[發明專利]可熔融加工的熱塑性聚氨酯-脲彈性體

有效

• 申請號: 201780018151.1
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN108779227B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: U·G·馬卡爾;G·H·勒伯爾;L·B·蘇拉加尼韋努
• 申請（專利權）人: 路博潤先進材料公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/76;C08G18/08;C08G18/44
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;唐秀玲

本發明涉及一種可熔融加工的熱塑性聚氨酯?脲組合物，其通過連續本體法在不存在溶劑的情況下使用多元醇組分，異氰酸酯組分和包含受阻芳族二胺的增鏈劑組分形成。

背景技術

本發明涉及可熔融加工的熱塑性聚氨酯-脲彈性體，更具體地涉及以連續方式制備的熱塑性聚氨酯-脲彈性體，包括在反應性擠出機和/或類似設備中制備的彈性體。

聚脲和/或共聚脲彈性體通常衍生自異氰酸酯和合成樹脂共混物組分通過逐步增長聚合反應。樹脂共混物組分通常包括胺封端的化合物。制備共聚脲彈性體的方法通常使用預聚物方法，因為它們不能在反應性擠出機中以連續本體聚合方法完成。因為胺與異氰酸酯基團反應如此迅速，所以反應難以控制，因此制備共聚脲彈性體的反應通常局限于反應注射成型(RIM)方法。即使使用空間位阻胺增鏈劑，制備聚脲的聚合反應進行得如此之快，以至于制備模塑制品的方法受到限制。通常，形成聚脲組合物的反應必須在溶劑和/或一些其它放熱控制介質的存在下進行。此外，胺在室溫下與異氰酸酯進行各種二次反應，引起反應產物中的交聯，使得組合物一旦形成就不能熔融加工。期望提供一種熱塑性聚氨酯-脲組合物，其可以不使用溶劑在反應性擠出機中以連續本體聚合方法制備。此外，希望提供一種熱塑性聚氨酯-脲彈性體，其可以形成能夠再熔化并加工成制品的粒料。

此外，通常可熔融加工的熱塑性產品不能通過某些熱老化測試。因此，希望提供一種熱塑性聚氨酯-脲組合物，其能夠通過熱老化試驗以拓寬組合物的潛在應用。

發明內容

本發明涉及一種熱塑性聚氨酯-脲組合物，其可通過在反應性擠出機中連續本體聚合制備。連續本體聚合方法也可以描述為一步反應法(與預聚物方法相反)，其在反應性擠出機中進行而不使用溶劑。

在一個實施方案中，本發明包括熱塑性聚氨酯-脲彈性體，其包含以下組分的反應產物：(a)多元醇組分；(b)異氰酸酯組分；(c)包含受阻芳族二胺的增鏈劑組分，其中組合物以一步反應法在反應性擠出機中制備而不使用溶劑。在一個實施方案中，該組合物包含小于約20摩爾％的脲。如本文所用，摩爾％脲是指含胺結構部分相對于反應物總摩爾數的摩爾數％。

在一個實施方案中，組合物為粒料形式，其可以熔融加工以由熱塑性聚氨酯-脲組合物制備制品。

本發明的一個實施方案提供制備可熔融加工的熱塑性聚氨酯-脲彈性體的方法，其中該方法包括(1)將反應混合物加入到加熱的擠出機中，所述反應混合物包含(a)多元醇組分，(b)異氰酸酯組分，和(c)含有受阻芳族二胺的增鏈劑組分；(2)使所述多元醇組分，所述異氰酸酯組分和所述增鏈劑組分在所述加熱的擠出機中以一步聚合法反應，形成熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物；(3)冷卻所述熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物。該方法還可包括步驟(4)加工所述熱塑性聚氨酯-脲組合物，其中加工步驟包括形成熱塑性聚氨酯-脲組合物的粒料。

本發明的另一個實施方案是由熱塑性聚氨酯-脲組合物制備制品。制備制品的方法包括(1)將反應混合物加入到加熱的擠出機中，所述反應混合物包含(a)多元醇組分，(b)異氰酸酯組分，和(c)包含受阻芳族二胺的增鏈劑組分；(2)使所述多元醇組分，所述異氰酸酯組分和所述增鏈劑組分在所述加熱的擠出機中以一步聚合法反應，形成熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物；(3)冷卻所述熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物。該方法還可包括步驟(4)加工所述熱塑性聚氨酯-脲組合物，其中加工步驟包括形成熱塑性聚氨酯-脲組合物的粒料。該方法還可以進一步包括熔融所述熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物的步驟，以及將熔融的熱塑性聚氨酯-脲彈性體組合物模塑成制品的步驟。

具體實施方式

下面將通過非限制性說明描述本發明的各種特征和實施方案。本發明的熱塑性聚氨酯-脲組合物包含以下組分的反應產物：(a)多元醇組分；(b)異氰酸酯組分和(c)增鏈劑組分，其中增鏈劑組分包括受阻芳族二胺。

多元醇組分