本发明专利技术涉及一种制备成型体(FK)的方法，包括制备热塑性聚氨酯，由所述热塑性聚氨酯制备成型体(FK*)，将所述成型体(FK*)加热至低于成型体(FK*)的永久变形温度并高于热塑性聚氨酯的转变温度的温度，使加热了的成型体(FK*)扩张以获得成型体(FK)，以及将所述成型体(FK)冷却至低于热塑性聚氨酯的转变温度的温度。本发明专利技术还涉及根据该方法获得或可获得的成型体。所述热塑性聚氨酯包含多异氰酸酯组合物、扩链剂、和含有至少一种双酚衍生物的多元醇组合物，所述至少一种双酚衍生物选自分子量Mw>315g/mol的双酚A衍生物和分子量Mw>315g/mol的双酚S衍生物，其中双酚衍生物的至少一个OH基被烷氧基化。本发明专利技术还涉及热塑性聚氨酯用于生产在20℃～120℃的温度范围内具有形状记忆效应的成型体的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于制备成型体(SB)的方法，其包括以下步骤：制备热塑性聚氨酯，由所述热塑性聚氨酯制备成型体(SB*)，将所述成型体(SB*)加热至低于成型体(SB*)的永久变形温度并高于热塑性聚氨酯的转变温度的温度，使加热了的成型体(SB*)扩张以获得成型体(SB)，以及将所述成型体(SB)冷却至低于热塑性聚氨酯的转变温度的温度，还涉及通过这种方法获得或可获得的成型体。转变温度应理解为意指在低于硬相的熔化温度时发生相变的温度。这可以是半结晶或完全结晶结构的玻璃化转变或熔融转变。本专利技术还涉及热塑性聚氨酯用于制备在20℃～120℃的温度范围内具有形状记忆效应的成型体的用途。原则上，用于各种应用的热塑性聚氨酯由现有技术已知。通过原料的变化，可以获得不同的性质分布。显示形状记忆效应的热塑性聚氨酯本身也是已知的。形状记忆效应通常基于聚酯多元醇的软相结晶。基于聚酯多元醇的聚氨酯具有对水解和侵蚀性化学品如强的酸和碱不稳定的缺点，这极大地限制了它们的可用性，例如用于户外应用。或者，形状记忆效应也可以通过使用共混物来建立。然而，其制备复杂，并且不是相稳定的。实现形状记忆效应的另一种方法是使用纳米结构的多元醇，但是其合成同样是复杂的。JP2005102953记载了一种用于装配牙齿的非热塑性形状记忆树脂，其允许稍后的校正。所述树脂是基于聚氨酯、聚氨酯脲、聚降冰片烯、t-聚异戊二烯、或苯乙烯/丁二烯的，并且具有40～100℃(优选60～80℃)的玻璃化转变温度。WO2011/060970或其同族申请US20120279101A1也公开了基于聚酯多元醇的形状记忆TPU。其不是水解稳定的。双酚A类的化合物用作硬相的扩链剂。作为硬相中的扩链剂，其在机械性能方面表现出缺点。US7524914B2记载了通过使用二羟基封端的多面体低聚倍半硅氧烷制备形状记忆TPU。这难以制备。由现有技术出发，本专利技术的目的是提供一种具有形状记忆效应的热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯对诸如稀盐酸的化学品稳定。本专利技术的另一目的是提供一种具有形状记忆效应的热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯对诸如稀盐酸的化学品稳定，并且其简单而便宜地以一步法生产。根据本专利技术，所述目的通过制备成型体(SB)的方法实现，包括以下步骤：(a)制备热塑性聚氨酯，包括转化(i)至少一种多异氰酸酯组合物；(ii)至少一种扩链剂；和(iii)至少一种多元醇组合物，其中所述多元醇组合物包含至少一种双酚衍生物，选自分子量Mw>315g/mol的双酚A衍生物和分子量Mw>315g/mol的双酚S衍生物，其中所述双酚衍生物的至少一个OH基已经烷氧基化；(b)由所述热塑性聚氨酯制备成型体(SB*)；(c)将所述成型体(SB*)加热至低于成型体(SB*)的永久变形温度并高于热塑性聚氨酯的转变温度的温度；(d)使加热了的成型体(SB*)扩张，以获得成型体(SB)；(e)将所述成型体(SB)冷却至低于热塑性聚氨酯的转变温度的温度。