基于聚氨酯的组合物的制作方法

文档序号:23013740发布日期:2020-11-20 12:16阅读:281来源:国知局

本发明涉及基于聚氨酯的组合物。

本发明还涉及所述组合物在汽车,船舶和/或建筑领域中材料的修复和/或粘合中的用途。



背景技术:

两组分聚氨酯-基粘合剂组合物通常用于获得提高的机械性能质量。这些组合物可以呈两组合物(或组分)的形式:

-含有带有异氰酸酯端基的化学物质的一种(称为-nco组分),和

-另一个(称为-oh成分)含有带有羟基端基的化学物质。

然而,这些基于聚氨酯的粘合剂组合物通常具有使用-nco组分的缺点,所述-nco组分包括高残留量的二异氰酸酯单体,所述二异氰酸酯单体源自合成具有nco基团(或具有nco端基)的聚氨酯预聚物的反应。这是因为这些残留的二异氰酸酯单体能够导致许多不良影响。术语“二异氰酸酯单体”是指带有两个异氰酸酯基团的低摩尔质量(小于300g/mol)的烃化合物。特别地,术语“芳族二异氰酸酯单体”是指如上所定义的二异氰酸酯单体,其中nco基团中的一个通过共价键连接至形成芳族烃-基环的部分的碳原子,例如苯基。特别地,术语“脂族二异氰酸酯单体”是指非芳族二异氰酸酯单体或二异氰酸酯单体,其中nco基团均不通过共价键连接至形成芳族烃-基环的部分的碳原子,例如苯基。

高含量的残留单体的存在对操作和用户健康而言是危险的,这意味着使用限制和通风系统的实施的严格限制。这些系统的安装并非总是可行的,例如在汽车零部件的粘接或维修(车厂员工)或建筑中。此外,为了考虑到与这些二异氰酸酯单体的存在有关的不利影响,如果芳族二异氰酸酯单体的含量相对于产品重量为超过0.1重量%,和/或脂族二异氰酸酯单体的含量相对于产物的重量为超过0.5重量%,或甚至优选为0.1重量%,则对于某些类型的产品,法规要求对产品进行特殊标记。

因此,期望向公众提供两组分粘合剂组合物,其中基于带有nco端基的聚氨酯的-nco组分基本上或甚至完全不含残留的二异氰酸酯单体,并且优选其中残留的二异氰酸酯单体的含量小于或等于上述法规所规定的阈值。

具有低残留单体含量的粘合剂组合物是本领域已知的。然而,这些组合物具有以下缺点中的至少一个:高粘度,挤出困难,低反应性,有限的机械性能,施涂后蠕变等。

因此,需要提供不具有至少一个上述缺点的新颖的基于聚氨酯的组合物。



技术实现要素:

在本专利申请中,除非另有说明:

-以百分比形式表示的数量对应于重量/重量百分比;

-使用所考虑的物质(带有nco端基的聚氨酯聚合物,二醇或多元醇)的官能度(每摩尔nco或oh基团数)以及端基含量(nco或oh)的分析(以%nco表示,其中,取决于所考虑物质的性质,单位为mgkoh/g或毫克当量/克(meq/g)),通过计算确定以克/摩尔(g/mol)表示的数均分子量(mn);

-多元醇的羟基数(表示为ohn)表示每克多元醇的羟基官能数,并且在本专利申请的文本中以氢氧化钾毫克数(mgkoh/g)的当量的形式表示,用于检测羟基官能团。ohn可以例如根据标准iso14900:2001通过实验测量。在多元醇混合物的情况下,还可以根据每种多元醇的已知ohn值及其在所述混合物中的各自重量含量来计算ohn。

-术语“不对称二异氰酸酯单体”是指其异氰酸酯基团相对于给定的二醇或多元醇具有不同反应性的二异氰酸酯单体。通常,这种单体不具有对称性的轴,对称性的平面或对称性的中心;

-根据以下分析方法测量二异氰酸酯单体的含量,该分析方法基于异氰酸酯nco基团与胺(1-(2-甲氧基苯基)哌嗪或ppz)形成稳定的脲衍生物的特定反应。这些衍生物是在粘合剂样品的制备过程中通过使用0.02mol/l的ppz在乙腈中的溶液稀释/溶解而获得的。随后通过反相c18高效液相色谱(hplc)系统定量测定由存在于待分析样品中的异氰酸酯形成的pzz衍生物,该反相c18高效液相色谱(hplc)系统具有流动相梯度,包括水和乙腈的混合物,使用0.2重量%的四丁硫酸氢铵水溶液的缓冲液缓冲,ph范围为4至5,装有在254nm下工作的紫外(uv)检测器。通过将它们的保留时间和色谱峰的表面积与通过已知性质和浓度的二异氰酸酯单体反应制得的标准ppz衍生物的保留时间和色谱峰的表面积进行比较,可以对这些化合物进行鉴定和定量。

-使用根据1999年标准iso2555的brookfield布鲁克菲尔德粘度计测量粘度。优选地,可以使用具有适合粘度范围的主轴并且转速为20转/每分钟(rev/min)的brookfield布鲁克菲尔德rvt粘度计在23℃下进行测量。。

a.组成

本发明涉及一种组合物,其包括:

-nco组分,包括:

a)通过加聚反应获得的至少一种包括至少两个nco端基的聚氨酯:

