CN106414610A - 可喷涂组合物、其用途和用于密封建筑部件的开口或间隙的方法 - Google Patents

可喷涂组合物、其用途和用于密封建筑部件的开口或间隙的方法 Download PDF

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Abstract

本发明描述了一种可喷涂的稳定的组合物、所述组合物作为涂层的用途以及一种用于密封建筑部件中的开口或间隙的方法，所述组合物包含：至少一种包含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷，至少一种基于官能化硅烷的交联剂，至少一种基于二氧化硅的填料以及至少一种缩合催化剂。

Description

可喷涂组合物、其用途和用于密封建筑部件的开口或间隙的 方法
技术领域
本发明涉及一种基于湿交联有机聚硅氧烷(moisture-cross-linkingorganopolysiloxanes)的组合物、其作为密封剂的用途以及用于密封建筑部件中的开口和间隙的方法。
背景技术
现有技术中已知的是，在建筑物的建造期间例如用密封剂密封诸如墙壁的建筑部件之间的间隙(以下也称为“接缝”)。在建筑技术中，两个建筑部件或材料之间的期望的或容许的间隙或中间空间被称为接缝。一种常见的用途是例如特别是出现在悬垂的建筑外立面中的所谓的连接接缝或移动接缝的(防火)密封。在相同或不同材料的两个不同部件彼此抵靠时必然发生连接接缝。为此，通常首先***绝缘材料，然后优选通过喷涂方法施加密封剂。
在这种情况下，密封剂、特别是水基密封剂通常以这样的方式进行调节，使得它们可以通过喷涂方法施加。此外，因为使用非常少的材料，该方法已经证明是成功的，此外，与硅树脂或基于MS聚合物或混合物的密封剂相比，水基密封剂由于其价格而非常有吸引力。
在这种情况下，密封件不仅必须覆盖相邻的建筑部件的填充的接缝，而且还覆盖相邻的建筑部件的特定区域，以便确保对烟雾和其它有毒气体的密封，以及允许可靠地紧固到建筑部件，以确保在建筑物部件相对于彼此移动期间，密封件将不会从建筑部件分离并且导致烟雾和气体可再次通过的开口。特别地，当用于密封具有悬垂的建筑外立面的接缝时，对所使用的密封剂有很大的要求。由于材料经常是不同的，所以，必须确保密封件对不同材料的粘附。为了防止密封剂滴落或流出垂直表面或顶部表面，配方产品在喷涂之后必须是稳定的。
用于填充的接缝的密封剂的另一个特殊要求是配方产品/组合物可以通过无空气技术施加。为此，涂布压力必须保持尽可能低或根据相关涂布要求进行调整。使用无气喷涂技术(无压缩空气汽化)，材料的汽化在50至250巴的液压下发生。材料通过泵压缩并且以这样的方式被压缩通过喷嘴，使得其被精细地汽化。涂层的可加工性可以受压力的影响，当增大压力进行涂布时，喷射图像变得更均匀和更分散。当将涂层施加到填充有纤维性填料材料、例如矿棉的接缝时，施加组合物的压力必须不能太高，因为否则涂层会使填料变形或渗透到填料中太深，其结果是待施加的层必须变得更厚或者太高的压力可以将填料吹出接缝(材料损失)。在这种情况下，已经发现喷枪上的压力的最大值为100-120巴的上限是有利的，以便因此在具有最佳可加工性的情况下确保良好的可喷涂性以及较低的材料损失。
然而，已经发现水基或溶剂基组合物存在不利之处，即，所施加的密封件因为通过水或溶剂的蒸发而物理干燥(硬化)，从而导致具有相对较长的固化时间。水基***的缺点尤其在于对气候条件的依赖。在高空气湿度下，这种***需要许多倍的干燥时间，特别是在5℃至15℃的温度下。
此外，已经发现在该方法中不利的是，所施加的密封件在某些天气条件下，特别是在下雨天气中可以被损坏。密封件主要在建筑物外壳尚未完全关闭时被施加。这样的结果是，例如，雨水可进入建筑物，从而导致密封件的不完全固化的水基密封剂被冲走或冲洗掉。
目前可用的方案的另一缺点是水基以及低粘度的硅树脂/硅树脂-聚氨酯组合物被填充更大的接缝的绝缘材料吸收，特别是，或者是，所述绝缘材料被润湿至密封剂被绝缘材料吸收或渗入绝缘材料的程度，其结果是，仅仅一次涂覆操作不能实现光滑的粘性表面。
可以储存在无水环境中并且确保在室温下与水接触以形成弹性体的单组分密封剂已知为所谓的“有机硅密封剂”。其中，这些产品大量用于建筑工业中。这些混合物基于聚合物，特别是硅氧烷，更确切地是有机聚硅氧烷(通常也称为聚(有机基)硅氧烷)，其通过具有反应性取代基(例如可水解基团)的甲硅烷基封端。这些密封剂的特征在于它们在多种基材上表现出优异的粘合性能。通常，它们被以高度粘稠的糊状物出售并使用。然而，这些密封剂的缺点是它们对于与通常在建筑工地使用的无气喷涂装置一起使用而言粘度太高，以及不能通过喷涂施加。考虑到在低粘度下调节的相关的硅树脂基密封剂，存在稳定性不足的问题，并且这些密封剂可被绝缘材料吸收。因此，已知的硅树脂基密封剂，如水基配方，无法满足用于密封建筑部件中的开口、间隙或接缝的所有上述要求。需要添加溶剂以降低粘度的***具有如下缺点，即，它们显示较差的湿层与干层的厚度比。此外，使用溶剂可导致延长固化时间。