出人意料地，已经发现本专利技术的方法和基于双酚类单体结合多元醇、扩链剂及二异氰酸酯的热塑性聚氨酯的使用产生具有形状记忆效应的成型体。根据本专利技术，热塑性聚氨酯尤其可为紧凑型(compact)热塑性聚氨酯。因此，在另一实施方案中，本专利技术涉及如上所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯为紧凑型热塑性聚氨酯。在本专利技术的方法中，首先在高于转变温度的温度下使由热塑性聚氨酯制备的成型体(SB*)扩张(例如膨胀)，并在扩张了的状态下，冷却到低于转变温度的温度。这提供一种相对于成型体(SB*)扩张了并在该扩张了的状态下稳定的成型体(SB)。由此，材料的扩张已经“冻结”。作为将成型体(SB)再加热至高于转变温度的温度的结果，TPU或成型体非常快速地变形回到其原始大小，即回到未扩张的成型体(SB*)的大小。在该情况下，作为过程的结果，可保留最高达20％的残余扩张。本专利技术的方法包括步骤(a)至(e)。首先，在步骤(a)中，通过转化至少一种多异氰酸酯组合物、至少一种扩链剂和至少一种多元醇组合物来制备热塑性聚氨酯。根据本专利技术，所述多元醇组合物包含至少一种双酚衍生物，选自分子量Mw>315g/mol的双酚A衍生物和分子量Mw>315g/mol的双酚S衍生物，其中所述双酚衍生物的至少一个OH基已经烷氧基化。在步骤(b)中，将在步骤(a)中获得的热塑性聚氨酯用于制备成型体(SB*)。在本专利技术的上下文中，所述成型体(SB*)也可例如为膜。在该情况下，在本专利技术的上下文中，所述成型体(SB*)的制备可通过所有常规的方法进行，例如通过挤出法、注射成型法或烧结法。在另一实施方案中，本专利技术因此涉及如上所述的方法，其中所述成型体(SB*)在步骤(b)中通过挤出法、注射成型法或烧结法而制备。在本专利技术的方法的步骤(c)中，将所述成型体(SB*)加热至低于成型体(SB*)的永久变形温度(即，例如低于熔点)并高于热塑性聚氨酯的转变温度的温度。在另一实施方案中，本专利技术因此涉及如上所述的方法，其中，开始永久变形对应于热塑性聚氨酯的硬相开始熔化，而转变温度对应于在熔化范围之前最高温度的相变的开始。合适的热塑性聚氨酯例如具有140～250℃的熔化温度，优选160～230℃。合适的热塑性聚氨酯例如具有20～120℃范围内的转变温度，优选30～110℃范围内，更优选35～100℃范围内。在另一实施方案中，本专利技术因此涉及如上所述的方法，其中热塑性聚氨酯的转变温度(T转变)在20～120℃范围内。根据本专利技术，加热可以通过本领域普通技术人员已知的任何合适的方法进行。加热优选通过电加热、借助热油或热水的加热、感应场、暖空气、IR辐射或高能辐射(激光)进行。将在本专利技术方法的步骤(c)中经已经加热了的所述成型体(SB*)在所述方法的步骤(d)中扩张。根据本专利技术，成型体可在一个、两个或三个维度上扩张。可使成型体拉伸(特别当成型体为膜的时候)，亦或膨胀。扩张以后，成型体在至少一个维度上的尺寸大于扩张以前。在步骤(d)中获得的成型体(SB)优选在至少一个维度上的扩张为成型体(SB*)的尺寸的至少150％，进一步优选为成型体(SB*)的尺寸的至少200％。在一个维度上的扩张也可由在另一个维度上的压缩引起。在另一实施方案中，本专利技术因此涉及如上所述的方法，其中，在步骤(d)中获得的成型体(SB)在至少一个维度上的扩张为成型体(SB*)的尺寸的至少150％。根据本专利技术，成型体(SB*)具有足够的壁厚，以确保在步骤(d)中的扩张。在成型体扩张过程中，壁厚可能会变低。在步骤(e)中，然后将扩张了的成型体(SB)冷却到低于热塑性聚氨酯的转变温度的温度。根据本专利技术，成型体(SB)的尺寸基本保持恒定。根据本专利技术，在步骤(e)中的冷却和弛豫以后，直接收缩小于15％或不发生收缩。