特别适合用作粘弹性结构粘合剂的双组份聚氨酯组合物制造技术

本发明专利技术涉及双组份聚氨酯组合物，所述双组份聚氨酯组合物由多元醇组分K1和多异氰酸酯组分K2组成；其中多元醇组分K1包含蓖麻油A1和1,2,3-丙三醇A2，并且其中多异氰酸酯组分K2包含至少一种芳族多异氰酸酯B1，其中(A1/A2)的重量％的比例为4–50，其中芳族多异氰酸酯B1的所有NCO-基团:(A1+A2)的总和的所有OH-基团的比例＝1.15:1–0.85:1，并且其中(A1+A2)的所有OH-基团的总和>双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和的93％。根据本发明专利技术的粘合剂组合物的特征在于可控的水解降解性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】特别适合用作粘弹性结构粘合剂的双组份聚氨酯组合物
本专利技术涉及双组份聚氨酯组合物的领域，特别涉及具有可调节的水解降解性的粘弹性双组份聚氨酯结构粘合剂的领域。
技术介绍
长期以来使用基于多元醇和多异氰酸酯的双组份聚氨酯粘合剂。双组份聚氨酯粘合剂具有的优点在于，其在混合之后迅速固化并且因此在短时间之后已经可以迅速吸收和传递较高的力。然而，为了用作结构粘合剂，在所述粘合剂的强度和可拉伸性方面提出高要求，因为这种粘合剂是负载结构的元件。特别希望在结构粘合方面具有高强度并且尽管如此还具有高的可拉伸性，并且还可水解降解，特别是受控地水解降解的粘合剂。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于，提供双组份的聚氨酯组合物，特别是双组份聚氨酯结构粘合剂，其具有高强度同时具有高伸长率并且可受控地水解降解。通过根据权利要求1所述的双组份聚氨酯组合物实现所述目的。出人意料地，使用根据本专利技术的双组份聚氨酯组合物实现经固化材料的高强度，而不会损害弹性。本专利技术的其它方面为其它独立权利要求的主题。本专利技术的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。具体实施方式本专利技术涉及双组份聚氨酯组合物，所述双组份聚氨酯组合物由多元醇组分K1和多异氰酸酯组分K2组成；其中多元醇组分K1包含蓖麻油A1，和1,2,3-丙三醇A2，并且其中多异氰酸酯组分K2包含至少一种芳族多异氰酸酯B1，其中(A1/A2)的重量％的比例为4–50，其中芳族多异氰酸酯B1的所有NCO-基团:(A1+A2)的总和的所有OH-基团的比例＝1.15:1–0.85:1，并且其中(A1+A2)的所有OH-基团的总和≥双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和的93％。术语“可水解降解”在本文中被理解为通过水解降解，即通过水的作用使化合物分解的化学反应，例如描述于CDChemieLexikon(1.0版，Thieme出版社)。优选地，在脱盐水中在40℃的温度下储存60天的时间时，可水解降解性造成经固化组合物的≥0.8重量％，特别是≥1重量％，特别优选≥2重量％，最优选≥4重量％的重量损失。在真空下干燥组合物直至达到重量恒定之后测量重量损失，重量损失以在脱盐水中储存之前的经固化组合物的重量百分比表示。物质名称(例如“多元醇”、“多异氰酸酯”、“聚醚”或“多胺”)中的前缀“聚/多”在本文中表示，每种物质在形式上每分子包含多于一个在其名称中出现的官能团。本专利技术的多元醇组分K1包含蓖麻油A1。蓖麻油可以包含痕量的水。特别地，蓖麻油中的水份额≤5重量％，优选≤1重量％，特别优选≤0.5重量％。术语“蓖麻油”(也被称为篦麻籽油或蓖麻子油)在本文中被特别为理解为如在CDChemieLexikon(1.0版，Thieme出版社)中所述的蓖麻油。合适的蓖麻油例如也可以以商标名CastorOilLowAcid0.7从德国AlberdingkBoley公司市售获得，或者以商标名#1GradeCastorOil从美国VertellusSpecialitiesInc公司市售获得。优选地，蓖麻油为天然可再生原料并且从蓖麻植物(蓖麻，大戟科)的种子中获得。蓖麻油可以以未加工形式使用或者以经纯化形式使用。被证明特别合适的是使用具有降低的游离脂肪酸含量的蓖麻油(低FFA蓖麻油)。优选地，使用游离脂肪酸含量小于5重量％，特别是在1和4重量％之间的蓖麻油。其优点在于由此获得更好的交联。多元醇组分K1包含1,2,3-丙三醇(也被称为甘油)A2。合适的1,2,3-丙三醇例如可以从德国ecoMotionGmbH公司市售获得。本专利技术的多异氰酸酯组分K2包含至少一种芳族多异氰酸酯B1。适合的芳族多异氰酸酯B1特别是单体二异氰酸酯或三异氰酸酯，以及单体二异氰酸酯或三异氰酸酯的低聚物、聚合物和衍生物，及其任意混合物。合适的芳族单体二异氰酸酯或三异氰酸酯特别为2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(TDI)、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(MDI)、1,3-和1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸基苯、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、3,3'-二甲基-4,4'-二异氰酸基联苯(TODI)、邻联茴香胺二异氰酸酯(DADI)、1,3,5-三-(异氰酸基甲基)-苯、三-(4-异氰酸基苯基)-甲烷和三-(4-异氰酸基苯基)-硫代磷酸酯。优选的芳族单体二异氰酸酯或三异氰酸酯源自MDI和/或TDI。所述单体二异氰酸酯和三异氰酸酯的合适的低聚物、聚合物和衍生物特别源自MDI和TDI。其中特别合适的是市售获得的类型，TDI-低聚物例如IL(来自Bayer)；还合适的是在室温下为液体形式的MDI(所谓的“改性MDI”)，其为MDI与MDI-衍生物(例如特别是MDI-碳化二亚胺或MDI-脲酮亚胺)的混合物，以商标名例如CD、PF、PC(均来自Bayer)已知，以及MDI和MDI-同系物(聚合MDI或PMDI)的混合物，以商标名例如VL、VL50、VLR10、VLR20、VH20N和VKS20F(均来自Bayer)、M309、M229和M580(均来自Dow)或M10R(来自BASF)获得。上述低聚的多异氰酸酯在实践中通常表示具有不同低聚度和/或化学结构的物质的混合物。其优选具有2.1至4.0的平均NCO-官能度。