-包括至少一种二异氰酸酯的组合物,优选包括至少一种不对称二异氰酸酯的组合物;和

-包括至少一种多元醇的组合物;

b)至少一种包括至少三个异氰酸酯-nco官能团的多异氰酸酯,选自缩二脲(biurets),异氰脲酸酯,二异氰酸酯和三醇的加合物,及其混合物;

-oh成分,包括:

-至少两种多元醇p1,其各自的数均分子量严格小于500g/mol,所述多元醇p1使得:

o至少一种多元醇p1,包括有至少三个羟基官能团,优选至少四个羟基官能团;和

o至少一种多元醇p1,包括至少两个羟基官能团;

-至少一种数均分子量严格大于1000g/mol的多元醇p2,

所述组合物包括至少一种流变剂。

包括至少三个异氰酸酯官能团b)的多异氰酸酯可以选自单体多异氰酸酯,低聚多异氰酸酯,聚合多异氰酸酯及其混合物。

-oh成分

多元醇p1

-oh组分包括至少两种多元醇p1,其各自的数均分子量严格小于500g/mol。

根据一个实施方案,多元醇p1选自聚酯多元醇,聚醚多元醇,聚二烯多元醇,聚碳酸酯多元醇,聚(醚-碳酸酯)多元醇及其混合物。优选地,多元醇p1选自聚醚多元醇。

在聚醚多元醇中,可以提及的实例包括聚氧丙烯(也称为聚丙二醇(ppg),聚氧乙烯(也称为聚乙二醇(peg))以及它们的混合物,聚醚多元醇优选为聚氧丙烯。

聚醚多元醇可包括一个或多个亚芳基,优选亚苯基。

优选地,-oh组分包括:

-至少一种多元醇p1,其包括至少三个羟基官能团,优选至少四个羟基官能团;和

-至少一种包括两个羟基官能团的多元醇p1,优选包括至少一个亚芳基基团。

甚至更优选地,-oh组分包括:

-至少一种包括至少四个羟基官能团的多元醇p1;和

-至少一种包括两个羟基官能团的多元醇p1,优选包括至少一个亚芳基基团。

根据一个实施方案,多元醇p1各自的数均分子量为100g/mol至小于500g/mol,优选为200g/mol至小于500g/mol,优选为300至小于500g/mol,有利地400至小于500g/mol,和甚至更有利地400至490g/mol。

优选地,多元醇p1各自的(平均)羟值(ohn)为每克多元醇224至2244毫克koh(mgkoh/g),优选为224至1122mgkoh/g,优选为224至748mgkoh/g,甚至更优选229至561mgkoh/g。

在多元醇p1中,可以提及的实例包括ceca出售的dianol®330(丙氧基化4,4'-异丙基二烯二酚,ohn约为280mgkoh/g),或basf出售的lupranol®3402(丙氧基化乙二胺,官能度为4和约470mgkoh/g的ohn)。

根据本发明的-oh组分可包括多元醇p1的总含量大于或等于15重量%,优选15重量%至80重量%,优选20重量%至70重量%,有利地为25重量%至60重量%,相对于-oh组分的总重量。

多元醇p2

-oh组分包括至少一种数均分子量严格大于1000g/mol,优选小于或等于10000g/mol,优选小于或等于5000g/mol,有利地小于的多元醇p2小于或等于3000g/mol。

优选地,多元醇p2选自二醇,三醇或其混合物。

优选地,多元醇p2的(平均)羟值(ohn)为每克多元醇11-168毫克koh(mgkoh/g),优选22-168mgkoh/g,优选37-168mg。

可以使用的多元醇p2可以选自聚酯多元醇,聚醚多元醇,聚烯多元醇(polyenepolyols),聚碳酸酯多元醇,聚(醚-碳酸酯)多元醇及其混合物。

可以使用的多元醇可以选自芳族多元醇,脂族多元醇,芳基脂族多元醇以及这些化合物的混合物。

聚酯多元醇可以选自聚酯二醇和聚酯三醇,并且优选选自聚酯二醇。

在聚酯多元醇中,可以提及的实例包括:

-天然来源的聚酯多元醇,如蓖麻油;

-由下述物质的缩聚得到的聚酯多元醇:

-一种或多种脂族(直链,支链或环状)或芳族多元醇,例如单乙二醇,二甘醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,丁烯二醇,1,6-己二醇,环己烷二甲醇,三环癸二甲醇,新戊二醇,环己烷二甲醇,甘油,三羟甲基丙烷,1,2,6-己三醇,蔗糖,葡萄糖,山梨糖醇,季戊四醇,甘露醇,n-甲基二乙醇胺,三乙醇胺,脂肪醇二聚体,脂肪醇三聚体及其混合物,与

-一种或多种多元羧酸或其酯或酸酐衍生物,例如1,6-己二酸(己二酸),十二烷二酸,壬二酸,癸二酸,己二酸,1,18-十八烷二酸,邻苯二甲酸,间苯二甲酸酸,对苯二甲酸,琥珀酸,脂肪酸二聚体,脂肪酸三聚体以及这些酸的混合物,不饱和酸酐(例如马来酸或邻苯二甲酸酐)或内酯(例如己内酯),

缩聚得到的聚酯多元醇。

-由一种或多种羟基酸例如蓖麻油酸与二醇的缩聚反应得到的乙内酯多元醇(可以提及的实例包括可从vertellus获得的polycin®d-1000和polycin®d-2000)。

上述聚酯多元醇可以按常规方法制备,并且大部分可商购。

在聚酯多元醇中,可提及的实例包括羟基官能度等于2的以下产物:

