改良的弹性体组合物制造技术

技术编号:7811556 阅读:153 留言:0更新日期:2012-09-27 23:20
本发明专利技术涉及一种新型的聚氨酯、共聚醚酯或共聚醚酰胺弹性体组合物,所述组合物包含由环氧烷和四氢呋喃(THF)无规共聚得到的二醇,即,聚(四亚甲基-co-亚烷基醚)二醇,所述环氧烷具有2至4个碳原子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改良的弹性体组合物相关申请的交叉引用本申请涉及在(日期)与PCT申请号_(Docket PI2000),_(Docket PI2040)和_(Docket PI2070)同时提交的申请。
技术介绍
本专利技术涉及新型的弹性体组合物和用它们生产的结构体及产品。所述的结构体和产品,例如,薄膜、膜或涂层,是具有良好的机械强度的高渗透性材料,其克服了现有技术的缺点。这些材料使用无规共聚醚多元醇软链段,所述软链段具有约20至约75摩尔%的环氧烷,例如环氧乙烷(EO)含量,并能够方便地形成薄膜、膜或涂层。这些弹性体组合物可以是聚氨酯、共聚醚酯或共聚醚酰胺。所述的弹性体组合物的无规的共聚醚多元醇软链段包含由环氧烷和四氢呋喃(THF)无规共聚得到的二醇,即聚(四亚甲基-Co-亚烷基醚)二醇, 所述环氧烷具有2至4个碳原子。已知的是,在聚合物中含有环氧乙烷单元将提高所述聚合物的亲水性,并且影响由该聚合物制成的制品的水蒸气渗透性。由于这一性质在特定制品例如透气性的防水布制品及医药制品如绷带和伤口敷料中的重要性,研究者们已经尝试通过多种不同方法影响这些性质。许多这类方法和含有所述物质的制品具有令人烦恼的缺点或不足,这产生了例如增加生产成本、或提供不足的水分运输程度,或机械性能如拉伸强度的问题。美国专利号6,133,400教导,能够制备蒸气透过速率(MVTR)大于100克-密耳/平方米-天的反应性热熔性粘合剂制剂,其包含由环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷或其组合衍生的聚醚多元醇。将这些物质与晶态的聚酯多元醇、其它聚醚二醇和聚异氰酸酯结合使用,以得到所述的粘合剂。这些材料提供了一定的水分运输程度,但是依赖于水分的存在以生成对于链延长和硬链段形成所必需的胺。一种附加反应产物是二氧化碳,它会造成物理缺陷。此外,为了通过环境水分的作用完全固化,所述粘合剂需要延长的储存,而且所述方法通常必须在某种负载材料上进行。美国专利号5,908,690描述了通过挤出热塑性聚氨酯生产的防水和透气薄膜,所述热塑性聚氨酯含有35至60重量%由聚环氧乙烷或聚环氧乙烷反应产物如环氧乙烷聚合物和共聚物等制成的软链段。THF被提供作为可以与环氧乙烷共聚的环醚的实例。这一出版物所述的产品依赖于环氧乙烷单元(聚乙二醇软链段的形式)的高量以获得预期的渗透性。没有提供任何不同于聚乙二醇的软链段实例,且所述量以重量计高于42重量%。通常,由聚乙二醇生产的制品缺乏足够的机械强度,并且还可能导致在最终产品中过高的水分吸收。此外,为了得到预期的性能,需要使用增强剂(二氧化硅)和链终止剂。EP 0620506A2公开了一种在影印中使用的加料元件,所述加料元件是利用作为表面层的水分渗透性合成树脂形成的。所述合成树脂的一种形式是具有软链段的聚氨酯树月旨,所述软链段由环氧乙烷和四氢呋喃的无规共聚物组成,所述无规共聚物的E0/THF的摩尔比率为40/60至80/20,且分子量为600至3000。这一出版物所述的产品通过本体聚合或溶液聚合以未规定的软链段浓度生产。所述材料必须是可熔融加工的,而且为了有效用,进一步将其粒化、溶解在溶剂中并涂布在橡胶材料上。尽管渗透性和溶胀比率作为效用的关键要求被引述了,但是对所要求保护的组合物没有提供这些性能的数值。美国专利号5,035,893公开了一种由生物聚合材料和水分渗透性薄膜构成的伤口敷料。这种材料的聚氨酯树脂是在溶液中由二异氰酸酯、扩链剂和四氢呋喃-环氧乙烷共聚物多元醇制成的。所述多元醇含有20至80重量%的环氧乙烷,且具有800至3000道尔顿的分子量。这一出版物所述的产品局限于在溶液中制备二胺扩展聚合物。为了制备成生物聚合基材上的薄膜,所述产品必须经过沉淀并且在可接受的溶剂中再溶解。EP 0974696A1描述了一种用于水分渗透性制品的接缝密封组合物。所述组合物是一种在制品上涂覆的含有共聚醚酯(COPE)的溶液,在所述共聚醚酯中,软链段的碳/氧比率为2. 0至4. 3且分子量为600至4000道尔顿。所述密封组合物是聚乙二醇(PEG)和聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)的共混物,而且为了生成在卤化碳溶剂中具有充足溶解度的低熔融的共聚酯,通过添加脂族或非对称芳族二酸进一步改性。为了得到对于粘附必须的溶胀,需要使用卤化碳溶剂。使用均聚物PEG的缺点,即差的机械性能和过度的吸水性,是预料到的。EP 0622488B1描述了一种防水制品,其中将COPE薄膜层叠而成织物,所述薄膜按照EP 0974696A1所述制备,不过未使用溶剂而且通过热压制备薄膜。