基于各种组合物的市售密封剂是已知的。例如，Specified Technologies公司(STI)出售基于包含约13％的溶剂的硅树脂/聚氨酯混合物的产品( Fast)。然而，该产品的缺点是其仅仅是有条件地可喷涂的，与严格的反应性体系相比具有较长的固化时间，因此，在施用之后耐气候性差。受到特别不利地影响的是组合物的固化，其在低温下被极端地延长。此外，施加的涂层表现出中等的稳定性。该***也经历从湿层厚度到干层厚度的损失，因为在干燥/固化处理期间13％的溶剂从***中损失。
Quest Specialty Chemicals公司的子公司Quest Construction Products有限责任公司已经推出了两种用于硅树脂基涂层的产品：固体含量为96％的极高度填充的体系(Unisil High Solid(Unisil HS))和固体含量为80％的高度填充的含溶剂的体系。UnisilHS只能在相当特殊的条件下喷涂，因此使得与不同喷涂装置的普遍使用变得不可能。事实上，Unisil可以在更高的压力下喷洒；然而，它的特征是仅具有中等的稳定性，并且由于其溶剂的成比例的含量而仅缓慢地固化。
此外，还已知水基丙烯酸酯分散体，它们包含用于更快形成表皮的添加剂。然而，这些组合物具有如下缺点，即，它们仅表现出中等的耐雨性，并且强烈地依赖于气候条件，例如空气湿度、温度和空气流动。
因此，具有如下持续需要，即一种不含或基本上不含水和溶剂的硅树脂组合物，其在低温下也是可喷涂的，但仍然是稳定的，特别是层厚度大于3mm，并且其特征是快速的表皮形成和固化。特别地，其对于在建筑领域中发现的多种不同基材表现出良好的粘附性，并且表现出最低可能的在湿层厚度和干层厚度之间的差异。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种基于有机聚硅氧烷的组合物，其固化形成高弹性的弹性体，所述组合物是可喷涂的且在施用后是稳定的，并且其特征在于具有良好的粘附谱(spectrum of adhesion)。此外，需要在施用期间的用户友好的固化时间，所述固化时间不受高空气湿度和低温影响。此外，溶液不应该由于溶剂的排放而损失体积。
本发明的目的可以从专利权利要求中获悉，所述目的是提供一种可喷涂的稳定的组合物，其包含：
-至少一种包含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷，
-至少一种基于官能化硅烷的交联剂，
-至少一种基于二氧化硅的填料，
-至少一种缩合催化剂。
优选地，组合物具有至多10,000mPa·s、优选3,000至8,000mPa·s的动态粘度(Brookfield DV-I+；转子(Spindle)6；25℃；100rpm)。
本发明的另一个目的是上述类型的组合物作为显示出改进的性能的可固化的密封剂或涂层剂的用途。
此外，本发明的一个目的是一种用于密封建筑部件中的开口或间隙的方法。
本文所述的粘度是通常用旋转粘度计测量的动态粘度。除非另有说明，分别在25℃和100rpm(每分钟转数)下用Brookfield DV-I+或Brookfield DV-II+粘度计测量动态粘度。在使用转子时，其被具体地确定。除此之外，转子的选择可以由本领域技术人员进行。
膜是弹性体膜，并且能够适应在每种情况下相对标称接缝宽度根据ASTM测试方法E 13099-91“用于建筑接缝体系中最小和最大接缝宽度的循环运动和测量的标准测试程序”测量的至少±3％，优选至少±10％，特别优选至少±15％的收缩(-)和膨胀(+)运动。
术语“标称接缝宽度”是指处于静止/初始状态的接缝的宽度。
本发明的组合物的特征在于在高剪切范围内的低粘度，使得其是可喷涂的。在本发明的含义内，“可喷涂”是指组合物可以用无气喷涂装置在最大值为220巴的泵输出压力和最大值为5L/min、优选2至3L/min的流量的条件下施加，通常用于建筑工地。这是在不使用随后影响所施用和/或固化的组合物的性质的溶剂的情况下实现的。此外，因此可以实现高的固体物质填充水平。除了可喷涂性之外，本发明的组合物的特征在于，在施加至少高达3mm的层厚度之后其是稳定的，并且不从垂直表面流下。而且，组合物可以从储存容器中无问题地排出。
本发明的组合物的另一个优点是其快速固化，特别是在高空气湿度下，使得薄膜非常快地形成，所述薄膜一方面有助于稳定性，以及另一方面保护组合物的尚未充分固化的部分免受随后的外部影响，例如高湿度或雨水。