-tone®0240(可从unioncarbide获得),它是一种数均分子量约为2000g/mol和熔点约为50℃的聚己内酯,

-dynacoll®7381(可从evonik获得),其数均分子量约为3500g/mol,和熔点约为65℃,

-dynacoll®7360(可从evonik获得),其是由己二酸与己二醇缩合而成,其数均分子量约为3500g/mol,熔点约为55℃,

-dynacoll®7330(可从evonik获得),其数均分子量约为3500g/mol,熔点约为85℃,

-dynacoll®7363(可从evonik获得),它也是由己二酸与己二醇缩合得到的,其数均分子量约为5500g/mol,熔点约为57℃,

-dynacoll®7250(由evonik出售):具有在23℃时为180pa.s的粘度,等于5500g/mol的数均分子量mn和等于-50℃的tg的聚酯多元醇,

-kuraray®p-6010(由kuraray出售):具有在23℃时为68pa.s的粘度,为6000g/mol的数均分子量,为-64℃的tg的聚酯多元醇,

-kuraray®p-10010(由kuraray出售):具有在23℃时为687pa.s的粘度,为10,000g/mol的数均分子量的聚酯多元醇,

-dekatol®3008(由bostik公司出售),其数均摩尔质量mn在1060g/mol区域内,其羟值在102至112mgkoh/g的范围内。它是由己二酸,二甘醇和单甘醇缩合产生的产物。

可根据本发明使用的聚醚多元醇优选选自聚氧化烯多元醇,其直链或支链烯基部分包括1-4个碳原子,更优选2-3个碳原子。

更优选地,可根据本发明使用的聚醚多元醇优选选自聚氧化烯二醇或聚氧化烯三醇,其直链或支链亚烷基部分包括1至4个碳原子,更优选2至3个碳原子。

作为可根据本发明使用的聚氧化烯二醇或三醇的实例,可提及:

-数均分子量(mn)大于1000g/mol至12000g/mol的聚氧化丙烯二醇或三醇(也称为聚丙二醇(ppg)二醇或三醇);

-数均分子量(mn)大于1000g/mol至12000g/mol的聚氧乙烯二醇或三醇(也称为聚乙二醇(peg)二醇或三醇);

-及其混合物。

上述聚醚多元醇可以按常规方法制备,并且在商业上可广泛获得。它们可以通过在碱性催化剂(例如氢氧化钾)或基于两金属/氰化物配合物的催化剂的存在下聚合相应的环氧烷来获得。

作为聚醚二醇的实例,可以提及dow陶氏公司以商品名voranol®p1010出售的聚氧化丙烯二醇,其数均分子量(mn)为1020g/mol,羟基值为110mgkoh/g,或dow公司出售的voranol®p2000,其数均分子量为2040g/mol,羟基值为约55mgkoh/g。

根据本发明可以使用的一种或多种聚烯多元醇可以优选选自包括羟基端基的聚烯及其相应的氢化或环氧化的衍生物。

优选地,可根据本发明使用的一种或多种聚烯多元醇选自包括羟基端基的聚丁二烯,其任选地被氢化或环氧化。优选地,可根据本发明使用的一种或多种聚烯多元醇选自包括羟基端基的丁二烯均聚物和共聚物,其任选地被氢化或环氧化。

在本发明的上下文中,除非另有说明,否则术语聚烯多元醇的“羟基端基”是指位于聚烯多元醇的主链末端的羟基。

上述氢化衍生物可以通过包括羟基端基的聚二烯的双键的全部或部分加氢而获得,并因此是饱和或不饱和的。

上述环氧化衍生物可通过对包括羟基端基的聚烯的主链的双键进行化学选择环氧化而获得,并因此在其主链中包括至少一个环氧基。

可以提及的聚烯多元醇的实例包括任选地被环氧化的包括羟基端基的饱和或不饱和丁二烯均聚物,例如由crayvalley公司以商品名polybd®或krasol®出售的那些。

聚碳酸酯多元醇可以选自聚碳酸酯二醇或三醇。

可以提及的聚碳酸酯二醇的例子包括:

-novomer公司出售的converge®polyol212-20,其数均分子量(mn)等于2000g/mol,其羟值为56mgkoh/g,

-kuraray出售的polyolc1090,c-2090和c-3090,其数均分子量(mn)为1000至3000g/mol,羟值为35至118mgkoh/g。

优选地,多元醇p2选自聚醚多元醇,和特别是选自聚醚二醇。

根据本发明的-oh组分可以包括大于或等于5重量%,优选5重量%至50重量%,优选5重量%至40重量%,优选为10-30重量%的多元醇p2的总含量,相对于-oh组分的重量。

其他多元醇

-oh组分可以包括其他多元醇,例如选自下述物质:

-数均分子量为600至1000g/mol的聚醚多元醇,优选聚四亚甲基醚二醇(例如,可以使用invista公司出售的terathane®650型制成,其官能度等于2,且ohn为173mgkoh/g);

-数均分子量为100至600g/mol的多元醇,优选聚醚二醇(例如可以由dow公司出售的voranol®p400l制成,其官能度等于2,平均ohn为260mgkoh/g,和数均分子量为432g/mol,或二丙二醇,其数均分子量为约134g/mol);和

-其混合物。

添加剂类

-oh组分可包括至少一种选自增塑剂,催化剂,溶剂,颜料,增粘剂,吸湿剂,紫外线稳定剂(或抗氧化剂),染料,填料及其混合物的添加剂。

根据一个实施方案,-oh组分包括至少一种催化剂。它可以是本领域中使用的任何类型的催化剂。

优选地,-oh组分包括至少一种选自以下的催化剂:

-有机金属催化剂,优选除基于锡的催化剂外;

-叔胺;和

-其混合物。

在本发明的上下文中,术语“除基于锡的催化剂外的有机金属催化剂”是指不包含锡的有机金属催化剂。

它可能涉及相同家族的催化剂混合物(例如几种叔胺的混合物或几种包含不同金属原子的有机金属化合物的混合物)或不同家族的催化剂混合物(例如叔胺和有机金属化合物的混合物)。

在本发明的上下文中,术语“有机金属催化剂”是指包括有机基团和至少一种金属的催化剂。

在本发明的上下文中,术语“有机基团”是指包括至少一个碳原子的基团。

有机金属化合物可包括有机金属化合物(包括至少一个金属-碳共价键的化合物),金属醇盐,金属羧酸盐和具有一种或多种有机配体的金属配位络合物。

可以提及的有机配体的实例是乙酰丙酮酸酯。

有机金属化合物的金属原子可以是本领域技术人员已知的任何金属原子,优选锡除外,并且尤其可以选自铝,锰,银,铜,金,铂,钯,钌,铑,钼,锌,钴,铁,镍,铋,钛或锆。优选地,有机金属化合物的金属原子选自铝,锌,铁,铋,钛,金和锆。

有机金属催化剂可包括几种金属原子,例如铋和锌。

优选地,有机金属催化剂是基于铋和/或锌的催化剂。

在本发明的上下文中,术语“铋-基催化剂”是指包括铋的催化剂。因此,这样的催化剂除了铋之外还可以包括其他金属原子,例如锌。

特别地,有机金属催化剂,尤其是铋-基催化剂,仅包括铋作为金属原子(铋催化剂)。

有机金属化合物(包括至少一个金属-碳共价键的化合物)可以是有机金属化合物的羧酸盐。

金属醇盐可以选自四丁醇钛,四异丙醇钛,四丁醇锆,四异丙醇锆,苯酚铋及其混合物。

金属羧酸盐可以是其中羧酸包括2至20个碳原子,优选4至14个碳原子的那些金属羧酸盐。可以提及的羧酸的实例包括丁酸,异丁酸,己酸,辛酸,2-乙基己酸,癸酸,月桂酸,肉豆蔻酸,棕榈酸,硬脂酸,异硬脂酸,松香酸,新癸酸,2,2,3,5-四甲基己酸,2,4-二甲基-2-异丙基戊酸,2,5-二甲基-2-乙基己酸,2,2-二甲基辛酸,2,2-二乙基己酸和花生酸。

金属羧酸盐可以是单羧酸盐,二羧酸盐,三羧酸盐或其混合物。

金属羧酸盐可以选自锌-基羧酸盐,铋-基羧酸盐,铋/锌-基羧酸盐及其混合物,金属羧酸盐特别选自羧酸锌盐,铋羧酸盐,铋/锌羧酸盐及其混合物。

可以提及的羧酸铋的实例包括购自borchers的borchi®kat320(cas号:67874-71-9,2-乙基己酸铋)和borchi®kat315(cas号:34364-26-6,新癸酸铋),kkatxk-651(可从kingindustries获得),kkkkatxc-b221(可从kingindustries获得)和coscat83(新癸酸铋,新癸酸)(可从vertellus获得)。

可以提及的羧酸锌的实例包括购自borchers的borchi®kat0761(cas号:27253-29-8,新癸酸锌)或购自tibchemicals的tibkat616(新癸酸锌)。

可以提及的羧酸铋/锌的实例包括tibchemicals的tibkat244(2-乙基己酸铋/锌)或borchers的katvp0244(新癸酸锌和新癸酸铋的混合物)。

该催化剂优选选自金属羧酸盐,和更特别地选自锌-基羧酸盐,铋-基羧酸盐,铋/锌-基羧酸盐及其混合物。特别地,催化剂选自2-乙基己酸铋,2-乙基己酸锌,新癸酸铋,新癸酸锌,2-乙基己酸铋/锌,新癸酸铋/锌及其混合物。

具有一种或多种有机配体的金属配位配合物可以选自乙酰丙酮锌,乙酰丙酮钛(例如,可从dorfketal公司以商品名tyzor®aa75购得),四乙酰丙酮钛,三乙酰丙酮铝,螯合铝,例如,单乙酰丙酮二(乙酰乙酸乙酯)(例如,kingindustries公司以商品名k-kat®5218出售),四乙酰丙酮锆,二异丙氧基二(乙基丙酮)钛,及其混合物。

优选地,叔胺选自三乙胺,三丁胺,n,n-二甲基环己胺,二甲基苄胺,n,n'-二甲基哌嗪,n,n,n,n-四甲基丙烷-1,3-二胺,二(2-二甲基氨基乙基)醚,2-二甲基氨基乙基3-二甲基氨基丙基醚,n-甲基吗啉,n-乙基吗啉,n-(甲氧基乙基)吗啉,2,2'-二吗啉代二乙醚(dmdee),二(2,6-二甲基吗啉代乙基)醚,二(3,5-二甲基吗啉代乙基)醚,n,n-二甲基苯胺,n,n,n,n-四甲基丁烷-1,3-二胺,n,n,n,n-四甲基丙烷-1,3-二胺,n,n,n,n-四甲基己烷-1,6-二胺,1-甲基咪唑,2-甲基-1-乙烯基咪唑,1-烯丙基咪唑,1-苯基咪唑,1,2,4,5-四甲基咪唑,嘧啶,4-(二甲基氨基)吡啶,4-吡咯烷基吡啶,4-吗啉吡啶,4-甲基吡啶,n-癸基-2-甲基咪唑,n-十二烷基-2-甲基咪唑,三(二甲基氨基丙基)六氢三嗪,四甲基胍,1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu),1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(dabco),1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(dbn),喹啉,二(二甲基氨基甲基)苯酚,2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇,奎宁环醇,(羟甲基)奎宁环醇及其混合物。

