸酯基丙基甲基二乙氧基 甲硅烷。在此優(yōu)選使用的是3-異氰酸酯基丙基三甲氧基甲硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙 氧基甲硅烷。通過此化學(xué)途徑，可獲得改性的甲硅烷基聚醚，其在每種情況中在末端具有一個 額外的烷氧基甲硅烷基基團(tuán)。迄今已知，烷氧基甲硅烷官能的單異氰酸酯的反應(yīng)僅是關(guān)于 自身不含有烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的常規(guī)的OH-官能的聚合物如聚醚。此類的加工和產(chǎn)物在 例如以下出版物中有述。對于技術(shù)人員而言，這是完全出人意料的本發(fā)明的可固化材料中存在的包 含氨基甲酸酯基團(tuán)的可固化的預(yù)聚物，與相似分子量的現(xiàn)有技術(shù)的化合物，例如Bayer MaterialScience 的題為“Prepolymer Products and Applications “的手冊中 Desmoseal 產(chǎn)品的公開內(nèi)容，http://www. bayercoatings. de/BMS/DB-RSC/BMS_RSC_CAS. nsf/files/Broschu eren/$file/MS00030480-E_ECS_Prepolymer_04_08. pdf，第 18頁直接 對比，具有相當(dāng)?shù)偷恼扯?。在那里報告的粘度?5 OOOmPas。本發(fā)明的粘合劑和密封劑、粘結(jié)劑和改性劑可以通過在NCO和/或烷氧基甲硅烷 基官能上的后續(xù)反應(yīng)被化學(xué)改性，例如，通過與單官能的或多官能的醇類反應(yīng)，例如甲醇、 乙醇、丁醇、甘油、三羥甲基丙烷、2-乙基己基醇，或者氟化的醇類如2，2，2-三氟乙醇，或者 丙烯酸酯化的醇類如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯或丙烯酸羥丁酯，或者聚醚二醇類或聚 酯二醇類或聚四氫呋喃；以及通過與具有OH-官能的聚醚基團(tuán)的聚硅氧烷聚醚共聚物、氨 基_官能的聚合物如聚醚和聚硅氧烷，或3-氨基丙基三烷氧基甲硅烷、一般胺類、烷氧基甲 硅烷、有機(jī)酰基氯類、有機(jī)氟化合物等反應(yīng)，來產(chǎn)生或加強(qiáng)可固化的預(yù)聚物的特定性能。以 這種方式，若需要可向分子中引入其他官能團(tuán)。通過此方法還可能有目標(biāo)地影響產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量和/或粘度。因此，可能獲得500g/mol至大于100 000g/mol的大范圍內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量。本發(fā)明的包含氨基甲酸酯-基團(tuán)的粘合劑、密封劑、粘結(jié)劑和改性劑是通過一種 或多種異氰酸酯與一種或多種甲硅烷基聚醚1反應(yīng)制備的。在制備過程中，甲硅烷基聚醚1 的一些或全部OH官能團(tuán)與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)，依照原料和化學(xué)計(jì)量，任選地產(chǎn)生OH-官能 的或NCO-官能的或封端的氨基甲酸酯化的可固化的預(yù)聚物。以此方式還可以獲得雙固化 系統(tǒng)，其通過在兩類反應(yīng)基團(tuán)上的交聯(lián)反應(yīng)可以同時地或相繼地固化。需要記住的是，一些NCO官能團(tuán)發(fā)生副反應(yīng)，例如形成脲基甲酸酯。本發(fā)明的包含氨基甲酸酯化的和硅烷基化的聚合物的可固化材料可以包含帶有 反應(yīng)性基團(tuán)的其他組分。這樣的組分包括具有至少一個異氰酸酯、羥基、氨基、環(huán)氧基和不 飽和的C = C基團(tuán)的所有化合物，例如丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、乙烯基化合物和烯丙 基化合物。根據(jù)它們的水解敏感性的和易交聯(lián)的烷氧基甲硅烷基及任選的異氰酸酯基團(tuán)，本 發(fā)明的粘合劑、密封劑、粘結(jié)劑和改性劑是可固化的聚合物。在水存在下，任選地在添加酸 或堿作為促進(jìn)劑下，通過在固化步驟中提高溫度可控制貯存期，以簡單的方式實(shí)現(xiàn)它們與 固體終產(chǎn)品交聯(lián)?？