[發明專利]改進的反應性聚氨酯體系

有效

• 申請號: 201980050365.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112513116B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 艾默莉·麥克布萊德;茱莉·O·沃恩-比格;杰森·R·巴特;凱爾·J·波塞爾特;威廉·阿倫特
• 申請（專利權）人: 艾默羅德卡拉瑪化學品公司
• 主分類號: C08G18/00
• 分類號: C08G18/00;C08J3/18;C08K5/101;C08K5/103;C09J11/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 郭先彬

用于反應性聚氨酯組合物中的低羥值二苯甲酸酯增塑劑，包括但不限于熱塑性和熱固性聚氨酯，其中所述增塑劑特別適用于TPU、反應性聚氨酯膠粘劑或密封劑、或可澆鑄聚氨酯制品中，并且當與用于聚氨酯組合物的傳統增塑劑所達成的相比時，能夠達成相當的或改進的下列性能：包括并不限于相容性、顏色、滲出、光學性能、MVTR、硬度、拉伸強度、撕裂強度、回彈、壓縮形變和溶劑溶脹。

技術領域

本發明涉及一種包含增塑劑的反應性聚氨酯配方，所述增塑劑相比在這些體系中一系列常用的其它增塑劑能實現可比的相容性、可加工性、顏色和光學清晰度。具體地，本發明涉及采用相比在反應性熱塑性聚氨酯和熱固性聚氨酯體系中使用的傳統增塑劑具有更低羥值(hydroxyl numbers)的特定二苯甲酸酯(dibenzoate)增塑劑。

背景技術

聚氨酯是在結構上包含氨基甲酸酯基(urethane group)的有機聚合物。通常，聚氨酯成分通過異氰酸酯(-NCO基團)與多元醇(具有一定數目-OH基團的醇，兩個或更多個)反應進行制備。在制備聚氨酯的過程中，有時會采用過量的異氰酸酯，從而獲得具有反應性異氰酸酯基團的聚氨酯。如此，聚氨酯還可能包含得自過量異氰酸酯基團與胺和水反應的脲基。由于可用來形成聚氨酯的原料多種多樣，它們可適用于或被定制適合于特定的應用。因此，聚氨酯公知作為種類特別眾多的聚合物成分可用于許多應用中。

聚氨酯可為熱塑性的或熱固性的。熱塑性聚氨酯(TPU)是一類完全熱塑性的聚氨酯彈性體。它們是彈性的且可熔融加工的。TPU結構導致獨特的性能，而這些性能在使用中提供靈活性，并使得TPU作為硬質橡膠和軟質工程熱塑性塑料兩者使用。TPU在加熱時是軟的，并在冷卻時硬化，且在不喪失結構完整性的情況下可被再加工。TPU本身用作塑料，以及在其它的聚合物組合物中用作橡膠添加劑的替代物。TPU可用在范圍廣泛的加工技術中，包括但不限于注塑、吹塑和模壓成型、擠制、壓延、鑄造、層壓和復合，等等。它們可被消毒、焊接、上色、上漆，印刷、模切和開縫。

TPU以強度、彈性以及抗油、抗脂、抗溶劑、耐化學品和抗磨損的能力而為人所知。可以通過在配方中包含其他添加劑來調整TPU的性能。TPU表現出低溫柔韌性，并且根據等級，可表現出生物相容性、水解穩定性、光學透明性、阻燃性和抗靜電性能。

相比之下，熱固性聚氨酯無法熔融和重整，并且通常比TPU更堅固且更耐用。可以多種方式配制、應用和加工熱固性聚氨酯，以創造出TPU無法實現的性能。熱固性聚氨酯不可逆地固化成不溶的聚合物網絡。熱固性材料的應用包括防護涂層、無縫地板、工程化合物、砂漿、粘合劑、密封劑、鑄件、灌封、電氣絕緣、封裝、固體泡沫、層壓板，等等。模制熱固性材料的具體方法包括反應注射模制、擠出模制、壓縮模制和旋鑄。

熱塑性聚氨酯和熱固性聚氨酯均可用于反應性聚氨酯體系中。本發明中使用的“反應性”聚氨酯體系是指在聚合物形成步驟中在異氰酸酯和多元醇成分發生反應的同時或非常接近異氰酸酯和多元醇成分發生反應的點包括或混合添加劑成分的體系。這不同于當聚氨酯聚合物完全形成時才添加它們。

如上所述，熱塑性和熱固性聚氨酯都是通過異氰酸酯與一種或多種多元醇之間的反應產生的塑料化合物。TPU是由硬段和軟段組成的線性嵌段共聚物，可以不同的化學成分獲得，熱固性聚氨酯也一樣。根據應用和要達到的性能，可以通過改變制備用的基本組分：異氰酸酯和/或多元醇的類型或量來改變每個段的化學成分。可以控制硬段和軟段的比例以產生寬范圍的硬度。通常，硬段與軟段的比越大，聚氨酯越硬。聚氨酯體系還可以包含增塑劑，以改進配方和最終產品的性能。

本領域中已知有許多用于聚氨酯組合物中的增塑劑。增塑劑就其性質而言，將軟化聚合物成分。在聚氨酯混合物中，增塑劑可降低硬度，從而導致較低的抗拉強度，較低的模量值，降低的撕裂強度和改善的伸長率。增塑劑選擇性的添加使得單一聚氨酯成分能夠用于多種應用。