【技术实现步骤摘要】
官能化的聚氨酯树脂，其制备方法及其用途本申请为申请日为2007年9月4日、申请号为200780044368.6且专利技术名称为官能化的聚氨酯树脂，其制备方法及其用途申请的分案申请。本专利技术涉及官能化的聚氨酯(PU)树脂、其制备方法及其用途。大多数高性能聚合涂料具有非常好的机械性能，但具有高表面能。通过将这些体系用氟化的构建单元灵巧的化学改性，可使氟化材料的比表面性能与各个J^出聚合物或共聚物的性能结合。就这一点而言证明有利的是通常仅需要少量昂贵的氟化合物以实现所需的表面性能。增加的对去污和抗风化涂料的需求已导致用于涂料体系的新氟聚合物强烈M，其不再具有常规氟聚合物的缺点。此新一代用于涂料体系基于碳氟化合物的聚合物可溶于普通有机溶剂中，可甚至在标准温度下固化，并且具有改善的与商业固化剂的相容性。在涂料技术中，提高的重要性是与环境考虑相一致，不仅包括遵循现行排放准则。特别需要降低用于^体系中的挥发性有机溶剂(VOC，挥发性有机化合物)的量。作为常规溶剂基聚氨酯体系的替代方案，含水或水基聚氨酯的基料类别已知大于40年。如诸多此学科领域相关专利和申请证明，含水聚氨酯的性质在过去的几十年中已连续改善。关于水基聚氨酯的化学和技术，参考D. Dieterich， K. Uhlig in Ulhnann，s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第6版，2001 Electronic Release. Wiley國VCH; D. Dieterichin Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemi...
【技术保护点】
一种包含如下组分的官能化聚氨酯树脂： １００．０－１００．１重量份具有如下合成组分的基料组分（Ｉ），其包含氟改性的阴离子和／或非离子和／或阳离子稳定的低聚氨基甲酸乙酯或聚氨酯分散体或溶液，聚合物结合的氟含量为０．０１－１０重量％，分子质量 为１０ ０００－１ ０００ ０００道尔顿，和０－２５重量％游离氨基和／或０－２５重量％游离羟基： （ｉ）０．３－７．５重量份氟改性（聚合）疏水化且疏油化组分（Ａ），其聚合物结合的氟含量为０．５－９０重量％，具有两个或更多个对异氰酸酯基团呈 反应性的氨基和／或羟基和／或羟基，或两个或更多个对羟基呈反就性的异氰酸根合基团，且分子质量为２５０－２５ ０００道尔顿，其包含： （１）如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物：５－９５重量％（全）氟烷基醇组分（Ａ１）和／或（全）氟烷基亚 烷基胺组分（Ａ２），其包括如下通式的具有末端亚甲基（烃隔离物）的全氟烷基醇： ＣＦ↓［３］－（ＣＦ↓［２］）↓［ｘ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｙ］－Ｏ－Ａ↓［ｚ］－Ｈ 和／或 ＣＲ↓［１］－（ＣＲ↓［２］）↓［ｘ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｙ ］－Ｏ－Ａ↓［ｚ］－Ｈ 其中...
【技术特征摘要】
DE 2006-9-29 102006046368.41.一种包含如下组分的官能化聚氨酯树脂100.0-100.1重量份具有如下合成组分的基料组分(I)，其包含氟改性的阴离子和/或非离子和/或阳离子稳定的低聚氨基甲酸乙酯或聚氨酯分散体或溶液，聚合物结合的氟含量为0.01-10重量％，分子质量为10 000-1 000 000道尔顿，和0-25重量％游离氨基和/或0-25重量％游离羟基:(i)0.3-7.5重量份氟改性(聚合)疏水化且疏油化组分(A)，其聚合物结合的氟含量为0.5-90重量％，具有两个或更多个对异氰酸酯基团呈反应性的氨基和/或羟基和/或羟基，或两个或更多个对羟基呈反就性的异氰酸根合基团，且分子质量为250-25 000道尔顿，其包含(1)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％(全)氟烷基醇组分(A1)和/或(全)氟烷基亚烷基胺组分(A2)，其包括如下通式的具有末端亚甲基(烃隔离物)的全氟烷基醇CF3-(CF2)x-(CH2)y-O-Az-H和/或CR1-(CR2)x-(CH2)y-O-Az-H其中R1和R2相互独立地为H、F、CF3，和/或如下通式的六氟氧化丙烯(HFPO)低聚物醇CF3-CF2-CF2-[O-CF(CF3)-CF2]x-O-CF(CF3)-(CH2)y-O-Az-H其中x为3-20，y为1-6，z为0-100，A＝CRiRiiiRiv-O或(CRiRii)a-O或CO-(CRiRii)b-O，Ri、Rii、Riii、Riv相互独立地为H、烷基、环烷基、芳基、具有1-25个C原子的任何有机基团；a、b为3-5，其中聚氧化烯结构单元Az包含任何所需氧化烯的均聚物、共聚物或嵌段共聚物，或包含聚氧亚烷基二醇或包含聚内酯，和/或氟改性大单体或远螯组分(A3)，其聚合物结合的氟含量为1-99重量％，分子质量为100-10 000道尔顿，在侧链和/或主链中末端和/或侧面和/或内部包含如下结构单元 -(CF2-CF2)x- 和/或 -(CR2-CR2)x- 和/或-[CF2-CF(CF3)-O]x- 