[发明专利]具有增加的热稳定性的含卟啉的硅氧烷

说明书

本发明涉及含卟啉的硅氧烷、具有增加的热稳定性的硅氧烷橡胶、交联组合物硅氧烷，以及卟啉在硅氧烷中作为热稳定剂的应用。

未交联的聚有机硅氧烷如硅油以及交联的硅氧烷橡胶在热应力和/或热氧化应力下的稳定性已知能由特定的添加剂如热稳定剂显著地提高。

这些热稳定剂的典型的已知的代表为过渡金属和镧系的元素和化合物，特别是元素Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Hf、Ce、Pd、Pt及其化合物。另一组是由已知为自由基捕获剂或金属离子失活剂的有机化合物以及碳黑组成的。

例如，US-A-3,026,263描述了作为硅油的热稳定剂的、包含具有至少一个单重态-三重态激发能量低于20,000cm^-1的三环芳族化合物的N-芳基-2-萘胺或者吖啶的组合，如蒽、苯并蒽、屈和芘。这些热稳定剂生理学上是有害的并且效果不足。

US-A-2,723,964描述了至少为五环的芳族化合物的热稳定作用，这些化合物如苝、蔻和2，3，8，9-二苯并蔻、硫靛染料和酞菁及其衍生物如铜酞菁、镁酞菁和氯化铜酞菁。这些酞菁是良好的热稳定剂，但是它们不易溶于通用的有机溶剂中，因此不能均匀分布在硅氧烷中。其结果是，例如，热稳定的硅氧烷橡胶的强度值下降。

本发明的目的在于提供对硅氧烷特别有效的热稳定剂。

本发明提供了含卟啉作为热稳定剂的硅氧烷组合物。

含卟啉的硅油和硅氧烷弹性体与含传统的热稳定剂的体系相比具有显著提高的热氧化稳定性。这使得在比以前高的温度下可以保持硅氧烷组合物特别是硅油和硅氧烷弹性体的使用性能更长一段时间。

无论何种交联类型，甚至在几百ppm(重量)的含量下卟啉均可以使硅氧烷弹性体的热氧化稳定性显著提高。

卟啉化合物一族的多样性使得所需的硅氧烷组合物的最终性质如热稳定性、颜色、透明度和毒理学要求能够有更大的灵活性。其结果是，能够根据具体的应用选择热稳定性。为增加热稳定性而含有卟啉的硅油和硅氧烷弹性体是透明的并具有相应于卟啉的颜色。可通过选择合适的卟啉而确定颜色，颜色的深度是由卟啉的含量决定的。

卟啉可溶于通用的溶剂，在欲稳定的组合物中更易于形成均匀的分布，对于稳定后的硅氧烷弹性体的最终强度值不产生不利的影响。

所述的热稳定剂含有21H，23H-卟啉并且所有由此基本结构衍生的化合物在本文中均称为卟啉。取代基可以结合于基本的21H，23H-卟啉结构的最多4个中间(meso)位以及最多8个-吡咯位。卟啉具有一个共轭环体系。卟啉优选吸收波长范围为400-800nm的电磁辐射。

典型的合适的卟啉由通式(1)和(2)表示：其中

R²为相同或不同的基团，选自-H、-OH、-OR³、-COR³、-OCOR³、-NO₂、-CN、-F、-Cl、-BR、-J、-SCN、-OCN、-N＝N-OH、-NR³₂以及-SO₃A、具有1-20个碳原子的可被-H、-OH、-OR³、-COR³、-COOR³、-OCOR³、-NO₂、-CN、-F、-Cl、-Br、-J、-SCN、-OCN、-N＝N-OH、-NR³₂、-NR³₃B以及-SO₃A取代或未取代的单价烃基，其中，在取代或未取代的单价烃基中，非相邻的单元-CH＝可被单元-N＝替换，单元-CH₂-可被单元-O-、-S-或-NH-替换；

R³选自-H或者具有1-20个碳原子的单价烃基；

A选自-H、Na、K；

B选自Cl、F、Br、J；