[发明专利]分散了共聚物的聚硅氧烷和含有它的密封剂

说明书

                    本发明的领域

本发明涉及含有其中分散了的共聚物颗粒的低温柔性、拒水性聚硅氧烷。更具体地说，本发明涉及在低温，例如室温下暴露在水汽下时可固化的聚硅氧烷中聚合至少两种不同类型单体来就地形成的共聚物颗粒。含有共聚物-聚硅氧烷的固化密封剂有高的伸长性能。

                    本发明的背景

因为有优异的拒水性，良好的粘附力，化学和生物学惰性以及良好的耐候性，可固化的聚有机基硅氧烷(也称有机硅组合物)已经用作密封剂，嵌缝胶，粘合剂和其它类似应用物质。这类组合物一般含有反应活性聚有机基硅氧烷，交联剂和交联催化剂。然而，聚有机基硅氧烷组合物是相对昂贵的，且不总是提供令人满意的物理性能如韧性和强度。为了改进聚有机基硅氧烷组合物的物理性能，已经添加了各种无机填料如硅石，硅藻土，碳酸钙，氧化铁和类似物。这些添加剂的使用常常产生不希望有的高粘度，这不利地影响了组合物应用的方便性。为了将填料填充型聚有机基硅氧烷组合物的粘度减低到可接受的水平，可使用有机溶剂或非反应活性有机基硅氧烷。然而，这能够导致不希望有的收缩，或者使得对环境不利的有机组分释放到大气中或由于非反应活性硅氧烷挤出物(extrudate)产生的污染问题。

授权于Bluestein的U．S．专利No．4，138，387涉及聚烯烃填充的有机聚硅氧烷组合物，它声称是稳定的分散体，包括连续相的基本上无接枝的有机聚硅氧烷和非连续相的由有机单体或多种有机单体制备的均聚物或共聚物的精细分散的固体颗粒。然而，该组合物作为密封剂是不能接受的，这是由于它的伸长率低，如最大仅约190％。

                       本发明概述

可固化的被分散共聚物-聚硅氧烷组合物通过至少两种不同类单体(例如，第一类单体可形成有低Tg的聚合物，第二类单体可形成有高Tg的聚合物)在聚硅氧烷流体中就地自由基聚合来制备。为热塑性或热固性的共聚物一般是颗粒形式的分散相，它们的表面一般有实质上很高Tg的聚合物。小量触变剂的使用使得分散共聚物聚硅氧烷组合物无塌陷。组合物一般是粘稠的，并且是湿气可固化的。利用两种不同类型单体对固化产生了协同效应，这在于分散共聚物一聚硅氧烷组合物有很高的伸长率，以及低于50psi的100％模量。组合物也显示了良好的柔性和优异的耐候性。不象先前的增强填料技术那样，就地聚合颗粒具有增强(加强)及增塑(增加弹性)固化硅酮网状结构的独特特性。本发明组合物的另一特性是它们在固化前有良好的耐粘度老化性能。因此，该组合物适宜用作嵌缝胶和密封剂中的粘结剂。

本发明共聚物-聚硅氧烷的详细描述

本发明的分散共聚物-聚硅氧烷组合物一般通过在聚硅氧烷流体存在下将两种或多种不同单体反应来制备。聚硅氧烷流体在聚合物链上，优选在它们的端部一般含有总共两种或多种反应活性官能团。

聚硅氧烷流体理想地是下式的有机聚硅氧烷：

其中R¹和R²独立地为有1-8个碳原子，最好是1-4个碳原子的烷基，优选为甲基，或者是有6-10个碳原子的芳基或取代的芳基，优选为苯基，以及“n”应使得聚硅氧烷的重均分子量在大约2，000-大约200，000，最好是在大约15，000-大约80，000克／摩尔之间。应该理解的是上述聚合物也含有如以上所指出的两种或多种反应活性官能团(X)。官能团可独立地为OH，或OR³，或N(R⁴)₂，或

其中R³-R¹²独立地为有大约1至大约8个碳原子的烷基。官能团的量，即m是1，2或3。一个或多个R基团独立地为有1-8个碳原子的烷基或者有6-20个碳原子的芳基或烷芳基并任选含有一个或多个官能团如胺，羟基等。聚硅氧烷流体可另外含有两种或多种不同聚硅氧烷和／或有不同粘度的聚硅氧烷的共混物。聚硅氧烷一般是粘稠液体，可以商购，例如PPG Corporation的Masil^_SFR 6，000和WackerCorporation的Wacker 6LV。

有机聚硅氧烷流体一般构成了含有非连续相的反应活性连续相，该非连续相包括由自由基聚合就地形成的共聚物颗粒。理想地是，使用两种或多种，和优选两类单体，其中一种如果均聚合的话形成低Tg聚合物，另一种如果均聚合的话形成高Tg聚合物。如以上所指出的那样，共聚物可以是热塑性的，或是热固性的(如果交联的话)。