防污组合物制造技术

防污热塑性聚氨酯(TPU)组合物具有约18‑26mJ/m

Antifouling composition

Antifouling thermoplastic polyurethane (TPU) composition has about 18 26mJ/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防污组合物专利
本专利技术总体涉及防污热塑性聚氨酯组合物。相关技术的描述生物污染是来自周围环境的有机物质和无机物质在表面上的不利聚集。生物污染可以是昂贵和危险的。在海洋环境中，当物质和海洋有机体在浸入水中的表面上沉降、附着和生长时会出现生物污染。例如，生物污染可以在船舶、浮标、水下电缆和管线、结构体(例如桥、桥墩和船坞)和甚至发电装置的表面上出现。海洋生物污染的经济影响是显著的；海洋生物污染增加了船舶的流体动力拖曳，并在船舶、浮标、水下电缆和管线、结构体(例如桥、桥墩和船坞)和甚至发电装置上产生结构负担。在活体中，当物质和细菌在植入活体中的表面上沉降、附着和生长时会出现生物污染。例如，生物污染可以在植入人体中的化妆植入物、人造心脏阀和合成关节的表面上出现。为此，生物污染不仅导致昂贵的经济影响，而且生物污染可能是致命的。专利技术概述和优点防污热塑性聚氨酯(TPU)组合物具有约18-26mJ/m2的表面能。防污TPU组合物包含以下物质的反应产物：(A)聚醚醇；(B)硅氧烷多元醇；(C)与所述聚醚醇和所述硅氧烷多元醇不同的扩链剂；和(D)异氰酸酯。制品是能抵抗有机体粘附的，其包含防污TPU组合物并具有三维表面构造的表面。附图简述可以理解本专利技术的其它优点，并能参考以下详述并考虑附图更好地理解，在附图中：图1是在实施例3的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图2是在实施例4和5的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图3是在实施例6a和6b的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图4是在实施例7和8的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图5是在实施例10-13的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图6是在实施例14和15的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图7是在实施例16和17的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图8是在实施例18和19的实验板上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；图9是抗生物污染的制品18A表面的表面构造的透视侧视图，所述制品是从防污组合物形成的；图10是抗生物污染的制品18B表面的表面构造的透视侧视图，所述制品是从防污组合物形成的；图11是抗生物污染的制品18C的表面的表面构造的透视顶视图，所述制品是从防污组合物形成的；图12是抗生物污染的制品18D的表面的表面构造的透视顶视图，所述制品是从防污组合物形成的；图13是抗生物污染的制品18E的表面的表面构造的透视顶视图，所述制品是从防污组合物形成的；图14是抗生物污染的制品18F的表面的表面构造的透视顶视图，所述制品是从防污组合物形成的；图15是制品18A至18F的表面上的藤壶生长实验结果的透视顶视图，以及在制品18G的平滑表面上的藤壶生长实验结果的透视图；图16是在制品18D以及对比制品的表面上的摩擦实验结果的透视顶视图；图17是在制品18D和18E的表面上的藤壶生长实验结果的透视顶视图；和图18是在制品10-13的表面上的藤壶生长实验结果的透视顶视图。专利技术详述本专利技术总体涉及防污热塑性聚氨酯(TPU)组合物，以及从所述防污组合物形成的能抵抗生物污染的制品。防污TPU组合物包含热塑性聚氨酯(TPU)。防污TPU组合物可以包含一种或多种类型的TPU。TPU通常包含多元醇和异氰酸酯的反应产物。TPU可以包含一种或多种类型的多元醇与一种或多种类型的异氰酸酯的反应。多元醇可以是本领域已知的任何多元醇。多元醇包含一个或多个OH官能团，通常至少2个OH官能团。在各种实施方案中，多元醇是选自聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚醚/酯多元醇，硅氧烷多元醇，氟化多元醇，生物多元醇，聚四氢呋喃，及其组合；但是也可以使用其它多元醇。在各种实施方案中，聚酯多元醇与异氰酸酯反应以形成聚酯基TPU。当然，不同多元醇的各种组合可以反应以形成聚酯基TPU。合适的聚酯多元醇可以从二羧酸和具有至少一个伯羟基的二醇反应制备。合适的二羧酸可以选自但不限于：己二酸，甲基己二酸，琥珀酸，辛二酸，癸二酸，草酸，戊二酸，庚二酸，壬二酸，邻苯二甲酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，及其组合。适用于制备聚酯多元醇的二醇可以选自但不限于：乙二醇，丁二醇，己二醇，二(羟基甲基环己烷)，1,4-丁二醇，二甘醇，2,2-二甲基丙二醇，1,3-丙二醇，及其组合。