优选作为芳族多异氰酸酯B1的是具有≥40重量％单体MDI和/或单体TDI的MDI和/或TDI，以MDI和/或TDI的总重量计。当多异氰酸酯B1为MDI，特别是包含≥40重量％的单体MDI的MDI时，其特别的优点在于，由此可以实现高的拉伸强度值，高的拉伸剪切强度值和高的E-模量。使用MDI还可以实现迅速的可水解降解性。当多异氰酸酯B1为TDI，特别是包含≥40重量％的单体TDI的TDI时，其特别的优点在于，由此可以实现高的断裂伸长值。(A1/A2)的重量％的比例为4–50。当(A1/A2)的重量％的比例<4时，其缺点在于，E-模量过高，使得所得的经固化组合物不适合作为粘弹性粘合剂。当(A1/A2)的重量％的比例>50时，其缺点在于，E-模量过低，使得所得组合物不适合作为粘弹性粘合剂。当(A1/A2)的重量％的比例为30-4、特别是20-4、特别优选13-4、最优选8-4时，其优点在于，由此获得高的拉伸强度值。当(A1/A2)的重量％的比例为30-4、特别是20-4、特别优选13-4、最优选8-4时，其优点在于，由此获得高的E-模量。当芳族多异氰酸酯B1为MDI并且(A1/A2)的重量％的比例为50-13、特别是50-20时，其优点在于，由此获得高的断裂伸长值。当芳族多异氰酸酯B1为TDI并且(A1/A2)的重量％的比例为30-4、特别是13-4时，其优点在于，由此获得高的断裂伸长值。当(A1/A2)的重量％的比例为30-4、特别是20-4、特别优选13-4、最优选8-4时，则实现较为迅速的可水解降解性。当(A1/A2)的重量％的比例为30-8时，则实现时间上恒定的并且因此可良好调节和控制的可水解降解性。当(A1/A2)的重量％的比例为8-4时，则实现初期升高的可水解降解性，特别是在前15天内升高的可水解降解性。芳族多异氰酸酯B1的所有NCO-基团:(本文档来自技高网...

【技术保护点】
双组份聚氨酯组合物，所述双组份聚氨酯组合物由多元醇组分K1和多异氰酸酯组分K2组成；其中多元醇组分K1包含蓖麻油A1，和1,2,3‑丙三醇A2，并且其中多异氰酸酯组分K2包含至少一种芳族多异氰酸酯B1，其中(A1/A2)的重量％的比例为4–50，其中芳族多异氰酸酯B1的所有NCO‑基团:(A1+A2)的总和的所有OH‑基团的比例＝1.15:1–0.85:1，并且其中(A1+A2)的所有OH‑基团的总和≥双组份聚氨酯组合物的所有OH‑基团的总和的93％，特别是≥95％，特别优选≥99％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.14 EP 12184554.91.双组份聚氨酯组合物，所述双组份聚氨酯组合物由多元醇组分K1和多异氰酸酯组分K2组成；其中多元醇组分K1包含蓖麻油A1，和1,2,3-丙三醇A2，并且其中多异氰酸酯组分K2包含至少一种芳族多异氰酸酯B1，其中(A1/A2)的重量％的比例为4–50，其中芳族多异氰酸酯B1的所有NCO-基团:(A1+A2)的总和的所有OH-基团的比例＝1.15:1–0.85:1，并且其中(A1+A2)的所有OH-基团的总和≥双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和的93％。2.根据权利要求1所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，其中(A1+A2)的所有OH-基团的总和≥双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和的95％。3.根据权利要求1所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，其中(A1+A2)的所有OH-基团的总和≥双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和的99％。4.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，芳族多异氰酸酯B1为-MDI，所述MDI具有≥40重量％的单体MDI；和/或-TDI，所述TDI具有≥40重量％的单体TDI，以MDI和/或TDI的总重量计。5.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，(A1/A2)的重量％的比例为30-4。6.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，(A1/A2)的重量％的比例为20-4。7.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，(A1/A2)的重量％的比例为13-4。8.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，(A1/A2)的重量％的比例为8-4。9.根据权利要求1至3任一项所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，在所述双组份聚氨酯组合物中，非源自(A1+A2)的OH-基团的总和为≤5％，以双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和计。10.权利要求9所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，在所述双组份聚氨酯组合物中，非源自(A1+A2)的OH-基团的总和为≤2％，以双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和计。11.根据权利要求9所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，在所述双组份聚氨酯组合物中，非源自(A1+A2)的OH-基团的总和为≤1％，以双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和计。12.根据权利要求9所述的双组份聚氨酯组合物，其特征在于，在所述双组份聚氨酯组合物中，非源自(A1+A2)的OH-基团的总和为≤0.5％，以双组份聚氨酯组合物的所有OH-基团的总和计。13.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·克尔希，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH