有機(jī)硅化合物及其用于制備親水性表面的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及式(I)的有機(jī)硅化合物，其中，基團(tuán)和標(biāo)號(hào)具有權(quán)利要求1中所指定的含義，條件是式(I)的化合物的三個(gè)基團(tuán)(R1)中的碳原子數(shù)之和為6到24。用于制備其的方法及其用途，具體地，在添加到可固化混合物中時(shí)，在固化之后化合物賦予可固化混合物親水性表面，或者可以在固化之后施加到硅酮彈性體的表面上，在這種情況下，化合物錨定至表面并由此賦予硅酮彈性體親水性表面。
【專利說明】有機(jī)硅化合物及其用于制備親水性表面的用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)硅化合物、涉及用于制備有機(jī)硅化合物的方法、涉及其用于制備 親水性表面的用途、并且涉及具有親水性表面的硅酮彈性體。具體地，本發(fā)明涉及當(dāng)被添加 到可固化混合物時(shí)在固化之后使其產(chǎn)生親水性表面的化合物或者在固化之后可被施加到 硅酮彈性體表面的化合物，在這種情況下，化合物錨定（固定，anchor)至表面并且由此使 硅酮彈性體產(chǎn)生親水性表面。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)配料，聚二甲基硅氧烷彈性體是軟的非常柔韌（flexible)的材料，甚至在非 常低的溫度下，具有許多有利性能，如卓越的熱穩(wěn)定性和電穩(wěn)定性、高透光性、良好的透氣 性和高彈性。這些彈性體的高疏水性通常對(duì)于需要水排斥性的應(yīng)用也很有利。然而，聚二 甲基硅氧烷表面顯示的低表面能量也可以是不利的，具體地，如果生物單元吸附在該表面。 例如，疏水性，即，聚二甲基硅氧烷的表面較差的可潤濕性（wettability)是表面變得易于 受蛋白質(zhì)或者脂質(zhì)所謂"污染（fouling)"影響的主要原因。有機(jī)體能夠以出乎意料的頑強(qiáng) 力附著至硅酮表面，然后繁殖。
[0003] 相反，生物分子和有機(jī)體顯示出附著至某些類型的親水性表面的相當(dāng)?shù)偷男ЯΑ?例如，已知聚（乙二醇）（PEG)改性的表面用于排斥蛋白質(zhì)并且降低細(xì)胞附著力。諸如錨定 多糖、蛋白質(zhì)以及表面活性分子等的其他策略減少聚合物表面產(chǎn)生污垢的趨勢(shì)。
[0004] 為了增強(qiáng)硅酮表面的親水性，已經(jīng)提出了兩種主要的策略。第一種包括氧等離子 體處理、UV輻射和電暈放電，且在所有方法中均產(chǎn)生表面0H基團(tuán)。這種程序的一個(gè)缺點(diǎn)在 于表面可能由此被損壞，以及需要進(jìn)行此處理所需的昂貴裝置費(fèi)用。可替代地，親水性材料 可吸附在表面上、結(jié)合在（例如聚（乙二醇））上或者通過共聚并入材料中。兩種策略均具 有缺點(diǎn)。硅酮聚合物具有高移動(dòng)性（mobility)并且顯示表面反轉(zhuǎn)。在此過程中，因?yàn)榭梢?動(dòng)的硅酮聚合物移動(dòng)至空氣的界面，所以親水性材料再次浸入可移動(dòng)的硅酮聚合物下方。 盡管硅酮彈性體表面可被制成親水性，從而甚至實(shí)現(xiàn)0°接觸角，然而，在短時(shí)間內(nèi)通常仍 會(huì)重新產(chǎn)生表面疏水性。
[0005] 為了克服該問題，W0-A 11022827中提出，通過氫化硅烷化的方法加成到表面 Si-H基團(tuán)，將下列結(jié)構(gòu)中烯丙基改性的聚乙二醇鍵合到硅酮表面：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種化合物，具有下式：
其中， R1能夠相同或不同，并且是烴基， R2是氫原子或甲基基團(tuán)， η是6到11的整數(shù)，并且 m是0或1， 條件是式（I)的化合物的三個(gè)基團(tuán)R1中的碳原子數(shù)之和為6到24。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式（I)中的所述基團(tuán)R1具有相同 的含義。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物，其特征在于，所述基團(tuán)R1是具有1到12個(gè)碳原 子的燒基基團(tuán)。
4. 一種用于制備式（I)的化合物的方法（方法1)，在促使Si-鍵合的氫加成到脂肪 族重鍵的催化劑存在下，通過將三有機(jī)硅烷加成到聚乙二醇上，所述聚乙二醇在一端帶有 0H基團(tuán)并且在另一端具有含脂肪族碳-碳重鍵的基團(tuán)，隨后與丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反 應(yīng)。
