[發明專利]快速固化的脂族反應注塑彈性體

有效

• 申請號: 200680045364.5
• 申請日: 2006-12-12
• 公開（公告）號: CN101321794A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: S·J·哈拉辛;R·R·羅斯勒;R·V·斯塔徹;C·L·金尼;J·T·加勒特
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學有限公司
• 主分類號: C08G18/20
• 分類號: C08G18/20;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/79
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沙永生

發明背景

本發明涉及快速固化的脂族RIM彈性體及其生產方法。

通過反應注塑(即RIM)技術生產聚氨酯模塑制品是眾所周知的，并且 例如在美國專利4218543中進行了描述。RIM方法涉及一種填充模具的技 術，通過該技術在非常短的時間內使用高輸出量、高壓計量設備將高活性 液體起始組分在它們已經在所謂的“完全控制混合頭”中混合后注入到模 具中。

在通過RIM方法生產聚氨酯模塑制品中，反應混合物通常包含A部分 和B部分，A部分基于多異氰酸酯，B部分基于含異氰酸酯-活性氫原子的 有機化合物，以及合適的增鏈劑、催化劑、發泡劑和其它添加劑。適用于 工業RIM方法的多異氰酸酯是芳族異氰酸酯，例如二苯基甲烷-4，4′-二異氰 酸酯(即MDI)。雖然各種專利在描述為適用于RIM方法的一長列異氰酸酯 中大致揭示了脂環族異氰酸酯，但是幾乎沒有專利提及使用脂環族異氰酸 酯的任何工作實施例。

美國專利4,772,639描述了在閉合模具中，在催化劑和助劑存在下，使有 機多異氰酸酯與含有異氰酸酯-活性氫原子的有機化合物反應而生產聚氨酯模 塑制品的方法。所述異氰酸酯組分是基于(a1)(i)1-異氰酸酯-3，3，5-三甲基-5- 異氰酸甲酯基環己烷(IPDI)和(ii)通過使1，6-己二異氰酸酯的一部分異氰酸酯基 進行三聚制備的含異氰脲酸酯基的多異氰酸酯的混合物，或者(a2)(i)IPDI和 (iii)通過使1，6-己二異氰酸酯和IPDI的混合物的一部分異氰酸酯基進行三聚制 備的含異氰脲酸酯基的多異氰酸酯。這些反應混合物被大致揭示為適合用于 RIM加工。

美國專利4,642,320揭示了制備模塑聚合物的方法，該方法包括在閉合模 具內使包含(a)、(b)和(c)的反應混合物反應，其中(a)是含活性氫的物質，包括 平均當量重量至少為500的伯胺或仲胺封端的聚醚，(b)是至少一種增鏈劑，(c) 是脂(環)族多異氰酸酯、多異硫氰酸酯或它們的混合物，其中NCX指數約為 0.6-1.5。該方法需要組分(a)的至少25％、優選50％的活性氫原子以胺氫的形 式存在。所有實施例揭示了在高模具溫度和長脫模時間下的基于HDI預聚物與 胺封端的聚醚和二乙基甲苯二胺的體系。

美國專利4,764,543揭示了使用非常快速反應的脂族多胺的脂族RIM體 系。該專利限于基于脂環族二胺和聚醚(其是胺封端的聚醚)的增鏈劑，以及與 脂族基連接的多異氰酸酯的全部聚脲體系。

美國專利4,269,945中也揭示了RIM體系。這些體系基于包含多異氰酸酯、 含羥基多元醇和特定的增鏈劑的組合物。特定的增鏈劑包含(1)至少一種選自下 組的組分：(a)基本不含脂族胺氫原子的含羥基物質和(b)基本不含脂族胺氫原子 的含有至少兩個芳族胺氫原子的含芳族胺物質；和(2)至少一種具有至少一個伯 胺基且平均脂族胺氫官能度約為2-16的含脂族胺物質。芳族多異氰酸酯和脂 (環)族多異氰酸酯被揭示都適用于該方法。在該專利的所有工作實施例中都使 用本身可能為聚合物的芳族異氰酸酯。

美國專利5,260,346還揭示了通過RIM法制備彈性體的反應體系。這些體 系需要脲基甲酸酯改性的多異氰酸酯、含羥基的多元醇和其中胺基鄰位中的至 少一個被低級烷基取代基取代的芳族多胺。

美國專利5,502,147描述了基于脂(環)族異氰酸酯的RIM體系。這些脂(環) 族異氰酸酯在25℃的粘度小于20,000mPa·s，NCO官能度為2.3-4.0，并且被 以下基團改性：異氰脲酸酯基、縮二脲基、氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基、碳 二亞胺基、噁二嗪-三酮基、脲二酮基和它們的混合物。B部分包含高分子量多 元醇和低分子量增鏈劑，其中OH∶NH之比為1∶1至25∶1。

共同授權的美國專利5,502,150揭示了一種RIM方法，該方法使用官能度 小于2.3、NCO含量為5-25％、單體含量小于2重量％的1.6-己二異氰酸酯預 聚物。該預聚物與高分子量異氰酸酯-活性化合物、選自二醇和氨基醇的增鏈 劑、含有不超過1個脂族胺氫原子的基于羥基的交聯化合物反應。