梢砸栽S多方式改變這些可交聯(lián)的氨基甲酸酯聚合物的聚合物結(jié)構(gòu)以使 產(chǎn)品的性能適應(yīng)具體的最終用途。因此，通過改變聚合物鏈中烷氧基甲硅烷單元的份額， 可能影響交聯(lián)密度并由此在大范圍內(nèi)影響固化的聚合物的機(jī)械性能和物理化學(xué)特征。于 此，出人意料的是，即使帶有相當(dāng)高密度的烷氧基甲硅烷基官能團(tuán)的產(chǎn)品一般也是易于操 作的液體，因此，即使在目標(biāo)是高交聯(lián)的粘附性好的粘合劑的情況中，對這些組分的施用也 毫無限制。此觀察結(jié)果使本發(fā)明的教導(dǎo)不同于DE 10 2006 054 155中所述的步驟，其是基 于將游離的甲硅烷單體作為配制組分加入最終配方，以確保達(dá)到需要的交聯(lián)密度和低操作 粘度。包含烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的可固化的氨基甲酸酯化的聚合物就它們的結(jié)構(gòu)多樣性而 言幾乎不受限制，這賦予專業(yè)聚合物化學(xué)家設(shè)計(jì)自由度，通過將例如酯、碳酸酯和芳族結(jié)構(gòu) 要素引入甲硅烷基聚醚1，以及通過改變異氰酸酯組分，來滿足幾乎任何性能要求。如技術(shù)人員所知，烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的交聯(lián)或固化發(fā)生在兩個階段的化學(xué)過程 中，其中，在第一步，在水存在下_大氣濕氣也足夠，與硅相連的烷氧基基團(tuán)以相應(yīng)的醇的 形式被消除，并形成SiOH基團(tuán)。隨后在自縮合的情況中，后者彼此縮合形成Si-O-Si橋，然 后形成聚合物材料?；蛘?，SiOH-官能的中間體與含有反應(yīng)性基團(tuán)的基底反應(yīng)，例如，它們 與OH-官能的硅酸鹽表面反應(yīng)特別充分，并在要考慮的基底上產(chǎn)生極好的化學(xué)固定?？梢?通過添加催化劑或通過改變溫度以多種方式影響固化速率。在所述甲硅烷預(yù)聚物額外地包含NCO基團(tuán)的情況中，在例如OH-官能的化合物如 水、醇類、二醇、多元醇、聚醚醇、芳族羥基化合物和/或胺、二胺、多胺存在下，存在其固化 的可能性。作為其他反應(yīng)組分，可使用胺類，其一方面可以通過形成脲基團(tuán)參與固化，而且另 一方面對于烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的交聯(lián)具有催化效應(yīng)。作為用于將含有氨基甲酸酯基團(tuán)的烷氧基甲硅烷基預(yù)聚物交聯(lián)和/或固化以及 化學(xué)固定于顆粒表面和宏觀表面上的催化劑，可使用已知的聚氨酯化、脲基甲酸酯化或縮 二脲化催化劑，其本身為技術(shù)人員所知，和/或從文獻(xiàn)得知的并常用于烷氧基甲硅烷的水 解和縮合的催化劑。它們包括化合物，例如，鋅鹽、辛酸鋅、乙酰丙酮鋅和乙基己酸鋅(II)，或四烷基銨化合物如氫氧化N，N，N-三甲基-N-2-羥丙基銨、N，N，N-三甲基-N-2-羥丙基 銨2-乙基己酸鹽或者膽2-乙基己酸鹽。優(yōu)選地使用辛酸鋅(乙基己酸鋅(II))和四烷基 銨化合物，更優(yōu)選地使用辛酸鋅。作為催化劑還可能使用常用的有機(jī)錫化合物，例如，二 月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二乙酰丙酮二丁基錫、二乙酸二丁基錫或二辛酸二丁 基錫等。此外，還可使用鉍催化劑例如Bor-chi催化劑；鈦化合物例如異丙醇鈦(IV)或 乙酰丙酮絡(luò)鈦、鐵(III)化合物例如乙酰丙酮鐵(III)；鋁化合物例如三異丙醇鋁、三仲丁 醇鋁及其他醇化物，以及乙酰丙酮鋁；鈣化合物例如乙二胺四乙酸二鈉鈣或二乙酰丙酮鈣； 或者胺類例如三乙胺、三丁胺、1，4_ 二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1，8_ 二氮雜雙環(huán)[5. 4.0] i^一 -7-烯、1，5-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬-5-烯、N，N-雙-(N，N-二甲基-2-氨基乙基)甲 基胺、N，N-二甲基環(huán)己基胺、N，N-二甲基苯胺、N-乙基嗎啉等。