由基于2,4’-MDI的NCO预聚物制备的聚氨酯浇注弹性体其制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及由基于２，４′－ＭＤＩ的ＮＣＯ－官能预聚物和基于胺的增链剂和／或交联剂制成的新的聚氨酯（ＰＵＲ）浇注弹性体，其制备方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,4’-mdi的nco预聚物制备的聚氨酯浇注弹性体其制备方法及其应用的制作方法
本专利技术涉及一种,4'-MDI的NCO-官能预聚物和基于胺的增 链剂和/或交联剂制成的新的聚氨酯(PUR)浇注(Gie(3)弹性体，其制备 方法及其应用。
技术介绍
MDI(二苯曱烷二异氰酸酯)是一类技术上重要的聚异氰酸酯;就其 结构而言它具有非常异类的组成，并包含以具有2个芳族结构要素通过 一个亚甲基桥键合为特征的单体类型，和具有2个以上芳族结构要素和 具有l个以上亚甲基桥，被称作聚合物MDI,的较高级低聚物。由于合成的缘故，单体MDI主要含有4,4'-和2,4'-异构体。2,2'-异构 体也少量存在，但常常很少且在技术上很大程度无价值。单体MDI与聚合物MDI之比，以及2,4'-与4，4'-异构体在单体MDI 中的比例，可通过用于制备改变前体的合成条件在宽范围内变化。在MDI合成中获得的粗MDI借助蒸馏被基本上分离，其中取决于 技术投入大小，或者分离出例如4,4'-MDI比例大于97.5 wt。/o的几乎异构 体纯的级分，或者分离出4,4'-与2,4'-比例各占大约50 wto/o的异构体混合 物。以往，由于技术条件的缘故，纯2,4'-异构体在市场上没有或仅有非 常有限数量供应。然而近来，为使此种异构体也能以较高纯度供应，投 入了更多的精力。做出这样投入的主要原因在于2,4'-MDI的2-与4'-NCO基团的反应 性的差异，类似2,4-曱苯二异氰酸酯(TDI)的2-与4-NCO基团的反应性差异一样。、 、" 、。、，、 人z 、 一 .NCO预聚物是通过在室温至约100。C采用摩尔过量的NCO,以NCO反 应性基团为基准计，令多元醇与多异氰酸酯起反应制取的带末端NCO 基团的多元醇。具体取决于摩尔加入比例，按此种方式制备的NCO预聚物总是含有游离单体二异氰酸酯。在2,4-TDI的情况下，制备贫单体到实际上无单体NCO预聚物的推动力可从其高蒸汽压和造成对健康的危害得到合理的解释。基于脂族二异氰酸酯，例如，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 的NCO预聚物，在这方面甚至一皮认为更严重。这方面问题也涉及到MDI, 尽管程度要明显减少，因为其蒸汽压低于TDI。况且，降低预聚物的单 体含量还导致聚氨酯比由含单体NCO预聚物制备的聚氨酯软。 贫单体NCO预聚物可按多种不同方式制备a) 利用技术上昂贵的薄膜蒸发或短程蒸发移出游离单体二异氰酸 酯。这与所用二异氰酸酯具有相同或不同反应性NCO基团无关。为此 目的，也可使用，例如，夹带剂(Schleppmittel)。b) 采用具有不同反应性的NCO基团或相同反应性NCO基团的二异 氰酸酯，尤其是所选化学计量比例，例如，小于2:1的NCO与NCO反 应性基团的摩尔比，和/或任选地在特殊催化剂存在下。c) 两种方法的组合，例如，按这样一种方式:首先用方法b)将游离单 体二异氰酸酯的比例限制在某一程度，随后利用方法a)进一步最小化。这样的组合在打算最大限度地降低预聚物粘度时是有用的。方法b) 的缺点主要在于，在化学计量比例，特别是小于2:1时的反应将导致预 增链的加剧，故从根本上导致反应产物粘度的显著升高。WO 01/40340 A2(Crompton公司)给出此种组合的例子，其中，第一 步，在配合采用高选择性催化剂的条件下令二异氰酸酯转化为NCO预 聚物，随后，通过薄膜蒸发从所述预聚物中赶出多余单体。对于特别严格的应用，例如，在食品行业，受到工业卫生问题的制 约，此问题就TDI而言非常严重，而对MDI来说也存在。