水基聚酰胺-脲分散体制造技术

公开了水基聚酰胺‑脲分散体。由于聚酰胺与聚酯相比更好的耐水解性和聚酰胺与聚醚相比更好的抗UV性，这些聚合物具有与类似的聚酰胺相比增强的性能。聚脲键与聚氨酯键相比也改进性能。还公开和主张这些聚合物和其它聚酰胺与乙烯基聚合物的复合物和混杂物。

Water Based Polyamide urea dispersion

Water Based Polyamide urea urea dispersions are disclosed. These polymers have enhanced properties compared with similar polyamides because of their better hydrolysis resistance and UV resistance compared to polyethers. Polyurea bond improves performance compared with polyurethane bond. Compounds and mixtures of these polymers and other polyamide and vinyl polymers are also disclosed and advocated.

【技术实现步骤摘要】
水基聚酰胺-脲分散体本申请是申请号为201480020657.2、申请日为2014年2月3日、专利技术名称为“水基聚酰胺-脲分散体”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及包含N-烷基化聚酰胺链段的聚脲或聚氨酯类水基聚合物分散体。当成为在水中的分散体时，它包含分散剂/表面活性剂作为分离分子组分或者与聚合物化学反应。通过控制聚酰胺键的N-烷基化量和酰胺键之间间距的均匀性，可控制聚酰胺部分的性能以提供热塑性和/或弹性体性能。聚酰胺可提供良好的耐溶剂性、良好的弹性体性能、抗UV辐射性、耐水解性等。
技术介绍
1957年7月17日公开的GB779247(A)教导了用于烘烤化合物(通常与多异氰酸酯组合)的线性仲聚酰胺。1976年10月6日公开的GB1452073(A)教导了以下组分的混合物：(A)不含分子量为400-4000的对苯二甲酸乙二醇酯单元且在80℃下为液体的线性多羟基聚合物；(B)具有400-3000的分子量、50-220℃的熔点且35-95摩尔％分子链为对苯二甲酸乙二醇酯的线性聚酯；(C)具有400-4000的分子量和100-200℃的熔点且其中至少80％端基为氨基的线性聚酰胺，和(D)有机二异氰酸酯。1994年5月12日公开的AU669215(B2)教导了来自各种酐或二酰基卤与二胺、氨基醇、氨基硫醇及这些胺化合物的混合物的200-2000分子量聚酰胺。聚酰胺为总树脂的6-25重量％。使聚酰胺与过量二异氰酸酯反应以产生具有25,000-50,000分子量的异氰酸酯封端树脂。该树脂用于溶剂基涂料中。1994年5月4日公开的EP595281(A2)，BASF教导了用于汽车透明涂层和底涂层体系中的水分散性离子和非离子聚酰胺改性聚氨酯。AU对应物为AU4903693。1994年5月4日公开并基于AU-B-49162/93解释的EP595286(A1)，BASF教导了用于汽车透明涂层和底涂层体系中的溶剂基聚酰胺改性聚氨酯树脂。“NovelPoly(urethane-amide)sfromPolyurethanePrepolymerandReactivePolyamides.PreparationandProperties”，PolymerJournal，第34卷，No.6，第455-460页(2002)描述了骨架中包含脂族羟基的可溶性聚酰胺，其与具有被苯酚封端的异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物反应。将聚酰胺和预聚物混合在一起并浇铸在玻璃基质上。将铸膜用热处理以释放苯酚，由此将异氰酸酯解封，然后使其与聚酰胺的羟基反应。归属于AcushnetCompany的US7,276,570公开了用于高尔夫设备的组合物，例如包含热塑性、热固性、可浇注或可研磨弹性体组合物的高尔夫球，所述组合物包含至少一种具有连接在其上的多个阴离子结构部分的聚合物。该组合物可用作高尔夫球结构的一部分。WO2006/053777A1，NovartisPharmaGmbH公开了包含聚酰胺预聚物的可交联聚(氧化烯)，其可用于提供可用作接触透镜中的组分的水溶性预聚物。2006年3月2日公开的US2006/0047083A1公开了ABA型三嵌段热塑性聚合物，其中A嵌段表示硬链段，例如氨基甲酸酯、脲、氨基甲酸酯-脲或酰胺类链段，且B嵌段表示软链段，例如脂族聚醚、脂族聚酯、聚(二甲基硅氧烷)、聚烷烃及其共聚物。US2008/081870A1(等同于EP190577(A2))，Bayer描述了包含聚氨酯-聚脲重复单元且具有含羧酰胺重复单元的施胶剂组合物。