有機(jī)酸或無機(jī)布朗斯臺德 酸是適合的催化劑，例如乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸或苯甲酰氯、鹽酸、磷酸、磷酸 單酯和/或其二酯例如磷酸丁酯、磷酸(異)丙酯、磷酸二丁酯等。當(dāng)然也可使用兩種或多 種催化劑的組合。本發(fā)明的改性劑和組合物還可以包含如WO 2005/100482中所述的所謂的光潛性 堿(photolatent base)作為催化劑。光潛性堿優(yōu)選地為具有一個或多個堿性氮原子的有 機(jī)堿，其最初以被封閉的形式存在并且僅在經(jīng)UV光、可見光或IR射線照射后通過分子分解 釋放出堿形式。所述催化劑或光潛性堿的用量是改性劑的0. 001 % -10. 0重量％，優(yōu)選地是 0.01% -1.0重量％，而且更優(yōu)選地是0.05% -0. 5重量％。可以一份地或者分成多份地或 者連續(xù)地加入所述催化劑或光潛性堿。優(yōu)選一份地加入全部量。此外，本發(fā)明的粘合劑和密封劑、粘結(jié)劑和改性劑可以包含其他反應(yīng)性硅烷，優(yōu)選
烷氧基甲硅烷。這些烷氧基甲硅烷可以是單體的硅烷例如式(4)的那些，也可以是聚合物鍵合的 娃燒，UxSiV(4_x) (4)其中U表示在水和催化量的布朗斯臺德酸存在下，在溫度不高于100°C不水解的 相同或不同的基團(tuán)，V表示羥基基團(tuán)或在水和催化量的布朗斯臺德酸存在下，在溫度不高于 100°C可水解的相同或不同的基團(tuán)，并且X是1、2、3或4。在本發(fā)明的上下文中，“可水解的”意指基團(tuán)中的至少80%可以被水解并因此在選 定的條件下被消除。所述烷基鏈可以具有0-50個碳原子，優(yōu)選地具有0-22個碳原子，并且還可以插入 雜原子例如氧或氮或硫，或者可以是聚硅氧烷基團(tuán)。所述芳族基團(tuán)還可以是雜芳族的。所 述基團(tuán)A和B可具有一個或多個常規(guī)的成分例如鹵素或烷氧基。含有官能團(tuán)的式(4)的不水解基團(tuán)U可以選自縮水甘油基或縮水甘油基氧基亞 烷基基團(tuán)，例如，縮水甘油基氧基乙基、Y-縮水甘油基氧基丙基、S-縮水甘油基氧基 丙基、ε-縮水甘油基氧基戊基、ω-縮水甘油基氧基己基或2-(3，4_環(huán)氧基環(huán)己基)乙基； 甲基丙烯酰氧基亞烷基和丙烯酰氧基亞烷基基團(tuán)，例如，甲基丙烯酰氧基甲基、丙烯酰氧基 甲基、甲基丙烯酰氧基乙基、丙烯酰氧基乙基、甲基丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基丙基、甲基 丙烯酰氧基丁基或丙烯酰氧基丁基；以及3-異氰酸酯基丙基基團(tuán)，和/或環(huán)狀和/或直鏈的包含(聚)氨基甲酸酯-基團(tuán)的和/或包含脲的和/或包含(聚)氨基基團(tuán)的基團(tuán)。使用特別廣泛的是含有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基基團(tuán)的低粘度的 單體化合物，其在大氣濕氣和適合的催化劑存在下，通常即使在室溫下也能夠進(jìn)行縮合脫 去烷氧基基團(tuán)并彼此形成Si-O-Si鍵。此類有機(jī)官能的單體甲硅烷是，例如，N-環(huán)己基氨 基甲基三甲氧基甲硅烷、N-環(huán)己基-3-氨基丙基三乙氧基甲硅烷、3-氨基丙基三甲氧基甲 娃烷、乙烯基三甲氧基甲硅烷、乙烯基三乙氧基甲硅烷、乙烯基二甲氧基甲基甲硅烷、3-異 氰酸酯基丙基三甲氧基甲硅烷、3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基甲硅烷、3-縮水甘油基氧 基丙基三乙氧基甲硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基甲硅烷、甲基三甲氧基甲硅烷、甲 基三乙氧基甲硅烷、二甲基二甲氧基甲硅烷、苯基三乙氧基甲硅烷和十六烷基三甲氧基甲 娃烷。所述方法基本上已為技術(shù)人員所知。同樣地，包含氨基甲酸酯基團(tuán)的甲硅烷基化的聚合物可以與具有至少一個化學(xué)上 連接于聚合物骨架的烷氧基甲硅烷基基團(tuán)的所有甲硅烷基官能的化合物混合使用。此類甲硅烷改性的聚合物是式(5)類的硅烷化合物
權(quán)利要求
