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聚氨酯反应性组合物

聚氨酯反应性组合物

本发明涉及含有异氰酸酯、异氰酸酯反应性聚合物和用于使异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物反应的催化剂的聚氨酯反应性组合物。所述异氰酸酯反应性化合物是聚酯、聚酯聚氨酯、聚碳酸酯或其混合物的二醇或多官能多元醇,该聚酯得自羟基化羧酸或其相应内酯,且催化剂为具有空间位阻效应的铋化合物。

在不同条件下,测定固化后的拉伸强度,抗拉剪切强度和断裂伸长率。结果见表2。

cf:固化材料的粘结失败

在一个实施方案中,本发明涉及一种可热固化的聚氨酯反应性组合物,包含固态表面的钝化异氰酸酯、异氰酸酯反应性化合物、以及用于异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物反应的催化剂;其中,异氰酸酯反应性化合物是聚酯或聚碳酸酯的二醇或多官能多元醇或其混合物;其中聚酯得自于羟基化羧酸或相应的内酯,而催化剂是具有空间位阻效应的铋化合物。在一个优选方案中固态表面的钝化异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯脲或脲二酮(uretdion)。

欧洲专利第B-0598873号描述了一种聚氨酯反应性组合物,其包含作为催化剂的叔胺或有机金属化合物,以提高反应速率。

作为一个对比实施例,使用不对称的异氰酸酯制备固态预聚物C。

在这里使用的术语“液体”包括可以在室温下泵送的任何粘度的液体,即也包括浆料。

需要对这种材料测试在常温下1天后承受负荷的附着力。将弹性测试夹具与柱头螺栓的螺纹端相连,并外加100Kg的拉力。将该装置放置于95℃的循环烘箱中,在两天的测试期之前,如果发生失败,记下失败时间。粘合剂在95℃下的48小时内不会失败。

在一个优选的具体化实施方案中,聚氨酯反应性的组合物除包含热塑性的聚酯多元醇外,还包含聚碳酸酯的二醇或多官能多元醇,其至少为多元醇总重量的30%,优选地为至少50%。

优选发明的组合物中聚酯聚氨酯数均分子量为1500Da~3000Da。

当使用固态表面钝化的异氰酸酯来制备组合物时,由含有至少两个伯胺基、优选聚合的二伯胺的化合物钝化固态异氰酸酯。合适的二伯胺聚合物是Jeffamin D-400(Huntsmann,聚乙二醇二胺,重均分子量400)、Jeffamin D-230(Huntsmann,聚乙二醇二胺,重均分子量230)、Jeffamin ED-600(Huntsmann,聚乙二醇二胺,重均分子量600)。更合适的二胺是N,N’-二(3-胺基丙基)-乙烯基二胺、乙烯基二胺、1,3-丙烯基二胺、1,4-丁烯基二胺,新戊烯基二胺、1,5-二胺基-2-甲基-戊烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、4,7-二氧癸烷-1,10-二胺,4,9-二氧癸烷-1,12-二胺、4,7,10-三氧癸烷-1,13-二胺、4,4-二胺基二环己基甲烷、3,3-二甲基-4,4-二胺基二环己基甲烷、4,4-二胺基联苯甲烷、二胺基-m-二甲苯、二胺基-p-二甲苯、异佛乐酮二胺、1,2-二胺基正己烷、4,4-二胺基-联苯醚、1,8-二胺基萘、2,3-二胺基甲苯。进一步地,以下化合物能够通过灌封方式用于固态异氰酸酯的钝化:三胺,例如二乙烯基三胺、1,5,11-三胺基癸烷、Jeffamin T-403(聚乙二醇三胺重均分子量400)、3-(2-胺基乙烷)胺基丙胺、三丙烯基三胺,4-胺乙基-1,8-二胺基辛烷;四胺,例如三乙基四胺;以及六胺,例如五乙烯基六胺。

实施例:通过下述方法,可获得稳定的聚氨酯反应性组合物:将聚酯、聚碳酸酯及其混合物的二醇或多官能多元醇作为异氰酸酯反应性化合物;聚酯得自于羟基化羧酸或其相应的内酯,且以液态方式存在;并向其中加入含有至少两个伯胺基的化合物。然后加入固态异氰酸酯。最后加入含有异氰酸酯反应性化合物和具有空间位阻效应的铋催化剂的混合物。如果在添加固态异氰酸酯后,再添加含有异氰酸酯反应性化合物以及具有至少两个胺基的化合物的混合物,就可以得到尤为稳定的聚氨酯反应性组合物。在一个优选的具体化实施方案中,在添加含有异氰酸酯反应性化合物和具有空间位阻效应的铋催化剂的混合物之前,先添加聚合的三元伯胺。

聚酯聚氨酯显示出比聚醚聚氨酯高的拉伸强度。但是,已知聚酯聚氨酯的耐水解能力较低。在用于在暴露的湿气中产生出聚酯聚氨酯的应用中,聚酯聚氨酯是不适合的。

根据本发明,异氰酸酯反应性化合物的例子为:聚己内酯二醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~4000,最优选为2000;聚己内酯三醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~9000;γ-聚丁内酯二醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~4000,最优选为2000;γ-聚丁内酯三醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~9000;δ-聚戊内酯二醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~4000,最优选为2000;δ-聚戊内酯三醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~9000;聚碳酸酯二醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~4000,最优选为2000;以及聚碳酸酯三醇,其平均分子量为200~20000,优选为1000~9000。

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