[发明专利]仲氨基硅烷

说明书

技术领域

本发明涉及仲氨基硅烷和它的用途，特别是作为增附剂和交联剂以及作为硅烷官能的聚合物的构建组分的用途；以及涉及可固化物料、特别是硅烷交联的可固化物料，和它的用途，特别是作为浇注材料、密封剂、粘合剂、覆层、涂料和刷涂料的用途。

背景技术

具有氨基的有机烷氧基硅烷(简称为氨基硅烷)尤其作为增附剂、作为可固化物料的交联剂以及作为硅烷官能的聚合物的构建组分使用。由于简单的可制备性，具有伯氨基的氨基硅烷(“伯氨基硅烷”)应用作为广泛；但是该伯氨基硅烷在使用中具有一些缺点。由于相对亲水的伯氨基，它们倾向于不希望的水分吸收，这可能不利地影响在水分影响下处于经固化的物料对于基底的粘附性。当作为硅烷官能的聚合物(其通过异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物与氨基硅烷加合而得到)的构建组分使用时，伯氨基导致高粘度，给硅烷官能的聚合物的可加工性造成困难并且使得由此制备的产物的施用性能以及可膨胀性劣化。因此，可能有利的是，替代伯氨基硅烷而使用具有仲氨基的那些(“仲氨基硅烷”)；它们是更疏水的并且导致更低粘度的硅烷官能的聚氨酯聚合物。但是，廉价且具有储存能力的仲氨基硅烷的可支配性是受限的。另外，利用由现有技术已知的仲氨基硅烷制备的硅烷交联性的聚氨酯经常不太耐热而且大多固化缓慢。

仲氨基硅烷传统上通过烯丙基硅烷的硅氢化反应(例如US6,197,912中所描述的)来制备，或者通过用伯胺对氯代或溴代的烷基硅烷进行亲核取代或用伯氨基硅烷对烷基卤化物或芳基卤化物进行亲核取代(例如US3,676,478或US6,197,912中所描述的)来制备。由于制备昂贵并且相比于伯氨基硅烷更少得多的量，因此仲氨基硅烷比伯氨基硅烷显著更贵。因此，对于硅烷官能的聚合物的制备者而言更有利的是，从伯氨基硅烷出发制备仲氨基硅烷。特别受欢迎的是与迈克尔受体，尤其是丙烯腈、丙烯酸酯和马来酸酯的加合(例如在US3,033,815、US4,067,844和US5,364,955中所描述的)。这些试剂便宜并且在温和的条件下仲氨基硅烷的转化已经成功实现。然而，其通常进行缓慢且进行不完全，并且因此使部分迈克尔受体回复到未加合的形式，这可能使其后续的去除是必须的，人们希望避免用加合物制备的产物的气味干扰。伯氨基硅烷的迈克尔加合物具有另外的官能基团，如氰基且特别是酯基。酯基的存在导致具有相对低粘度的硅烷官能的聚氨酯聚合物。但是，因此带来的不利是，酯基与伯或仲氨基具有反应能力且在此形成酰胺。在大多数情况下与伯胺和氨基硅烷配制为催化剂和增附剂的硅烷交联性的可固化物料中，这是不希望的，因为其可能导致胺的失活和提高的交联密度以及因此导致经固化聚合物的更高脆性。具有酯基的不完全烷基化的氨基硅烷由于缓慢地自缩合成聚酰胺而通常也不太具有储存能力。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供可供使用的新型仲氨基硅烷，其在作为增附剂和交联剂以及作为硅烷官能的聚合物的构建组分的使用中具有有利的性质。例如，其应当可以简单的方法来制备、在室温下是液体的且具有低的粘度。特别地，其应使具有低的粘度、迅速的固化性以及良好的热稳定性的硅烷官能的聚合物成为可能。

已令人惊奇地发现，根据权利要求1的仲氨基硅烷解决该问题。其在室温下通常是液体的且具有相对低粘性，并且仍然具有低的挥发性和较小气味。其可以由市售的伯氨基硅烷以及特定的、具有仲氨基或叔氨基的醛以简单的方法制备，所述方法不需要昂贵的操作步骤。有利的性质如硅烷基团的快的水解速度、在许多可固化物料中的良好相容性以及特别良好的增附性质大概可能归因于存在额外的、来源于醛的氨基。根据权利要求1的仲氨基硅烷在用于通过异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物的加合来制备硅烷官能的聚合物时具有特别有利的性质。含有这样的硅烷官能的聚合物的硅烷交联的可固化物料具有相对低的粘度、在与水分接触时迅速且完全地固化以及令人惊奇地具有出色的热稳定性，这些大大地优于用根据现有技术的仲氨基硅烷所制备的可类比体系。

本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。

发明的实施方式

本发明的主题是式(I)的氨基硅烷

其中

R¹和R²

各自彼此独立地表示具有1至12个C原子的一价烃基，

或者一起表示具有4至12个C原子的二价烃基，其为具有5至8个、优选为6个C原子的任选取代的碳环的一部分；

R³表示氢原子或者表示各自具有1至12个C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基；

以及