1.可固化材料，其包含含有氨基甲酸酯基團(tuán)的反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)產(chǎn)物通過使以下物 質(zhì)反應(yīng)可得(a)至少一種含有一個或多個異氰酸酯基團(tuán)的化合物與(b)至少一種含有一個或多個烷氧基甲硅烷基基團(tuán)并且另外含有至少一個羥基基團(tuán)的 化合物，(c)任選地在一種或多種催化劑存在下，(d)任選地在對反應(yīng)產(chǎn)物具有反應(yīng)性的其他組分存在下，更特別地具有含質(zhì)子氫的官 能團(tuán)的那些組分，(e)任選地在對反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)物不具有反應(yīng)性的其他化合物存在下。
2.如權(quán)利要求1所述的可固化材料，其特征在于含有異氰酸酯基團(tuán)的組分(a)不含有 燒氧基甲硅烷基和/或烷基甲硅烷基基團(tuán)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可固化材料，其特征在于，基于反應(yīng)產(chǎn)物的單個分子，每個 氨基甲酸酯或其反應(yīng)產(chǎn)物例如脲基甲酸酯和/或縮二脲基團(tuán)或者脲基團(tuán)平均含有多于1個 燒氧基甲硅烷基基團(tuán)。
4.如權(quán)利要求1-3所述的可固化材料，其特征在于，用作權(quán)利要求1的組分(b)是一種 或多種式(2)的甲硅烷基聚醚1
5.如權(quán)利要求1-4中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料，其還包含其他具有至少一個異氰 酸酯、羥基、氨基、環(huán)氧基和不飽和的C = C基團(tuán)的化合物、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、乙 烯基化合物、烯丙基化合物和/或反應(yīng)性硅烷或硅烷基官能團(tuán)化的化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的可固化材料，其特征在于使用的硅烷是式(4)的那些 UxSiV(4_x) (4)其中U表示相同或不同的如下基團(tuán)，其在水和催化量的布朗斯臺德酸存在下在溫度不 高于100°C不水解，V表示羥基基團(tuán)或的相同或不同的基團(tuán)，其在水和催化量的布朗斯臺德 酸存在下在溫度不高于100°c可水解，并且X是1、2、3或4， 和/或使用的甲硅烷基官能團(tuán)化的化合物是式(5)的那些
7.如權(quán)利要求1-6中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料，其包含一種或多種任選地用化學(xué) 和/或物理方法形成的發(fā)泡劑。
8.如權(quán)利要求1-7中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料的用途，其用于配制或用作可固化 的組合物、粘合劑、密封劑、密封料、粘結(jié)劑、表面涂層材料、反應(yīng)性交聯(lián)劑、增粘劑、防水劑、 潤濕劑、底漆和/或表面改性劑、建筑防水劑、漆配制物或指甲油配制物中的添加劑。
9.如權(quán)利要求8所述的可固化材料用于選自以下的不同的宏觀或微觀的基底的用途金屬和/或金屬氧化物、玻璃和玻璃纖維/玻璃織物、木材、基于木質(zhì)的材料、天然纖維、以及例如，軟木和/或，一般地，硅酸鹽材料、混凝土、砂漿、灰泥、磚瓦和/或顆粒、氧化 顆粒、熱解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、石英顆粒及其他無機(jī)氧化物顆粒、玻璃顆粒、二氧化 鈦、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化鈰、鐵氧化物、銅氧化物、高嶺土、硅灰石、滑石、云母、長石、氫 氧化物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、勃姆石、水滑石和鐵氫氧化物顏料、FeO(OH)、碳酸鹽、碳酸鈣 和/或白云石、鐵、銅、鋅、鎳、鋁、鎂、金屬合金和/或含碳材料、石墨和/或炭黑、有機(jī)顆粒 基底、聚硅氧烷樹脂、有機(jī)改性的聚硅氧烷、有機(jī)聚合物和/或生物聚合物、皮革、紙巾、紙 和/或其混合物。
10.如權(quán)利要求8或9所述的用途，其是以乳液溶液或懸浮液或泡沫的形式。
