[發明專利]用于聚氨酯復合材料的聚氨酯組合物

有效

• 申請號: 201310223480.3
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN104177581B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 陳湛;吳非;S·托雷斯
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/42;C08K7/14;C08K3/22;C08L75/06;C08L75/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 邵長準;萬雪松

本發明涉及一種用于制備聚氨酯復合材料的聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物包含穩定存儲的異氰酸酯組分和異氰酸酯反應性組分。本發明還涉及使用上述聚氨酯組合物制備聚氨酯復合材料的方法，以及由所述聚氨酯組合物制備的復合材料制品。

技術領域

本發明涉及一種用于制備聚氨酯復合材料的聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物包含穩定存儲的異氰酸酯組分和異氰酸酯反應性組分。本發明還涉及使用上述聚氨酯組合物制備聚氨酯復合材料的方法，以及由所述聚氨酯組合物制備的復合材料制品。

背景技術

聚氨酯樹脂基體是一類高交聯密度的熱固性高分子材料，其可以用于制備聚氨酯復合材料。與傳統的不飽和樹脂以及乙烯基酯樹脂體系相比，聚氨酯樹脂具有優異的耐疲勞性和耐化學腐蝕性，良好的沖擊韌性，不含有苯乙烯，低收縮率等特點，因此越來越多地被用于復合材料領域中。

傳統模壓成型工藝所采用的不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂由于阻聚劑的加入可以使它們的模壓料在25℃下儲存至少3個月，而聚氨酯樹脂由于其異氰酸酯組分活性太高，一旦其與多元醇組分混合均勻，將會在幾秒鐘至數小時內凝膠，固化，使聚氨酯模壓料失去流動性，不能進行模壓成型。因此按照傳統方法制備的聚氨酯模壓料儲存周期通常不會超過24小時。大大限制了聚氨酯復合材料在模壓工藝中的應用，因此工業界一直努力開發一種能提高聚氨酯模壓料儲存期的工藝。

CN102906140公開了一種制備長儲存周期聚氨酯預浸料的配方及其方法，該方法首先制備內部含有封端劑的聚氨酯，然后用該種聚氨酯熔體浸潤纖維，制得預浸料，成型時加熱固化。WO2012130672公開了一種制備熱塑性聚氨酯預浸料的配方及其方法，該配方使用了粘度較大的樹脂來浸潤增強材料，制備成本較高。因此，有利的是能開發出能穩定存儲的用于制備聚氨酯復合材料的聚氨酯組合物，從而擴展聚氨酯材料的應用領域。

發明概述

本發明一方面提供了一種用于制備聚氨酯復合材料的聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物包含獨立存儲的并且存儲穩定的異氰酸酯組分a)和異氰酸酯反應性組分b)，其中

所述異氰酸酯組分a)選自：甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多苯基甲烷多異氰酸酯(pMDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲基環己基二異氰酸酯(TDI)、4，4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛耳酮二異氰酸酯(IPDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、對苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、四甲基二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)以及它們的多聚體、預聚物或其組合；

所述異氰酸酯反應性組分b)包含一種或多種含有兩個或更多個異氰酸酯反應性氫原子的化合物；

其中所述異氰酸酯組分a)和異氰酸酯反應性組分b)中至少一種包含增強材料，所述增強材料使得包含其的異氰酸酯組分a)和/或異氰酸酯反應性組分b)在25℃下的粘度高于30000mPa·s。

在本發明一些實施例中，所述異氰酸酯組分a)和所述異氰酸酯反應性組分b)中液體組分的總體積含量不高于80％，基于所述聚氨酯組合物的總體積為100％計。

在本發明一些實施例中，所述增強材料選自纖維增強材料、碳納米管或其組合。優選地，所述纖維增強材料選自：玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維、天然纖維、芳香族聚酰胺纖維、尼龍纖維、玄武巖纖維、硼纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、硬質顆粒、金屬纖維或其組合。

在本發明一些實施例中，所述纖維增強材料選自纖維織物或者長度為1-400mm的短切纖維。

在本發明一些實施例中，所述異氰酸酯組分a)選自二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多苯基甲烷多異氰酸酯(pMDI)、以及它們的多聚體、預聚體或其組合。

在本發明一些實施例中，所述異氰酸酯反應性組分b)選自官能度為2-6的，優選為2-3的聚醚多元醇、聚酯多元醇或其組合。優選地，所述聚醚多元醇選自基于環氧乙烷和/或環氧丙烷的聚醚多元醇。