本发明专利技术涉及一种双组分聚氨酯组合物，其粘度为20mPa·s到3000mPa·s(EN ISO 2555，25℃)并且含有：i)10重量％到80重量％的至少一种数均分子量为200g/mol到3000g/mol的多元醇，ii)5重量％到70重量％的至少一种聚异氰酸酯，和iii)0到10重量％的催化剂。所述组合物的NCO:OH比率为2:1到1:2，并且使用这样的聚异氰酸酯，其中，所述聚异氰酸酯中的3摩尔％到25摩尔％的NCO基团被转化成碳化二亚胺和/或脲酮亚胺。使用所述双组分聚氨酯组合物作为用于纤维复合材料模塑体的基质粘合剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高玻璃化转变温度的双组分聚氨酯体系
本专利技术涉及双组分PU组合物，即，基于多元醇组分和异氰酸酯组分的双组分组合物，其中，意欲将所述组合物以低粘度引入纤维填充模具中。在交联状态下，所述组合物意欲具有提高的玻璃化转变温度。
技术介绍
纤维增强模塑制品意欲表现出提高的机械性能。出于这个目的，所使用的基质材料需要稳定地连接到纤维材料。任何缺陷都会对模塑制品的机械性能产生负面影响。因此，相应制品应尽可能不含气孔、空腔和/或气泡。基于环氧树脂粘合剂的合适的基质材料是已知的。然而，这些材料具有各种缺点，例如，体系的反应性往往太高。这可能会导致反应混合物高度放热，从而也可能损害聚合物的性能。因此，正在研发基于反应性双组分聚氨酯体系的其它粘合剂。WO2008/110602描述一种PU粘合剂组合物，它由含有具有酸性H原子的化合物的组分和聚异氰酸酯组分以及用于异氰酸酯的三聚催化剂组成。WO2011/067246描述一种树脂体系，它含有聚异氰酸酯、具有与聚异氰酸酯反应的酸性H原子的化合物、催化剂和更高官能的酸。这里，酸必须可溶在具有反应性H基团的化合物中。WO2010/023060描述含有三聚催化剂的异氰酸酯反应性化合物的混合物。所述混合物由邻苯二甲酸或偏苯三酸通过与多元醇的反应获得，其中，必须保持特定的数量比。EP0305140描述一种用PU组合物制造刚性模塑制品的方法，其中，反应混合物必须含有聚异氰酸酯、多元醇和环状碳酸亚烷基酯。此外，存在由叔胺和碳酸亚烷基酯制备的催化剂。WO2009/150010描述由多元醇和异氰酸酯组分制备的组合物，其中，所述异氰酸酯组分中所包含的NCO基团中的至少65％为位阻NCO基团。这里，所述组合物意欲用作纤维材料中的基质树脂。上述组合物通常用于制造纤维增强模塑制品。这里，将合适的纤维材料铺放于封闭的模具中，然后用作为基质树脂的上述材料包裹所述纤维材料。这可以通过多种方法——例如通过施加压力、升高温度或施加真空——辅助。由于缺陷明显损害应用特性，因此，使用低粘度材料是有利的。已经发现，PU体系的粘度在反应开始时可设置得非常低。这里，粘合剂意欲在全部纤维内容物的周围流动，因为即使是在纤维上——例如在交叉点处——的小的残留气泡也会使模塑制品变弱。然而，由于相应的模塑制品也可具有相对较大的尺寸或具有复杂的形状，因此，所述粘度也需要在低水平下维持足以填充模具的一段时间。如果想要在组分中实现提高的纤维填料含量，只有在这些情况下，才可确保在基质材料中出现尽可能少的缺陷。然而，另一方面，所述组合物应尽可能快地交联，以使得快速脱模成为可能并确保更好的模具利用。上述已知组合物包含特定的催化剂。这些催化剂意欲确保异氰酸酯/OH基团的交联反应被延迟。由此，可延迟所述组合物的粘度的增加。然而，在这种情况下，最终的交联也被延缓。此外，此类催化剂通常仅以少量存在。因此，它们必须以精确测量的比例存在，否则工业生产时性能不能充分地再现。对相应的基质粘合剂的另一要求是，在交联后，不管外部条件如何，机械性能保持不变。已经发现，影响机械性能的一个参数是玻璃化转变温度(Tg)。可经由对多元醇和交联点密度的选择影响这个参数，但不希望其对进行处理所需要的粘度有负面影响。特别是，可经由对多元醇或交联点密度的选择影响Tg，但不希望其对进行处理所需要的粘度有负面影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯粘合剂体系，它在非交联状态下具有低粘度并且在延长的处理时间段内保持所述低粘度。在交联后，应获得具有提高的玻璃化转变温度的基质组合物。在操作条件下也应保持这些机械性能，并且应尽可能地避免经交联的粘合剂的任何降解。此外，各组分应分别在储存期间稳定，以确保制备方法可再现。所述目的由粘度为20mPa·s到3000mPa·s(ENISO2555，25℃)并且含有以下物质的双组分聚氨酯组合物实现：i)10重量％到80重量％的至少一种数均分子量为200g/mol到3000g/mol的在25℃下为液体的多元醇，ii)5重量％到70重量％的至少一种聚异氰酸酯，和任选存在的0到10重量％的催化剂，其中，所述组合物的NCO:OH比率为2:1到1:2，并且使用聚异氰酸酯，其中，所述聚异氰酸酯中的3摩尔％到25摩尔％的NCO基团被转化成碳化二亚胺和/或脲酮亚胺(uretonimine)。本专利技术还提供此类双组分PU组合物用于制造纤维增强模塑制品的用途。本专利技术还提供由纤维材料和此类双组分PU组合物制造模塑制品的方法。