在各种实施方案中，聚醚多元醇与异氰酸酯反应以形成聚醚基TPU。当然，不同的多元醇的各种组合可以反应以形成聚醚基TPU。换句话说，此实施方案的TPU是聚醚基TPU，其含有聚醚多元醇和异氰酸酯的反应产物。合适的聚醚多元醇可以选自但不限于：聚丁二醇，聚乙二醇，聚丙二醇，及其组合。在各种实施方案中，聚四氢呋喃(聚THF)与异氰酸酯反应以形成TPU。聚THF是通过四氢呋喃聚合形成的。聚THF和一种或多种额外多元醇可以与异氰酸酯反应以形成TPU。当然，不同的多元醇的各种组合可以反应形成TPU。例如，聚THF和聚醚多元醇可以反应形成TPU。一种或多种类型的聚THF可以反应形成TPU。聚THF在本领域中也称为聚(亚四甲基醚)乙二醇或聚(四亚甲基氧醚)，并在一些实施方案中具有以下通式结构：其中n是约1-100的整数，或者约5-75，或者约5-50，或者约5-20。或者，在这些实施方案中，聚THF可以具有约225-3000g/mol的重均分子量，或者约225-275g/mol，或者约625-675g/mol，或者约950-1050g/mol，或者约1750-1850g/mol，或者约1950-2050g/mol，或者约2800-3000g/mol。在这些实施方案中，多元醇可以具有约30-1000mgKOH/g的羟值，或者约498-537.4mgKOH/g，或者约408-498.7mgKOH/g，或者约166.2-179.5mgKOH/g，或者约106.9-118.1mgKOH/g，或者约60.6-64.1mgKOH/g，或者约54.7-57.5mgKOH/g，或者约34.7-40.1mgKOH/g。合适的聚四氢呋喃/聚THF包括但不限于可以从BASFCorporationofFlorhamPark,NJ以商品名获得的聚THF。在各种实施方案中，硅氧烷多元醇反应以形成硅氧烷TPU。换句话说，硅氧烷多元醇和异氰酸酯可以进行化学反应以形成TPU。当然，不同的多元醇的各种组合可以反应以形成聚酯基TPU。在本专利技术中，硅氧烷多元醇是包含硅原子和羟基的任何化学结构部分。为此，硅氧烷多元醇可以包括硅氧烷，聚硅氧烷，和/或聚有机硅氧烷。或者，硅氧烷多元醇可以包括包含硅氧烷的聚醚或聚酯多元醇。在优选实施方案中，硅氧烷多元醇是硅氧烷二醇，并在室温下是液体。在各种实施方案中，硅氧烷多元醇包括具有以下通式结构的硅氧烷二醇：其中x是约5-15,000的整数，或者约100-12,000；R是烃；并且每个相应的R1是烃或氢原子。换句话说，R1基团可以是不同的，只要它们是烃或氢原子即可。在各种实施方案中，硅氧烷多元醇具有以下通式结构：其中y是约5-15,000或者约100-12,000的整数；R2是烃或氢原子。在各种优选实施方案中，硅氧烷多元醇包括具有以下通式结构的硅氧烷二醇：其中z是约5-15,000或者约100-12,000的整数。如上所述，硅氧烷多元醇是包含硅原子和羟基的任何化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防污热塑性聚氨酯(TPU)组合物，其具有约18‑26mJ/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.07 US 62/189,5441.一种防污热塑性聚氨酯(TPU)组合物，其具有约18-26mJ/m2的表面能，所述防污TPU组合物包含以下组分的反应产物：(A)聚醚醇；(B)硅氧烷多元醇；(C)与所述聚醚醇和所述硅氧烷多元醇不同的扩链剂；和(D)异氰酸酯。2.根据权利要求1的防污TPU组合物，其中所述硅氧烷多元醇包含硅氧烷单元。3.根据权利要求2的防污TPU组合物，其中所述硅氧烷多元醇具有的羟基官能度是2。4.根据权利要求1的防污TPU组合物，其中所述硅氧烷多元醇具有在25℃下的粘度为约20-200cSt。5.根据权利要求1的防污TPU组合物，其中所述反应产物是从约2-25重量％的所述硅氧烷多元醇形成的，基于用于反应以形成所述反应产物的所述反应物(A)至(D)的总重量计。6.根据前述权利要求中任一项的防污TPU组合物，其中所述聚醚醇包含通过四氢呋喃聚合得到的聚四亚甲基醚乙二醇。7.根据权利要求6的防污TPU组合物，其中所述聚四亚甲基醚乙二醇具有约30-1000mgKOH/g的羟值。8.根据前述权利要求中任一项的防污TPU组合物，其中所述反应产物是从约25-75重量％的所述聚醚醇形成的，基于用于反应以形成所述反应产物的所述反应物(A)至(D)的总重量计。9.根据前述权利要求中任一项的防污TPU组合物，其中所述扩链剂是选自乙二醇，丙二醇，丁二醇，1,4-丁二醇，丁烯二醇，丁炔二醇，亚二甲苯基二甲醇，戊二醇，1,4-亚苯基-二-β-羟基乙基醚，1,3-亚苯基-二-β-羟基乙基醚，二-(羟基-甲基-环己烷)，己二醇,硫二甘醇，及其组合。10.根据前述权利要求中任一项的防污TPU组合物，其中所述扩链剂包含1,4-丁二醇。11.根据前述权利要求中任一项的防污TPU组合物，其中所述反应产物是从约1-15重量％的所述扩链剂形成的，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·E·库尔特奥卢，D·班德约帕德雅，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE