硅酮-丙烯酸共聚物制造技術

描述了新的硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通過-Si-O-Si-鍵共價鍵合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物。所述硅酮-丙烯酸共聚物是以下組分的反應產物：(a)硅酮聚合物，(bi)丙烯酸單體與自由基引發劑的混合物，以形成丙烯酸預聚物，其中至少一種丙烯酸單體包含硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體，或(bii)丙烯酸聚合物，其包含硅烷或硅氧烷官能團；和(c)混接反應催化劑，其中所述硅酮聚合物(a)與丙烯酸單體混合物(bi)或聚合物(bii)之比為50:1至1:50。所述硅酮-丙烯酸共聚物用作粘合劑、密封劑、涂料等。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及硅酮-丙烯酸共聚物和包含所述共聚物的組合物及其最終用途。
技術介紹
基于丙烯酸的聚合物已廣泛用作粘合劑、涂料和密封劑，因為它們成本相對低，可良好地粘合各種不同的表面，并且若需要可進行配制以對表面構成粘合性。基于丙烯酸的聚合物的缺點包括高溫性能差，低溫性能差，不能粘合表面能低的基材，并且對表面能高的 基材可能產生過度的粘合性。基于硅酮的聚合物作為粘合劑、涂料和密封劑呈現出良好的高溫和低溫性能。基于硅酮的聚合物具有優異的化學惰性、電絕緣性、生物適應性，并且能夠粘合表面能低的基材。基于硅酮的聚合物的一個主要缺點在于，相對于其它類型的技術，它們的成本高。與基于丙烯酸的聚合物相比，其它局限包括在需要時粘性較低，并且所構成的粘合性有限。雖然硅酮粘合劑和丙烯酸聚合物各自具有顯著的優點，并且它們可物理共混而形成雜化(hybrid)聚合物系統，但是該共混物是熱力學不穩定的，且最終會導致宏觀的相分離，而且共混物的性質隨著時間而改變。WO 2007/145996已嘗試克服此種不相容性，其中通過復雜的工藝形成丙烯酸接枝的硅酮粘合劑。但是，該復雜工藝難以除去殘余單體，并且不能良好地控制交聯水平。若剩余任何未經反應的硅酮和丙烯酸組分，即使其余的組分被共價接枝，此未經反應的組分也會隨著時間而導致相分離。硅酮和丙烯酸樹脂的共價接枝可通過使硅酮聚合物與丙烯酸聚合物反應形成，但是，硅樹脂對于復合聚合物系統是必需的。所得的雜化聚合物系統形成作為中心區域的硅樹脂，而硅酮聚合物和丙烯酸樹脂與該區域連接。因此，所得的雜化聚合物系統需要硅樹脂作為中心區域而形成格子型(lattice)聚合物。本領域中需要兼具基于丙烯酸樹脂和基于硅酮技術的優點，而沒有現有技術中固有缺點的粘合劑、涂料和密封劑。本專利技術解決此需要。
技術實現思路
本專利技術涉及新的硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通過-Si-O-Si-鍵與丙烯酸聚合物共價鍵合的硅酮聚合物。 一個實施方案涉及硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通過-Si-O-鍵共價鍵合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物，其中硅酮聚合物與丙烯酸單體之比為50:1至1:50，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一個硅烷或硅氧烷官能團。在另一實施方案中，硅酮-丙烯酸共聚物包含硅酮聚合物、丙烯酸單體與自由基引發劑的混合物和混接(scrambling)反應催化劑的反應產物,其中至少一種丙烯酸單體包含硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體，其中硅酮聚合物與丙烯酸單體之比為50:1至1:50。 在又一實施方案中，硅酮-丙烯酸共聚物包含硅酮聚合物、含有硅烷或硅氧烷官能團的丙烯酸聚合物和混接反應催化劑的反應產物，其中硅酮聚合物與丙烯酸聚合物之比為 50:1 至 1:50。另一實施方案涉及制備硅酮-丙烯酸共聚物的方法，其包括以下步驟使硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體在自由基引發劑和溶劑存在下反應，形成丙烯酸預聚物，將硅酮聚合物和混接反應催化劑加入溶劑中，以及除去溶劑。在另一實施方案中，通過使硅酮聚合物與含有至少一個硅烷和/或硅氧烷官能團的丙烯酸聚合物在混接反應催化劑和溶劑存在下反應，以制備硅酮-丙烯酸共聚物。又一實施方案涉及包含所述硅酮-丙烯酸共聚物的組合物。又一實施方案涉及包含所述硅酮-丙烯酸共聚物的制品。所述制品可制成溶液粘合劑、水基粘合劑或熱熔性粘合劑。附圖說明圖I所示為硅酮聚合物(……)、丙烯酸聚合物(——)和硅酮-丙烯酸共聚物(——)的GPC色譜圖。圖2所示為由⑴硅酮-丙烯酸共聚物和MQ樹脂制得的粘合劑(一一)，以及由(2)硅酮聚合物、丙烯酸聚合物和MQ樹脂制得的粘合劑(——)的GPC色譜圖。圖3所示為由硅酮-丙烯酸共聚物與MQ樹脂制得的粘合劑(左圖，澄清溶液)，和由硅酮聚合物、丙烯酸聚合物和MQ樹脂制得的粘合劑(右圖，不透明溶液)的照片。具體實施例方式除非另外明確說明，重量％是指干重百分比。本專利技術提供硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通過-Si-O-Si-鍵與丙烯酸聚合物共價鍵合的硅酮聚合物，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一種硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體。共聚物包含通過-Si-O-Si-鍵與丙烯酸聚合物共價鍵合的硅酮聚合物。所述共聚物通過使硅酮聚合物和丙烯酸單體與自由基引發劑的混合物的混合物及混接反應催化劑反應進行制備，所述丙烯酸單體包含至少一種硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體。硅酮聚合物與丙烯酸單體之比為50:1至1:50。所述共聚物還可通過使硅酮聚合物與包含至少一種硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體的丙烯酸聚合物的混合物與混接反應催化劑反應進行制備。