[發(fā)明專利]基于琥珀酸丙二醇酯的熱塑性可加工聚氨酯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110165540.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN102382277A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·布羅伊爾;Y·沈;W·考夫霍爾德;H·內(nèi)夫茨格;H·皮爾林斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拜爾材料科學(xué)股份公司
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/42;C08G18/10;C08G18/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 范赤;林森

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求了2010年6月2日遞交的德國專利申請(qǐng)?zhí)?02010022464.2的優(yōu)先權(quán)，其通過全部內(nèi)容以引入方式結(jié)合在本文中用于所有有用的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于聚琥珀酸丙二醇酯的熱塑性可加工聚氨酯。

背景技術(shù)

熱塑性聚氨酯彈性體(TPUs)早已公知。它們由于優(yōu)越機(jī)械性能與已知便宜的熱塑加工性能優(yōu)點(diǎn)的組合而具有工業(yè)重要性。通過使用不同化學(xué)構(gòu)成組分可獲得機(jī)械性能的廣泛變化。TPUs的概述、它們的性能和用途例如在Kunststoffe?68(1978)，第819-825頁或Kautschuk，Gummi，Kunststoffe?35(1982)，第568-584頁中給出。

TPUs由線性多元醇，通常為聚酯或聚醚多元醇、有機(jī)二異氰酸酯和短鏈二元醇(鏈增長劑)構(gòu)成。另外可加入催化劑加速生成反應(yīng)。為了形成該性能，構(gòu)成組分可在相對(duì)寬的摩爾比內(nèi)變化。已經(jīng)證實(shí)多元醇對(duì)鏈增長劑的摩爾比為1∶1-1∶12是合適的。這導(dǎo)致產(chǎn)品在50肖氏A-75肖氏D的范圍內(nèi)。

TPUs可連續(xù)或不連續(xù)制備。眾所周知的工業(yè)制備方法為帶加工(GB?1057018A)和擠出機(jī)加工(DE?1964834A和DE?2059570A)。

可以控制方式經(jīng)由多元醇形成多種性能組合，當(dāng)然良好的機(jī)械值對(duì)彈性體特別重要。聚醚多元醇的使用賦予TPUs特別良好的水解性能。如果想要具有良好機(jī)械性能，聚酯多元醇為有利的。

用于TPUs的聚酯多元醇例如由具有2-12個(gè)碳原子，優(yōu)選4-6個(gè)碳原子的二羧酸和多官能醇，例如具有2-10個(gè)碳原子的二元醇制備，采用500-5,000的聚酯分子量作為標(biāo)準(zhǔn)。如在同樣關(guān)于來自聚酯多元醇的TPUs的EP?1757632A2中所記載，提供具有特別良好穩(wěn)定性的特別均勻成形制品的TPUs為借助單體的特殊計(jì)量順序而獲得。

WO?2008/104541A記載了由碳水化合物通過發(fā)酵以生物學(xué)方式生產(chǎn)的琥珀酸與至少雙官能醇得到聚酯醇的反應(yīng)。所選擇的雙官能醇為乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、丙三醇、三甲基丙二醇、季戊四醇和山梨糖醇?；?，3-丙二醇的聚酯醇未被提及而且未提及對(duì)于聚酯醇分子量的限制或優(yōu)選范圍。同樣要求保護(hù)了由這些聚酯醇制備的TPUs。在這些實(shí)例中，記載了分子量為約1,900的琥珀酸、己二酸與乙二醇和丁二醇的聚酯，并且使其反應(yīng)得到不具有特殊性能和平均機(jī)械值的TPUs。未發(fā)現(xiàn)機(jī)械值的改進(jìn)，并且耐撕裂擴(kuò)展性甚至略有下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供具有改進(jìn)機(jī)械性能，例如100％模量(ISO527-1、-3)或耐撕裂擴(kuò)展性(ISO?34-1)，并且可完全或部分由可以生物學(xué)方式生產(chǎn)的組分制備的TPUs。

令人驚奇地，在一個(gè)實(shí)施方案中，已經(jīng)可以通過具有50肖氏A-70肖氏D硬度(ISO?868)的熱塑性可加工聚氨酯彈性體達(dá)到這一目的，該彈性體由包含以下物質(zhì)的組分反應(yīng)獲得：

a)一種或多種官能度為1.8-2.2的線性聚酯二元醇，其中所述一種或多種線性聚酯二元醇包含聚琥珀酸1，3-丙二醇酯并且具有1,950-4,000g/mol的平均分子量，

b)一種或多種有機(jī)二異氰酸酯，

c)一種或多種分子量為60-350g/mol的二元醇，

其中所述組分的NCO∶OH摩爾比為0.9∶1-1.1∶1。

本發(fā)明的另一實(shí)施方案為具有50肖氏A-70肖氏D硬度(ISO?868)的熱塑性可加工聚氨酯彈性體，其由包含以下物質(zhì)的組分獲得：

a)一種或多種官能度為1.8-2.2且平均分子量為2,000-3,500g/mol的線性聚酯二元醇，其中該一種或多種線性聚酯二元醇包含由1，3-丙二醇、琥珀酸或其混合物構(gòu)成并且由碳水化合物通過發(fā)酵以生物學(xué)方式生產(chǎn)的聚琥珀酸1，3-丙二醇酯，

b)一種或多種有機(jī)二異氰酸酯，選自4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4，4-二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯、1，5-亞萘基二異氰酸酯，及其混合物，

c)一種或多種鏈增長二元醇，選自1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，2-乙二醇、1，6-己二醇、1，4-二(β-羥乙基)氫醌，及其混合物，

其中所述組分的NCO∶OH摩爾比為0.9∶1-1.1∶1。