热塑性聚合物结构及其制备方法技术

提供了一种组合物和用于制造该组合物的方法，该组合物包含热塑性聚氨酯(TPU)和第二组分，第二组分的量为组合物的约3重量％至约60重量％的范围。第二组分包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)。RDMO和/或TPU可以交联以形成半互穿聚合物网络或互穿聚合物网络。RDMO为TPU提供了改进的物理性能，如刚性、耐用性和强度。聚合物网络可以结合到用于某些应用的其他层，例如窗户和地板，以改善挠性和强度，抑制破碎和/或耐抗刮擦和污染。抑制破碎和/或耐抗刮擦和污染。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性聚合物结构及其制备方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月21日提交的美国临时申请No.63/128,632的优先权，该申请的完整公开内容对于任何目的都以全文引用的方式并入本文中。

技术介绍

[0003]热塑性聚合物，如热塑性聚氨酯(TPU)，被用作各种产品的材料，如窗户和地板，这特别是因为其具有高拉伸强度和撕裂强度、低温下的高挠性、极好的耐磨性和耐刮擦性。TPU通常以层的形式提供，并且该TPU层的特定组成可以根据其具体应用进行调整。例如，可以调整用于汽车玻璃的聚合物膜以防止碎裂。此外，可以对用于防弹玻璃的聚合物膜进行定制以提高挠性和强度。此外，可以对用于地板的聚合物膜进行定制，以耐抗刮擦和污染。
[0004]虽然这些TPU膜已显示出巨大的前景，但希望能改善TPU膜的某些物理特性，如刚性、韧性、耐久性和/或强度。特别希望能在不显著改变聚合物结构的其他特性的情况下改善这些特性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种热塑性聚合物(TPU)组合物或结构。热塑性聚合物结构可以粘结到用于某些应用的其他层(例如窗户、屋顶、地板、墙壁、立面(facades)等)，以提高挠性、强度、刚度、韧性和/或耐久性，抑制破碎，增加耐磨损性和耐磨耗性，和/或耐刮擦性和耐污染性。
[0006]在一个方面中，所述组合物包含TPU和第二组分，该第二组分的量为组合物的约3重量％至约60重量％。第二组分包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)。第二组分为TPU提供了改善的物理性能，例如刚性和强度。
[0007]可以将第二组分交联以形成半互穿聚合物网络。可以将第二组分和TPU都交联以形成互穿聚合物网络。
[0008]第二组分可包含两种或更多种反应性稀释剂、单体或低聚物。第二组分可选自由单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、三官能甲基丙烯酸酯，具有四至六个官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、多面体低聚倍半硅氧烷和异氰脲酸三烯丙基酯构成的组中。
[0009]在一个实施方案中，第二组分占组合物的约20重量％。第二组分可以包含单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、三官能甲基丙烯酸酯，具有四至六个官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯和异氰脲酸三烯丙基酯。
[0010]在一个实施方案中，第二组分可选自由20％单官能丙烯酸酯、20％双官能丙烯酸酯和20％三官能丙烯酸酯构成的组。在一个实施方案中，第二组分可以是具有最多六个官能团的甲基丙烯酸酯。在一个示例性实施方案中，第二组分可以包含20％双官能甲基丙烯酸酯。在另一个示例性实施方案中，三官能丙烯酸酯可以是三丙烯酸季戊四醇酯(PETA)。
[0011]在另一个实施方案中，第二组分占组合物的约5重量％。第二组分可以包括连接到其它基团的无机倍半硅氧烷，例如多面体低聚倍半硅氧烷。其他基团可以包括有机甲基丙烯酸酯基团、有机异辛基基团、有机乙烯基基团和/或活性硅烷醇官能团。
[0012]在一个示例性实施方案中，第二组分可以包括异氰脲酸三烯丙基酯。例如，第二组分可以包含20％异氰脲酸三烯丙基酯。
[0013]热塑性聚氨酯(TPU)可以是脂肪族聚氨酯，例如聚醚
‑
脂肪族聚氨酯或聚酯
‑
脂肪族聚氨酯。在另一个实施方案中，TPU可以是非脂肪族聚氨酯，例如聚醚非脂肪族聚氨酯或聚酯非脂肪族聚氨脂。
[0014]所述组合物可以包含固化剂。固化剂可以选自由UV活化的光引发剂、过氧化物和偶氮化合物构成的组中。
[0015]在一个示例性实施方案中，固化剂可以是过氧化物，并且其含量可以是约1.5重量％。过氧化物可以是在151.8℃下具有一小时半衰期的2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)
‑3‑
己炔，或在149.1℃℃下具一小时半衰期的二(叔丁基)过氧化物，或在140.3℃下具有一小时半衰期的2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷。在其他实施方案中，过氧化物可以选自由2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷、叔丁基氢过氧化物、叔戊基氢过氧化物、异丙苯基氢过氧化物、1,1,3,3
‑
四甲基丁基氢过氧化物、异丙基异丙苯基氢过氧化物、异丙基异丙苯基氢过氧化物、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己炔
‑
3和3,6,9
‑
三乙基
‑
3,6,9
‑
三甲基
‑
1,4,7
‑
三过氧壬烷。可以理解，可以使用过氧化物的替代固化剂，包括UV活化的光引发剂或具有自由基生成官能团的化合物。
[0016]在另一个方面，组合物包含TPU和第二组分。第二组分以提高TPU的刚性(即，刚性模量或弹性模量)的量包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)。例如，在某些实施方案中，组合物在30℃、1秒的荷载持续时间下的杨氏模量为大于约10，优选至少18.34，并且在30℃、约2个月的荷载持续时间下的杨氏模量大于约3.83，优选至少6.58。在又一个实例中，该组合物在60℃、约1秒的荷载持续时间下的杨氏模量大于约3.69，并且在60℃、1小时的荷载持续时间下的杨氏模量大于约2.39，优选至少2.86。
[0017]在另一个方面，组合物包含TPU和第二组分，所述第二组份包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)。第二组分的玻璃化转变温度(T
g
)为至少约
‑