对于本发明组合物中使用的有机聚硅氧烷没有限制，只要它们具有羟基或可水解基团作为端基，其中这些任选地在用水水解之后由于缩合反应可以形成Si-O-Si键。特别地，本发明的组合物是基于具有在室温下将硫化的反应性官能化端基的有机聚硅氧烷的单组分组合物。硫化要求空气湿度。通常，这样的***被称为RTV-1硅树脂(RTV＝室温硫化；1＝单组分)。
在这种情况下，有机聚硅氧烷可湿固化，并且包含可交联基团、例如硅键合的羟基、烷氧基、烯氧基、芳氧基、乙酰氧基或酮亚氨氧基(本文也称为酮肟基)、氨基或酰氨基，其在水、特别是空气湿度的存在下，在分离相应的可水解基团的同时形成Si-OH基团，其再次缩合(＝固化或硫化)而形成Si-O-Si键。
包含羟基或可水解基团的有机聚硅氧烷优选是每分子具有至少两个官能团的α,ω-官能化有机聚硅氧烷，其在水解后是潜在可缩合的。
这样的有机聚硅氧烷可以由通式(I)表示：
其中，
a＝0或1，
b＝0或1，
a+b＝0、1或2，
c＝3-(a+b)，
n具有使组合物在25℃的温度下具有最大值为10,000mPa·s的动态粘度(Brookfield DV-I+；转子6；100rpm)的值；
基团X是相同或不同的，并且具有：OH基(a+b＝2时)、具有1至10个碳原子的烷氧基或烯氧基、具有6至13个碳原子的芳氧基、具有1至13个碳原子的酰氧基、具有1至8个碳原子的酮肟基或通过Si-N键连接至硅的官能化氨基或具有1至6个碳原子的酰氨基；
基团R1和R2是相同或不同的，并且是具有1至12个碳原子的直链或支链的一价烃基，其任选地具有一个或多个杂原子和任选地一个或多个C-C双键和/或任选地脂环族和/或芳香族部分或基团；
基团R3和R4是相同或不同的，并且是有机脂肪族烷基、氨基烷基、聚氨基烷基、环氧烷基、具有1至13个碳原子的烯基、具有6至13个碳原子的芳香族芳基，其中每分子存在至少2个、优选至少3个官能团，这些官能团在水解后任选是可缩合的。
以下基团可提及作为基团X的示例：烷氧基、诸如例如甲氧基、乙氧基或辛氧基；烯氧基、诸如例如乙烯氧基、己烯氧基或异丙烯氧基；芳氧基，诸如例如苯氧基；酰氧基，诸如例如乙酰氧基；酮肟，诸如例如ON＝C(CH3)C2H5；氨基衍生物，诸如例如乙基氨基或苯基氨基衍生物，酰氨基衍生物，诸如例如甲基乙酰氨基衍生物。
对于R1、R2，可提及以下有机脂肪族或芳族基团：例如，甲基、乙基、辛基、三氟丙基、乙烯基、苯基；对于R3、R4：例如，甲基、乙基、辛基、乙烯基、烯丙基、苯基；-(CH2)3-NH2；-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH2。
基团R1和R2优选为具有1至5个、特别是1至3个碳原子的烷基，并且优选为甲基。
在这种情况下，使用的包含羟基和/或可水解基团的有机硅氧烷的粘度取决于填料(包括增强填料)和任选的其它液体组分，并且根据组合物表现出最大值为10,000mPa·s、优选3,000至8,000mPa·s(Brookfield DVI+；转子6；25℃；100rpm)的动态粘度的事实来选择。
具有式(I)的有机硅氧烷优选具有最大值为10,000mPa·s、优选最大值为7,000mPa·s、进一步优选最大值为5,000mPa·s的动态粘度(Brookfield DV-II+；25℃；100rpm)。特别优选地，25℃下的有机硅氧烷具有在500至3,000mPa·s、更优选750至2,500mPa·s范围内的动态粘度(Brookfield DV-II+；25℃；100rpm)。
虽然有机聚硅氧烷被定义为它们是一种单一的材料类型，但是可以或者在一些情况下甚至需要使用不同有机聚硅氧烷的混合物，以调节所需的粘度。已经发现，可以通过使用具有高粘度的有机聚硅氧烷和具有低粘度的有机硅氧烷的混合物作为有机聚硅氧烷，来制备显示出该所需粘度的混合物。选择两种有机聚硅氧烷的量，使得混合粘度在所需范围内。有机聚硅氧烷混合物的混合粘度本身是已知的并且由下式定义：lognB＝X1logn1+X2logn2。该式具有如下所示的含义：lognB为混合物的粘度的对数；X1为混合物中第一有机聚硅氧烷的百分比，logn1为混合物中第一有机聚硅氧烷的粘度的对数；X2为混合物中第二有机聚硅氧烷的百分比，logn2为混合物中第二有机聚硅氧烷的粘度的对数。根据该式，以这样的方式选择两种有机聚硅氧烷，即，使得在混合物中调节所需的粘度。然而，对于许多的发明目的，优选的有机聚硅氧烷是一种单一的有机聚硅氧烷。
特别地，有机聚硅氧烷的比例取决于所包含的填料的类型和数量。根据本发明，本发明的组合物可以包含基于二氧化硅的填料以及其它附加填料。这也影响有机聚硅氧烷的含量百分比。本领域技术人员可以简单地确定合适的量。
