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固化性有機硅乳液組合物的制作方法_2

文檔序號:9457215閱讀:來源:國知局
059] X3SiO-(R2SiO)a-(Y2SiO) b-SiX3 (1)
[0060] (式中,R為相同或不同的未取代或取代的、碳原子數1~20的烷基或碳原子數 6~20的芳基,X為相同或不同的未取代或取代的、碳原子數1~20的烷基、碳原子數6~ 20的芳基、碳原子數1~20的烷氧基、或羥基,Y為X或-(O-X2Si)e-X所示的相同或不同的 基團,a為10~10, 000的整數,b為0~1,000的整數,c為0~1,000的整數。不過,選 擇X、Y、b、c以使在1分子中含有至少2個與硅原子鍵合的羥基。)
[0061] 在此,R為相同或不同的未取代或取代的、碳原子數1~20的烷基或碳原子數6~ 20的芳基,具體地,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二 烷基、十四烷基、十八烷基、十八烷基;環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基;苯基、甲苯基、奈基、或與這 些基團結合的氫原子的一部分或全部被鹵素原子、氨基、氰基等取代的基團等,優(yōu)選為甲 基。
[0062] X為相同或不同的未取代或取代的、碳原子數1~20的烷基、碳原子數6~20的 芳基、碳原子數1~20的烷氧基、或羥基,具體地,除了羥基以外,可列舉甲基、乙基、丙基、 丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、環(huán)戊 基、環(huán)己基、環(huán)庚基;苯基、甲苯基、萘基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、庚氧基、 辛氧基、癸氧基、十四烷氧基、或者與這些基團鍵合的氫原子的一部分或全部被鹵素原子、 氨基、氰基等取代的基團等。
[0063] Y為X或- (O-X2Si)c-X所示的相同或不同的基團。
[0064] a為10~10, 000的整數,優(yōu)選為100~10, 000的整數,更優(yōu)選為1,000~5, 000 的整數。如果a不到10,則變得缺乏硅橡膠覆膜的柔軟性,如果比10, 000大,則覆膜的撕裂 強度降低。
[0065] b為0~1,000的整數,優(yōu)選為0~200的整數。
[0066] c為0~1,000的整數,優(yōu)選為0~200的整數。
[0067] 此外,從固化性的方面出發(fā),在1分子中具有至少2個以上、優(yōu)選地2~3個羥基 是必要的。
[0068] 作為本發(fā)明中的(A)成分有機聚硅氧烷的具體例,可列舉下述的有機聚硅氧烷。
[0069] [化 1]
[0071] (A)成分有機聚硅氧烷可一種單獨地使用,也可將二種以上并用。
[0072] 本發(fā)明中的(A)成分有機聚硅氧烷能夠采用公知的方法合成。例如,通過在堿金 屬氫氧化物這樣的催化劑存在下使八甲基環(huán)四硅氧烷等環(huán)狀硅氧烷、或者其與α, ω-二 羥基硅氧烷低聚物、α,ω-二烷氧基硅氧烷低聚物或有機烷氧基硅烷進行平衡化反應而得 到。此外,即使通過在堿金屬氫氧化物等的催化劑存在下進行α,ω-二羥基二甲基聚硅氧 烷和有機烷氧基硅烷的脫水、脫醇縮合反應,也可得到。
[0073] 再有,優(yōu)選以水包油型乳液的形態(tài)使用(A)成分有機聚硅氧烷,因此可采用公知 的乳液聚合法制成乳液,因此,通過預先使用陰離子系表面活性劑或陽離子系表面活性劑 在水中使環(huán)狀硅氧烷、α,ω-二羥基硅氧烷低聚物、α,ω-二烷氧基硅氧烷低聚物、或有 機烷氧基硅烷等乳化分散后,根據需要添加酸、堿性物質等催化劑,進行乳液聚合反應,從 而能夠容易地合成。
[0074] 這種情形下,乳液中的(A)成分的固形分濃度優(yōu)選為20~80質量%,更優(yōu)選為 30~70質量%。
[0075] 接下來,(B)成分的在1分子中含有至少2個與硅原子鍵合的氫原子的有機氫聚 硅氧烷是為了在(F)成分的鉍化合物的存在下作為(A)成分即有機聚硅氧烷的交聯劑,提 高覆膜的強度而發(fā)揮作用的成分,優(yōu)選使用由下述通式(2)表示的有機氫聚硅氧烷。
[0076] Z-(R2SiO)d-(RHSiO)e-R2Si-Z (2)
[0077] (式中,R與上述相同,Z為氫原子或R,d為1~1,000的整數,e為0~1,000的 整數,不過,e = 〇的情形下,Z為氫原子,e = 1的情形下,Z的至少1個為氫原子。)
