Formulaciones de sellantes y encapsulantes eléctricos que comprenden politioles oligoméricos con funcionalidad tioéter.

Una formulación sellante que comprende:

1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de:

a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol que comprende funcionalidad hidroxilo; y

b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace,

o que es el producto de reacción de

a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y

b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace que comprende funcionalidad hidroxilo,

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y

3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

Formulaciones de sellantes y encapsulantes eléctricos que comprenden politioles oligoméricos con funcionalidad tioéter 5 La presente invención se refiere a composiciones que comprenden politioles oligoméricos con funcionalidad tioéter.

Los materiales poliméricos disponibles en el mercado que tienen suficiente contenido de azufre para mostrar propiedades sellantes y de resistencia a los combustibles deseables para sellantes aeroespaciales y compuestos de encapsulamiento eléctrico incluyen los polímeros de polisulfuro poliformal descritos, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 2.466.963, y los polímeros de politioéter poliéter que contienen una cadena lateral de alquilo descritos, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 4.366.307 de Singh et al. Los materiales útiles en este contexto también tienen las propiedades deseables de flexibilidad a bajas temperaturas caracterizada por una temperatura de transición vítrea (Tg) y liquidez a temperatura ambiente.

Otra característica deseable en los polímeros adecuados para su uso en sellantes aeroespaciales es la resistencia a alta temperatura. Aunque incorporar azufre a enlaces de carbono en un polímero generalmente incrementa el rendimiento a alta temperatura, los engarces -S-S- en el esqueleto del polímero pueden dar lugar a una resistencia térmica comprometida.

Hay una necesidad en la técnica de composiciones, particularmente aquellas usadas en la industria aeroespacial, tales como formulaciones de sellantes y encapsulantes eléctricos, que puedan proporcionar una buena duración de la vida útil así como buenas propiedades de rendimiento, tales como resistencia a los combustibles, resistencia a la flexión, resistencia térmica y/o durabilidad durante su uso.

La presente invención se refiere a la formación de un sellante que comprende 1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de

(a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol que comprenden funcionalidad hidroxilo; y

(b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace; o que es el producto de reacción de

a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y

b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace que comprende funcionalidad hidroxilo.

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y

3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

La presente invención se refiere a la formulación de sellante que comprende 1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de (a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol que comprenden funcionalidad hidroxilo; y 45 (b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace; o que es el producto de reacción de a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y

b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace que comprende funcionalidad hidroxilo,

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y

3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

La presente invención se refiere además a una formulación de encapsulado eléctrico que comprende 55 1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de

(a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y

(b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace, en el que el compuesto (a) o el compuesto (b) comprendan funcionalidad hidroxilo.

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y

3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

Se pretende que los términos "oligómero", "oligomérico" y similares se refieran a compuestos preparados por polimerización por adición para producir un material que tiene unidades repetitivas y que tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de hasta 5000, tal como de hasta 2000, tal como de 200 a 1200. El peso molecular promedio en número puede determinarse por cromatografía de permeabilidad en gel usando un patrón de poliestireno. Los términos "sellante", "formulación sellante", "composición sellante" y similares se usan indistintamente en este documento así como lo son "formulación encapsulante", "formulación de encapsulante eléctrico" y similares. "Composiciones de la presente invención", "las presentes composiciones" y términos similares se refieren tanto a la formulación del sellante como a la formulación del encapsulante eléctrico.

En ciertas realizaciones, el compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace será un compuesto con funcionalidad hidroxilo y el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter tendrán grupos funcionales hidroxilo colgantes.

El compuesto (a) que tiene al menos dos grupos funcionales tiol puede comprender, por ejemplo, un politiol o sus mezclas. Un "politiol" como se usa en este documento se refiere a un ditiol o politiol superior. En ciertas realizaciones, el politiol comprende ditiol, y en ciertas realizaciones el politiol comprende una mezcla de ditiol y otro compuesto que tiene más de dos grupos funcionales tiol (politiol superior) . Dichas mezclas pueden incluir mezclas de ditioles y/o mezclas de politioles superiores. Los grupos funcionales tiol (grupos -SH) son generalmente grupos terminales, aunque una proporción menor (como menos del 50 % o menos del 25 % de todos los grupos tiol) pueden ser colgantes a lo largo de una cadena. El compuesto (a) puede contener adicionalmente una porción menor (como de menos del 50 % o menos del 25 % de todos los grupos funcionales) de otra funcionalidad de hidrógeno activo (esto es, diferente del tiol) , por ejemplo funcionalidad hidroxilo. El compuesto (a) puede ser lineal o ramificado y puede contener grupos cíclicos, alquilo, arilo, aralquilo o alcarilo.

