双组分聚氨酯组合物制造技术

技术编号:12841699 阅读:85 留言:0更新日期:2016-02-11 10:31
本发明专利技术涉及由第一和第二组分组成的聚氨酯组合物,其中所述第一组分按特定比例包含烷氧基化的芳族二醇、低分子量的脂族或环脂族二醇、特定的聚丁二烯多元醇和特定的聚醚多元醇。经固化的组合物的特征在于良好的粘附性,在-35到+85℃温度范围内很微弱的与温度相关的强度和非常高的强度。其还特别适合作为用于粘合两个基材的结构性粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双组分聚氨酯组合物领域和其用途,特别是作为粘合剂或灌注材料的 用途。 现有技术 基于多元醇和多异氰酸酯的双组分聚氨酯粘合剂已使用了很长时间。双组分聚氨 酯粘合剂的优点是,其在混合后很快固化并且因此即使在短时间内也可以承受并传递较大 的力。为用作结构性粘合剂,对此种粘合剂提出了很高的强度和粘附力的要求,因为此种粘 合剂是承重结构的单元。 对于如下粘合剂有特别的需要:其在结构性粘结的意义上在尽可能大的温度范围 内具有高的强度和弹性,同时其强度具有不太显著的温度相关性。此外,对于粘合剂还希望 的是,在金属基材上有好的粘附性并且在环境温度下和通过热量加速的固化过程中都可以 固化达到最终强度。
技术实现思路
因此,本专利技术的任务是提供一种双组分的聚氨酯组合物,其具有非常高的强度、一 定的弹性和很弱的机械性能的温度相关性,以及在金属基底上的好的粘附性能。 令人惊奇地,根据本专利技术的聚氨酯组合物达到了这一目标。其具有高含量的聚丁 二烯多元醇。此外,其还含有特定比例的聚醚多元醇、烷氧基化的芳族二醇和低分子量的脂 族或环脂族二醇。所述组合物具有非常高的强度和好的弹性、高温下的出色的形状稳定性、 很弱的机械性能的温度相关性和非常好的金属基材上的粘附性能。这可以特别地从在-35 至85°C温度范围内的高拉伸剪切强度值和高的热变形温度(HDT)值得到证明。此外特别 地,所述组合物对于水分是稳定的。 此外,本专利技术还涉及其他独立权利要求。本专利技术的特别优选的实施方式是从属权 利要求的内容。 本专利技术的实施方式 本专利技术涉及由第一组分和第二组分组成的聚氨酯组合物;其中 -第一组分,包括 一至少一种平均分子量范围在300至1000g/mol的烷氧基化的芳族二醇A1, -至少一种分子量范围在90至200g/mol的脂族或环脂族二醇A2, 一至少一种平均0H官能度范围在2. 1至2. 9、特别是2. 3至2. 7且平均分子量范 围在2000至4000g/mol、特别是在2500至3000g/mol的聚丁二烯多元醇A3,和 一至少一种0H官能度范围在2. 2至4且平均分子量范围在400至4000g/mol的 聚醚多元醇A4 ;和 -第二组分,包括 一至少一种多异氰酸酯; 其中,所述二醇A1、二醇A2、聚丁二烯多元醇A3和聚醚多元醇A4以如下给出的量 存在,即 一重量比A1/A2的范围是0. 1至1,优选是0. 1至0. 7,特别是0. 2至0. 6, 一重量比(A3+A4V(A1+A2)的范围是1.8至8,优选是1.8至5. 5,特别优选是1.8 至5,最优选是1.8至3,和 -相对于所有在第一组分中存在的多元醇,聚丁二烯多元醇A3的份额的范围是 30至80重量%、优选是35至70重量%、特别是35至60重量%。 物质名称中的前缀"多/聚(Poly) ",如在本文中的"多元醇"、"多异氰酸酯"、"聚 醚"或"多胺"表示各个物质形式上每个分子含有多于一个的在其名称中出现的官能基团。 在本文中,"分子量"表示分子的摩尔质量(单位是克每摩尔)。"平均分子量"表 示的是低聚或聚合的分子混合物的数均分子量Mn,其通常由以聚苯乙烯作为标准物的GPC 测定。 "伯羟基"表示与有两个氢的碳原子相连的0H基团。 在本文中,"开放时间"表示在组分混合后,待粘合部分必须接合在一起的时间。 在本文中,术语"强度"表示已固化粘合剂的强度,其中强度特别地表示抗拉强度 和弹性模量(E-模量),特别是在〇. 05至0. 25 %延伸范围内的弹性模量(E-模量)。 在本文中,"室温"表示温度23°C。 所述组合物的第一组分包括至少一种平均分子量范围在300至1000g/m〇l的烷氧 基化的芳族二醇A1。 特别地,所述烷氧基化的芳族二醇A1是有芳族部分的聚醚二醇,其特别地可以通 过有两个酚0H基团的芳族二醇的烷氧基化得到。 优选地,所述烷氧基化的芳族二醇A1是乙氧基化的和/或丙氧基化的和/或丁氧 基化的芳族二醇,特别是乙氧基化的和/或丙氧基化的芳族二醇。这些二醇是特别方便可 得的。 特别优选地,烷氧基化的芳族二醇A1是丙氧基化的芳族二醇。这种二醇得到在已 固化情况下有良好粘附性能的可良好加工的粘合剂。 优选地,所述烷氧基化的芳族二醇A1的芳族部分是苯基、萘基、二苯甲烷基、 1,1-二苯乙烷基、2, 2-二苯丙烷基、二苯醚基、二苯甲酮基、双(苯基)砜基或联苯基。 其中优选的是二苯甲烷基和2, 2-二苯丙烷基。这些芳族基团由双酚F或双酚A 衍生出。