特别地,叔胺选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu),1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(dbn),2,2'-二吗啉代二乙醚(dmdee),1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(dabco)及其混合物。

根据一个优选的实施方案,-oh组分包括:

-选自有机金属催化剂,特别是基于铋和/或锌的有机金属催化剂的催化剂,例如锌-基羧酸盐,铋-基羧酸盐,铋/锌-基羧酸盐或它们的混合物,并且有利地选自羧酸锌,羧酸铋,羧酸铋/锌盐及其混合物,以及

-任选地,选自叔胺,特别是1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(dabco)的催化剂。

相对于-oh组分总重量,-oh组分可以包括的催化剂总量为0.05重量%至15重量%,优选为0.1重量%至10重量%,有利地为0.1重量%至5重量%。

根据一个实施方案,-oh组分包括至少一种选自矿物填料,有机填料及其混合物的填料。

作为可以使用的矿物填料的实例,可以使用通常在粘合剂组合物领域中使用的任何矿物填料。这些填料通常呈不同几何形状的颗粒形式。它们可以是例如球形或纤维状或可以具有不规则形状。

优选地,填料选自粘土,石英,碳酸盐填料,高岭土,石膏,粘土及其混合物;优选地,所述一种或多种填料选自碳酸盐填料,例如碱金属或碱土金属碳酸盐,并且更优选地是碳酸钙或白垩(chalk)。

这些填料可以未经处理或经过处理,例如使用有机酸,例如硬脂酸,或主要由硬脂酸组成的有机酸的混合物处理。

也可以使用中空的矿物微球,例如中空的玻璃微球,更特别地,是由硼硅酸钙钠或硅铝酸盐制成的。

作为可以使用的一种或多种有机填料的实例,可以使用任何一种或多种有机填料,尤其是在粘合剂组合物领域中通常使用的任何一种或多种聚合物填料。

可以使用例如聚氯乙烯(pvc),聚烯烃,橡胶,乙烯/乙酸乙烯酯(eva)或芳族聚酰胺纤维,例如kevlar®。

也可以使用由可膨胀或不可膨胀的热塑性聚合物制成的中空微球。尤其可以提及由偏二氯乙烯/丙烯腈制成的中空微球。

可以使用的填料的平均粒径优选小于或等于100微米,优选小于或等于30微米,有利地小于或等于10微米。

针对对应于所分析的颗粒样品的50体积%的体积粒径分布,测量平均粒径。当颗粒是球形时,平均颗粒尺寸对应于中值直径(d50或dv50),其对应于直径,使得50体积%的颗粒具有小于所述直径的尺寸。在本专利申请中,该值以微米表示,并且根据标准nfiso13320-1(1999)通过在malvern型器具上的激光衍射来确定。

相对于-oh组分的总重量,-oh组分可包括的填料总量为1重量%至50重量%,优选10重量%至45重量%,有利地20重量%至40重量%。

优选地,-oh组分的平均ohn为150-170mgkoh/g,和优选为155-165mgkoh/g。

-nco组分

根据本发明的组合物包括-nco组分,其包括:

a)通过如下物质的加聚反应获得的至少一种包括至少两个nco端基的聚氨酯:

-包括至少一种二异氰酸酯的组合物,所述二异氰酸酯优选是不对称的;和

-包括至少一种多元醇的组合物;

b)至少一种多异氰酸酯,其包括至少三个异氰酸酯-nco官能团,优选至少四个异氰酸酯-nco官能团。

a)带有nco端基的聚氨酯

-nco组分可以包括的聚氨酯的总含量(所述聚氨酯包括至少两个上述nco端基)范围为-nco组分的15重量%至95重量%,优选为20重量%至90重量%,优选为35重量%至85%,和甚至更有利地为35%至60%,相对于-nco组分的总重量。

根据一个实施方案,二异氰酸酯单体选自:

-异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi),

-甲苯二异氰酸酯(tdi),和尤其是2,4-甲苯二异氰酸酯;

-tdi的氢化形式,和特别是2,4-甲苯二异氰酸酯的氢化形式和/或2,6-tdi的氢化形式:

-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi),特别是2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-mdi)和/或4,4'-mdi;

-mdi的氢化形式,特别是2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-mdi)的氢化形式;和

-其混合物。

特别地,它(们)可以以二异氰酸酯的组合物的形式使用,所述二异氰酸酯的组合物相对于所述组合物的重量包括至少90重量%,和优选至少95重量%的二异氰酸酯单体,优选为不对称二异氰酸酯单体。

更优选地,不对称二异氰酸酯单体选自2,4'-mdi异构体,2,4-tdi异构体,mdi异构体的混合物,该混合物包括按重量计至少90%,和优选地按重量计至少95%的2,4'-mdi异构体(以重量计),或含有至少90重量%,优选至少95重量%的2,4-tdi异构体的tdi异构体的混合物,所述百分比分别相对于异构体的混合物重量。

