具有胍结构的化合物及其作为有机聚硅氧烷缩聚催化剂的用途的制作方法

文档序号:3645773阅读:606来源:国知局
专利名称:具有胍结构的化合物及其作为有机聚硅氧烷缩聚催化剂的用途的制作方法
技术领域
本发明涉及具有甲硅烷基化胍结构的化合物,并且涉及其作为有机聚硅氧烷的缩 聚反应的催化剂的用途。本发明涉及可在环境温度下硫化成弹性体的有机聚硅氧烷组合物,它通过缩聚而 交联并且不含具有毒性问题的基于烷基锡的催化剂。本发明还涉及有机硅化学中的新的缩聚催化剂,并且涉及其作为有机聚硅氧烷的 缩聚反应的催化剂的用途。
背景技术
通过缩聚交联的弹性体配制剂通常包含硅油(通常为聚二甲基硅氧烷,具有羟基 端基,任选地通过硅烷预官能化以便具有烷氧基末端)、交联剂、缩聚催化剂(通常为锡盐 或钛酸烷基酯)、增强填料和其它任选的添加剂,例如增量填料、粘合促进剂、着色剂、杀生 物剂等。这些可在环境温度下硫化的有机聚硅氧烷组合物是公知的,并且分成不同的两 类单组分组合物(RTV-I)和双组分组合物(RTV-2)。在交联过程中,水(在RTV-I的情况下通过环境水分提供,或者在RTV-2的情况下 引入组合物的一部分中)使得发生缩聚反应,这导致形成弹性体网络。通常,单组分组合物(RTV-I)在它们暴露于来自空气的水分时发生交联,也就是 说它们不能在封闭的介质中交联。例如,用作密封剂或常温固化粘合剂的单组分有机硅组 合物遵循乙酰氧基硅烷、酮亚胺氧基硅烷(ketiminoxysilane)、烷氧基硅烷等类型的反应 性官能团的水解机理,然后进行形成的硅烷醇基团与其它残余的反应性官能团之间的缩合 反应。水解通常借助水蒸气进行,所述水蒸气从暴露于大气的表面扩散到材料中。通常,缩 聚反应的速度非常慢;这些反应因此通过合适的催化剂进行催化。作为使用的催化剂,最常 使用基于锡、钛、胺的催化剂或者这些催化剂的组合物。基于锡(参见特别是FR-A-2 557 582)和钛(参见特别是FR-A-2786 497)的催化剂是非常有效的催化剂。至于双组分组合物,它们以两种组分的形式销售和储存,第一组分含有基础聚合 物材料,第二组分含有催化剂。将两种组分在使用时混合并且该混合物交联成较硬的弹性 体的形式。这些双组分组合物是公知的,并且尤其记载于Walter Noll的著作“Chemistry and Technology of silicones”(有机硅化学与技术)1968,第二版,第395至398页中。 这些组合物基本上包含4中不同的成份-α , ω-二羟基二有机聚硅氧烷反应性聚合物,-交联剂,通常为硅酸盐或聚硅酸盐,-锡催化剂,以及-水。通常,缩合催化剂基于有机锡化合物。实际上,已提出很多基于锡的催化剂作为RTV-2的交联催化剂。最广泛使用的化合物为烷基锡羧酸酯,例如单油酸三丁基锡,或者二 烷基锡二羧酸酯,例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡或二月桂酸二甲基锡(见Noll 的著作"Chemistry and Technology of silicones,,第 337 页,Academic Press,1968,第 二版,或者专利 EP 147 323 或 EP 235 049)。然而,尽管基于烷基锡的催化剂非常有效,通常无色、为液体且可溶于硅油,但是 具有有毒的缺点(CMR2生殖毒性)。基于钛的催化剂也广泛用于RTV-I中,然而具有严重缺点它们具有比基于锡的 催化剂慢的速度。此外,由于胶凝问题,这些催化剂不能用于RTV-2中。有时也提及其它催化剂,例如基于锌、锆或铝的催化剂,但是由于它们中等的有效 性,仅仅经过很少的工业开发。因此,已开发了具有胍结构例如四甲基胍的有机硅缩聚反应催化剂,其记载于专 利 US 3,719,633 中。还开发了具有甲硅烷基化胍结构的其它催化剂,并记载于例如专利US4,180,462 和 US 4,248,993 中。此外,具有甲硅烷基胍结构的化合物,例如记载于专利US 4,248,992中的四甲 基-3-三甲氧基甲硅烷基丙基胍,也是已知的。这样的化合物用作抗菌剂。此外,下式的Knoevenagel反应催化剂也是已知的(KIM K. S.,SONG J. H.,KIM J. H. , SEO G. , Studies in Surface Science and Catalysis,2003,146,505)