[0078] 在此,d為1~1,000的整數,優(yōu)選為1~100的整數。此外,e為0~1,000的整 數,優(yōu)選為〇~100的整數。不過,e = 0的情形下,Z為氫原子,e = 1的情形下,Z的至少 1個為氫原子。
[0079] (B)成分有機氫聚硅氧烷在1分子中具有至少2個、優(yōu)選地3~300個、特別優(yōu)選 地3~100個與硅原子鍵合的氫原子(即,氫甲硅烷基(Si-Η基))。(B)成分有機氫聚硅 氧烷具有直鏈狀結構的情形下,這些Si-H基可只位于分子鏈末端和分子鏈中途(分子鏈非 末端)的任一方,也可位于這兩方。對⑶成分的分子結構并無特別限制,可在骨架中包含 分支單元。
[0080] (B)成分的1分子中的硅原子的數(聚合度)優(yōu)選為2~300個,更優(yōu)選為3~ 200個,進一步優(yōu)選為4~150個。進而,(B)成分優(yōu)選在室溫(25°C )下為液體,(B)成分 的25°C下的粘度優(yōu)選為0. 1~1,OOOmPa · s,更優(yōu)選為0. 5~500mPa · s左右。
[0081] 作為這樣的有機氫聚硅氧烷的具體例,能夠列舉下述的實例。
[0082] CH3- [ (CH3) 2SiO] d- [CH3HSiO] e-Si (CH3) 3
[0083] H-SiO- [ (CH3) 2SiO] d- [CH3HSiO] e-Si (CH3) 2H
[0084] H-SiO- [ (CH3) 2SiO] d-Si (CH3) 2H
[0085] H-SiO- [ (CH3) 2SiO] d- [CH3HSiO] e-Si (CH3) 3
[0086] (式中,d、e與上述相同。)
[0087] (B)成分有機氫聚硅氧烷可一種單獨地使用,也可將二種以上并用。
[0088] 該有機氫聚硅氧烷也與上述的(A)成分有機聚硅氧烷同樣地,能夠通過使含有與 硅原子鍵合的氫原子的環(huán)狀硅氧烷與六甲基二硅氧烷或四甲基二氫二硅氧烷進行平衡化 反應或乳液聚合,或者通過采用甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基氯硅烷等的共水解縮 合反應的以往公知的方法合成。
[0089] 這些(B)成分有機氫聚硅氧烷在本發(fā)明中優(yōu)選以水包油型乳液的形態(tài)使用,因此 可采用公知的機械乳化法制成乳液。作為使用的乳化機,可列舉均相混合器、均化器、膠體 磨、管路混合機等。
[0090] 這種情況下,乳液中的(B)成分的固形分濃度優(yōu)選為20~80質量%,更優(yōu)選為 30~70質量%。
[0091] (B)成分的配合量,相對于(A)成分100質量份,為0. 01~5質量份,優(yōu)選為 0. 05~3質量份,更優(yōu)選為0. 1~2質量份。如果(B)成分的配合量不到0. 01質量份,固 化性不充分,橡膠覆膜的拉伸強度下降,如果超過5質量份,覆膜過度變硬,柔軟性也降低。
[0092] 接下來,(C)成分的含有氨基的有機烷氧基硅烷與酸酐的反應生成物是用于提高 有機硅覆膜與基材的密合性的成分,優(yōu)選為使含有氨基的有機烷氧基硅烷與二羧酸酐反應 的產物。
[0093] 原料含有氣基的有機烷氧基硅烷優(yōu)選由下述通式(3)表不。
[0094] ASiRg(OR)3g (3)
[0095] [式中,R與上述相同,A為由式-R1(NHR1)hM!!?'式中,R 1為相同或不同的碳原子 數1~6的2價烴基,R2為R或氫原子,h為0~6的整數。)表示的含有氨基的基團,g為 0、1 或 2。]
[0096] 在此,R能夠例示與由式(1)中例示的基團同樣的基團,優(yōu)選為甲基、乙基。此外, 作為R1的碳原子數1~6的2價烴基,可列舉亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、六亞甲基、 八亞甲基等亞烷基,亞苯基等亞芳基等,優(yōu)選亞乙基、亞丙基。
[0097] 作為式(3)的具體例,可列舉下述的實例。
[0098] (CH3O)3SiC3H 6NHC2H4NH2
[0099] (CH3O) 2 (CH3) SiC3H6NHC2H4NH2
[0100] (CH3O)3SiC3H 6NH2
[0101] (CH3O) 2 (CH3) SiC3H6NH2
[0102] (C2H5O)3SiC3H 6NH2
[0103] (C2H5O) 2 (CH3) SiC3H6NH2
[0104] 作為用于與上述含有氨基的有機烷氧基硅烷反應的二羧酸酐,能夠例示例如馬來 酸
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