这反映在大 量甚至致力于贫单体MDI预聚物的专利中，例如，WOOM)06521(Henkel KGaA), WO 03/033562 (Henkel KGaA), WO 03/055929 (Henkel KGaA), WO 03/051951 (Henkel KGaA), WO 93/09158 (Bayer AG), EP 0 693 511 Al (Bayer AG)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种基于2，4'-MDI的聚氨酯，它具有与 现有4支术相比在加工上的优点，例如，4交长浇注(Giep)时间和4交^J贞 聚物粘度，同时就其机械性能而论至少等于现有技术。令人惊奇的是，现已发现，,4'-MDI的NCO预聚物获得一 种，就机械性能(例如，耐磨、极限强度、抗撕裂蔓延、断裂伸长)而论， 宝贵的PUR,在该预聚物中，2,4'-异构体含量至少是85 wt。/。并且游离单 体MDI的比例至少是1 wt。/o到20 wt%,优选至少2 wt。/o到18 wt%,特 别优选3~15 wt%,以预聚物为基准计。该NCO预聚物的低粘度是又 一个优点。NCO预聚物在下文中应理解为由纯2,4'-MDI制备的含有至少1 wt%，最多20 wt。/o游离单体二异氰酸酯，以预聚物为基准计，且尚未萃 取或蒸馏过的NCO预聚物。纯2,4'-MDI在下文中应理解为2,4'-异构体含量至少是85 wt%,优 选至少90wt。/。，特别优选至少95wt。/。，非常特别优选至少97.5 wt。/。的 MDI类型。本专利技术的主题提供一种聚氨酯弹性体，可由以下组分(利用浇注方法) 获得a) 基于二苯曱烷二异氰酸酯的NCO预聚物，其2,4'异构体含量至少 是85wt。/。，优选至少90wt。/。，特别优选至少95wt。/。，非常特别优选至 少97.5 wt% ，其中游离单体2,4'-MDI的比例至少是1 wt。/o到20 wt%,优 选2 18wt。/c),特别优选3 15wt。/0,以NCO预聚物为基准计，以及羟 基值介于20-200 mgKOH/g且官能度介于1.95 -2.40,优选1.96-2.20 的多元醇，b) 基于胺的增链剂和/或交联剂，优选基于芳族胺的增链剂和/或交 耳关剂，以及c) l壬选;t也一f助物和添加剂。本专利技术聚氨酯优于现有技术，因为它们在预聚物粘度、浇注时间、 机械和机械动力学性能上具有特别有利的优越性能组合。本专利技术的主题还涉及一种按照浇注方法制备本专利技术聚氨酯弹性体 的方法，所述方法的特征在于，A)二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与多元醇起反应，其中MDI的2，4'异 构体含量至少是85 wt%，优选至少90 wt%,特别优选至少95 wt%,非 常特别优选至少97.5 wt%，而多元醇的羟基值介于20 -200 mg KOH/g 且官能度介于1.95 ~ 2.40,以生成一种NCO预聚物，其游离单体2,4'-MDI 的比例是1 wt。/。到20 wt%,优选2 ~ 18 wt%,特別优选3 ~ 15 wt%,以NCO预聚物为基准计，B)基于胺的增链剂和/或交联剂以及任选的辅助物和添加剂，被加入 到来自A)的预聚物中，以制备该弹性体。用浇注方法制备弹性体通常是NCO-未端预聚物的重要用途，其中 该预聚物或者在其制备后直接与增链剂起反应，或者该NCO-预聚物冷经由预聚物的合』;各线的优点i,部^反应热已经在预聚物的合成期间放出，从而减少了实际聚合物合成的放热。这对分子量增长速率具 有有利的影响，并允许较长浇注时间，因此代表一种加工优点。在由预聚物方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯弹性体，其可由以下组分制备：　ａ）基于二苯甲烷二异氰酸酯的ＮＣＯ预聚物，其２，４′－异构体含量至少是８５ｗｔ％，其中游离单体２，４′－ＭＤＩ的比例至少是１ｗｔ％到２０ｗｔ％，以ＮＣＯ预聚物为基准计，以及羟基值介于２０～２００ｍｇＫＯＨ／ｇ且官能度介于１．９５～２．４０的多元醇，　ｂ）基于胺的增链剂和／或交联剂，以及　ｃ）任选地辅助物和添加剂。

【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：H尼夫兹格，M斯米德特，JM巴尼斯，M温特曼特尔，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]