11.如權(quán)利要求8-10中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料的用途，其作為以下物質(zhì)的組 分反應(yīng)性稀釋齊 、乳液、潤濕劑、油漆、增粘齊 、粘結(jié)齊 、增塑齊 、觸變齊 、殺菌齊 、阻燃齊 、顏 料、填充劑、塑料中的功能性添加劑、聚合物泡沫、有機(jī)樹脂或聚硅氧烷樹脂、熔體流動指數(shù) 改良劑、織物或纖維增滑添加劑、潤滑劑、消光劑、吸附劑或吸收劑、自分散顆粒、微粒乳化 劑、消泡劑、陶瓷組合物的粘結(jié)劑、建筑防腐劑、包封劑、密封系統(tǒng)、抗靜電添加劑、自由流動 助劑、殺微生物的添加劑、熒光標(biāo)記物、效應(yīng)顏料、消光劑、脫模劑、耐低溫電纜護(hù)套、導(dǎo)電涂 層、導(dǎo)電帶、抗靜電涂層、電子和/或電學(xué)元件、橡膠部件和膜、織物和玻璃纖維工業(yè)中的上 漿劑、紙、調(diào)色劑的添加劑、化妝品中的摩擦劑或線填充劑、配制用試劑或載體材料、染料和 防腐劑、涂料、緩蝕劑、油墨和/或清漆、摩擦性和/或觸覺的涂層。
12.粘結(jié)表面的方法，其中將如權(quán)利要求1-7中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料施用于 要粘結(jié)的表面的至少其一或者施用于要粘結(jié)的表面之間，然后其經(jīng)固化被粘合。
13.密封或跨接或填充表面、裂縫或缺口的方法，其中將如權(quán)利要求1-7中的至少一項(xiàng) 所述的可固化材料施用于要密封的表面之間，其隨后保證不透地進(jìn)行固化。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于以泡沫的形式施用所述可固化材料。
15.用于表面改性顆?；蚱瑺罱Y(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，通過混合和/或在適合的交聯(lián) 催化劑存在下，以其本身的形式，或者從適合的有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑，或者從乳液，將如權(quán) 利要求1-7中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料施用于顆粒表面或片狀結(jié)構(gòu)，然后在那里所述 可固化材料反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)共價的或物理的連接。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，使用的要改性的表面是無機(jī)的和/或有機(jī) 的顆?；蚱瑺罱Y(jié)構(gòu)和/或有機(jī)改性的顆粒或片狀結(jié)構(gòu)和/或其彼此的混合物。
17.如權(quán)利要求10所述的乳液和/或懸浮液的用途，其特征在于所述乳液和/或懸浮 液包含選自如下的化合物催化劑、光潛性堿、調(diào)整流變學(xué)性質(zhì)的添加劑、親水性填充劑、有機(jī)官能的和/或部分可溶的和/或不溶于水的甲硅烷和/或硅氧烷、助劑、成膜劑、抗菌和 防腐物質(zhì)、分散劑、消泡劑和脫氣劑、染料、著色劑和顏料、防凍劑、殺菌劑、增粘劑和/或反 應(yīng)性稀釋劑、增塑劑和絡(luò)合劑、噴涂助劑、潤濕劑、維生素、生長物質(zhì)、激素和/或芳香劑、光 穩(wěn)定劑、自由基清除劑、UV吸收劑和/或穩(wěn)定劑。
18.如權(quán)利要求8-11中的至少一項(xiàng)所述的可固化材料和/或如權(quán)利要求17所述的乳 液和/或懸浮液用作以下物質(zhì)的基底材料的用途清漆、油墨、脫模劑、粘合劑、化妝品、抗 刮涂層、建筑防腐劑、緩蝕劑和/或密封劑、用于涂層紙、顆粒、織物纖維和玻璃纖維，用于 紙的涂層填充劑，用于產(chǎn)生抗靜電的表面和/或用作生產(chǎn)基于聚環(huán)氧丙烷的橡膠部分的原 料。
全文摘要
包含含有氨基甲酸酯基團(tuán)的硅烷基化的聚合物的可固化材料，及其在密封劑、粘合劑、粘結(jié)劑和/或表面改性劑中的用途。
文檔編號C08G65/333GK101993521SQ20101026111
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者F·舒伯特, M·費(fèi)倫茨, S·西爾伯, W·克諾特 申請人:贏創(chuàng)高施米特有限公司