在具有低固体含量、即除了基于二氧化硅的填料之外没有任何其它填料的体系中，有机聚硅氧烷相对于组合物总量的百分比优选为25至80重量％，优选50至65重量％。在填充体系中，即在根据本发明的含有其它附加填料的组合物中，有机聚硅氧烷相对于总组合物的百分比为25至50重量％，优选30至40重量％，特别优选30至35重量％。
此外，组合物包含一种或多种交联剂。
基本上，关于可以在根据本发明的组合物中使用的交联剂没有限制，除了其必须能够交联具有官能化端基的有机聚硅氧烷以形成固化的组合物。通常用于有机聚硅氧烷并且本领域技术人员已知的化合物可以用作交联剂。
交联剂优选选自例如四烷氧基硅烷、有机基三烷氧基硅烷、二有机基二烷氧基硅烷和/或低聚(有机基烷氧基硅烷)、四酮肟基硅烷、有机基三酮肟基硅烷、二有机基二酮肟基硅烷和/或低聚(有机基酮肟基硅烷)，其任选地用有机基团中的一个或多个杂原子或其混合物官能化。
交联剂优选为具有式(II)的硅烷：
(R′)q-Si-(R″)4-q (II)
其中，基团R'独立地为如上文对于具有式(1)的有机聚硅氧烷中的R3和R4所定义的基团。当然，在这种情况下，R'独立于在有机聚硅氧烷中R3或R4的含义。其中，R"独立地为如上文对于具有式(1)的有机聚硅氧烷中的X所定义的基团。当然，在这种情况下，R"独立于在有机聚硅氧烷中X的含义。优选地，基团R"表示如上所述的烷氧基或酮肟基。
此外，指数q代表0至4的值，条件是如果q为3或4的值，至少q-2个基团R'具有至少一个与有机聚硅氧烷的羟基、烷氧基、乙酰氧基、氨基或酮肟基反应的基团。特别地，q代表0、1或2的值，优选为0或1的值。优选地，基团R"代表酮肟基-O-N＝CYZ，其中Y和Z彼此独立地形成任选被卤素取代的直链或支链烃基，或Y和Z利用与它们所键合的碳原子一起形成烃环；优选地，Y和Z可以相同或不同，表示C1-C8烷基或卤代烷基，特别优选C1-C8烷基。
适合的具有式(Ⅱ)的硅烷的示例是甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、苯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基异丁基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基丙基酮肟基)硅烷或四(甲基乙基酮肟基)硅烷。特别优选的是甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基异丁基酮肟基)硅烷和甲基三(甲基丙基酮肟基)硅烷。
此外，具有式(II)的硅烷也可以已经部分(部分R"＝OH)或完全水解(所有R"＝OH)。由于部分或完全水解的硅烷的反应性强烈增加，所以，它们作为交联剂的用途可以是有利的。在这种情况下，本领域技术人员知道，使用部分或完全水解的硅烷形成低聚硅氧烷，特别可能的是形成二聚体和/或三聚体，其是由于水解硅烷的缩合而形成的。
特别优选的低聚硅氧烷是例如六甲氧基二硅氧烷、六乙氧基二硅氧烷、六正丙氧基二硅氧烷、六正丁氧基二硅氧烷、八乙氧基三硅氧烷、八正丁氧基三硅氧烷、十乙氧基四硅氧烷。
当然，可以使用前述硅烷的任何所需混合物作为有机聚硅氧烷的交联剂。
交联剂相对于总组合物的比例优选为至多10重量％，进一步优选为2至8重量％，特别优选为3至7重量％。
此外，组合物包含基于二氧化硅的填料，其优选具有增强效果，这意味着其也是交联的。其示例是硅石、胶状硅酸、热解硅酸(pyrogenic silicic acid)和沉淀硅酸(precipitated silicic acid)。优选作为硅酸的是疏水性硅酸，即表面处理的硅酸，特别是疏水性的热解硅酸，特别是来自热解工序的高度分散的硅酸。通常，合适的疏水性硅酸具有在100至300m2/g范围内的BET表面积。BET表面积例如根据EN ISO 18757测定。
合适的疏水性硅酸可以例如通过用有机硅烷或有机硅氧烷、例如八甲基环四硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、二甲基二氯硅烷或六甲基二硅氮烷对亲水性硅酸进行疏水化来制备。
基于二氧化硅的填料(其也包括混合物)相对于总组合物的合适的量优选在1至20重量％、更优选1至10重量％、特别优选1至7重量％的范围内。
在一个实施方案中，组合物可以进一步包含不含硅酸盐的另一种填料，因此具有基本上非增强的效果。合适的填料的示例是无机和有机填料，例如碳酸盐、热解和/或沉淀的金属氧化物或氢氧化物和/或半金属氧化物或氢氧化物或其混合氧化物，除了硅化合物、硫酸盐、碳化物、氮化物、硅酸盐、玻璃、碳改性物、天然的非硅质矿物质或炭黑类型之外。无硅酸盐的填料可以任选地进行表面处理(“涂覆”)。具体示例是天然的、研磨的或沉淀的碳酸钙，例如白垩、其任选地涂覆有脂肪酸、特别是硬脂酸。填料的平均粒径应在0.01-30μm的范围内。