具体实施方式本专利技术的双组分PU组合物由多元醇组分和交联组分组成。多元醇组分含有至少一种液体多元醇和任选存在的添加剂。交联组分含有异氰酸酯和任选存在的不与NCO基团反应的添加剂。应使用本领域技术人员已知的常规多元醇化合物作为多元醇组分。多种多官能醇可用于本专利技术的目的。这些多元醇应优选不具有其它与NCO基团反应的官能团，例如反应性氨基。具有多个OH基团的化合物可为具有末端OH基团的那些，或者它们可为具有沿链分布的侧向(lateral)OH基团的化合物。OH基团是能够与异氰酸酯反应的那些，特别是伯OH基团或仲OH基团。合适的多元醇是每个分子具有2到10个、优选具有2到6个OH基团的那些。可以使用不同多元醇的混合物，条件是获得合适的平均官能度。分子量应为100g/mol到3000g/mol(通过GPC测量的数均分子量Mn)，优选200g/mol到1500g/mol。合适的多元醇的实例是基于聚醚、聚亚烷基(polyalkylene)、聚酯或聚氨酯的那些。混合物形式的多元醇应优选在室温(25℃)下呈现液体形式，特别是每种多元醇各自均为液体。合适的多元醇为例如液体聚酯多元醇，其可以通过二羧酸或三羧酸(例如己二酸、癸二酸和戊二酸)与低分子量二元醇或三元醇(例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油或三羟甲基丙烷)的缩合来制备。另一组意欲使用的此类多元醇包含基于内酯的聚酯，例如聚己内酯。本领域技术人员已知此类OH官能的聚酯，并且它们可以商业方式获得。含有两个或三个末端OH基团的聚酯多元醇特别合适。这里，这些聚酯多元醇的分子量应不高于2000g/mol，优选在500g/mol到1000g/mol的范围内。然而，也可以使用油脂化学来源的聚酯多元醇。此类聚酯多元醇可以通过例如以下方式制备：含有至少部分烯键式不饱和脂肪酸与一种或多种具有1到12个C原子的醇的脂肪混合物的环氧化甘油三酯的完全开环，以及随后的甘油三酯衍生物的部分酯交换反应，以得到在烷基残基中具有1到12个C原子的烷基酯多元醇。此类多元醇的实例是蓖麻油或二聚二元醇。这些油脂化学多元醇的羟基数应为50mgKOH/g到400mgKOH/g，优选100mgKOH/g到300mgKOH/g，这对应于大约250g/mol到2000g/mol的分子量。其它的合适的聚酯多元醇是聚碳酸酯多元醇。聚碳酸酯可以通过例如使二元醇(例如丙二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇、二乙二醇、三乙二醇或四乙二醇或者其中两种或更多种的混合物)与碳酸二芳酯(例如碳酸二苯酯)或碳酰氯反应来获得。另一组根据本专利技术使用的多元醇是聚内酯，例如基于ε-己内酯的聚酯。合适的聚酯多元醇还为在分子链中含有一本文档来自技高网...
【技术保护点】
双组分聚氨酯组合物，其粘度为20mPa·s到3000mPa·s(EN ISO2555，25℃)并且含有：‑10重量％到80重量％的至少一种数均分子量为200g/mol到3000g/mol的多元醇，‑5重量％到70重量％的至少一种聚异氰酸酯，‑0到10重量％的添加剂，其中，所述组合物的NCO:OH比率为2:1到1:2，并且使用这样的聚异氰酸酯，其中，所述聚异氰酸酯中的3摩尔％到25摩尔％的NCO基团被转化成碳化二亚胺和/或脲酮亚胺。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.28 EP 12157301.8;2012.02.28 EP 12157299.41.双组分聚氨酯组合物，其根据ENISO2555于25℃测定的粘度为20mPa·s到3000mPa·s并且由以下物质组成：-10重量％到80重量％的至少一种数均分子量为200g/mol到3000g/mol且平均官能度大于2.5的聚醚多元醇，-5重量％到70重量％的至少一种聚异氰酸酯，-0到10重量％的添加剂，其中，所述组合物的NCO:OH比率为2:1到1:2，并且使用这样的聚异氰酸酯，其中，所述聚异氰酸酯中的3摩尔％到25摩尔％的NCO基团被转化成碳化二亚胺和/或脲酮亚胺。2.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯组合物，其特征在于，所述组合物在25℃的粘度低于1000mPa·s。3.根据权利要求1或2所述的双组分聚氨酯组合物，其特征在于，MDI和其碳化二亚胺和/或脲酮亚胺衍生物作为所述聚异氰酸酯存在。4.根据权利要求1或2所述的双组分聚氨酯组合物，其特征在于，交联后组合物的玻璃化转变温度Tg高于60℃。5.根据权利要求1或2所述的双...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·费伦茨，L·蒂勒，T·施密特，K·贝克尔，W·卢普，D·乌尔曼，OK·奥克蒙托，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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