[發明專利]多部分聚氨酯組合物、其制品及制造方法

有效

• 申請號: 201580064137.6
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN107001572B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: R·D·喬丹;M·考澤;T·戴伊
• 申請（專利權）人: 艾倫塔斯PDG有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/32;C08K5/00;C08K5/11;C09J175/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張海濤;于輝

一種多部分聚氨酯組合物由包含聚氨酯預聚物組合物的第一部分以及包含具有4至6的羥基官能度的多元醇和干燥劑的第二部分構成。該組合物進一步包含增塑劑，其中該增塑劑可以存在于這些部分的任何一個或多個中。聚氨酯通過混合并且固化該組合物形成。該組合物可用作用于分離裝置的粘合劑，特別是用于封裝中空纖維。

發明背景

聚合物膜可用來將液體和氣體流分離成其組分級分。與蒸餾、升華、和結晶不同，膜分離操作無需加熱或冷卻。膜可以用于分離各種各樣的氣體和水性流，例如空氣、海水、廢水、和生物流體諸如血液。用于實現這些分離的膜可以以各種幾何形狀制造，諸如平片、螺旋纏繞片、管狀和中空纖維。膜形狀通常由有待進行的分離的性質決定。例如，當在粘性液體混合物上進行分離時，為了保持流體速度并使膜表面的結垢最小化，使用大直徑管狀構造的膜可以是有利的。相反地，當分離具有低粘度的流體(諸如氣體)時，使用中空纖維構造的膜更有效。

細的中空纖維幾何形狀是特別有利的，因為它可以產生非常高的表面積與體積的比率。這種益處的大部分來源于以下事實：膜支撐結構與中空纖維成一體，即膜是自支撐的實體。這與典型地澆鑄到非織造織物上的平片和螺旋纏繞膜形成對比，或者與經常澆鑄到剛性多孔背襯管上的管狀膜形成對比。因此，這些膜的模塊體積的很大一部分被膜支撐結構所消耗。

管板是板、片、或隔板，將其以被設計成接收管道或管材的孔的圖案進行穿孔。當用來支撐并且隔離中空纖維過濾元件時，管板可以用液體樹脂制造，其隨后經常通過化學固化法進行凝固。用于鑄造管板的液體樹脂的實例是兩部分氨基環氧粘合劑。

兩部分氨基環氧粘合劑在高溫和惡劣環境下表現出良好的尺寸穩定性和高強度，這使得其適用于鑄造管板。雖然氨基環氧粘合劑在過濾市場上占主導，但它們表現出不希望的固化特性，包括高峰值放熱溫度。高峰值放熱溫度可能降解嵌入粘合劑中的塑料零件，例如中空纖維，并且可能導致中空纖維脆化，這降低了過濾功效。氨基環氧粘合劑也容易變暗。

兩部分聚氨酯粘合劑是用于中空纖維過濾模塊的氨基環氧粘合劑的有希望的替代品。它們對中空纖維表現出良好的粘附性，并且在中空纖維與管板之間保持流體密封(fluid-tight)的關系，從而防止進料流的不希望的組分與滲透物混合。然而，它們容易發生高放熱溫度、變色、和氣泡形成。開發具有降低的峰值放熱溫度的兩部分聚氨酯粘合劑的嘗試可以導致具有降低的熱變形溫度、拉伸強度、肖氏硬度、柔性或耐化學性的管板。例如，蓖麻油基聚氨酯可以表現出差的耐化學性。通過使用聚丁二烯多元醇可以實現更高的耐化學性。然而，這種多元醇的成本是過高的。此外，蓖麻油基和聚丁二烯多元醇基聚氨酯都可能具有較低的熱變形溫度。

為了最小化對中空纖維的不利影響，多部分聚氨酯粘合劑應具有降低的峰值放熱溫度。鑒于蓖麻油基和聚丁二烯多元醇基聚氨酯的缺陷，峰值放熱溫度的任何降低不應該不利地影響管板的熱變形溫度、拉伸強度、肖氏硬度、柔性或耐堿性。還希望的是不存在氣泡、減少的變色和低粘度以便容易的混合和鑄造。

發明簡要說明

可以充當用于中空纖維的粘合劑的一種多部分聚氨酯組合物至少包含第一部分和第二部分，其中該第一部分包含聚氨酯預聚物組合物，該聚氨酯預聚物組合物具有基于該聚氨酯預聚物組合物的總重量15至24wt％的NCO含量；并且該第二部分包含具有4至6的羥基官能度的多元醇以及干燥劑；其中：基于該組合物的總重量，該組合物包含1至30wt％的增塑劑，其中該增塑劑存在于這些部分的任何一個或多個中，并且該組合物具有1:1至1.2:1的化學計量，其中化學計量被定義為該組合物中異氰酸酯官能度當量與羥基官能度當量的比率。