特别适于用作结构型粘合剂的双组分聚氨酯组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种特别用作结构型粘合剂的双组分聚氨酯组合物，其由多元醇组分Ｋ１和多异氰酸酯组分Ｋ２组成，其中多元醇组分Ｋ１包含至少一种烷氧基化芳族二元醇Ａ１以及至少一种脂族三元醇Ａ２，并且其中多异氰酸酯组分Ｋ２包含至少一种多异氰酸酯Ｂ１。

【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，特别是结构型双组分聚氨 酯粘合剂。
技术介绍
基于多元醇和多异氰酸酯的双组分聚氨酯粘合剂自长时间以来就 已经使用。双组分聚氨酯粘合剂的优点是，它们可以在混合后快速固 化并因此在短时间后就已经快速接受较高的力。但是，为用作结构型 粘合剂，对于这些粘合剂提出关于强度和粘合力方面的高要求，因为 这样的粘合剂是承压结构的元件。通常，高的强度通过高的交联度而 实现。这通常通过使用较高官能度的多元醇或多胺与较高官能度的多 异氰酸酯而实现。例如，EP 1 253 159 Al在实施例中/〉开了 一种结构型粘合剂， 其多元醇组分包含由四官能脂族多元醇以及二官能脂族多元醇的混合 物，并且其异氰酸酯组分是基于聚丙二醇和4，4，-二苯甲烷二异氰酸 酯的预聚物。但是，高度使用较高官能度的反应物导致， 一方面，伸长率猛烈 下降，由此在载荷下出现应力集中并且这样的粘合剂变脆。因此希望有快速粘合剂，其具有高的强度并尽管如此具有高的弹性。
技术实现思路
本专利技术的目的因此是，提供双组分聚氨酯组合物，特别是结构型 双组分聚氨酯粘合剂，其在高的强度下同时具有高的伸长率。这通过 根据权利要求1的双组分聚氨酯组合物实现。令人惊奇地，通过在多元醇组分中向脂族三元醇中添加烷氧基化 芳族二元醇，提高了伸长率，但是强度没有降低。所述改进的伸长率导致固化材料的提高的沖击强度。此外发现， 本专利技术的组合物，特别是通过使用烷氧基化芳族二元醇，改进了在金 属表面上的粘附作用。最后可能观察到，本专利技术的组合物的突出之处 在于，优异的老化稳定性，特别是相对于水分和温度变换的老化稳定 性。本专利技术的实施方式本专利技术涉及双组分聚氨酯组合物，其由多元醇组分Kl和多异氰酸 酯组分K2组成。所述多元醇组分Kl在此包括至少一种烷氧基化芳族 二元醇Al以及至少一种脂族三元醇A2。多异氰酸酯组分K2包括至少 一种多异氰酸酯Bl。在物质名称，如"多元醇"、"多异氰酸酯"、"聚醚"或"多 胺"中的前缀"多"或"聚"，在本文中表示，各自的物质在形式上 每分子包含多于一个在其名称中出现的官能团。所述"芳族二元醇"在此以及在下文中是指具有至少一个芳族核 与两个羟基的二元醇。在二元醇中还可以存在多个芳族核。优选，羟 基不是酚基，即它们有利地不直接排布在芳族核上。芳族核还可以是稠合的和/或杂芳族的和/或具有另外的取代基 的。在杂芳族核中，存在杂原子，其是芳族环或环体系的一部分。这样的芳族核的例子是取代的苯、萘、蒽、菲、咪唑、吡啶、吡 咯、嘧啶、吡溱、喹啉、吩噪。具有多个芳族核的二元醇的例子是具 有联苯、三联苯、2，2，-联吡啶、二苯曱烷、1,1-二苯乙烷或2,2-二苯丙烷的基本骨架的二元醇。已表明特别合适的芳族二元醇是由酚和由曱醛、乙醛或丙酮或其 混合物制备的那些，特别是双酚A、双酚F或双酚A/F。优选，烷氧基化芳族二元醇Al是乙氧基化和/或丙氧基化的芳族 二元醇。这样的烷氧基化二元醇优选具有通式(I)的结构<formula>formula see original document page 7</formula>在此，取代基W是基团CH2、 CH(CH3)或C(CH3)2。指数n、 n，、 m和m，是任意值，使得n+n，+m+m，=l至20,特别是n+n，+m+m，=l至8。此外，取代基R2和R3视情况而定表示R"H和R^曱基，或R"曱基和R3 = H。链段a'和a1'表示氧亚丙基单元(P0)，且&2和a2'表示氧亚乙基 单元(E0)。通式(I )中的虚线示意表示，彼此键接的亚烷基二醇链 段a1、 a1' 、 &2和a2'的顺序是可变的。