60摄氏度。在一些其它实施方案中，第二组分可以具有大于约60摄氏度、优选大于约110摄氏度的T
g
。
[0018]在另一个方面，提供了一种层压结构。该层压结构可以包括热塑性聚氨酯(TPU)和第二组分的组合物、以及至少一个其它层，第二组份包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)，所述第二组分的量为所述组合物的约3重量％至约60重量％的范围内。
[0019]在一个实施方案中，所述组合物位于两个其它层之间。在某些方面，两个其它层可以包括玻璃层，其中所述组合物在两个玻璃层之间形成夹层。可以有隔离组合物夹层和玻璃层的离型衬垫，使得最终构造如下：玻璃/离型衬垫/改性TPU/离型衬垫/玻璃。
[0020]在另一个实施方案中，将组合物结合到单层上，以形成例如屋顶、地板、墙壁或立面结构。
[0021]第二组分可包含两种或更多种反应性稀释剂、单体或低聚物。第二组分可选自由单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、三官能甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包含：热塑性聚氨酯(TPU)；和第二组分，所述第二组分的量在所述组合物的约3重量％至约60重量％的范围内，所述第二组份包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物(RDMO)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分选自由以下组成的组：单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、三官能甲基丙烯酸酯、具有四至六个官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、多面体低聚倍半硅氧烷和异氰脲酸三烯丙基酯。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分交联以形成半互穿聚合物网络。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分和所述TPU交联以形成互穿聚合物网络。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分为所述组合物的约20重量％。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分为所述组合物的约5重量％。7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分选自由双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯和三官能异氰脲酸三烯丙基酯(TAIC)以及三官能丙烯酸酯季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)组成的组。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分包含多面体低聚倍半硅氧烷。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多面体低聚倍半硅氧烷包含5重量％的无机倍半硅氧烷，所述无机倍半硅氧烷连接到基本上由乙烯基基团、有机甲基丙烯酸酯基基团和有机异辛基基团组成的组中的一者。10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述5重量％的无机倍半硅氧烷连接到有机异辛基基团，并且还具有三个活性硅烷醇官能团。11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分包含两种或更多种的反应性稀释剂、单体或低聚物。12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述热塑性聚氨酯是脂肪族聚氨酯。13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在30℃、1秒的荷载持续时间的杨氏模量为大于约10。14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在30℃、1秒的荷载持续时间的杨氏模量为至少约18.34。15.根据权利要求1所述的组合物，其还包含固化剂。16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述固化剂选自由UV活化的光引发剂、过氧化物和偶氮化合物组成的组。17.根据权利要求15所述的组合物，其中所述固化剂为过氧化物。18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二组分的玻璃化转变温度为至少约60摄氏度。19.一种层压结构，包括：第一层；热塑性聚氨酯(TPU)和第二组分的第二层，所述第二组分的量在所述第二层的约3重量％至约60重量％的范围内，所述第二组份包含至少一种反应性稀释剂、单体或低聚物
(RDMO)。20.根据权利要求19所述的层压结构，还包括第三层，其中所述第二层设置在所述第一层和第三层之间。21.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第一层和第三层包括玻璃层。22.根据权利要求21所述的层压结构，其中，所述第二层在所述玻璃层之间形成夹层，并且所述层压结构还包括隔开所述夹层和所述玻璃层的离型衬垫。23.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第二组分交联以形成半互穿聚合物网络。24.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第二组分和所述TPU交联以形成互穿聚合物网络25.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第二组分为所述第二层的约20重量％。26.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第二组分为所述第二层的约5重量％。27.根据权利要求19所述的层压结构，其中所述第二组分选自由双官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯和三官能异氰脲酸三烯丙基酯(TAIC)以及三官能丙烯酸酯季戊四醇三丙烯酸酯(PETA...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：斯瓦蒙卢森堡公司，
类型：发明
国别省市：