硅酮聚合物與丙烯酸單體之比也為50:1至1:50。可用于實施本專利技術的有用的硅酮聚合物包括含有有機取代的聚硅氧烷的硅酮聚合物。~■有機取代基包括，例如，~■甲基、甲基乙稀基、甲基苯基、_■苯基、甲基乙基和3，3，3-三氟丙基。在一個實施方案中，所述二有機取代基均為二甲基取代基。所述硅酮聚合物通常被諸如羥基、烷氧基、氫化物、乙烯基官能團等的官能團封端。在一個實施方案中，封端的官能團是羥基、烷氧基、氫化物官能團、乙烯基官能團或它們的混合物。聚二有機硅氧烷分子量通常為約100-約2，000, 000，優選約20，000-約150，000g/molo本專利技術的丙烯酸單體包含至少一種硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體。硅烷(甲基)丙烯酸單體的實例包括三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯等。硅烷(甲基)丙烯酸單體的用量通常占丙烯酸聚合物總重量的O. 2重量％_50重量％，更優選地，硅烷(甲基)丙烯酸單體的量占丙烯酸聚合物的約I. O重量％-約10重量％。硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體的實例包括聚二甲基硅氧烷單(甲基)丙烯酸酯，例如，三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。優選的硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體是三甲氧基甲硅烷基和二甲氧基甲基甲硅烷基官能化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。這樣的單體的實例是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體的量基于丙烯酸單體總重量為約O. 2重量％-50重量％。其它丙烯酸單體選自(甲基)丙烯酸烷基酯單體。可用于實施本專利技術的優選的(甲基)丙烯酸烷基酯在所述烷基中具有至多約18個碳原子，優選地在所述烷基中具有I-約12個碳原子。這些丙烯酸聚合物組分可包含玻璃化轉變溫度(Tg)低的丙烯酸烷基酯單體。低Tg單體是均聚物Tg小于約0° C的那些。優選的用于本專利技術的低Tg丙烯酸烷基酯在烷基中具有約4-約10個碳原子，并且包括丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、叔辛基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯和丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸癸酯、它們的異構體及它們的組合。特別優選丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸異辛酯。·低Tg丙烯酸單體是優選的，但非必需的，其含量基于丙烯酸聚合物的總單體重量為大于約40重量％。所述丙烯酸聚合物組分還可包含玻璃化轉變溫度高的(甲基)丙烯酸酯單體。其非限制性實例包本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.23 US 61/327,1411.硅酮-丙烯酸共聚物，其包含通過-Si-O-鍵共價鍵合的硅酮聚合物和丙烯酸聚合物，其中所述硅酮聚合物與所述丙烯酸單體之比為50:1至1:50，并且所述丙烯酸聚合物包含至少一個硅烷或硅氧烷官能團。2.硅酮-丙烯酸共聚物，其包含以下組分的反應產物 (a)硅酮聚合物； (b)⑴丙烯酸單體和自由基引發劑的混合物，其中至少一種丙烯酸單體包含硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體；或者(ii)包含硅烷或硅氧烷官能團的丙烯酸聚合物；和 (c)混接反應催化劑； 其中(a)與(b)之比為50:1至1:50。3.權利要求1-2之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅酮聚合物是被羥基官能團、烷氧基官能團、氫化物官能團、乙烯基官能團或它們的混合物封端的有機二取代的聚硅氧烷。4.權利要求1-3之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅酮聚合物的平均分子量為約100g/mol-2, 000, 000g/mol。5.權利要求1-4之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅烷(甲基)丙烯酸單體和/或所述硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體的含量基于丙烯酸單體的總重量為約O. 2重量％-約50重量％。6.權利要求5的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅烷(甲基)丙烯酸單體選自二烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、三烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯及它們的混合物。7.權利要求6的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述硅氧烷(甲基)丙烯酸大分子單體是聚二甲基硅氧烷單(甲基)丙烯酸酯。8.權利要求1-4之一的硅酮-丙烯酸共聚物，其中所述丙烯酸聚合物還包含選自以下的丙烯酸單體丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、叔辛基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯和丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或它...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉予峽，
申請(專利權)人：漢高公司，
類型：
國別省市：