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改进的储存稳定的单组分聚氨酯体系制造技术

技术编号:5338020 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一个方面,本发明专利技术涉及储存稳定的和可流动的聚氨酯组合物,其包含(a)衍生自一种或多种含烃环的二异氰酸酯和/或三异氰酸酯和一种或多种多元醇的一种或多种异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物;(b)一种或多种亚甲基双苯胺的金属盐络合物;和(c)一种或多种具有一个或多个酰卤基团的有机酰卤化合物,其中所述一种或多种有机酰卤化合物的存在量使得基于所述聚氨酯预聚物的重量计,所述酰卤基团的最小浓度为约100ppm。在其它方面,本发明专利技术涉及储存可固化的聚氨酯组合物的方法以及生产聚氨酯弹性体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2006年3月8日提交的美国临时专利申请60/780,115号的优先权,该申请中的所有内容通过引用全部并入本文。专利
本专利技术涉及储存稳定的聚氨酯组合物,它们的储存方法,和使用所述组合物制造聚氨酯弹性体产品的方法。
技术介绍
已知聚氨酯预聚物可容易地用亚甲基双苯胺的金属盐络合物固化。参见例如美国专利3,755,261、3,876,604和4,029,730。 对于商业目的,所述聚氨酯预聚物和亚甲基双苯胺的金属盐络合物一般作为稳定的混合物(即,单组分体系)而储存,其在加热到适当的固化温度时是可固化的。所述单组分储存稳定的体系在储存期间必须不固化成弹性体或塑料态,即它必须保持是可流动的。数种这样的单组分储存稳定的聚氨酯体系是已知的,并在例如美国专利5,102,969、4,247,676、4,950,715、4,330,454、5,064,494和4,778,845中有述。这些单组分聚氨酯体系一般包括具有3-15%游离异氰酸酯单体的二异氰酸酯封端的聚环氧丙烷多元醇和0.75-1.05当量的亚甲基双苯胺-NaCl络合物。 当前的单组分聚氨酯体系已知在最高达30℃的温度下是储存稳定的。参见例如授予Tschan等人的美国专利4,778,845。然而,本领域仍需要在更高的温度下具有储存稳定性的单组分聚氨酯体系。对于单组分聚氨酯体系来说特别有利的是在约35℃维持储存稳定性至少90天,更优选至少1年;更优选地,在大于35℃至约50℃的温度维持储存稳定性至少约30天;更优选地,在大于50℃至约70℃的温度维持储存稳定性至少约30天。 因此,需要新型的单组分组合物,其在适当的固化温度下可固化为弹性或塑性聚氨酯产品,同时其在在比本领域当前已知的温度更高的温度下储存的过程中是稳定的和可流动的。 专利技术概述 通过提供储存稳定的可流动的聚氨酯组合物,已经实现了这些目标和对本领域技术人员来说显而易见的其它目标,所述储存稳定的可流动的聚氨酯组合物包含 (a)一种或多种衍生自一种或多种含烃环的二异氰酸酯和/或三异氰酸酯和一种或多种多元醇的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物; (b)一种或多种亚甲基双苯胺的金属盐络合物;和 (c)一种或多种具有一个或多个酰卤基团的有机酰卤化合物,其中所述一种或多种有机酰卤化合物的存在量使得基于所述聚氨酯预聚物的重量计,所述酰卤基团的最小浓度为约100ppm。 本专利技术还涉及储存可固化的聚氨酯组合物的方法,所述方法包括将所述可固化的聚氨酯组合物在约35℃的温度下储存至少约90天,或在高于35℃至约50℃的温度下储存至少约30天,或在约50℃至约70℃的温度下储存至少约30天,其中在储存期间在50℃下测定,所述可固化的聚氨酯组合物保持是可流动的和非弹性的,所述聚氨酯组合物包含 (a)一种或多种衍生自一种或多种含烃环的二异氰酸酯和/或三异氰酸酯和一种或多种多元醇的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物; (b)一种或多种亚甲基双苯胺的金属盐络合物;和 (c)任选地,一种或多种具有一个或多个酰卤基团的有机酰卤化合物,其中所述一种或多种有机酰卤化合物的存在量使得基于所述聚氨酯预聚物的重量计,所述酰卤基团的最小浓度为约100ppm; (d)前提是,当一种或多种有机酰卤化合物不存在或以对应于基于所述聚氨酯预聚物重量计低于约100ppm的酰卤基团浓度的量存在时,所述聚氨酯预聚物含有降低量的游离二异氰酸酯和/或三异氰酸酯单体。 本专利技术有利地提供了单组分可固化的聚氨酯组合物,其在比本领域已知的温度更高的温度和/或比本领域已知的储存时间更长的储存时间下是稳定的。本专利技术具有显著的商业重要性,因为在更高温度下的稳定性除其它外将防止可固化的组合物在储存期间的损失。