5. -種用于制備根據(jù)本發(fā)明的式（I)的化合物的方法（方法2)，其中，m = 0,其特征 在于，羥甲基三有機(jī)硅烷首先與氧化乙烯反應(yīng)，并且產(chǎn)生的在一端具有三有機(jī)甲硅烷基甲 基基團(tuán)封端的聚乙二醇隨后與丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯反應(yīng)。
6. -種反應(yīng)產(chǎn)物（U)，通過使權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的化合物或者根據(jù) 權(quán)利要求4或5所制備的化合物與有機(jī)硅化合物（B)反應(yīng)可獲得，所述有機(jī)硅化合物（B) 包括至少一個(gè)下式的單元： DcSi(OR)bR3aO (4-a-b-c) /2 (ID 其中， R3能夠相同或不同，并且是單價(jià)的、可選取代的、不含堿性氮的SiC-鍵合有機(jī)基團(tuán)， R能夠相同或不同，并且是氫原子或可選取代的烴基， D能夠相同或不同，并且是包括至少一個(gè)基團(tuán)-NHR4的單價(jià)SiC-鍵合基團(tuán)，其中，R4是 氫原子或可選取代的烴基， a 是 0、1、2 或 3， b是0、1、2或3 ;并且 c 是 0、1、2、3 或 4 ; 條件是a+b+c之和小于或等于4,并且有機(jī)硅化物（B)包括至少一個(gè)具有至少一個(gè)基團(tuán) D的式（II)的基團(tuán)。
7. -種用于制備反應(yīng)產(chǎn)物（U)的方法，通過使權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的 化合物或根據(jù)權(quán)利要求4或5所制備的化合物與有機(jī)硅化合物（B)反應(yīng)，所述有機(jī)硅化合 物（B)包括至少一個(gè)下式的單元： DcSi(OR)bR3aO (4-a-b-c) /2 (ID 其中， R3能夠相同或不同，并且是單價(jià)的、可選取代的、不含堿性氮的SiC-鍵合有機(jī)基團(tuán)， R能夠相同或不同，并且是氫原子或可選取代的烴基， D能夠相同或不同，并且是包括至少一個(gè)基團(tuán)-NHR4的單價(jià)SiC-鍵合基團(tuán)，其中，R4是 氫原子或可選取代的烴基， a 是 0、1、2 或 3， b是0、1、2或3,并且 c 是 0、1、2、3 或 4， 條件是a+b+c之和小于或等于4,并且有機(jī)硅化物（B)包括至少一個(gè)具有至少一個(gè)基團(tuán) D的式（II)的基團(tuán)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，組分（B)是硅烷（B1)，S卩，所述式（II)的 化合物，其中，a+b+c = 4。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，組分（B)是硅氧烷（B2)，S卩，包含至少一 個(gè)所述式（Π )的單元的結(jié)構(gòu)，其中，a+b+c彡3。
10. -種可交聯(lián)物料，包括權(quán)利要求6所述的反應(yīng)產(chǎn)物（U)或根據(jù)權(quán)利要求7至9中任 一項(xiàng)或多項(xiàng)所制備的反應(yīng)產(chǎn)物（U)或者式（I)的化合物以及組分（B)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可交聯(lián)物料，其特征在于，所述可交聯(lián)物料是單組分物料， 在排除水的條件下存儲(chǔ)并且在引入水時(shí)在室溫可交聯(lián)（RTV-1)。
12. -種模制品，通過使權(quán)利要求10或11所述的物料交聯(lián)而制備。
13. -種用于使基底的表面改性的方法，其中，將權(quán)利要求6所述的反應(yīng)產(chǎn)物（U)或根 據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所制備的反應(yīng)產(chǎn)物（U)或者式（I)的化合物連同組分 (B)的混合物施加到所述基底的所述表面。
14. 一種用于使基底的表面改性的方法，其中，將式（I)的化合物施加到基底的所述表 面，所述基底的所述表面具有能夠與丙烯酸官能團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)。
【文檔編號(hào)】C08J7/12GK104159905SQ201380012070
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】烏韋·施姆, 邁克爾·A·布魯克, 陳揚(yáng) 申請(qǐng)人:瓦克化學(xué)股份公司