可用于制备包括至少两个nco基团的上述聚氨酯a)的二异氰酸酯单体通常可商购。可以提及的例子是由vencorex公司出售的scuranate®t100,其对应于包括至少99重量%的2,4-tdi异构体的tdi异构体的混合物,其中nco的百分比为48.1%。

包括所述至少一种二异氰酸酯的组合物还可包括至少一种三异氰酸酯,其选自例如异氰脲酸酯,缩二脲,二异氰酸酯和三醇的加合物及其混合物。

优选地,该组合物由所述至少一种二异氰酸酯组成。因此,在这种情况下,组合物不能包括三异氰酸酯。

可用于制备上述聚氨酯a)的多元醇优选选自聚醚多元醇(优选聚醚二醇),聚酯多元醇及其混合物。

聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物可以是:

-不同性质的聚醚多元醇与聚酯多元醇的混合物;

-不同性质的聚醚多元醇与不同性质的聚酯多元醇混合物的混合物;或

-聚醚多元醇与不同性质的聚酯多元醇的混合物。

优选地,聚氨酯a)由至少一种聚醚多元醇,优选聚醚二醇,和至少一种聚酯多元醇,优选聚酯二醇的混合物制备。

可用于制备上述聚氨酯a)的多元醇可以选自数均分子量mn小于或等于5000g/mol,优选小于或等于4000g/mol的那些,有利地是严格小于2000g/mol,并且更优选数均分子量mn为400至1500g/mol的那些。

优选地,可用于制备上述聚氨酯a)的多元醇的羟值(ohn)为28-281mgkoh/g,优选为100-281mgkoh/g。

可用于制备上述聚氨酯a)的聚醚多元醇优选选自聚氧化烯多元醇(优选聚氧化烯二醇),(饱和)直链或支链烯基部分包括2-4个碳原子,并且优选选自2至3个碳原子。

优选地,可用于制备上述聚氨酯a)的聚醚多元醇选自多分散指数为1至1.4,特别是1至1.3的聚氧化丙烯多元醇。该指数对应于通过gpc测定的聚醚多元醇的重均分子量mw与数均分子量mn之比(pi=mw/mn)。

优选地,可用于制备聚氨酯a)的聚醚多元醇的ohn为50至281mgkoh/g。

如实施例所示,上述聚醚多元醇可以以常规方式制备和/或通常可商购获得。

可用于制备上述聚氨酯a)的聚酯多元醇,优选聚酯二醇,可以选自:

-由至少一种二羧酸或其至少一种相应的酸酐或二酯与至少一种二醇缩聚得到的聚酯多元醇,

-由至少一种环状内酯与至少二醇的开环聚合反应得到的聚酯多元醇,例如聚己内酯多元醇。

可用于合成上述聚酯多元醇的二羧酸可以是直链或支链的,环状或无环的,饱和或不饱和的和芳族的或脂肪族的,优选包括3至40个碳原子,更优选5至10个碳原子。所述酸可以是例如己二酸,邻苯二甲酸,琥珀酸或其混合物。

可以用于合成上述聚酯多元醇的二醇可以选自聚烷撑二醇(polyalkylenediols),聚氧化烯二醇和这些化合物的混合物,这些化合物的烷撑(饱和)部分优选为直链或支链的,并且优选包括2至40个碳原子,更优选2至8个碳原子。所述二醇可以是,例如,单乙二醇,二乙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,6-己二醇或它们的混合物。

可用于合成上述聚酯多元醇的环状内酯优选包括3至7个碳原子。

优选地,可用于制备上述聚氨酯a)的聚酯多元醇的ohn为90-281mgkoh/g,优选为90-280mgkoh/g,有利地为90-150mgkoh/g。

如实施例中所示,可用于制备上述聚氨酯a)的聚酯多元醇可以以常规方式制备和/或通常可商购获得。

根据一个实施方案,上述聚氨酯a)获自:

-聚氧化烯多元醇的混合物,其(饱和)直链或支链亚烷基(alkylene)部分包括2-4个碳原子,优选2-3个碳原子,所述聚氧化烯多元醇优选各自的ohn为50-281mgkoh/g;

-以下物质的混合物:

o上述聚酯多元醇,其ohn尤其为90-281mgkoh/g,优选200-281mgkoh/g;和

o聚氧化烯二醇,其(饱和)直链或支链亚烷基部分包括2-4个碳原子,优选2-3个碳原子,所述聚氧化烯二醇优选具有的ohn为50-281mgkoh/g,优选90-150mgkoh/g。

优选地,在上述聚氨酯a)的合成中使用的异氰酸酯单体和多元醇的量使得nco/oh摩尔比(表示为r1)在1.5至2.0的范围内,更优选在1.7至1.9的范围内。

该比率r1对应于-nco基团的数目(存在于用于合成带有nco端基a)的聚氨酯的异氰酸酯单体的总量)与-oh基团的数目(存在于用于合成带有nco端基a)的聚氨酯的多元醇的总量)之比。

尤其地,待进入反应器的异氰酸酯单体和多元醇的重量数量基于此比率以及多元醇或多元醇混合物的羟基数ohn来确定,根据存在的多元醇的ohn值和它们在所述混合物中各自的重量含量进行实验测量或计算。

如上所定义的聚氨酯a)可以在存在或不存在至少一种反应催化剂的情况下,优选在小于95℃(并且优选在65℃至80℃的范围内)的反应温度t1下,并且优选在无水条件下制备。