例如，可以是这些氧亚烷基单 元的嵌段方式或交替的或随机序列。这样的烷氧基化芳族二元醇的制 备按照本领域技术人员已知的方式进行。此外对于本领域技术人员清楚的是，在二元醇的烷氧基化中还可以完全形成在两个链中都具有不同的烷氧基化度的分子。此外，对于 本领域技术人员还清楚的是，在烷氧基化中总是出现不同分子的分布。 这尤其表现在，总烷氧基化度("TAG" =n+n，+m+m，)也可以采取奇 数或非整数值。通式(I)的纯丙氧基化的芳族二元醇相对于通式(I)的纯乙氧 基化的或E0/P0混合烷氧基化的芳族二元醇是优选的，即n优选-n， =0。特别优选芳族二元醇Al是通式(I)的二元醇，其中R^CH2或 C(CH3)2H，特别是C(CH3)2。已表明多数情况下优选的是通式(I)的芳族二元醇Al，其中R1 =C(CH3)2， n=n，=0，并且其总烷氧基化度在2 - 16之间。可能有利的是，双组分聚氨酯组合物还包含不同的芳族二元醇Al 的混合物。芳族二元醇Al优选的用量为2-10重量％，基于总组合物计。脂族三元醇A2是具有分子量为360 — 6000g/mol的脂族三元醇， 相应予0H当量为120 - 2000,特别是分子量为120 - 2000g/mol，优选 160 - 1700g/mol。存在不同类型的这种脂族三元醇。例如，它们可以包含氨基曱酸 酯-和/或脲-和/或醚基团。三元醇的形状可以差别很大。例如，可 以是星形的或梳状的三元醇。还可以在三元醇中既存在伯羟基，也存 在仲羟基。优选所有三个羟基都是伯羟基。例如，脂族三元醇A2可以由脂族三异氰酸酯，特别是由三个二异 氰酸酯分子形成的异氰脲酸酯，在脂族二元醇，特别是聚醚二醇的过 量下，任选通过借助脂族二异氰酸酯和脂族二元醇的进一步后续扩链 而实现。其它例示脂族三元醇A2可以从低分子量脂族三元醇，例如三羟甲 基丙烷或甘油，和脂族二异氰酸酯，并随后与脂族二元醇反应而获得。此外例示的脂族三元醇A2是低分子量脂族三元醇，例如三羟曱基 丙烷或甘油的烷氧基化反应产物。在此特别涉及乙氧基化或丙氧基化 或丁氧基化脂族三元醇，特别是三羟曱基丙烷或甘油。可能有利的是，双组分聚氨酯组合物还包含不同种脂族三元醇A2 的混合物。已特别表明为有利的是，使用具有较低分子量特别是360 - 2700g/mol的脂族三元醇A2,与具有较高分子量特别是4200 -6000g/mol的脂族三元醇A2的混合物。如果仅仅使用脂族三元醇A2,则有利的是选择具有中等分子量， 特别是2000 - 4000g/mol的那种。芳族二元醇Al和脂族三元醇A2的重量比例Al/A2优选为0. 05 -0. 3。此外，多元醇组分K1还可以包含其它不同的成分。有利地，使用 固化催化剂。这样的催化剂对于本领域技术人员而言已知用于多异氰 酸酯与多元醇的反应，任选地也用于与多胺或水的反应。作为这样的 催化剂的例子可以提及有机锡、有机锌和有机铋金属催化剂，例如二 月桂酸二丁基锡，或叔胺，例如1,4 - 二偶氮双环辛烷(DABC0)。作为额外的成分，此外可以是二元醇，特别是聚氧亚烷基二醇， 和/或二胺。特别合适的胺是脂族、芳脂族、环脂族以及毒理学上毫无 疑虑的芳族胺。通过合适的胺和催化剂的选择和浓度，可以有利地影 响有效使用期和固化行为以及滑脱行为。多异氰酸酯组分K2包含至少一种多异氰酸酯Bl。 特别合适的多异氰酸酯Bl —方面是多异氰酸酯Bl，，其除了具有两个或更多个游离异氰酸酯基团外，还具有至少一个脲基团或氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
双组分聚氨酯组合物，其由多元醇组分Ｋ１和多异氰酸酯组分Ｋ２组成，其中多元醇组分Ｋ１包含至少一种烷氧基化芳族二元醇Ａ１以及至少一种脂族三元醇Ａ２，并且其中多异氰酸酯组分Ｋ２包含至少一种多异氰酸酯Ｂ１。

【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：M德米格，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]