已发现通过本专利技术方法获得的成型体(SB)具有形状记忆效应。根据本专利技术，这通过将特定工艺方式与根据本专利技术使用的热塑性聚氨酯相结合而实现。因此，根据本专利技术，在冷却到低于转变温度的温度时，获得的成型体(SB)的尺寸可保持基本恒定，并且在随后加热到高于玻璃化转变温度时，弛豫至少20％，意指成型体收缩。在加热到高于转变温度的温度时，在尺寸上而言最大弛豫度为原始尺寸。在本专利技术的上下文中重要的是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备成型体(SB)的方法，包括以下步骤：(a)制备热塑性聚氨酯，包括转化(i)至少一种多异氰酸酯组合物；(ii)至少一种扩链剂；和(iii)至少一种多元醇组合物，其中所述多元醇组合物包含至少一种双酚衍生物，选自分子量Mw>315g/mol的双酚A衍生物和分子量Mw>315g/mol的双酚S衍生物，其中所述双酚衍生物的至少一个OH基已经烷氧基化；(b)由所述热塑性聚氨酯制备成型体(SB*)；(c)将所述成型体(SB*)加热至低于成型体(SB*)的永久变形温度并高于所述热塑性聚氨酯的转变温度的温度；(d)使加热了的成型体(SB*)扩张，以获得成型体(SB)；(e)将所述成型体(SB)冷却至低于所述热塑性聚氨酯的转变温度的温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 EP 14161941.11.一种制备成型体(SB)的方法，包括以下步骤：(a)制备热塑性聚氨酯，包括转化(i)至少一种多异氰酸酯组合物；(ii)至少一种扩链剂；和(iii)至少一种多元醇组合物，其中所述多元醇组合物包含至少一种双酚衍生物，选自分子量Mw>315g/mol的双酚A衍生物和分子量Mw>315g/mol的双酚S衍生物，其中所述双酚衍生物的至少一个OH基已经烷氧基化；(b)由所述热塑性聚氨酯制备成型体(SB*)；(c)将所述成型体(SB*)加热至低于成型体(SB*)的永久变形温度并高于所述热塑性聚氨酯的转变温度的温度；(d)使加热了的成型体(SB*)扩张，以获得成型体(SB)；(e)将所述成型体(SB)冷却至低于所述热塑性聚氨酯的转变温度的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯为紧凑型热塑性聚氨酯。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中开始永久变形对应于热塑性聚氨酯的硬相开始熔化，且转变温度对应于在熔融范围之前最高温度的相变的开始。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯的转变温度(T转变)在20～120℃范围内。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中在步骤(d)中获得的成型体(SB)在至少一个维度上的尺寸为成型体(SB*)的尺寸的至少150％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其中所述成型体(SB*)在步骤(b)中通过挤出法、注射成型法或烧结法而制备。7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其中用于(i)中的扩链剂为分子量Mw<220g/mol的二醇。8.根据权利要求1～7中任一项所述的方法，其中用于(i)中的扩链剂和存在...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·柏克恩，F·普里索克，S·哈特维希，E·波瑟尔特，J·格舍尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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