液態硅酸鹽樹脂制造技術

本發明專利技術公開了在不存在任何溶劑的情況下在25℃下是液體的硅酸鹽樹脂。該硅酸鹽樹脂具有平均式：[W]

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】液態硅酸鹽樹脂
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求提交于2019年12月30目的美國臨時專利申請號62/955,098的優先權和所有優點，所述專利申請的內容以引用方式并入本文。


[0003]本公開大體上涉及樹脂，并且更具體地涉及在不存在任何溶劑的情況下在25℃下是液體的硅酸鹽樹脂，并且涉及其制備方法。

技術介紹

[0004]有機硅樹脂是本領域中已知的并且用于各種最終用途應用中。有機硅樹脂通常包括可歸因于存在T甲硅烷氧基單元(R0SiO
3/2
)和/或Q甲硅烷氧基單元(SiO
4/2
)的三維網絡，其中R0為取代基。有機硅樹脂的特性因其交聯密度和甲硅烷氧基單元的摩爾分數等而不同。增大交聯密度通常導致有機硅樹脂具有更大的硬度和/或剛度。
[0005]常規的有機硅樹脂在室溫或25℃下是固體。因此，常規的有機硅樹脂通常用于溶液中或用作溶液，其中常規的有機硅樹脂溶解在溶劑中以用于加工目的。溶劑可在最終用途應用之前或期間被驅走或揮發。然而，去除溶解固體有機硅樹脂所需的溶劑增加了關于利用此類固體有機硅樹脂的最終用途應用的加工步驟和成本。

技術實現思路

[0006]本專利技術公開了在不存在任何溶劑的情況下在25℃下是液體的硅酸鹽樹脂。硅酸鹽樹脂具有以下平均式：
[0007][W]a
[X]b
[Y]c
[Z]d
，
[0008]其中下標a是大于0至0.5；下標b為大于0至0.5；下標c為0至0.5；并且下標d是大于0至0.6；條件是a+b+c+d＝1；并且其中：
[0009][W]是[R3SiO
3/2
]，其中每個R是獨立選擇的烴基基團；
[0010][X]是[R2SiO
1/2
(OZ)]b，
[R2SiO
2/2
]b”，其中每個R被獨立地選擇并且如上所定義；0≤b
’
≤1；0≤b”≤1；條件是b
’
+b”＝0或1；并且其中每個Z獨立地是H、烷基基團或陽離子；
[0011][Y]是[RSi(OZ)
c
’
O3?
c
’
/2
]，其中每個R被獨立地選擇，每個Z被獨立地選擇，c
′
是0至2的整數并且在硅酸鹽樹脂中由下標c指示的每個甲硅烷氧基單元中獨立地選擇；以及
[0012][Z]是[Si(OZ)
d
’
O4?
d
’
/2
]，其中每個Z被獨立地選擇并且如上所定義，并且下標d
′
是0到3的整數并且在硅酸鹽樹脂中由下標d指示的每個甲硅烷氧基單元中獨立地選擇。
[0013]當下標c為零時，下標b指示的甲硅烷氧基單元至少包括[R
12
SiO
2/2
]和[R1R2SiO
2/2
]甲硅烷氧基單元，其中R1為不含烯屬不飽和的烴基基團，并且R2為烯屬不飽和基團。另外，每分子平均至少一個R是烯屬不飽和基團
[0014]還公開了一種制備在不存在任何溶劑的情況下在25℃下為液體的硅酸鹽樹脂的方法。
具體實施方式
[0015]公開了一種在不存在任何溶劑的情況下在25℃處為液體的硅酸鹽樹脂。硅酸鹽樹脂可另選地稱為有機硅樹脂，但鑒于硅酸鹽樹脂中存在Q甲硅烷氧基單元或SiO
4/2
單元，其是硅酸鹽樹脂。一般來講，有機硅樹脂且尤其硅酸鹽樹脂由于其三維網狀結構而在25℃處為固體。鑒于加工固體有機硅樹脂較困難，有機硅樹脂通常溶解于溶劑中并且用作有機硅樹脂組合物，其包含溶解于溶劑(例如，脂族或芳族烴溶劑)中的固體有機硅樹脂或由其組成。以此方式，有機硅樹脂組合物在25℃或室溫處為液體，這允許更容易地加工該有機硅樹脂組合物。例如，有機硅樹脂組合物能夠與其他組分或組合物組合，以液體形式用于各種最終用途應用。類似地，在不存在任何溶劑的情況下在25℃處為固體的常規有機硅樹脂不易與液體有機硅混溶。這意味著當制備有機硅組合物時，在25℃處為固體的常規有機硅樹脂不能容易地在不存在有機溶劑的情況下與液體有機硅，例如液體有機聚硅氧烷混合或溶解。因此，當常規的有機硅樹脂用于有機硅組合物中時，有機溶劑通常需要用于形成有機硅組合物的目的并且隨后以組合物形式或在固化時揮發。
[0016]然而，有機硅組合物的一個缺點是溶劑通常在最終用途應用中被去除。例如，當有機硅組合物用于形成膜、涂層或制品時，通常在形成此類膜或制品時去除該溶劑。這需要額外的加工步驟以及能源和相關成本，例如通過揮發來去除溶劑。
[0017]相比之下，本專利技術硅酸鹽樹脂在不存在任何溶劑的情況下在25℃處是液體。因此，與常規的有機硅樹脂不同，硅酸鹽樹脂在25℃處不歸因于任何溶劑，例如有機溶劑的存在便是液體。硅酸鹽樹脂由不含任何溶劑或載體媒介物的硅酸鹽樹脂組成。另外，就制備和終端組合物而言，硅酸鹽樹脂不僅在不存在任何溶劑的情況下在25℃下是液體，而且硅酸鹽樹脂可與其它液體有機聚硅氧烷混溶，這允許將硅酸鹽樹脂以無溶劑形式直接摻入各種有機硅組合物中。
[0018]“液體”意指在不存在任何溶劑的情況下硅酸鹽樹脂能夠在25℃處流動和/或在25℃處具有能夠測量的粘度。通常，硅酸鹽樹脂的粘度能夠在25℃處通過具有轉子的Brookfield LV DV
?
E粘度計測量，該轉子被選擇為適合于硅酸鹽樹脂的粘度。硅酸鹽樹脂的粘度可變化，特別是基于其中存在的M、D、T和/或Q甲硅烷氧基單元的含量，如下所述。然而，出于本公開的目的，硅酸鹽樹脂可以呈膠的形式，因為膠仍然具有能夠流動的特征，即使膠不具有可以在25℃處容易測量的粘度。
[0019]在具體的實施方案中，硅酸鹽樹脂具有以下平均式：
[0020][W]a
[X]b
[Y]c
[Z]d
，
[0021]其中下標a是大于0至0.5；下標b為大于0至0.5；下標c為0至0.5；并且下標d是大于0至0.6；條件是a+b+c+d＝1。下標a、b、c和d是硅酸鹽樹脂中的W、X、Y和Z單元的摩爾分數。
[0022]在上述硅酸鹽樹脂的平均式中，使用[W]、[X]、[Y]和[Z]代替更常見的命名[M]、[D]、[T]和[Q]。如本領域所理解的，M甲硅烷氧基單元包括一個硅氧烷鍵(即，
?
O
?
Si
?
)；D甲硅烷氧基單元包括兩個硅氧烷鍵；T甲硅烷氧基單元包括三個硅氧烷鍵；并且Q甲硅烷氧基單元包括四個硅氧烷鍵。
[0023]然而，出于本公開的目的，[W]指示包括一個
?
Si
?
O
?
鍵的甲硅烷氧基單元，其可以是硅氧烷鍵或其前體。硅氧烷鍵的前體是
?
Si
?
OZ鍵，其中Z獨立地是H、烷基基團本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種硅酸鹽樹脂，其在不存在任何溶劑的情況下在25℃下是液體，所述硅酸鹽樹脂具有以下平均式：[W]
a
[X]
b
[Y]
c
[Z]
d
，其中下標a是大于0至0.5；下標b是大于0至0.5；下標c為0至0.5；并且下標d是大于0至0.6；條件是a+b+c+d＝1；并且其中：[W]是[R3SiO
3/2
]，其中每個R是獨立選擇的烴基基團；[X]是[R2SiO
1/2
(OZ)]
b
’
[R2SiO
2/2
]
b”，其中每個R被獨立地選擇并且如上所定義；0≤b
’
≤b；0≤b”≤b；條件是b
’
+b”＝b；并且其中每個Z獨立地是H、烷基基團或陽離子；[Y]是[RSi(OZ)
c
’
O3?
c
’
/2
]，其中每個R被獨立地選擇，每個Z被獨立地選擇，c
’
是0至2的整數并且在所述硅酸鹽樹脂中由下標c指示的每個甲硅烷氧基單元中獨立地選擇；以及[Z]是[Si(OZ)
d
’
O4?
d
’
/2
]，其中每個Z被獨立地選擇并且如上所定義，并且下標d
′
是0到3的整數并且在所述硅酸鹽樹脂中由下標d指示的每個甲硅烷氧基單元中獨立地選擇；條件是當下標c為零時，下標b指示的甲硅烷氧基單元至少包括[R
12
SiO
2/2
]和[R1R2SiO
2/2
]甲硅烷氧基單元，其中R1為不含烯屬不飽和的烴基基團，并且R2為烯屬不飽和基團；以及條件是每分子平均至少一個R是烯屬不飽和基團。2.根據權利要求1所述的硅酸鹽樹脂，其中下標a是0.2至0.35；下標b是0.1至0.4；下標c是0；并且下標d是0.4至0.6。3.根據權利要求1所述的硅酸鹽樹脂，其中下標a是0.25至0.30；下標b是0.2至0.3；下標c是0；并且下標d是0.45至0.55。4.根據權利要求1至3中任一項所述的有機硅樹脂，其中下標b
’
和b”各自大于0，并且其中b
’
＞b”。5.根據權利要求1所述的硅酸鹽樹...

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅鵬飛，
申請(專利權)人：美國陶氏有機硅公司，
類型：發明
國別省市：