根据组合物的所需性质选择填料。如果需要显示高抗撕裂性的高度交联的组合物，则使用增强填料，特别是硅胶，任选地与非增强填料、例如碳酸钙一起使用。填料的其它性质以及可用量可以通过填料的表面质量来调节。
然而，为了获得尽可能疏水且不会被主要是亲水性的载体材料吸收(即不会渗透所述载体材料)的组合物，使得涂层的表面保持均匀地平展，特别优选的是疏水化填料、特别是疏水化无硅酸盐的填料和/或基于二氧化硅的填料。
不含硅酸盐的填料(其也包括混合物)的合适量优选在相对于总组合物最高60重量％、进一步优选20至50重量％、特别优选30至40重量％的范围内。
在优选的实施方案中，本发明的组合物额外地包含至少一种缩合催化剂。其作为交联有机聚硅氧烷的催化剂。这也可以加速组合物的固化。除此之外，其具有如下效果：组合物(如果用作用于密封开口或间隙的涂层)将对不利的天气条件(例如可能的倾盆大雨或大风雨)变得非常早地不敏感。
此外，对于本发明组合物中使用的缩合催化剂基本上没有限制。可以使用在硅烷化学中常见的多种交联催化剂。
优选的缩合催化剂是金属或半金属、特别是元素周期表的Ia、IIa、IIIa、IVa、IVb或IIb族的金属或半金属的有机化合物和/或络合物，例如Sn化合物、Ti化合物，例如钛酸酯和硼酸酯或其混合物。
优选的锡有机化合物是二烷基锡化合物，其选自例如二-2-乙基己酸二甲基锡、二月桂酸二甲基锡、二乙酸二正丁基锡、二-2-乙基己酸二正丁基锡、二辛酸二正丁基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正丁基锡、二月桂酸二-正丁基锡、二硬脂酸二正丁基锡、二马来酸二正丁基锡、二油酸二正丁基锡、二乙酸二正丁基锡、二-2-乙基己酸二正辛基锡、二-2,2-二甲基辛酸二正辛基锡、二马来酸二正辛基锡和二月桂酸二正辛基锡。被称为钛酸酯或有机钛酸酯的化合物是具有至少一个通过氧原子与钛原子键合的配基的化合物。通过适合的氧-钛键与钛原子键合的配基选自包括烷氧基、磺酸酯基、羧酸酯基、二烃基磷酸酯基、二烃基焦磷酸酯基和乙酰丙酮酯基的组。优选的钛酸酯是例如钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。其它合适的钛酸酯具有至少一种多齿配基，也称为螯合配基。特别地，多齿配基是双齿配基。
当然，可以使用，在某些情况下甚至优选使用，不同的缩合催化剂的混合物。
本领域技术人员知道缩合催化剂的百分比取决于所选择的有机聚硅氧烷，特别是官能化硅烷基团，并且可以相应地确定数量。缩合催化剂的量优选为相对于总组合物至多6重量％，进一步优选至多3重量％，特别优选至多1重量％。使用锡催化剂，优选的量为相对于总组合物至多0.4重量％。
在另一个实施方案中，本发明组合物可额外地包含非官能化有机聚硅氧烷，即不含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷。作为其结果，除了有机聚硅氧烷选择的粘度，还可以将整个配方产品的粘度调节至特定值。此外，它们的使用增强了组合物整体的疏水性。
在这种情况下，可以使用已经提到的有机聚硅氧烷，除非它们已经被官能化。合适的非官能化有机硅氧烷是例如具有通式(III)的硅油：
其中，基团R1至R4具有与上文式(1)中相同的含义，R5可以具有与R1或R2相同的含义。
非官能化有机硅氧烷在25℃下优选具有优选至多1,000mPa·s、优选至多200mPa·s、特别优选至多10mPa·s的动态粘度(Brookfield DV-II+；25℃；100rpm)。
非官能化有机硅氧烷相对于总组合物的百分比优选为至多40重量％，进一步优选至多30重量％，特别优选5至25重量％。
在另一个实施方案中，本发明组合物可额外地包含粘合促进剂。粘合促进剂的使用增强了部件与组合物的交联，使得在固化状态下的粘合力增加。
此外，对于在本发明的组合物中使用的粘合促进剂，基本上没有限制。
例如，可以提及以下可以用作促进剂的化合物：N-2-氨基乙基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、双-γ-三甲氧基甲硅烷基丙胺、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、三氨基官能化的三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷，异氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、异氰酸丙酯基甲基二甲氧基硅烷、β-氰基乙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷和N-乙基-3-三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙胺。
