甲硅烷基化聚氨酯制造技术

技术编号:14742753 阅读:68 留言:0更新日期:2017-03-01 17:59
本发明专利技术涉及一种甲硅烷基化聚氨酯,其可通过包括使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物以及与至少一种氨基硅烷接触的步骤的方法获得;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’‑亚甲基二苯基二异氰酸酯,且其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’‑亚甲基二苯基二异氰酸酯。本发明专利技术还涉及制备所述甲硅烷基化聚氨酯的方法。本发明专利技术还涉及包含所述甲硅烷基化聚氨酯的制剂和组合物及其用于制备粘合剂、涂料、密封剂、弹性体或泡沫的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及甲硅烷基化聚氨酯、它们的制备方法及其用途。专利技术背景含有可湿固化的甲硅烷基化聚合物的许多商业组合物是已知的并具有许多商业应用。例如,甲硅烷基化聚氨酯可用作涂料、粘合剂、密封剂和工业弹性体商品。甲硅烷基化聚氨酯通常通过使含异氰酸酯的预聚物与氨基硅烷反应制备;以产生具有通常高粘度和因此难加工性的产物。这种高粘度可能由于脲和氨基甲酸酯基团的存在而与氢键合有关,因此目前解决方案致力于降低/消除这些甲硅烷基化聚氨酯中的氨基甲酸酯/脲含量。在本领域中,已经描述了用于降低/消除甲硅烷基化聚氨酯中的氨基甲酸酯/脲含量的几种方法。例如,长链-聚醚多元醇可用于制备聚氨酯。但是,该方法需要具有高官能度和低不饱和度和多分散性的聚醚多元醇并且并非所有氢键密度都可被消除。另一实例涉及OH官能预聚物与异氰酸根合硅烷(isocyanatosilane)的反应,以产生无脲聚氨酯。但是,异氰酸根合硅烷从毒理学角度是有害的。另外,原材料可得性和价格通常是一个问题。另一实例涉及氨基甲酸酯/脲基团与单异氰酸酯的部分或完全脲基甲酸酯化(allophanatization)和/或缩二脲化(biuretization),这在空间上阻碍氢键形成。但是,这种方法需要在制备甲硅烷基化聚氨酯后的附加合成步骤,这提高了生产成本。此外,单异氰酸酯具有环境、健康和安全问题。因此,仍然需要克服一个或多个上述问题的甲硅烷基化聚氨酯和制备所述聚氨酯的方法。本专利技术的一个目的是克服一个或多个上述问题。专利技术概述本专利技术人现在已经令人惊讶地发现,可以通过如本文中要求保护的甲硅烷基化聚氨酯实现这些目的中的一个或多个。本专利技术人已经令人惊讶地发现,当制造所述甲硅烷基化聚氨酯时,包含一定量的2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯的异氰酸酯的使用在含异氰酸酯的预聚物的封端过程中产生最低限度的扩链,得到具有较低粘度的甲硅烷基化聚氨酯。在本专利技术的方法中,限制并可以有效抑制了产生额外扩链和因此高粘度的在脲键上的不合意副反应。根据本专利技术的第一方面,提供一种甲硅烷基化聚氨酯,所述聚氨酯可通过包括使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物以及与至少一种氨基硅烷接触的步骤的方法获得;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯,且其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯。根据第二方面,本专利技术还包括制备根据本专利技术的第一方面的甲硅烷基化聚氨酯的方法,其包括以下步骤:使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物;以及与至少一种氨基硅烷接触;由此制备甲硅烷基化聚氨酯;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯,且其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯。根据第三方面,本专利技术包括一种制剂,其包含至少一种异氰酸酯;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯,至少一种异氰酸酯反应性化合物和/或所述至少一种异氰酸酯和所述至少一种异氰酸酯反应性化合物的加合物;和至少一种氨基硅烷;其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯。根据第四方面,本专利技术还包括包含根据本专利技术的第一方面的甲硅烷基化聚氨酯的组合物。根据第五方面,本专利技术还包括根据本专利技术的第一方面的甲硅烷基化聚氨酯或根据本专利技术的第四方面的组合物或根据本专利技术的第三方面的制剂用于制备粘合剂、涂料、密封剂、弹性体或泡沫的用途。根据第六方面,本专利技术包括包含根据本专利技术的第一方面的甲硅烷基化聚氨酯或根据本专利技术的第四方面的组合物或通过固化根据本专利技术的第三方面的制剂获得的产品。独立和从属权利要求阐述了本专利技术的特定和优选特征。来自从属权利要求的特征可适当地与独立权利要求或其它从属权利要求的特征组合。通过举例说明本专利技术的原理的下列详述来使本专利技术的上述和其它特性、特征和优点变得明确。专利技术详述在描述本专利技术的制剂之前,要理解的是,本专利技术不限于所述特定制剂,因为这样的制剂当然可变。还要理解的是,本文所用的术语不旨在使限制性的,因为本专利技术的范围仅受所附权利要求书限制。整个本说明书中提到的“一个实施方案”或“实施方案”是指结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包含在本专利技术的至少一个实施方案中。因此,整个本说明书中各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定都是指同一实施方案,但可能指同一实施方案。此外,特定特征、结构或特性可以本领域技术人员从本公开中明确的任何合适的方式组合在一个或多个实施方案中。此外,尽管本文中描述的一些实施方案包含其它实施方案中所含的一些而不是其它特征,但如本领域技术人员所理解,不同实施方案的特征组合意在本专利技术的范围内并形成不同实施方案。例如,在所附权利要求书中,任何要求保护的实施方案可以任意组合使用。除非上下文清楚地另行规定,本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括单数和复数指代对象。例如,“一个异氰酸酯基团”是指一个异氰酸酯基团或多于一个异氰酸酯基团。本文所用的术语“包含(comprising/comprise)”和“由…组成”与“包括(including/include)”或“含有(containing/contain)”同义并且是包容性的或开放式的并且不排除附加的未列举的成员、要素或方法步骤。会认识到,本文所用的术语“包含”和“由…组成”包括术语“由...构成(consistingof/consist/consistof)”。整个本申请中,术语“大约”用于表明,数值包括用于测定该数值的装置或方法的误差的标准偏差。本文所用的术语“重量%”、“wt%”、“重量百分比”或“按重量计的百分比”可互换使用。通过端点列举数值范围包括该范围内所含的所有整数和适当情况下的分数(例如1至5在表示例如要素数时可包括1、2、3、4,在表示例如测量值时也可包括1.5、2、2.75和3.80)。