和/或-(CR2-CR2-O)x-其每种情况下具有1个或多个反应性(环)脂族和/或芳族羟基和/或伯和/或仲氨基和/或巯基，75-5重量％具有两个或多个具有相似或不同反应性的(环)脂族和/或芳族异氰酸酯基团的二官能多异氰酸酯组分(C1)，和75-5重量％具有(环)脂族和/或芳族、伯或仲氨基和一个或多个(环)脂族和/或芳族羟基的氨基醇组分(A4)，和/或具有(环)脂族和/或芳族巯基和一个或多个(环)脂族和/或芳族羟基的巯基醇组分(A5)，其中在二异氰酸酯情况下，反应优选以1∶1∶1的摩尔比以任何所需方式进行，反应产物具有如下通式(A1/2/3)-(C1)-(A4/5)其中(A1/2/3)＝去质子化组分(A1)和/或(A2)和/或(A3)，(A4/5)＝去质子化组分(A4)和／或(A5)，(C1)＝质子化组分(C1)，和/或(2)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％如下通式的全氟烷基氧化烯组分(A6)与95-5重量％氨基醇组分(A4)和/或巯基醇组分(A5) CF1-(CF2)x-(CH2)y-CHOCH2 和/或 CR1-(CR2)x-(CH2)y-CHOCH2 和/或CR1-(CR2)x-(CH2)y-O-CH2-CHOCH2其中反应优选以1∶1的摩尔比以任何需方式进行，(3)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％(全)氟烷基氧化烯组分(A6)，和95-5重量％增链剂或链终止剂组分(E)，以任何所需方式，在具有伯氨基的单胺的情况下，反应优选以2∶1的摩尔比进行，在具有两个伯氨基的二胺的情况下，反应优选以4∶1的摩尔比进行，在具有伯氨基和仲氨基的二胺的情况下，反应优选以3∶1的摩尔比进行，在具有伯氨基和仲氨基的二胺的情况下，反应优选以2∶1的摩尔比进行，和/或(4)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％(全)氟烷基氧化烯组分(A6)，75-5重量％二官能多异氰酸酯组分(C1)，和75-5重量％氨基醇组分(A4)和/或巯基醇组分(A5)，其中形成噁唑烷酮结构，反应优选以1∶1∶1的摩尔比以任何所需方式进行，和/或(5)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％(全)氟烷基醇组分(A1)和/或(全)氟烷基亚烷基胺组分(A2)和/或大单体或远螯组分(A3)，和95-5重量％具有1个或多个羟基和/或1个或多个环氧基的羟基官能环氧化物组分(A7)和/或具有1个或多个羟基和/或1个或多个氧杂环丁烷基团的羟基官能氧杂环丁烷组分(A8)，其中反应优选以1∶1的摩尔比以任何所需方式进行，和/或(6)如下组分的具有两个或更多个羟基的反应产物5-95重量％氟改性(甲基)丙烯酸酯组分(A9)，和95-5重量％氨基醇组分(A4)和/或巯基醇组分(A5)，其中反应优选以1∶1的摩尔比以任何所需方式进行，和/或(7)具有1个或多个氨基和/或羟基和/或异氰酸根合和/或巯基和1个或多个如下通式全氟烷基的多面低聚倍半硅氧烷组分(A10)(R1uR2vR3wSiO1.5)p其中0＜u＜1，0＜v＜1，0＜w＜1，u+v+w＝1，p＝4、6、8、10、12，R1、R2、R3相互独立地为具有1-250个C原子和1-50N和/或0-50个O和/或3-100个F和/或0-50个Si和/或0-50个S原子的任何无机和/或有机和任选聚合基团，(ii)0.1-2.5重量份至少一种低分子质量多元醇组分(B1)，其具有2个或更多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基且分子质量为62-499道尔顿，(iii)0-2.5重量份至少一种疏水改性低分子质量多元醇组分(B2)，其具有2个或更多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基且分子质量为118-750道尔顿，在主链和/或侧链中包含结构单元-(CH2)k-其中k≥8，(iv)0-2.5重量份至少一种可阴离子改性和/或可阳离子改性多元醇组分(B3)，其具有1个或多个可借助碱部分或完全转化成羧酸根和/或膦酸根和/或磺酸根基团或已以羟酸根和/或膦酸根和/或磺酸根基团的形式存在的惰性羧酸和/或膦酸和/或磺酸基团，和/或具有1个或多个可借助酸转化成铵基团或已以铵基团的形式存在的叔氨基，以及具有2个或更多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基，且分子质量为104-499道尔顿，(v)0.1-2.5重量份至少一种非离子亲水聚合多元醇组分(B4)，其具有2个或更多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基，且分子质量为500-5000道尔顿，(vi)1.0-25重量份至少一种高分子质量(聚合)多元醇组分(B5)，其具有1个或多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基，且分子质量为500-10 