本发明专利技术涉及制备聚氨酯纤维复合材料的方法，其中将以下组分混合：(a)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯、(b)具有对异氰酸酯基团呈反应性的氢原子的化合物、(c)包含至少一个碳‑碳双键的化合物、(d)任选地加速氨基甲酸酯反应的催化剂、(e)任选地自由基起始剂，和(f)任选地其他助剂和添加剂，以形成反应混合物，使用该反应混合物将纤维材料润湿并且固化。具有对异氰酸酯基呈反应性的氢原子的化合物每个分子平均具有至少1.5个对异氰酸酯基呈反应性的氢基团；化合物(c)的双键密度为至少21％；化合物(c)的双键官能度大于1；所述化合物(c)不具有对异氰酸酯基呈反应性的基团；并且二异氰酸酯和/或多异氰酸酯(a)的异氰酸酯基团与化合物(b)的对异氰酸酯基呈反应性的氢原子的当量比为0.8至2。本发明专利技术还涉及可使用本发明专利技术的方法获得的聚氨酯纤维复合材料，以及聚氨酯纤维复合材料作为结构构件的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有耐高温性的聚氨酯材料本专利技术涉及制备聚氨酯材料的方法，所述方法包括将以下组分混合：(a)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯、(b)具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物、(c)包含至少一个碳-碳双键的化合物、(d)任选地加速氨基甲酸酯反应的催化剂、(e)任选地自由基引发剂，和(f)任选地其他助剂和添加物质材料，以形成反应混合物并且固化，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物每个分子含有平均不低于1.5个异氰酸酯反应性氢基团，化合物(c)的双键密度不低于21％且化合物(c)的双键官能度大于1，所述化合物(c)不具有异氰酸酯反应性基团，并且二异氰酸酯和/或多异氰酸酯(a)的异氰酸酯基团与化合物(b)的异氰酸酯反应性氢原子的当量比为0.8至2。本专利技术还涉及可通过本专利技术的方法获得的聚氨酯材料，并且还涉及使用聚氨酯材料，特别是聚氨酯型纤维复合材料作为结构部件的方法。聚氨酯材料是可广泛使用的，但是它们在高温下的使用性能通常值得改进。聚氨酯型纤维复合材料是已知的并且通常通过拉挤成型、纤维缠绕工艺或浸渍工艺(例如真空灌注)获得。由此获得的纤维复合材料同时具有相对低重量的材料与硬度、刚度、耐腐蚀性和易加工性。聚氨酯型纤维复合材料用作例如车辆结构中的车身外部部件、作为船体、桅杆、杆、电缆塔如电线杆或电杆，或用于风力系统的转子叶片。在相对高的温度下维持良好的材料相关的性能是可以改进的。在该方向上的一种尝试涉及提高聚氨酯型纤维复合材料的玻璃化转变温度。对于汽车工业中被称为阴极电泳涂装的涂漆工艺而言，也需要耐高温材料。US4162357公开了一种制备耐热合成树脂的方法，其中多异氰酸酯含有三聚催化剂和至少一种选自以下的物质：可聚合的不饱和单体、有机环氧化物和0.05至0.5等价物，基于具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物的异氰酸酯基团计。WO2008/119973、WO2015155195和WO2016087366记载了相对高官能的多异氰酸酯与包含羟基、异氰酸酯反应性基团和至少一个末端双键的化合物的反应。异氰酸酯与该化合物的反应得到粘性液体，其随后任选地在其他双键化合物(例如苯乙烯)的存在下在双键处进行聚合而形成固体树脂。现有技术的方法的缺点在于需要繁琐的两步制备法，并且特别地，在大的工业规模下，含有双键和异氰酸酯反应性基团的化合物并不常见，而且相对昂贵。此外，由于一元醇的特征，异氰酸酯-一元醇反应不会形成大的分子量，也不会获得交联的聚氨酯，这表现在所得产物具有较差的机械性能。本专利技术的目的是提供一种改进聚氨酯在高温下的机械性能的简单方法，从而制备出能够例如用于阴极电泳涂装法的聚氨酯。本专利技术提供一种制备聚氨酯材料的方法，所述方法包括将以下组分混合：(a)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯、(b)具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物、(c)包含至少一个碳-碳双键的化合物、(d)任选地加速氨基甲酸酯反应的催化剂、(e)任选地自由基引发剂，和(f)任选地其他助剂和添加物质材料，以形成反应混合物并且固化，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物每个分子含有平均不低于1.5个异氰酸酯反应性氢基团，化合物(c)的双键密度不低于21％且化合物(c)的双键官能度大于1，所述化合物(c)不具有异氰酸酯反应性基团，并且二异氰酸酯和/或多异氰酸酯(a)的异氰酸酯基团与化合物(b)的异氰酸酯反应性氢原子的当量比为0.8至2。用于本专利技术目的的聚氨酯包括任何已知的多异氰酸酯加聚产物。它们包括由异氰酸酯和醇形成的加成产物，以及可包含异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、脲、碳二亚胺、尿酮亚胺或缩二脲结构的改性聚氨酯以及其他异氰酸酯加成产物。本专利技术的这些聚氨酯特别包括致密的多异氰酸酯加聚产物，例如热固性材料，以及基于多异氰酸酯加聚产物的泡沫材料，特别是硬质聚氨酯泡沫，以及聚氨酯涂料。在另一优选的实施方案中，聚氨酯为致密聚氨酯，其密度优选大于850g/L，优选为900至1400g/L且更优选为1000至1300g/L。致密聚氨酯在没有混入发泡剂的情况下获得。少量的发泡剂(例如由于生产方法而包含在多元醇中的水)不应理解为用于本专利技术目的的发泡剂混合物。用于制备致密聚氨酯的反应混合物优选包含少于0.2重量％，更优选少于0.1重量％且特别是少于0.05重量％的水。致密聚氨酯优选包含填料，特别是纤维填料。合适的填料在(e)中记载。有用的二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)包括用于制备聚氨酯的已知任何脂族、脂环族或芳族异氰酸酯，以及所述异氰酸酯的任意所需的混合物。实例为2,2′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯；单体二苯基甲烷二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的高级同系物(聚合MDI)的混合物；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或其低聚物；2,4-甲苯二异氰酸酯或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)或其混合物；四亚甲基二异氰酸酯或其低聚物；六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或其低聚物；亚萘基二异氰酸酯(NDI)或其混合物。