此类烷氧基化的芳族二醇A1得到有特别高强度的可良好加工的组合物,其特别 在-35°C至85°C温度下在抗拉强度测量中有很高的值。 特别优选地,所述烷氧基化的芳族二醇A1是丙氧基化的双酚A或丙氧基化的双酚 F,特别是丙氧基化的双酚A。由此,得到具有特别好的粘附性能(特别是在25°C至85°C温 度下)的组合物。 优选地,所述烷氧基化的芳族二醇A1具有在350至500g/mol范围内的平均分子 量。此种二醇A1可以实现特别高的强度。 此外,所述组合物的第一组分还包括至少一种分子量范围在90至200g/mol的脂 族或环脂族的二醇A2。 可以有利地,所述脂族或环脂族二醇A2不是有两个伯0H基团的直链亚烷基二醇, 特别地不是1,4- 丁二醇或1,5-戊二醇。此种直链二醇是不利的,因为特别在室温和更高 温度下会得到具有较低拉伸剪切强度的组合物。 优选地,二醇A2是支链的亚烷基二醇、有一个伯羟基和一个仲羟基的亚烷基二醇 和环脂族二醇。 优选地,所述二醇A2选自1,3-丁二醇、2, 3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊 二醇、2, 4-戊二醇、2-甲基1,4- 丁二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,2-己二 醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-辛二醇、3, 6-辛二醇、2-乙基-1,3-己二醇、 2, 2, 4-三甲基-1,3-戊二醇、2- 丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2, 7-二甲基-3, 6-辛二醇、 1,4-环己二醇、1,3-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二甲醇。 特别优选地,所述二醇A2选自1,3-丁二醇、2, 3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二 醇、1,2-戊二醇、2, 4-戊二醇、2-甲基-1,4- 丁二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二 醇)、1,2_己二醇、3_甲基_1,5_戊二醇、1,2_辛二醇、3, 6_辛二醇、2_乙基_1,3_己二醇、 2, 2, 4-三甲基-1,3-戊二醇、2- 丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2, 7-二甲基-3, 6-辛二醇、 1,4-环己二醇、1,3-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二甲醇。 其中优选的是1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、 2, 2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、3_甲基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、 3, 6-辛二醇和2-乙基-1,3 -己二醇。 最优选的二醇A2是2-乙基-1,3-己二醇。此种二醇可以实现在高温下在固化中 得到特别高拉伸剪切强度值的组合物。 此外,所述组合物的第一组分包括至少一种聚丁二烯多元醇A3,其平均0H官能度 本文档来自技高网...

【技术保护点】
由第一和第二组分组成的聚氨酯组合物,其中-第一组分,包括-至少一种平均分子量范围在300至1000g/mol的烷氧基化的芳族二醇A1,-至少一种分子量范围在90至200g/mol的脂族或环脂族二醇A2,-至少一种平均OH官能度范围在2.1至2.9、特别是2.3至2.7且平均分子量范围在2000至4000g/mol、特别是在2500至3000g/mol的聚丁二烯多元醇A3,和-至少一种OH官能度范围在2.2至4且平均分子量范围在400至4000g/mol的聚醚多元醇A4;和-第二组分,包括-至少一种多异氰酸酯;其中,所述二醇A1、二醇A2、聚丁二烯多元醇A3和聚醚多元醇A4以如下给出的量存在,即-重量比A1/A2的范围是0.1至1,优选是0.1至0.7,特别是0.2至0.6,-重量比(A3+A4)/(A1+A2)的范围是1.8至8,优选是1.8至5.5,特别优选是1.8至5,最优选是1.8至3,和-相对于所有在第一组分中存在的多元醇,聚丁二烯多元醇A3的份额的范围是30至80重量%、优选是35至70重量%、特别是35至60重量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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

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