000道尔顿，(vii)1.0-25重量份至少一种多异氰酸酯组分(C)，其包含具有2个或更多个反应性(环)脂族和/或芳族异氰酸酯基团的多异氰酸酯和/或多异氰酸酯衍生物和/或多异氰酸酯同系物，且分子质量为100-5000道尔顿，(viii)0.1-2.5重量份至少一种中和组分(D)，其包含无机和/或有机碱和/或酸，(ix)0.1-2.5重量份至少一种(聚合)增链剂和/或链终止剂组分(E)，其具有1个或多个对异氰酸酯基团呈反应性的伯和/或仲(环)脂族和/或芳族氨基，和/或具有1个或多个对异氰酸酯基团呈反应性的羟基，且分子质量为60-5000道尔顿，(x)0-2.5重量份至少一种反应性纳米粒子组分(F)，其包含初级料子和/或聚集体和/或附聚物形式的无机和/或有机纳米粒子或纳米复合体，其中纳米粒子任选用反应性氨基和/或羟基和/或巯基和/或异氰酸根合和/或环氧基和/或甲基丙烯酰基和/或通式-Si(OR4)3-x′R5X′的硅烷基团疏水化和/或掺杂和/或涂覆和表面改性，其中R4为F、OH、OMe、OEt，R5为烷基、环烷基、芳基，任何具有1-25个碳原子的有机基团、0-10个氮原子和0-10个O原子，(xi)0-100重量份至少一种溶剂组分(G)，其包含高沸点和/或低沸点有机溶剂，(xii)0-0.1重量份至少一种催化剂组分(H)，(xiii)97.3-100.0重量份水(I)，0-50重量份至少一种固化组分(II)，其包含具有2个或更多个反应性(环)脂族和/或芳族异氰酸酯基团的多异氰酸酯和/或多异氰酸酯衍生物和/或多异氰酸酯类似物，或碳二亚胺交联剂，且分子质量为100-5000道尔顿，和0-300.0重量份配制组分(III)。2. 权利要求1的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于乙醇胺和/或N-甲基乙醇胺和/或二乙醇胺和/或二异丙醇胺作为组分(A4)。3. 权利要求1或2的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于2-巯基乙醇 和/或^L甘油作为组分(As)。4. 权利要求l-3中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于丁烷 —1，4-二醇和/或三羟甲基丙烷作为组分(B,)。5. 权利要求l-4中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于如下 通式的具有10-50个碳原子的1，2-二羟基链烷二醇CnH2n+1-CHOHCH2OH其中n为8-48，和/或如下组分的具有两个或更多个鞋基的反应产物5-95重量％如下通式的1-氧化烯组分(An):CnH2n+1-CHOCH2其中n为8-48，和95-5重量。/。氨基醇组分(A4)和/或巯基醇组分(As),其中反应优选以1:1的摩尔比以任何所需方式进行，和/或如下通式的具有10-50个碳原子的a，co-二羟基链烷二醇HOCnH2nOH其中n为10-50，和/或如下组分的具有两个或更多个鞋基的反应产物5-95重量％(不)饱和脂肪醇组分(A!2)和/或(不)饱和脂肪胺组分(A,3)和/或(不)饱和脂肪酸组分(A，4)，75-5重量V。二官能多异氰酸酯组分(C,), 75-5重量％氛基醇組分(八4)和/或 巯基醇组分(As)，其中反应优选以1:1:1的摩尔比以任何所需方式进行，作为组分(B2)。6. 权利要求l-5中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于二羟 甲基丙酸和/或N-甲基二乙醇胺作为组分(B3)。7. 权利要求l-6中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于如下 组分的具有两个或更多个羟基的反应产物作为组分(B4): 5-95重量％单官 能聚亚烷基二醇组分(A^)和/或单官能聚氧亚烷基胺組分(A！6), 75-5重量％ 二官能多异氰酸酯组分(d)， 75-5重量。/。氨基醇组分(A4)和/或巯基醇组分(A5)，其中反应优选以1:1:1的摩尔比以任何所需方式进行，8. 权利要求1-7中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于(疏水 改性)聚亚烷基二醇、(不)饱和脂族和/或芳族聚酯、聚己酸内酯、聚碳酸酯、 聚碳酸酯-聚己酸内酯组合、a，co-聚丁二烯多元醇、a，(D-聚甲基丙烯酸酯二 醇、a，CD-多硫化物二醇、a，①-二羟基烷基聚二甲基硅氧烷、羟基官能环氧 树脂、羟基官能酮树脂、醇酸树脂、甘油和具有1-30个碳原子且官能度 foH2 2的(不)饱和和任选羟基官能脂肪酸的单-和/或二-和/或三酯、二聚脂 肪酸二醇、基于双环氧化物和/或三环氧化物和(不)饱和脂肪酸的反应产物、 所有种类的其他羟基官能大单体和远螯物以及所有种类的混杂聚合物作为 组分(Bs)。9. 权利要求l-8中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于异佛 尔酮二异氰酸酯作为组分(d)。10. 权利要求l-9中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于三乙 基胺和/或甲酸作为组分(D)。11. 权利要求1-10中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于乙 二胺和/或二乙醇胺作为组分(E)。12. 