[發(fā)明專利]具有耐高溫性的聚氨酯材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780051447.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN109642006B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·邁耶;A·埃姆格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): C08G18/48
• 分類號(hào): C08G18/48;C08G18/50;C08G18/76;C08G18/32;C08G18/36;C09J175/04;C08G18/66;C08F283/00;C08G18/08;C09J175/08
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 周志明;張廣育

本發(fā)明涉及制備聚氨酯纖維復(fù)合材料的方法，其中將以下組分混合：(a)二異氰酸酯和/或多異氰酸酯、(b)具有對(duì)異氰酸酯基團(tuán)呈反應(yīng)性的氫原子的化合物、(c)包含至少一個(gè)碳?碳雙鍵的化合物、(d)任選地加速氨基甲酸酯反應(yīng)的催化劑、(e)任選地自由基起始劑，和(f)任選地其他助劑和添加劑，以形成反應(yīng)混合物，使用該反應(yīng)混合物將纖維材料潤(rùn)濕并且固化。具有對(duì)異氰酸酯基呈反應(yīng)性的氫原子的化合物每個(gè)分子平均具有至少1.5個(gè)對(duì)異氰酸酯基呈反應(yīng)性的氫基團(tuán)；化合物(c)的雙鍵密度為至少21％；化合物(c)的雙鍵官能度大于1；所述化合物(c)不具有對(duì)異氰酸酯基呈反應(yīng)性的基團(tuán)；并且二異氰酸酯和/或多異氰酸酯(a)的異氰酸酯基團(tuán)與化合物(b)的對(duì)異氰酸酯基呈反應(yīng)性的氫原子的當(dāng)量比為0.8至2。本發(fā)明還涉及可使用本發(fā)明的方法獲得的聚氨酯纖維復(fù)合材料，以及聚氨酯纖維復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的用途。

本發(fā)明涉及制備聚氨酯材料的方法，所述方法包括將以下組分混合：(a)二異氰酸酯和/或多異氰酸酯、(b)具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物、(c)包含至少一個(gè)碳-碳雙鍵的化合物、(d)任選地加速氨基甲酸酯反應(yīng)的催化劑、(e)任選地自由基引發(fā)劑，和(f)任選地其他助劑和添加物質(zhì)材料，以形成反應(yīng)混合物并且固化，其中具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物每個(gè)分子含有平均不低于1.5個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性氫基團(tuán)，化合物(c)的雙鍵密度不低于21％且化合物(c)的雙鍵官能度大于1，所述化合物(c)不具有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)，并且二異氰酸酯和/或多異氰酸酯(a)的異氰酸酯基團(tuán)與化合物(b)的異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的當(dāng)量比為0.8至2。本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明的方法獲得的聚氨酯材料，并且還涉及使用聚氨酯材料，特別是聚氨酯型纖維復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)部件的方法。

聚氨酯材料是可廣泛使用的，但是它們?cè)诟邷叵碌氖褂眯阅芡ǔＶ档酶倪M(jìn)。聚氨酯型纖維復(fù)合材料是已知的并且通常通過拉擠成型、纖維纏繞工藝或浸漬工藝(例如真空灌注)獲得。由此獲得的纖維復(fù)合材料同時(shí)具有相對(duì)低重量的材料與硬度、剛度、耐腐蝕性和易加工性。聚氨酯型纖維復(fù)合材料用作例如車輛結(jié)構(gòu)中的車身外部部件、作為船體、桅桿、桿、電纜塔如電線桿或電桿，或用于風(fēng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子葉片。

在相對(duì)高的溫度下維持良好的材料相關(guān)的性能是可以改進(jìn)的。在該方向上的一種嘗試涉及提高聚氨酯型纖維復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。對(duì)于汽車工業(yè)中被稱為陰極電泳涂裝的涂漆工藝而言，也需要耐高溫材料。

US 4162357公開了一種制備耐熱合成樹脂的方法，其中多異氰酸酯含有三聚催化劑和至少一種選自以下的物質(zhì)：可聚合的不飽和單體、有機(jī)環(huán)氧化物和0.05至0.5等價(jià)物，基于具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物的異氰酸酯基團(tuán)計(jì)。

WO 2008/119973、WO 2015155195和WO2016087366記載了相對(duì)高官能的多異氰酸酯與包含羥基、異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)末端雙鍵的化合物的反應(yīng)。異氰酸酯與該化合物的反應(yīng)得到粘性液體，其隨后任選地在其他雙鍵化合物(例如苯乙烯)的存在下在雙鍵處進(jìn)行聚合而形成固體樹脂。

現(xiàn)有技術(shù)的方法的缺點(diǎn)在于需要繁瑣的兩步制備法，并且特別地，在大的工業(yè)規(guī)模下，含有雙鍵和異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的化合物并不常見，而且相對(duì)昂貴。此外，由于一元醇的特征，異氰酸酯-一元醇反應(yīng)不會(huì)形成大的分子量，也不會(huì)獲得交聯(lián)的聚氨酯，這表現(xiàn)在所得產(chǎn)物具有較差的機(jī)械性能。

本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)聚氨酯在高溫下的機(jī)械性能的簡(jiǎn)單方法，從而制備出能夠例如用于陰極電泳涂裝法的聚氨酯。

本發(fā)明提供一種制備聚氨酯材料的方法，所述方法包括將以下組分混合：(a)二異氰酸酯和/或多異氰酸酯、(b)具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物、(c)包含至少一個(gè)碳-碳雙鍵的化合物、(d)任選地加速氨基甲酸酯反應(yīng)的催化劑、(e)任選地自由基引發(fā)劑，和(f)任選地其他助劑和添加物質(zhì)材料，以形成反應(yīng)混合物并且固化，其中具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物每個(gè)分子含有平均不低于1.5個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性氫基團(tuán)，化合物(c)的雙鍵密度不低于21％且化合物(c)的雙鍵官能度大于1，所述化合物(c)不具有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)，并且二異氰酸酯和/或多異氰酸酯(a)的異氰酸酯基團(tuán)與化合物(b)的異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的當(dāng)量比為0.8至2。