权利要求
对应于通式(I)的化合物其中 R1和R2相同或不同,彼此独立地代表线形或支化的单价烷基、环烷基、(环烷基)烷基,该环被取代或未被取代并且可包含至少一个杂原子,芳基烷基、氟代烷基、取代或未取代的芳基、R11R12R13Si,其中R11、R12和R13是线形或支化的单价烷基; R3代表氢原子、线形或支化的单价烷基、环烷基、被环取代的烷基,该环是取代的或未取代的并可包含至少一个杂原子,芳基烷基、氟代烷基、烷基胺、烷基胍、取代或未取代的芳基、烷基烷氧基硅烷; R4代表线形或支化的烷基链,该链含有1至50个原子,优选1至20个原子,它们中的一些可为选自O、S和N的杂原子, R5、R6和R7相同或不同,彼此独立地代表线形或支化的烷基、芳族基团、烷氧基或者下式(I’)的三烷基甲硅烷氧基 R、R’和R”相同或不同,彼此独立地代表线形或支化的C1 C12烷基或芳族基团;并且条件是 如果R3是氢原子,那么R1和R2均不是线形单价烃基基团; 如果R1和R2各自是环己基,R4是线形亚丙基并且R5=R6=R7=OEt,那么R3不是氢原子;并且 如果R1和R2各自是环己基,R4是线形亚丙基并且R5=R6=R7=OEt,那么R3不是以下基团FPA00001185875700011.tif,FPA00001185875700012.tif,FPA00001185875700021.tif
2.权利要求1所述的化合物,其特征在于R1和R2各自是异丙基或环己基。
3.以上权利要求任意之一所述的化合物,其特征在于民是氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基或丙基三烷氧基硅烷基团。
4.以上权利要求任意之一所述的化合物,其特征在于它选自以下化合物(1)至(54)
5.权利要求1至4任意之一所述的对应于式(I)的化合物的制备方法,其特征在于它 包括式(II)的碳二亚胺
6.权利要求5所述的方法,其特征在于式(II)的碳二亚胺与式(III)的胺的反应在不 存在溶剂的情况下进行。
7.胍盐(IV),其通过使权利要求1至4任意之一中所定义的化合物与酸并且优选与羧 酸反应而制备。
8.有机聚硅氧烷组合物,其特征在于它一方面包含能够通过缩聚反应固化成有机硅弹 性体的有机硅基料B,另一方面包含催化有效量的至少一种缩聚催化剂,该催化剂或者是如 权利要求7中所定义的胍盐(IV),或者是下式(I)的胍
9.权利要求8所述的组合物,其特征在于该缩聚催化剂选自权利要求4中定义的化合物(1)至(54)。
10.权利要求8和9任意之一中所述的组合物,其特征在于式(I)化合物的量为总物料 的0. 1重量%至10重量%,优选0.5重量%至5重量%。
11.权利要求8至10任意之一中所述的组合物,其特征在于该有机硅基料B包含-能够通过缩聚交联成弹性体的至少一种聚有机硅氧烷油C ;-任选地至少一种交联剂D ;-任选地至少一种粘合促进剂E ;以及-任选地至少一种含硅、有机和/或不含硅矿物填料F。
12.通过权利要求8至11任意之一中所述的组合物的交联和固化获得的弹性体。
13.权利要求7中定义的胍盐(IV)或式(I)的化合物作为有机聚硅氧烷的缩聚反应催 化剂的用途
全文摘要
本发明涉及具有胍结构的新化合物,更具体地涉及具有胍结构的无毒的甲硅烷基化化合物。
文档编号C08K5/5465GK101998960SQ200880125419
公开日2011年3月30日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月20日
发明者C·马利维尼, L·圣-加梅斯 申请人:蓝星有机硅法国公司
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