这一出版物所述的产·品包含萘二甲酸和1,4_ 丁二醇(4GN)硬链段和聚乙二醇软链段或聚乙二醇与聚四亚甲基醚二醇的混合物。美国专利号4,937,314公开了含有至少70重量%由聚(环氧烷)二醇和对苯二甲酸衍生的软链段的热塑性共聚醚酯弹性体。硬链段占所述弹性体的10至30重量%,且是95至100%的聚(对苯二甲酸1,3_丙二醇酯)。该说明书公开了聚(环氧烷)二醇具有从1,500至5,000的分子量,以及2至4. 3的碳/氧比率。代表性的聚(环氧烷)二醇包括聚(环氧乙烷)二醇、聚(1,2-环氧丙烷)二醇、聚(1,3-环氧丙烷)二醇、聚(环氧丁烷)二醇等等。在所述实例中,软链段基于PTMEG和四氢呋喃/环氧乙烷共聚醚。美国专利号5,128,185描述了含有至少83重量%由聚(环氧烷)二醇和对苯二甲酸衍生的软链段的热塑性共聚醚酯弹性体。硬链段占10-17重量%且包含聚(联苯甲酸1,3-丙二醇酯)。该说明书公开了聚(环氧烷)二醇具有从1,500至5,000的分子量,以及2.5至4.3的碳/氧比率。代表性的实例包括聚(环氧乙烷)二醇、聚(1,2_环氧丙烷)二醇、聚(1,3_环氧丙烷)二醇、聚(环氧丁烷)二醇等等。在所述实例中,软链段基于PTMEG和四氢呋喃/3-甲基四氢呋喃。上述出版物所述的技术和组合物局限于它们使用聚乙二醇或其混合物,以及其它多元醇如聚(1,2_环氧丙烷)二醇(PPG)或环氧乙烷封端聚丙二醇(EOPPG),而不是使用例如环氧乙烷的环氧烷和THF的无规共聚物。公认由PPG或EOPPG衍生的热塑性聚氨酯或共聚醚酯与由聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)制得的热塑性聚氨酯或共聚醚酯相比,机械性能较差。在描述环氧烷和THF聚合得到的二醇(E0THF无规共聚物)时,它们需要使用辅助成分,并且所述材料由溶液涂覆以生成渗透性薄膜。这些出版物中没有教导或暗示如下的弹性体组合物,所述弹性体组合物包含从约20至不到约70重量%,例如69重量第一组分多元醇,所述第一组分多元醇由具有2至4个碳原子的环氧烷与四氢呋喃的无规共聚得至IJ,例如聚(四亚甲基-Co-亚烷基醚)二醇;和从多于约30,例如31重量%至80重量%第二组分聚氨酯、共聚醚酯或共聚醚酰胺,所述弹性体组合物具有大于约250克-密耳/平方米-天的水蒸气透过速率,以及>约1500psi的拉伸强度。这些新型弹性体组合物具有在此作为非限制性实例公开的性质如水分渗透性和机械强度的独特组合。专利技术概述因此,适宜的是提供具有适宜性质的新型的弹性体组合物和用它们生产的结构体及产品,所述性质包括大于约250克-密耳/平方米-天的水蒸气透过速率,特别是从约500至约2000克-密耳/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.ー种弾性体组合物,所述弾性体组合物包含20至低于70重量%的由具有2至4个碳原子的环氧烷与四氢呋喃的无规共聚得到的第一组分多元醇,和大于30至80重量%的第二组分共聚醚酰胺,所述弾性体组合物具有大于250克-密耳/平方米-天的水蒸气透过速率以及大于1500psi的拉伸强度。2.根据权利要求I所述的组合物,其中,所述第一组分多元醇具有500至3000道尔顿的分子量,以及20至75摩尔%的环氧烷结合率。3.根据权利要求I所述的组合物,所述组合物包含35至65重量%的由具有2至4个碳原子的环氧烷与四氢呋喃的无规共聚得到的第一组分多元醇,和35至65重量%的第二组分共聚醚酰胺。4.根据权利要求I所述的组合物,其中,所述第一组分多元醇通过包括下列步骤的步骤制备(a)将四氢呋喃和至少ー种具有2至4个碳原子的环氧烷在酸催化剂和至少ー种含有反应性氢原子的化合物的存在下,在50°C至80°C的温度聚合,以制备聚合产物混合物,所述聚合产物混合物包含低聚环醚、共聚醚ニ醇、至少一种环氧烷ニ聚物、以及四氢呋喃;(b)从步骤(a)的所述聚合产物混合物中分离大部分四氢呋喃和至少一部分所述环氧烷ニ聚物,以制备包含低聚环醚和共聚醚ニ醇的粗制产物混合物;以及(c)从步骤(b)的所述粗制产物混合物中分离至少一部分所述低聚环醚,以制备包含低聚环醚的低聚环醚流和包含所述多元醇的产物流。5.根据权利要求4所述的组合物,其中,在所述多元醇制备步骤(a)中的所述环氧烷选自环氧こ烧;1,2_环氧丙烧;1,3_环氧丙烧;1,2_环氧丁烧;2,3_环氧丁烧;1,3_环氧丁烷;以及它们的组合。6.根据权利要求4所述的组合物,其中,在所述多元醇制备步骤(a)中的所述含有反应性氢原子的化合物选自水;こニ醇;1,4_ 丁ニ醇;分子量为130道尔顿至400道尔顿的聚四亚甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙群埃德温·L·麦基尼斯
申请(专利权)人:因温斯特技术公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1