[發(fā)明專利]高耐磨性聚氨酯彈性體和聚氨酯泡沫

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 96196252.6
• 申請(qǐng)日: 1996-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN1092210C
• 公開（公告）日: 2002-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·莫斯尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏化學(xué)公司
• 主分類號(hào): C08G18/69
• 分類號(hào): C08G18/69;C08L75/04;//;10100)
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 任宗華

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及一種具有高耐磨性能的聚氨酯彈性體，以及一種需要采用液態(tài)聚丁二烯來制備這種彈性體的方法。

異氰酸酯化合物與含活潑氫化合物(如聚酯多元醇或聚醚多元醇)，可任意在發(fā)泡劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，可制得聚氨酯彈性體。為了加工方便起見，優(yōu)選的異氰酸酯化合物是一種由過量的芳族二異氰酸酯與低分子量二元醇(如二丙二醇和/或三丙三醇)反應(yīng)而制得異氰酸酯封端的預(yù)聚物。發(fā)泡劑可以是一種惰性的物理發(fā)泡劑，如三氯氟甲烷或者是一種反應(yīng)性試劑，如水。這種制備聚氨酯彈性體的方法已在專利公報(bào)如歐洲專利235888、歐洲專利175733、美國(guó)專利3591532、3901959、4647596和4757095中予以敘述。

目前制造聚氨酯彈性體的趨勢(shì)受兩個(gè)主要因素，即成本和環(huán)境問題所驅(qū)使。考慮到成本就會(huì)使聚氨酯彈性體制造商選用聚醚多元醇而不選用聚酯多元醇；考慮到環(huán)境問題就會(huì)促使聚氨酯彈性體制造商選用(如果需要)水而不選用某些物理發(fā)泡劑。選用聚醚多元醇會(huì)對(duì)制得的彈性體的包括耐磨性在內(nèi)的物理性能有不利的影響。同樣，以水作為發(fā)泡劑也會(huì)對(duì)制得的彈性體的包括耐磨性和低溫耐久性在內(nèi)的物理性能有不利的影響。其中某些缺點(diǎn)，特別是低溫耐久性，會(huì)因使用同過量的芳族二異氰酸酯與高分子量聚醚二元醇或三元醇反應(yīng)制得的、異氰酸酯封端的預(yù)聚物而得以改進(jìn)。然而，仍有必要找到一種提高任選地在發(fā)泡劑存在下，具體說在水存在下制備的聚氨酯彈性體的耐磨性的通用方法。

現(xiàn)在，我們關(guān)于聚氨酯彈性體制備的研究結(jié)果已經(jīng)顯示，在新選液態(tài)聚丁二烯存在下制備聚氨酯彈性體能顯著地提高聚氨酯彈性體的耐磨性。與公開文獻(xiàn)提供的有關(guān)制備聚氨酯彈性體時(shí)采用液態(tài)聚丁二烯的資料相比，我們所得的這種結(jié)果是出乎意料的。美國(guó)專利4242468公開了以單羥基化的聚丁二烯(用量：每100份(重量)多元醇至少為30份)作為聚氨酯的非遷移性增塑劑，但該專利沒有涉及耐磨性。增塑劑的作用是軟化材料但一般認(rèn)為這種柔軟性材料的耐磨性是差的。美國(guó)專利5079270公開了在分子量為1500-6000的液態(tài)聚丁二烯存在下制造聚氨酯制品的方法，其中聚丁二烯作為內(nèi)模塑脫模劑。但該專利沒有涉及耐磨性。

本發(fā)明的第一方面涉及通過下列反應(yīng)制備聚氨酯彈性體，即

(a)氨基甲酸酯改性的多異氰酸酯，與

(b)聚醚多元醇或聚酯多元醇，在

(c)每100份(重量)(b)成分有0.1-10份的液態(tài)聚丁二烯及任意地有一種發(fā)泡劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，特征在于：

i)聚丁二烯中(以總的丁烯含量計(jì))1，2-丁烯部分含量低于50％，2，3-(順式)-丁烯部分含量高于2，3-(反式)-丁烯部分，

ii)彈性體的密度為100-1100千克/厘米³，磨耗低于300毫克(按照ISO?4649試驗(yàn)方法A測(cè)定)。

本發(fā)明的第二方面涉及制備密度為100-1100千克/米³，磨耗低于300毫克(按照ISO?4649試驗(yàn)方法A測(cè)定)的聚氨酯彈性體的方法，該方法包括任意地有一種發(fā)泡劑存在下進(jìn)行下列反應(yīng)：

a)氨基甲酸酯改性的、異氰酸酯含量為15-30(重量)％并且是由亞甲基二苯基異氰酸酯與一種多元醇反應(yīng)制得的多異氰酸酯，與

b)聚酯多元醇或聚醚多元醇，即羥基當(dāng)量為500-5000的二元醇或三元醇，在

c)每100份(重量)(b)為0.1-10份分子量為1000至10000的液態(tài)聚丁二烯存在下，其中聚丁二烯中(以總的丁烯含量計(jì))1，2-丁烯部分含量低于50％，2，3-(順式)-丁烯部分含量高于2，3-(反式)-丁烯部分。其中組分(a)的含量足以使異氰酸酯的反應(yīng)指數(shù)達(dá)到80-120。

本發(fā)明的第三方面涉及液態(tài)聚丁二烯在提高由氨基甲酸酯改性的多異氰酸酯與聚醚多元醇或聚酯多元醇在液態(tài)聚丁二烯存在下反應(yīng)制得的聚氨酯彈性體的耐磨性方面的用途，其特征在于聚丁二烯用量：每100份(重量)多元醇為0.1-10份，及聚丁二烯中(以丁烯總含量計(jì))1，2-丁烯部分含量低于50％，2，3-(順式)-丁烯部分含量高于2，3-(反式)-丁烯部分。

本發(fā)明的第四方面涉及如上提到的用于制造聚氨酯彈性體的、與異氰酸酯反應(yīng)的組合物，該組合物包含：

a)90-99.9(重量)％(以組分(a)和組分(b)總量計(jì))、平均羥基當(dāng)量為500-5000的聚酯或聚醚多元醇，和