[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及可自环境温度起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具有胍结构的新的缩聚催化剂，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。

这些可自环境温度起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-1)和双组分组合物(RTV-2)。

术语“RTV”是“室温硫化”(Room Temperature Vulcanising)的首字母缩写。

在交联过程中，水(在RTV-1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-1)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(cétiminoxysilane)、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-2557582)和钛(参见特别是FR-A-2786497)的催化剂是非常有效的催化剂。具有-Si(OR)末端的单组分有机硅弹性体有时称为烷氧基弹性体。

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“Chemi stry 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种不同的成份：

-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-1或RTV-2的交联催化剂。常规的缩聚催化剂包含二烷基锡化合物，尤其是二烷基锡二羧酸酯，例如二丁基锡二月桂酸酯和二乙酸酯，钛酸烷基酯化合物例如钛酸四丁酯或四异丙酯，钛的螯合物(EP-A-0885933、US-5519104、US-A-4,515,932、US-A-4,563,498、US-A-4,528,353)。

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)。

因而，国际申请WO 2004/020525记载了单组分有机硅组合物(RTV-1)，该组合物用作密封剂或粘合剂并且当它们暴露于空气中的水分时发生常温交联，并且除了常规组分以外还包含：

-特定的且必要的交联剂(D)，它是包含1-甲基乙烯基氧基官能团的硅烷，已知与常规交联剂相比具有强的反应性，以及

-下式(I)或(I I)的催化剂，它是包含亚胺官能团的有机衍生物：

其中R是选自下列基团的特定基团：甲基、异丙基、苯基和邻甲苯基。这些亚胺类型的有机衍生物的实例为1，3-二苯基胍、1，3-二-邻甲苯基胍、1，3-二甲基胍和1，1，3，3-四甲基胍，它们是优选的衍生物。这些衍生物具有拥有未取代亚胺官能团即C＝NH型官能团的特点。

应当指出，三烷氧基硅烷类型的常规交联剂，即组分(E)，仍然与交联剂(D)组合使用，所述交联剂(D)已知是由于1-甲基乙烯基氧基类型的官能团的存在而具有很强的反应性的硅烷。