骨架包含0.75-10重量％C(O)-NH基团。该组合物用作尼龙组合物中所用玻璃纤维的施胶。US5,610,224(等同于EP059581)，BASF公开了用于涂料组合物中的离子和非离子聚酰胺改性聚氨酯聚合物，形成方法和包含这些聚合物的涂料组合物。归属于ArizonaChemicalCompany的US2008/0223519A1(等同于WO2008/070762A1)公开了聚酰胺多元醇和聚氨酯，制备和使用的方法以及由其制备的产品。它公开了聚合和非聚合二胺与二羧酸和羟基取代羧酸的反应产物。它还公开了聚酰胺与二异氰酸酯的反应。“Polyurethane-AmideHybridDispersions”，JournalofPolymerEngineering，第29卷，Nos.1-3，第63-78页，2009描述了硬链段中具有酰胺基团的含水聚氨酯，其通过将预聚物用各种二羧酸链延长而制备。研究了粒度、铸膜的机械和动态力学性能以及水溶胀和附着力。标题为AqueousPolyamideResinDispersion，MethodforProducingtheSame，andLaminate的WO2011/052707A1公开了制备用于层压物的溶剂分散性聚酰胺。US2011/0124799A1，E.I.DuPontdeNemoursandCompany描述了用于织物的喷墨油墨，其包含交联聚氨酯且进一步包含其它反应性组分。EP449419A1描述了使伯氨基醇与酸封端聚酰胺醚反应以产生羟基封端聚合物。
技术实现思路
本专利技术涉及用于在含水介质中制备分散体且包含脲键和/或一个或多个聚酰胺链段的耐水解聚脲/氨基甲酸酯(聚脲/氨酯)聚合物。术语聚脲/氨基甲酸酯意指涵盖聚合物的脲键和/或氨基甲酸酯键。组合物可包含少量其它聚合物和材料作为物理混合物或者其中其它聚合物或材料共反应到聚脲/氨基甲酸酯聚合物中。术语聚酰胺低聚物指具有2个或更多酰胺键的低聚物，或者有时指明酰胺键的量。聚酰胺低聚物的子集为遥爪聚酰胺。遥爪聚酰胺为具有高百分数或指定百分数的单一化学类型的两个或更多个官能团；例如2个末端胺基团(意指伯、仲或混合物)；2个末端羧基；2个末端羟基(也意指伯、仲或混合物)；和2个末端异氰酸酯基团(意指脂族、芳族或混合物)的聚酰胺低聚物。反应性胺封端遥爪聚酰胺为其中末端基团都为胺类型，伯或仲及其混合物，即排除叔胺基团的遥爪聚酰胺低聚物。在一个实施方案中，聚脲/氨基甲酸酯聚合物胶体分散在水中并且为定义为具有2个或更多个异氰酸酯基团的分子的多异氰酸酯和胺封端聚酰胺低聚物借助脲键的反应产物。在一个优选实施方案中，胶体颗粒由它们的粒度表征且聚酰胺的进一步由其组成表征。在另一实施方案中，液体遥爪预聚物描述为包含以下组分的反应产物的聚脲/氨基甲酸酯聚合物或预聚物：具有至少2个酰胺键和约2个末端Zerewitinoff基团的聚酰胺与如上所述多异氰酸酯，任选与具有Zerewitinoff基团的其它分子，所述Zerewitinoff基团定义为与异氰酸酯呈反应性以形成化学键的含活性氢基团(例如胺或羟基)。少量相容性溶剂或烯属不饱和单体(例如可自由基聚合单体如丙烯酸单体)可用于降低预聚物粘度以促进在水中的分散(充当增塑剂)。如果存在异氰酸酯封端预聚物，则水溶性二胺可用于含水介质中以促进链延长。具体实施方式定义：我们使用括号表示：1)一些任选存在，使得单体意指一种或多种单体，或者(甲基)丙烯酸酯意指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，2)定性或进一步定义先前提到的术语，或者3)列举较窄的实施方案。本公开内容的聚脲/氨基甲酸酯聚合物和预聚物为通过使用作为大分子单体的聚酰胺链段中的酰胺键和脲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包含以下组分的反应产物的液体遥爪预聚物：遥爪聚酰胺和具有2个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯；其中遥爪聚酰胺的特征是具有由重复单元之间的键连接的重复单元且具有2个或更多个Zerewitinoff基团，所述Zerewitinoff基团与异氰酸酯基团化学反应以在一部分所述Zerewitinoff基团与异氰酸酯基团之间形成化学键，所述Zerewitinoff基团为与异氰酸酯呈反应性以形成化学键的含活性氢基团，进一步其中遥爪聚酰胺包含与化学键连接的重复单元，其中化学键的特征是为酰胺键，且至少80％酰胺键的特征是为叔酰胺键，特征在于所述遥爪预聚物是羟基封端聚酰胺与多异氰酸酯的反应产物，且所述遥爪聚酰胺包含一个或多个来自具有2或4至10个碳原子的内酯和/或具有3‑30个碳原子的羟基羧酸的重复单元，其中所述内酯和/或羟基羧酸在胺封端聚酰胺聚合以后加入以通过成为所述遥爪聚酰胺的一端或两端上的末端重复单元而转化成羟基封端聚酰胺。