El compuesto (a) puede seleccionarse para producir un politiol oligomérico sustancialmente lineal. Por lo tanto, cuando el compuesto (a) comprende una mezcla de un ditiol y un compuesto que tiene más de dos grupos funcionales tiol, el compuesto que tiene más de dos grupos funcionales tiol puede estar presente en una cantidad

que mantendrá la naturaleza lineal del polímero, tal como hasta un 10 por ciento en peso de la mezcla.

Los ditioles adecuados pueden incluir ditioles lineales o ramificados, alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos, heterocíclicos, poliméricos, oligoméricos y mezclas de los mismos. El ditiol puede comprender una diversidad de engarces incluyendo, pero sin limitación, engarces éter (-O-) , engarces sulfuro (-S-) , engarces polisulfuro (-Sx-, donde la x es al menos 2, tal como de 2 a 4) y combinaciones de dichos engarces.

Los ejemplos no limitantes de los ditioles adecuados para su uso en la presente invención pueden incluir, pero sin limitación, 2, 5-dimecarptometil-1, 4-ditiano, dimercaptodietilsulfuro (DMDS) , etanoditiol, 3, 6-dioxa-1, 8-octanoditiol, di (2-mercaptoacetato) de etilenglicol, di (3-mecaptopropionato) de etilenglicol, di (2-mecaptoacetato) de polietilenglicol

y di (3-mercaptopropionato) de polietilenglicol, bencenoditiol, 4-terc-butil-bencenoditiol, 4, 4'-tiodibencentiol, y mezclas de los mismos.

El ditiol puede incluir oligómeros de ditiol que tienen engarces disulfuro tales como los materiales representados por la siguiente fórmula gráfica I:

en la que n puede representar un número entero de 1 a 21.

Los oligómeros de ditiol representados por la Fórmula I pueden prepararse, por ejemplo, por la reacción de 2, 545 dimercaptometil-1, 4-ditiano con azufre en presencia de un catalizador básico, como se conoce en la técnica.

La naturaleza del grupo SH en los politioles es tal que el acoplamiento oxidativo puede ocurrir fácilmente, dando lugar a la formación de engarces disulfuro (es decir, enlaces -S-S-) . Diversos agentes oxidantes pueden dar lugar a este acoplamiento oxidativo. El oxígeno en el aire puede, en determinados casos, dar lugar a este acoplamiento oxidativo durante el almacenamiento del politiol. Se cree que un posible mecanismo para el acoplamiento oxidativo de los grupos tiol incluye la formación de radicales tiilo, seguido del acoplamiento de dichos radicales tiilo, para formar engarces disulfuro. Se cree además que la formación de un engarce disulfuro puede ocurrir en condiciones que den lugar a la formación de un radical tiilo, incluyendo, pero sin limitación, condiciones de reacción que incluyan iniciación por radicales libres. Los politioles para su uso como compuesto (a) en la preparación de politioles de la 55 presente... [Seguir leyendo]

1. Una formulación sellante que comprende:

1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de:

a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol que comprende funcionalidad hidroxilo; y b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace,

o que es el producto de reacción de a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace que comprende funcionalidad hidroxilo,

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y 3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

2. La formulación de la reivindicación 1, en la que el compuesto (a) que tiene al menos dos grupos funcionales tiol comprende un ditiol.

3. La formulación de la reivindicación 1, en la que el compuesto (a) que tiene al menos dos grupos funcionales tiol comprende un ditiol y un compuesto que tiene más de dos grupos funcionales tiol.