上面描述的用于获得聚氨酯a)的一组条件有利地使得可以获得未反应的异氰酸酯单体的浓度,该浓度在反应结束时对于聚氨酯a)而言足够低,从而能够在之后直接使用在制备-nco组分的合成中,而无需例如通过现有技术中采用的纯化,蒸馏或选择性萃取方法进行处理,以除去或减少过量的未反应的存在于反应产物中的异氰酸酯单体。

因此,所获得的-nco组分可以包括,相对于-nco组分的重量,小于或等于0.5重量%的脂族异氰酸酯(优选二异氰酸酯)单体含量,和相对于-nco组分的重量,小于或等于0.1重量%的芳族异氰酸酯(优选二异氰酸酯)的单体含量。

b)包括至少三个异氰酸酯-nco官能团的多异氰酸酯

-nco组分可包括的多异氰酸酯(该多异氰酸酯包括至少三个-nco官能团)b)的总含量,相对于-nco组分的总重量,按重量计为40%至95%,优选按重量计45%至90%,优选地按重量计50%至85%,和有利地优选45-65重量%。

-nco组分包括至少一种包括至少三个异氰酸酯-nco官能团的多异氰酸酯,所述多异氰酸酯选自缩二脲,异氰脲酸酯,二异氰酸酯和三醇的加合物及其混合物,优选选自缩二脲。

包括至少三个异氰酸酯官能团的多异氰酸酯b)可以选自单体多异氰酸酯,低聚多异氰酸酯,聚合多异氰酸酯及其混合物。

低聚多异氰酸酯通常是具有不同低聚度的多异氰酸酯的混合物。

例如,缩二脲可以是单体,低聚和/或聚合的缩二脲的混合物。特别地,缩二脲是包括缩二脲三异氰酸酯(单体),低聚缩二脲和任选地聚合物缩二脲的混合物。

特别地,异氰脲酸酯可以以(多)异氰脲酸酯的工业混合物的形式使用,其纯度相对于所述混合物重量为大于或等于70重量%的异氰脲酸酯的重量。。

优选地,根据本发明可以使用的二异氰酸酯异氰脲酸酯对应于以下通式(i):

其中:

r代表包括4至9个碳原子的直链,支链或环状的脂族或芳族亚烷基,

条件是nco基团不通过共价键连接到形成芳族烃-基环的一部分的碳原子上,例如苯基。

作为可根据本发明使用的二异氰酸酯异氰脲酸酯的实例,可提及:

-具有下式的六亚甲基二异氰酸酯异氰脲酸酯(hdi):

-具有下式的异佛尔酮二异氰酸酯异氰脲酸酯(ipdi):

-具有下式的五亚甲基二异氰酸酯异氰脲酸酯(pdi):

-具有下式的间二甲苯二异氰酸酯异氰脲酸酯(m-xdi):

-具有下式的氢化形式的间-xdi异氰脲酸酯:

可用于制备二异氰酸酯和三醇的加合物的二异氰酸酯优选选自芳族或脂族二异氰酸酯单体及其混合物,更优选脂族二异氰酸酯单体。二异氰酸酯单体可以是纯异构体形式或异构体混合物形式。

作为可用于制备二异氰酸酯和三醇的加合物的三醇,可提及的实例包括甘油,三羟甲基甲烷(tmm),三羟甲基乙烷(tme)和三羟甲基丙烷(tmp)。优选地,使用tmp。

作为可根据本发明使用的二异氰酸酯和三醇的加合物的实例,可提及间二甲苯二异氰酸酯和三羟甲基丙烷的加合物,如下所示。

优选地,根据本发明可以使用的缩二脲是六亚甲基二异氰酸酯(hdi),异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi),五亚甲基二异氰酸酯(pdi),间亚二甲苯基二异氰酸酯(m-xdi)或氢化间亚二甲苯基二异氰酸酯(m-hxdi)的一种(或多种)单体,低聚或聚合的缩二脲。

根据一个实施方案,-nco组分包括b)多异氰酸酯的混合物,所述多异氰酸酯各自包括至少三个nco官能团,所述多异氰酸酯混合物的平均nco官能团大于或等于3,优选大于或等于3.2,甚至更优选大于或等于3.5。

术语“混合物的平均nco官能度”是指每摩尔混合物的nco官能度的平均数。

在根据本发明的多异氰酸酯b)中,可提及的实例包括:

-例如,由bayer以desmodur®n100和n3200的名称出售的hdi缩二脲,或由vencorex以tolonate®hdb和hdb-lv的名称出售的hdi缩二脲,

-hdi异氰脲酸酯,例如由bayer以desmodur®n3300,n3600和n3790ba的名称出售,或由vencorex以tolonate®hdt,hdt-lv和hdt-lv2的名称出售的那些。

根据一个实施方案,在用于合成带有nco端基的聚氨酯a)的二异氰酸酯单体的总量中,存在的nco基团的数量与在-nco组分中存在的多异氰酸酯b)的总量中存在的nco基团之间的摩尔比,表示为r2,优选为3至8.5,更优选为3至7,甚至更优选为3至5,和仍更优选为3至4。

相对于所述-nco组分的总质量,所述-nco组分可以包括的nco基团的质量含量为14质量%至20质量%,优选为15质量%至18质量%。

-nco组分可通过在小于或等于85℃,优选在60℃至80℃的温度范围内,优选在无水条件下,简单混合其成分而制备。

根据一个优选的实施方案,根据本发明的-nco组分包括:

