[發明專利]用于改進聚氨酯(PU)基體系的耐水解性的方法

在審

• 申請號: 201380029639.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104350077A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 威廉·勞弗;阿明·埃克特;烏韋·哈斯;烏韋·維爾茨
• 申請（專利權）人: 萊茵化學萊瑙有限公司
• 主分類號: C08G18/02
• 分類號: C08G18/02;C08G18/10;C08G18/66;C08G18/76;C08G18/79;C08K5/29;C08L67/02;C08G18/42;C08G18/77
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

本發明涉及用于改進聚氨酯(PU)基體系、優選PU粘合劑、PU鑄塑樹脂、PU彈性體或PU泡沫的耐水解性的新穎方法。

聚氨酯是通過多異氰酸酯與多羥基醇(即多元醇)的加聚反應幾乎定量地形成的。連接隨著一個分子的異氰酸酯基團(–N＝C＝O)與另一個分子的羥基(-OH)的反應而發生以形成一個尿烷基團(-NH-CO-O-)。

二異氰酸酯與多元醇之間的反應的過程取決于組分之間的摩爾比。可以很好地形成具有令人希望的平均分子量和令人希望的端基的中間產物。這些中間產物然后可以稍后通過與二醇或二胺的反應進行擴鏈以形成所希望的聚氨酯或聚氨酯-聚脲混合物。這些中間產物通常被稱為預聚合物。

用于形成預聚合物的合適的多元醇不僅包括二元醇而且還包括聚亞烷基乙二醇醚、具有末端羥基的聚醚酯或聚酯(聚酯多元醇)。

優選使用聚酯多元醇來形成設計為具有高的抗機械疲勞或動態疲勞性的聚氨酯。

通過簡單的二元醇與羧酸的縮聚所形成的具有末端羥基的聚醚酯或聚酯仍然含有游離的羧酸。這些催化在聚合物和水中的酯基之間的反應，并且這導致低水平的耐水解性。

目前，可商購的碳二亞胺，如在EP-A?0799843中描述的，對于其中制備這些預聚合物并且使其可用于進一步加工以形成固化的聚合物的時間內的快速脫酸是太遲鈍的，或對于實用和經濟來說是不充分可溶的。

因此，本發明著手解決的問題是提供用于改進聚氨酯(PU)基體系的耐水解性的方法，這些方法特別對于生產PU粘合劑、PU鑄塑樹脂、PU彈性體或PU泡沫是有用的，同時避免了昂貴的并且不便于生產的材料。

該問題出人意料地通過本發明的方法得以解決的，在該方法中將指定的碳二亞胺加入到多元醇中。

因此，本發明提供了一種用于改進聚氨酯(PU)基體系的耐水解性的方法，其中

在從0℃至+130℃、優選+10℃至+60℃、更優選+15℃至+30℃的范圍內的溫度下，將

-至少一種具有式(I)的碳二亞胺

其中m是0-10，

R¹、R³和R⁵各自獨立地是H或甲基，

R²和R⁴各自獨立地是H、甲基、NH-C(O)-OR¹⁰，其中

R¹⁰是C₁-C₄-烷基或，

-(CH₂)_h-O-[(CH₂)_k-O]_g-R¹¹，

其中h是1-3，k是1-3，g是0-12并且R¹¹是H或C₁-C₄-烷基，

并且R⁶、R⁷、R⁸和R⁹各自獨立地是H或甲基，以及

至少一種二異氰酸酯以及任選地一種二胺和/或一種二醇攪拌進至少一種選自聚酯多元醇和/或聚醚酯多元醇的組的多元醇中。

在本發明的一個優選的實施例中，m是0并且

R¹、R³和R⁵各自獨立地是H或甲基，

R²和R⁴各自獨立地是H、甲基或-NH-C(O)-OR¹⁰，其中R¹⁰是C₁-C₄-烷基或

-(CH₂)_h-O-[(CH₂)_k-O]_g-R¹¹，

其中h是1-3，k是1-3，g是0-12并且R¹¹是H或C₁-C₄-烷基，

優選地R¹、R³、R⁴和R⁵各自是H或甲基，更優選地R¹、R³和R⁵各自是甲基并且R⁴是H，