本专利技术也有利地提供了在较低的温度下固化所述可固化的组合物的方法,该方法提供了厚聚氨酯产品的更完全的固化。 优选实施方案的详细描述 在一个实施方案中,本专利技术涉及单组分储存稳定的聚氨酯组合物,其至少包含(a)一种或多种异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物,即“预聚物”,和(b)一种或多种4,4’-亚甲基双苯胺的金属盐络合物(下文称作亚甲基双苯胺或MDA)。 本专利技术的预聚物优选通过本领域公知的标准方法衍生自一种或多种含烃环的二异氰酸酯、三异氰酸酯或其组合和一种或多种多元醇。所述烃环优选包括最少6个碳原子,且可以是饱和的,或者通过具有至少一个双键而是不饱和的。饱和环的实例包括环己烷,而不饱和环的优选实例包括苯。所述烃环可以连接到一个或多个直链或支化的烷基或烯基上,所述烷基或烯基可以不是连接基团,或者可以是将所述烃环与异氰酸酯基团连接在一起的连接基团。 合适的含烃环的二异氰酸酯的一些优选实例包括对苯二异氰酸酯(PPDI)、联甲苯胺二异氰酸酯(tolidene diisocyanate)(TODI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基双(苯基异氰酸酯)(即二苯甲烷二异氰酸酯)的异构体、甲苯二异氰酸酯(TDI)的异构体、联苯-4,4′-二异氰酸酯、联苄-4,4′-二异氰酸酯、1,2-二苯乙烯-4,4′-二异氰酸酯、二苯甲酮-4,4′-二异氰酸酯、1,3-和1,4-二甲苯二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4′-亚甲基双(苯基异氰酸酯)(MDI)、1,1′-亚甲基-双(4-异氰酸根合环己烷)的三种几何异构体(共同缩写为H12MDI)及其组合。特别优选的二异氰酸酯包括对苯二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、甲苯-2,6-二异氰酸酯(2,6-TDI)及其组合。 合适的含烃环的三异氰酸酯的一些实例包括苯三异氰酸酯的异构体、甲苯-2,4,6-三异氰酸酯、2,4,4′-三异氰酸酯二苯醚和三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯的衍生物。 合适的多元醇种类的一些实例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇和烃多元醇。所述多元醇可按照本领域已知的方法合成。例如,可使用Ooms等人的美国专利6,953,765中所公开的双金属氰化物催化剂来合成聚醚多元醇。 所述一种或多种多元醇可以在高的分子量范围内,即具有至少250且至多20000的数均分子量(M.W.)。或者,所述多元醇可包括在低分子量范围内,即具有至少60且至多约250的数均分子量的一种或多种多元醇。约400-6000的多元醇分子量是优选的。 所述多元醇可以是二醇、三醇、四醇或更高羟基官能化的多元醇。此外,所述多元醇包括其中一定百分比的多元醇是单醇的组合物。例如,羟基官能度优选在1.8-4.0的范围内,更优选在1.9-3.0的范围内。 在一个优选的实施方案中,所述预聚物具有降低量的游离异氰酸酯单体。优选地,游离异氰酸酯单体的量低于所述预聚物重量的5%,更优选低于0.5%,和更优选低于0.1%。特别优选的是,游离异氰酸酯单体的量小于衍生自甲苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯的聚氨酯预聚物的0.5wt%,和游离异氰酸酯单体的量小于衍生自二苯甲烷二异氰酸酯的聚氨酯预聚物的4wt%。 这样的预聚物可通过任何本领域已知的方法来制备,例如,通过首先使多元醇与摩尔过量的二异氰酸酯单体反应以生成具有端位异氰酸酯基团的预聚物,和然后除去残留的过量的二异氰酸酯单本文档来自技高网...

【技术保护点】
储存稳定的可流动的聚氨酯组合物,其包含: (a)一种或多种衍生自一种或多种含烃环的二异氰酸酯和/或三异氰酸酯和一种或多种多元醇的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物; (b)一种或多种亚甲基双苯胺的金属盐络合物;和 (c)一种或多种 具有一个或多个酰卤基团的有机酰卤化合物,其中所述一种或多种有机酰卤化合物的存在量使得基于所述聚氨酯预聚物的重量计,所述酰卤基团的最小浓度为约100ppm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:PT纳加拉杰RS阿奇鲍尔德TR多伊尔RO罗森伯格
申请(专利权)人:科聚亚公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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