此外，偶联到低粘度聚合物的硅烷或低聚的官能化硅烷也可以用作粘合促进剂。
粘合促进剂相对于总组合物的百分比优选为至多5重量％，进一步优选至多3重量％，特别优选0.5至2重量％。
与迄今已知的密封剂、粘合剂或涂层剂相比，本发明的组合物的特征在于以下有利的性质：
-无水和无溶剂；
-可喷涂的、特别是使用无气喷射装置(最大泵输出压力为220巴，体积流量最大值为5升/分钟)；
-在施加具有至少3mm的厚度的层之后，所述组合物是稳定的，即组合物不滑离垂直表面；
-快速固化(形成表皮)和全硬化，尤其是在高空气湿度下(在室温下表皮形成时间<30-40分钟；2mm层的全硬化<24小时)；
-良好的机械性能(撕裂伸长率>200％；在不撕裂的情况下接缝运动，±12.5％)；
-快速耐雨性(在形成表皮之前没有被水、例如雨部分溶解或冲洗掉)，例如根据ASTM D 6904-03(2013)；
-可加工性，即可喷涂的，即使在<5℃的低温下。
本发明组合物的使用领域不受限制。组合物特别适合作为密封剂和涂层剂。
因此，本发明的另一个目的是上述组合物作为密封剂或涂层剂的用途。特别地，所述组合物适合作为用于建筑目的的密封剂或涂层剂，例如开口、接缝和间隙的密封，更精确地，地板/地板接缝、墙壁/墙壁接缝、墙壁/地板接缝。本发明的组合物特别适合于密封两个建筑部件(地板/地板、地板/墙壁、墙壁/墙壁)之间的接缝或连接接缝或邻接接缝，例如突出的建筑外立面的连接接缝。该组合物还可以用作用于密封穿过部件的开口的密封剂，通过该开口放置任何类型的线路，以便在安装线路之后再次闭合圆形间隙或开口。
因此，本发明的另一个目的是一种用于密封建筑物中使用的部件中的开口，以防止火和/或烟气扩散的方法，其包括以下步骤：
(a)用载体材料填充开口或间隙，
(b)施加具有上述组合物的涂层，以及
(c)涂层固化。
该方法的第一步骤是用载体或绝缘材料填充开口，从而获得填充的开口。所使用的载体材料的量取决于开口的尺寸并且将被单独确定。通常，开口应当被填充足够的量，使得建筑部件之间的间隙完全关闭。考虑到静态接缝，即不经受运动的建筑部件之间的接缝，其是指接缝宽度基本上保持恒定，如果接缝在其宽度上用载体或绝缘材料齐平地填充就足够了。齐平在这种情况下是指在接缝中***足够的载体或绝缘材料，使得在载体或绝缘材料与各自邻接的建筑部件之间将没有间隙。从而确保在火灾的情况下涂层不会损坏。考虑到动态接缝，即，正在或可能潜在地经受运动的建筑部件之间的接缝，其是指接缝宽度可以变得更小或更大，载体或绝缘材料必须以压缩状态***接缝中，使得能够补偿建筑部件的运动，并且在载体或绝缘材料和各自邻接的建筑部件之间不会产生间隙。只有以这种方式，才能确保涂层在发生火灾时不会损坏。优选地，材料被充分压缩，使得其理论上可以补偿最大可能的接缝宽度的两倍。优选地，载体或绝缘材料被压缩到高达其原始宽度的30％-40％，特别优选地高达50％。
对于高达约3mm的薄涂层，重要的是载体或绝缘材料以这样的方式***接缝中，即，使得其表面与水平地邻近的建筑部件的表面齐平，使得没有形成阶梯，因为参照动态接缝，涂层否则可以被建筑部件的运动损坏。对于较厚的涂层，如果载体或绝缘材料的表面不与水平邻近的建筑部件的表面齐平，则不是那么关键。较厚的涂层在动态接缝中容许小的阶梯。
通常用于填充开口和接缝的常见材料可以用作载体材料。载体材料的主要目的是减小开口的尺寸或由接缝产生的间隙的宽度，使得所施加的涂层能够桥接开口或接缝而不会陷入。载体材料的第二个目的是提供对热的绝缘，例如在发生火灾的情况下，或者也隔音。
合适的载体材料的示例是矿棉、岩棉、玻璃棉、玻璃丝、玻璃纤维或陶瓷纤维、增强纸板或增强棒或绳或其组合。优选地，所使用的载体材料不限制建筑部件的可移动性。优选地，出于防火的目的，使用不可燃材料作为载体材料。优选的载体材料是矿棉和陶瓷纤维。
在下一步骤中，具有上述本发明组合物的涂层将平行于建筑部件并与其重叠地施加到填充物表面，即所述涂层覆盖填充的开口和各建筑部件的邻近填充的开口的边缘区域。涂层沿着与填充的开口相邻的部件的纵向延伸或重叠不是关键性的，除了其应当具有足够的尺寸，以便防止固化形成的弹性体膜由于通过其运动的各物体的建筑部件的膨胀或收缩引起的运动而撕裂或分离。通常，沿着邻近开口的建筑部件施加厚度为20mm至40mm的一层涂层将是足够的。
通过喷涂技术施加涂层。通过利用使用非压缩气体(无气)的装置的喷雾来施加是特别优选的。装置的特征在于最大值为220巴的泵输出压力和最大值为5L/min，优选2-3L/min的流量。为了确保完全覆盖，可以施加一层或多层组合物。
以这样的方式选择待施加的涂层的厚度，使得固化的组合物具有0.25至10mm、优选1.0至6.0mm、特别优选1.5至3.0mm的厚度。
在固化后，本发明的组合物形成粘性膜。这意味着膜不具有可允许烟雾渗透的撕裂或空腔。此外，膜在建筑部件的邻近开口的运动之后保持其粘合质量。
具体实施方式
下文的示例性实施例将更详细地解释本发明，其中示例的选择并不旨在限制本发明的目的的范围。
示例性实施例
示例1
为了制备本发明的组合物，将各组分如下所述地混合和均化：
比较例1
为了比较，使用基于硅树脂/聚氨酯混合物( Fast FirestopSpray；Specified Technologies公司)的市售品。
比较例2
为了进一步比较，使用基于高填充(固体含量，80％)硅树脂组合物(Unisil；QuestConstruction Products有限责任公司)的另一市售产品。
在每种情况下，检查组合物是否可以用市售的小型无气装置(EPX2355)施用，并检查所得的喷涂图像。此外，基于表皮形成时间和部分地基于消粘时间，检查固化行为，并且检查3mm厚的样品的固化，以及对倾盆大雨或大风雨的稳定性。此外，用刮板试验测定组合物的稳定性。
喷涂性的评价
使用SprayTECH公司的具有喷嘴417的EXP2355系列的装置评价可喷涂性。评价喷涂图像，并且测定喷涂宽度，其中组合物用喷嘴417(喷射角，40°)从30cm的距离以120巴的预定的输出压力在5℃的温度下喷涂垂直表面；在这种情况下，20cm或以上的喷射宽度是理想的。将喷射操作期间产生完美喷雾、均匀材料膜而没有可见材料积聚和导向束的组合物评定为可喷涂的组合物。
表皮形成时间和消粘时间的测定
为了确定表皮形成时间，用各混合物填充长度为30cm、宽度为1cm、一端的厚度为100mm、另一端的厚度为0mm的楔形模具。截止至当可以拉出粘合层时测定时间。
固化行为也基于直到配方产品没有显示出粘性表面的时间(消粘时间)。根据ASTMC 679-013(2009)(弹性密封剂的消粘时间的标准测试方法)((23℃±2℃；50％±5％相对空气湿度(73.4°F±3.6°F；50％±5％相对湿度)确定所述时间。
评价耐倾盆大雨或大风雨的能力
根据ASTM D 6904-03(2013)(用于施加在砖石上的外部涂层的风夹雨的标准实践)确定在倾盆大雨或大风雨中的稳定性，其具有以下变量：为了测定，在两个混凝土基材之间宽度为10.16cm(4英寸)的间隙填充有矿棉，并且施加本发明组合物的层，其中该层具有以下尺寸：406.4mm×203.2mm×2mm(l×w×h)(16英寸×8英寸×0.08英寸)。将涂层在标准条件((23℃±2℃；50％±5％相对湿度(73.4°F±3.6°F；50％±5％相对湿度))下干燥160分钟。水的施加在以下条件下进行：在1.2[在水中]的压力下(英寸水柱；约2.99[mbar])2小时，水量：227.12-264.98L/h(60-70加仑/小时)；视觉控制(目视检查)。
耐雨性的测定
为了确定抗雨性，将水束以规则的时间间隔通过市售的淋浴喷头从1m的高度上引导到具有上述各组合物的涂层上，并且通过目视检查确定对所形成的表皮没有任何的损伤发生的时间。
固化的测定
为了确定表皮形成时间，用各混合物填充长度为30cm，宽度为1cm，一端的厚度为100mm，另一端的厚度为0mm的楔形模具。以规定的间隔，检查样品可以从楔形模具中移除的程度。确定可以从特氟龙模具中移除厚度为3mm的样品的时间。
稳定性的测定(ASTM D 3730.D4400)
根据以下测试规范进行测量：使用BYK Gardner测试图(Chart AG5310/2814)，用具有不同厚度(2、3、4、5、6、8和2mm)的条状的向下凹的刮刀(BYK)施加待检查的样品，每个具有10mm的宽度，彼此相距5mm。
在这种情况下，将样品施加在测试图的黑色区域中。将向下凹的刮刀施加到向下面向到测试图上的凹部。向下凹的刮刀的弯曲边缘指向左边。
将向下凹的刮刀从黑色区域拉到白色区域，平行于测试图的上边缘和下边缘。随后，使测试图进入垂直位置，使得线指向水平方向。开始计时(10分钟)。
每个测定的结果提供在表1和2中。这表明本发明的组合物与市售组合物相比，即使在低温下也具有优异的可喷涂性，并且在施用后是高度稳定的。组合物非常快速地形成高度稳定的表皮，并且即使在低温下也快速地完全固化，这使得本发明的组合物与市售的组合物相比明显更快地耐受雨和倾盆大雨或大风雨。
表1：喷涂性试验结果
1)装置：SprayTECH的EPX 2355
2)喷射宽度
3)泵输出压力
表2：耐雨性、固化时间、表皮形成时间和稳定性的测试结果
示例 比较例1 比较例2 示例
耐雨性[h](23℃；50％RH)4) >6 n.d. 截止至1-2
耐雨性[h](5℃；80％RH)4) >23 截止至6 截止至～2
固化时间，3mm[h](23℃；50％RH)4) 16-17 33 11
固化时间，3mm[h](10℃；80％RH)4) 55 33 ～20