端点的列举还包括端点值本身(例如1.0至5.0包括1.0和5.0)。本文中列举的任何数值范围旨在包括其中所含的所有子范围。本说明书中引用的所有参考资料全文经此引用并入本文。特别地,本文中具体提到的所有参考资料的教导经此引用并入本文。除非另行规定,用于公开本专利技术的所有术语,包括技术和科学术语,具有本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义。作为进一步指导,包括术语定义以便更好地理解本专利技术的教导。每当在本专利技术中使用术语“取代”时,意在表示在表达中用“取代”指示的原子上的一个或多个氢被选自所示基团的一项替代,只要不超过所示原子的正常价。在基团可任选被取代的情况下,这样的基团可以被取代一次或多次,优选一次、两次或三次。取代基可选自,但不限于例如,烷基、环烷基、芳基、醇、巯基(thiol)、硫醇(mercaptan)、羧酸、酯、氨基、酰氨基、酮、醚和卤素官能团。本文所用的术语如“取代或未取代的C1-24烷基”、“取代或未取代的C3-24环烷基”、“取代或未取代的C6-24芳基”或“取代或未取代的杂芳基”与“各自任选被...取代的C1-24烷基、C3-24环烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲硅烷基化聚氨酯,其可通过包括使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物以及与至少一种氨基硅烷接触的步骤的方法获得;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’‑亚甲基二苯基二异氰酸酯,且其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’‑亚甲基二苯基二异氰酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.19 EP 14173096.01.一种甲硅烷基化聚氨酯,其可通过包括使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物以及与至少一种氨基硅烷接触的步骤的方法获得;其中所述至少一种异氰酸酯包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯,且其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计少于50.0重量%的所述2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯。2.根据权利要求1的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种异氰酸酯反应性化合物包含至少一个异氰酸酯反应性基团,优选OH基团,且其中所述至少一种异氰酸酯的NCO与所述至少一种异氰酸酯反应性化合物的异氰酸酯反应性基团的摩尔比为至少1.1。3.根据权利要求1或2的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种异氰酸酯包含基于所述至少一种异氰酸酯的总重量计最多49.90重量%的2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯;优选占异氰酸酯的最多45.0重量%;优选占异氰酸酯的最多40.0重量%;优选最多39.0重量%的2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯。4.根据权利要求1至3任一项的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种异氰酸酯是包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯和至少一种多异氰酸酯的混合物,所述多异氰酸酯选自2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯;4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯;间-和对-苯二异氰酸酯;甲苯-2,4-二异氰酸酯;甲苯-2,6-二异氰酸酯;氯苯-2,4-二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、二亚苯基-4,4'-二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸酯-3,3'-二甲基-二苯基、3-甲基-二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯;二苯醚二异氰酸酯;环己烷-2,4-二异氰酸酯;环己烷-2,3-二异氰酸酯;1-甲基环己基-2,4-二异氰酸酯;1-甲基环己基-2,6-二异氰酸酯;双-(异氰酸根合环己基)甲烷;2,4,6-三异氰酸根合甲苯;2,4,4-三异氰酸根合二苯醚、异佛尔酮二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯和联甲苯胺二异氰酸酯(TODI);它们的低聚物如pMDI、聚合物和混合物。5.根据权利要求1至4任一项的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种异氰酸酯是包含2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯和选自2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、它们的低聚物、它们的预聚物和它们的混合物的多异氰酸酯的混合物。6.根据权利要求1至5任一项的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述甲硅烷基化聚氨酯可通过(a)使至少一种异氰酸酯与至少一种异氰酸酯反应性化合物接触和(b)使步骤(a)的产物与至少一种氨基硅烷接触获得;且其中所述至少一种氨基硅烷与步骤(a)的产物的NCO的摩尔比大于0.5。7.根据权利要求1至6任一项的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种氨基硅烷是式(I)的化合物R1-NH-R2-Si-(OR3)3-n(R4)n(I)其中R1选自H;C1-24烷基;C3-24环烷基;C6-24芳基;或杂芳基;且其中所述C1-24烷基;C3-24环烷基;C6-24芳基;或杂芳基可以是未取代或被一个或多个烷基、环烷基、芳基、卤素原子或COOH基团取代;R2选自C1-20亚烷基或C6-20亚芳基;R3选自C1-20烷基;和C6-20芳基;R4选自C1-20烷基;和C6-20芳基;n是选自0、1或2的整数。8.根据权利要求1至7任一项的甲硅烷基化聚氨酯,其中所述至少一种氨基硅烷选自γ-N-苯基氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员:S霍沃伊特C普哈诺波洛斯F德塞斯奎勒斯
申请(专利权)人:亨茨曼国际有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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