[發明專利]具有高玻璃化轉變溫度的雙組分聚氨酯體系

有效

• 申請號: 201380010852.2
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104136476B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: A·費倫茨;L·蒂勒;T·施密特;K·貝克爾;W·盧普;D·烏爾曼;O-K·奧克蒙托
• 申請（專利權）人: 漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/79;C08J5/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及雙組分PU組合物，即，基于多元醇組分和異氰酸酯組分的雙組分組合物，其中，意欲將所述組合物以低粘度引入纖維填充模具中。在交聯狀態下，所述組合物意欲具有提高的玻璃化轉變溫度。

背景技術

纖維增強模塑制品意欲表現出提高的機械性能。出于這個目的，所使用的基質材料需要穩定地連接到纖維材料。任何缺陷都會對模塑制品的機械性能產生負面影響。因此，相應制品應盡可能不含氣孔、空腔和/或氣泡?；诃h氧樹脂粘合劑的合適的基質材料是已知的。然而，這些材料具有各種缺點，例如，體系的反應性往往太高。這可能會導致反應混合物高度放熱，從而也可能損害聚合物的性能。因此，正在研發基于反應性雙組分聚氨酯體系的其它粘合劑。

WO2008/110602描述一種PU粘合劑組合物，它由含有具有酸性H原子的化合物的組分和聚異氰酸酯組分以及用于異氰酸酯的三聚催化劑組成。

WO2011/067246描述一種樹脂體系，它含有聚異氰酸酯、具有與聚異氰酸酯反應的酸性H原子的化合物、催化劑和更高官能的酸。這里，酸必須可溶在具有反應性H基團的化合物中。

WO2010/023060描述含有三聚催化劑的異氰酸酯反應性化合物的混合物。所述混合物由鄰苯二甲酸或偏苯三酸通過與多元醇的反應獲得，其中，必須保持特定的數量比。

EP 0305140描述一種用PU組合物制造剛性模塑制品的方法，其中，反應混合物必須含有聚異氰酸酯、多元醇和環狀碳酸亞烷基酯。此外，存在由叔胺和碳酸亞烷基酯制備的催化劑。

WO2009/150010描述由多元醇和異氰酸酯組分制備的組合物，其中，所述異氰酸酯組分中所包含的NCO基團中的至少65％為位阻NCO基團。這里，所述組合物意欲用作纖維材料中的基質樹脂。

上述組合物通常用于制造纖維增強模塑制品。這里，將合適的纖維材料鋪放于封閉的模具中，然后用作為基質樹脂的上述材料包裹所述纖維材料。這可以通過多種方法——例如通過施加壓力、升高溫度或施加真空——輔助。由于缺陷明顯損害應用特性，因此，使用低粘度材料是有利的。

已經發現，PU體系的粘度在反應開始時可設置得非常低。這里，粘合劑意欲在全部纖維內容物的周圍流動，因為即使是在纖維上——例如在交叉點處——的小的殘留氣泡也會使模塑制品變弱。然而，由于相應的模塑制品也可具有相對較大的尺寸或具有復雜的形狀，因此，所述粘度也需要在低水平下維持足以填充模具的一段時間。如果想要在組分中實現提高的纖維填料含量，只有在這些情況下，才可確保在基質材料中出現盡可能少的缺陷。然而，另一方面，所述組合物應盡可能快地交聯，以使得快速脫模成為可能并確保更好的模具利用。

上述已知組合物包含特定的催化劑。這些催化劑意欲確保異氰酸酯/OH基團的交聯反應被延遲。由此，可延遲所述組合物的粘度的增加。然而，在這種情況下，最終的交聯也被延緩。此外，此類催化劑通常僅以少量存在。因此，它們必須以精確測量的比例存在，否則工業生產時性能不能充分地再現。

對相應的基質粘合劑的另一要求是，在交聯后，不管外部條件如何，機械性能保持不變。已經發現，影響機械性能的一個參數是玻璃化轉變溫度(T_g)?？山浻蓪Χ嘣己徒宦擖c密度的選擇影響這個參數，但不希望其對進行處理所需要的粘度有負面影響。特別是，可經由對多元醇或交聯點密度的選擇影響T_g，但不希望其對進行處理所需要的粘度有負面影響。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種聚氨酯粘合劑體系，它在非交聯狀態下具有低粘度并且在延長的處理時間段內保持所述低粘度。在交聯后，應獲得具有提高的玻璃化轉變溫度的基質組合物。在操作條件下也應保持 這些機械性能，并且應盡可能地避免經交聯的粘合劑的任何降解。此外，各組分應分別在儲存期間穩定，以確保制備方法可再現。

所述目的由粘度為20mPa·s到3000mPa·s(EN ISO 2555，25℃)并且含有以下物質的雙組分聚氨酯組合物實現：i)10重量％到80重量％的至少一種數均分子量為200g/mol到3000g/mol的在25℃下為液體的多元醇，ii)5重量％到70重量％的至少一種聚異氰酸酯，和任選存在的0到10重量％的催化劑，其中，所述組合物的NCO:OH比率為2:1到1:2，并且使用聚異氰酸酯，其中，所述聚異氰酸酯中的3摩爾％到25摩爾％的NCO基團被轉化成碳化二亞胺和/或脲酮亞胺(uretonimine)。