优选用作二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)的是基于二苯基甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯，例如2,4‘-MDI、4,4‘-MDI、MDI的高级同系物或其两种以上的混合物，特别是聚合MDI。二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)的官能度优选为2.0至2.9且更优选为2.1至2.8。二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)在25℃下根据DIN53019-1至3的粘度优选为5至600mPas，且更优选为10至300mPas。二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)还可以以多异氰酸酯预聚物的形式使用。这些多异氰酸酯预聚物可通过过量的上述多异氰酸酯(组分(a-1))例如在30至100℃，优选在约80℃的温度下，与具有两个以上异氰酸酯反应性基团的化合物(组分(a-2))的反应来获得，以形成预聚物。本专利技术的多异氰酸酯预聚物的NCO含量优选为20至33重量％的NCO，更优选为25至32重量％的NCO。具有两个以上异氰酸酯反应性基团的化合物(a-2)是本领域技术人员已知的，其记载于例如“Kunststoffhandbuch,7,Polyurethane”，CarlHanser-Verlag，1993年第3版，第3.1章中。具有两个以上异氰酸酯反应性基团的有用化合物包括例如下文在(b)中描述的聚醚醇或聚酯醇。用作具有两个以上异氰酸酯反应性基团的化合物(a-2)优选为包含仲OH基的聚醚醇或聚酯醇，例如聚环氧丙烷。这些聚醚醇或聚酯醇的官能度优选为2至4，更优选为2至3，且具有不少于50％，优选不少于75％且特别是不少于85％比例的仲OH基。可用的每个分子具有平均不少于1.5个异氰酸酯反应性氢原子的化合物(b)包括聚氨酯化学中已知的具有异氰酸酯反应性氢原子的任意化合物。它们的平均官能度不低于1.5，优选1.7至8，更优选1.9至6且特别为2至4。它们包括OH官能度为2至6且分子量低于300g/mol，优选官能度为2至4且更优选为2至3的扩链剂和交联剂，以及具有异氰酸酯反应性氢原子并且分子量为300g/mol或更高的聚合化合物。扩链剂为具有两个异氰酸酯反应性氢原子的分子的名称，而具有超过两个异氰酸酯反应性氢原子的分子被称为交联剂。它们可以单独使用或优选以混合物的形式使用。优选使用分子量低于300g/mol，更优选为62g/mol至低于3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备聚氨酯材料的方法，所述方法包括将以下组分混合:(a)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，(b)具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物，(c)包含至少一个碳‑碳双键的化合物，(d)任选地加速氨基甲酸酯反应的催化剂，(e)任选地自由基引发剂，和(f)任选地其他助剂和添加物质材料，以形成反应混合物并且固化，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物每个分子含有平均不低于1.5个异氰酸酯反应性氢基团，化合物(c)的双键密度不低于21％，且化合物(c)的双键官能度大于1，所述化合物(c)不具有异氰酸酯反应性基团，以及二异氰酸酯和/或多异氰酸酯(a)的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性氢原子的当量比为0.8至2。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 EP 16185702.41.一种制备聚氨酯材料的方法，所述方法包括将以下组分混合:(a)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，(b)具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物，(c)包含至少一个碳-碳双键的化合物，(d)任选地加速氨基甲酸酯反应的催化剂，(e)任选地自由基引发剂，和(f)任选地其他助剂和添加物质材料，以形成反应混合物并且固化，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物每个分子含有平均不低于1.5个异氰酸酯反应性氢基团，化合物(c)的双键密度不低于21％，且化合物(c)的双键官能度大于1，所述化合物(c)不具有异氰酸酯反应性基团，以及二异氰酸酯和/或多异氰酸酯(a)的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性氢原子的当量比为0.8至2。2.根据权利要求1所述的方法，所述化合物(c)具有至少一个末端碳-碳双键。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物包括具有异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物，和任选的扩链剂和/或交联剂，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物的分子量为300g/mol或更高，并且扩链剂和交联剂的分子量小于300g/mol。4.根据权利要求3所述的方法，其中具有异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物的平均氢官能度为2至4，并且仲OH基团的含量不低于50％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中具有异氰酸酯反...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·迈耶，A·埃姆格，
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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