【技术特征摘要】
2013.02.13 US 61/764,2161.包含以下组分的反应产物的液体遥爪预聚物：遥爪聚酰胺和具有2个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯；其中遥爪聚酰胺的特征是具有由重复单元之间的键连接的重复单元且具有2个或更多个Zerewitinoff基团，所述Zerewitinoff基团与异氰酸酯基团化学反应以在一部分所述Zerewitinoff基团与异氰酸酯基团之间形成化学键，所述Zerewitinoff基团为与异氰酸酯呈反应性以形成化学键的含活性氢基团，进一步其中遥爪聚酰胺包含与化学键连接的重复单元，其中化学键的特征是为酰胺键，且至少80％酰胺键的特征是为叔酰胺键，特征在于所述遥爪预聚物是羟基封端聚酰胺与多异氰酸酯的反应产物，且所述遥爪聚酰胺包含一个或多个来自具有2或4至10个碳原子的内酯和/或具有3-30个碳原子的羟基羧酸的重复单元，其中所述内酯和/或羟基羧酸在胺封端聚酰胺聚合以后加入以通过成为所述遥爪聚酰胺的一端或两端上的末端重复单元而转化成羟基封端聚酰胺。2.根据权利要求1的液体遥爪预聚物，其中液体遥爪预聚物包括遥爪聚酰胺、具有2个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯和具有与异氰酸酯基团反应的官能团的其它分子的反应产物。3.根据权利要求1或2的液体遥爪预聚物，其中遥爪聚酰胺包含与化学键连接的重复单元，其中连接烃型键的含杂原子键总数的至少10％，优选至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少75％、至少80％、至少90％或至少95％的特征是为酰胺键。4.根据前述权利要求中任一项的液体遥爪预聚物，其中至少50％、至少65％、至少75％、至少80％、至少90％或95％的酰胺键的特征是为叔酰胺键。5.根据前述权利要求中任一项的液体遥爪预聚物，其具有通过布鲁克菲尔德圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在70℃的温度下小于100,000mPas(cps)的粘度。6.根据前述权利要求中任一项的液体遥爪预聚物，其进一步包含表面活性分散剂作为预聚物的一部分。7.一种包含根据权利要求1-5中任一项的液体遥爪...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·埃尔德迪，N·波拉麦迪，J·TY·赖，A·D·帕加尔斯基，
申请(专利权)人：路博润先进材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US