固化时间，3mm[h](-5℃；80％RH)4) 无 n.d. 120
表皮形成，0.5mm[h](23℃；50％RH)4) >6 n.d. ＜1
表皮形成，0.5mm[h](10℃；80％RH)4) 6 3 ～2
消粘时间[分钟](23℃；50％RH)4) 480 n.d. 55
稳定性(最大厚度)[mm] 2-3 2 4-5
4)RH＝相对空气湿度
*n.d.＝未测定。

Claims (19)

1.一种可喷涂的稳定的组合物，其包含：
-至少一种包含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷，
-至少一种基于官能化硅烷的交联剂，
-至少一种基于二氧化硅的填料，以及
-至少一种缩合催化剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物具有利用Brookfield DV-I+在转子6、25℃、100rpm下测定的最大值为10,000mPa·s的动态粘度。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述至少一种包含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷具有利用Brookfield DV-II+在25℃、100rpm下测定的最大值为10,000mPa·s的动态粘度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述至少一种包含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷在两个链端分别被一个羟基官能化，并且不包含任何额外的羟基和可水解基团。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述基于官能化硅烷的交联剂选自有机官能化的硅烷。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述交联剂是两种或以上的具有不同官能度的有机官能化的硅烷的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述基于二氧化硅的填料选自包括胶状硅酸、热解硅酸和沉淀硅酸或其组合的组中。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述基于二氧化硅的填料经过表面处理。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含无硅酸盐的填料。
10.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述无硅酸盐的填料选自包括碳酸盐、热解和/或沉淀的金属和/或半金属氧化物或氢氧化物或其混合氧化物的组中，除了硅化合物、硫酸盐、碳化物、氮化物、碳改性物、天然的非硅质矿物质或炭黑类型或其组合之外。
11.根据权利要求9或10所述的组合物，其特征在于，所述无硅酸盐的填料经过表面处理。
12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含至少一种不含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷。
13.根据权利要求12所述的组合物，其特征在于，所述不含羟基和/或可水解基团的有机聚硅氧烷具有利用Brookfield DV-II+在25℃、100rpm下测定的10至500mPa·s的动态粘度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含粘合促进剂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含相对于组合物总量最大值为8重量％的水和/或溶剂。
16.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物不含水和/或溶剂。
17.一种根据权利要求1至16中任一项所述的组合物作为密封剂或涂层剂的用途。
18.一种用于密封建筑部件中的开口或间隙的方法，其包括以下步骤：
(d)用载体材料填充所述开口或间隙，
(e)施加根据权利要求1至16中任一项所述的组合物的涂层，以及
(f)所述涂层固化。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述载体材料选自矿棉、岩棉、玻璃棉、玻璃丝、玻璃纤维或陶瓷纤维或其组合。
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