权利要求l-ll中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于基于二氧 化硅和/或二氧^钬和/或氧化锌的納米粒子用作(反应性)纳米粒子组分(F)， 所述纳米粒子以固体形式和/或以*体和/或糊的形式存在。13. 权利要求1-12中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于至少50 重量。/。总组分(F)的粒度不大于500nm(标准DIN 53206-1,颜料测试；粒 度分析，基本项)，并且具有此粒度的全部粒子的比表面积(标准 DIN 66131 ，通过Brunauer， Emmet和Teller (BET)方法通过气体吸附测 定固体的比表面积)为10-200m2/g。14. 权利要求1-13中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于至少70 重量％，优选至少90重量。/。总組分(F)的粒度为10-300nm(标准 DIN 53206-1,颜料测试；粒度分析，基本项)，并且具有此粒度的全部粒 子的比表面积(标准DIN 66131,通过Brunauer, Emmet和Teller (BET) 方法通过气体吸附测定固体的比表面积)为30-100m2/g。15. 权利要求1-14中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于N-乙基吡咯烷酮作为组分(G)。16. 权利要求1-15中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于二 月桂酸二丁锡作为组分(H)。17. 权利要求1-16中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于它基于多 官能1，6-二异氰酸根合己烷衍生物或其合适的组合作为固化组分(II)。18. 权利要求1-17中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于组分(F) 为涂覆和/或微胶嚢化和/或栽体固定和/或亲水化和/或含溶剂的形式并且 任选以延迟方式释放。19. 权利要求1-18中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含組分 (A)、 (B)、 (C)和任选(F)的聚氨酯预聚物的NCO/(OH+NH(2))当量比已调整 至1.25-2.5,优选1.5-2.25的值。20. 权利要求1-19中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含組分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的中 和度已调整至基于羧酸和/或膦酸和/或磺^团和/或叔氨基50-100当量 %，优选60-卯当量％。21. 权利要求1-20中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含组分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的电 荷密度已调整至5-50meq.(100g)，优选15-35meq.(100 g)，并且包含组 分(A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的 酸值已调整至2.5-30meq KOHg1,优选7.5-20m叫KOH.g。22. 权利要求l-21中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含组分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的链 延长和/或链终止度已调整至基于包含組分(A)、 (B)和(C)的聚氨酯预聚物的 游离异氰酸酯基团0-100当量％,优选80-卯当量％。23. 权利要求l-22中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含组分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的游 离氨基和/或羟基的官能度已调整至基于包含组分(A)、 (B)和(C)的聚氨酯预 聚物的游离异氰酸酯基团0-500当量％,优选0-300当量％。24. 权利要求l-23中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含组分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的聚 氧乙烯含量已调整至0-10重量％，优选2-8重量％。25. 权利要求l-24中任一项的官能化聚氨酯树脂，特征在于包含组分 (A)、 (B)、 (C)、任选(D)、任选(E)和任选(F)的聚氨酯低聚物或聚合物的氟 含量已调整至0.01-...
【专利技术属性】
技术研发人员：A迈尔，N施泰德尔，C胡贝尔，H马克，J胡贝尔，T舒贝克，F沃尔弗特施泰特，
申请(专利权)人：建筑研究和技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。