4. La formulación de la reivindicación 1, en la que más del 50 % de todos los grupos tiol del compuesto (a) que tienen al menos dos grupos funcionales tiol son grupos terminales.

5. La formulación de la reivindicación 1, en la que el compuesto (b) que tiene funcionalidad de triple enlace comprende alcohol propargílico, cloruro propargílico, bromuro propargílico, acetato propargílico, propionato propargílico, benzoato propargílico, fenil acetileno, sulfuro de fenil propargilo, 1, 4-dicloro-2-butino, 2-butin-1, 4-diol, 3butin-2-ol, 2-pentino, 1-hexino, 2-hexino, 3-hexino, 3-hexin-2, 5-diol y/o mezclas de los mismos.

6. La formulación de la reivindicación 1, en la que el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter es el producto de reacción de:

a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace,

en el que el compuesto (a) o el compuesto (b) comprenden funcionalidad hidroxilo; y c) un compuesto que tiene al menos dos dobles enlaces.

7. La formulación de la reivindicación 1 o 6, en la que el agente de curado comprende un epóxido.

8. La formulación de la reivindicación 7, en la que el epóxido comprende un epóxido de bisfenol A y/o un epóxido de tipo novolac y/o una epoxi de hidantoína.

9. La formulación de la reivindicación 6, en la que el compuesto (c) que tiene al menos dos dobles enlaces comprende un dieno acíclico no conjugado, un éter de polivinilo acíclico, un alil (met) acrilato, un vinil (met) acrilato, un

di (met) acrilato éster de diol, un di (met) acrilato éster de ditiol, un di (met) acrilato éster de poli (alquilenglicol) diol, un dieno no aromático monocíclico, un dieno no aromático policíclico, un dieno que contiene un anillo aromático, un dialil éster de ácido dicarboxílico con anillo aromático, un divinil éster de ácido dicarboxílico con anillo aromático y/o mezclas de los mismos.

10. La formulación de la reivindicación 6, en la que el compuesto (c) que tiene al menos dos dobles enlaces comprende 5-vinil-2-norborneno, divinil éter de etilenglicol, divinil éter de dietilenglicol, divinil éter de trietilenglicol, divinil éter de butanodiol, vinilciclohexeno, 4-vinil-1-ciclohexeno, dipenteno, terpineno, diciclopentadieno, ciclododecadieno, ciclooctadieno, 2-ciclopenten-1-il-éter, 2, 5-norbornadieno, divinilbenceno, diisopropenilbenceno, alil (met) acrilato, di (met) acrilato de etanodiol, di (met) acrilato de 1, 3-propanodiol, di (met) acrilato de 1, 2-propanodiol,

di (met) acrilato de 1, 4-butanodiol, di (met) acrilato de 1, 3-butanodiol, di (met) acrilato de 1, 2-butanodiol, di (met) acrilato de etilenglicol, di (met) acrilato de dietilenglicol, di (met) acrilato de 2, 2'-tioetanoditiol, di (met) acrilato de 1, 2-etanoditiol y/o mezclas de los mismos.

11. La formulación de las reivindicaciones 1, 4 o 6, en la que la Tg del sellante es de -30 ºC o menos.

12. La formulación de la reivindicación 6, en la que el compuesto (a) se hace reaccionar con un primer dieno antes de la reacción con el compuesto (c) y en la que el primer dieno es el mismo o diferente del compuesto (c) .

13. La formulación de la reivindicación 12, en la que el primer dieno y/o compuesto (c) comprende un éter de vinilo. 65

14. La formulación de la reivindicación 1, que comprende un catalizador de amina.

15. Una formulación de encapsulamiento eléctrico que comprende:

1) un politiol oligomérico con funcionalidad tioéter que es el producto de reacción de a) un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales tiol; y

b) un compuesto que tiene funcionalidad de triple enlace,

en el que el compuesto (a) o el compuesto (b) comprenden funcionalidad hidroxilo;

2) un agente de curado reactivo con el politiol oligomérico con funcionalidad tioéter; y 10 3) una carga, un promotor de la adhesión, un plastificante y/o un catalizador.

16. La formulación de encapsulamiento eléctrico de la reivindicación 15, en la que la Tg de la formulación es de 30 ºC o menor.