-15重量%至80重量%,优选30重量%至70重量%的如上定义的聚氨酯a);和

-按重量计30%至80%,优选地按重量计40%至70%的如上述定义的包括至少三个异氰酸酯-nco官能团的异氰酸酯b)。

添加剂

-nco组分可包括至少一种添加剂,选自增塑剂,催化剂,溶剂,颜料,增粘剂,吸湿剂,紫外线稳定剂(或抗氧化剂),染料,填料及其混合物。

-nco组分中上述添加剂的总含量可以为0重量%至35重量%,优选为0重量%至20重量%,有利地为0重量%至15重量%,甚至更优选为0重量%至10重量%,相对于所述-nco组分的总重量。

优选地,-nco组分不包含溶剂,所述溶剂可以是有机溶剂,例如乙酸乙酯,甲乙酮,四氢呋喃,甲基四氢呋喃,或者isane®(基于异链烷烃,可从道达尔公司(total)购得)或exxol®d80(基于脂族烃,可从公司exxonmobilchemical获得)或氯苯,石脑油,丙酮,正庚烷或二甲苯。

根据一个实施方案,-nco组分具有在室温(23℃)下测量的粘度,范围为15000至70000mpa.s,优选范围为20000至50000mpa.s。

优选地,上述-nco成分包括:

a)通过如下物质的加聚反应获得的至少一种包括至少两个nco端基的聚氨酯:

-包括至少一种不对称二异氰酸酯,优选甲苯二异氰酸酯(tdi)的组合物(以单一异构体或异构体混合物的形式);

-包括至少一种如上定义的聚醚二醇和至少一种聚酯二醇的组合物;

b)至少一种包括至少三个异氰酸酯-nco官能团的多异氰酸酯,选自异氰脲酸酯,缩二脲及其混合物;

相对于-nco组分的总重量,上述聚氨酯a)的总量为-nco组分的30重量%至95重量%,优选为35重量%至60重量%;和

相对于-nco组分的总重量,上述多异氰酸酯b)的总量为40-95重量%,优选为50-85重量%。

组合物

优选地,根据本发明的组合物是粘合剂组合物。

根据本发明的组合物包含至少一种流变剂,其优选包含在上述-oh组分中。

优选地,根据本发明的组合物使得-oh组分包含至少一种流变剂,并且-nco组分包含至少一种与-oh组分可相同或不同的流变剂。

作为可以使用的流变剂的实例,可以提及在粘合剂组合物领域中常规使用的任何流变剂。

优选地,组合物包含至少一种选自触变剂的流变剂,更优选地选自:

-pvc增塑溶胶,特别是对应于pvc在与pvc可混溶的增塑剂中的悬浮液,其通过加热至60℃至80℃的温度原位获得。这些增塑溶胶可以是在出版物《polyurethanesealants(聚氨酯密封剂)》(robertm.evans,isbn087762-998-6)公开的那些,

-气相二氧化硅,

-衍生自芳族二异氰酸酯单体如4,4'-mdi与脂族胺如丁胺反应的脲衍生物。这类脲衍生物的制备在专利申请fr1591172中特别描述,

-酰胺蜡,优选微粉化的酰胺蜡,例如由阿科玛(arkema)出售的crayvallac®slt。

酰胺蜡优选是蓖麻油衍生物。

根据一个实施方案,酰胺蜡为颗粒的形式,其直径d10大于或等于1μm,该直径对应于使得10体积%的颗粒的尺寸小于所述直径的直径,和/或直径d90(对应于使得90体积%的颗粒的尺寸小于所述直径的直径)小于或等于20μm。在本专利申请中,该值以微米表示,并且根据标准nfiso13320-1(1999)通过在malvern型机器上的激光散射来确定。

胺蜡的胺值优选为1至10mgkoh/g,优选为2至5mgkoh/g,和羟基值为100至120mgkoh/g。

胺数代表每克产物的胺官能数,并以每克产物的胺官能度的分析中所用的毫克氢氧化钾(koh)的当量数的形式表示。该数目可以通过电位计通过实验测量。

优选地,流变剂不包括任何二氧化硅,并且特别地,流变剂不是气相二氧化硅。

可以使用的流变剂的总含量可以为0.1重量%至10重量%,优选为0.1重量%至5重量%,更优选为0.5重量%至3重量%,有利地为1重量%至3重量%,相对于根据本发明的组合物的总重量。

在-oh组分中使用的流变剂的总含量可以为0重量%至10重量%,优选0.1重量%至10重量%,更优选1重量%至5重量%,相对于-oh组分的总重量。

在-nco组分中可以使用的流变剂的总含量可以为0重量%至10重量%,优选为0.1重量%至10重量%,更优选为1重量%至5重量%,相对于-nco组分的总重量。

优选地,根据本发明的组合物包括酰胺蜡,并且优选地微粉化的酰胺蜡作为流变剂,其在组合物中的总含量为0.1%至10%,优选地为1%至5%,并且有利地为1%至3%,相对于所述组合物的总重量。

根据一个实施方案,根据本发明的组合物包括至少一种催化剂。

相对于所述组合物的总重量,催化剂在组合物中的总含量优选为0.01重量%至10重量%,优选为0.1重量%至5重量%,有利地为0.50重量%至2.5重量%。

根据本发明的一个实施方案,组合物中-oh组分/-nco组分的体积比为1/3至3/1,优选为1/2至2/1,所述体积比有利地等于1。

根据一个实施方案,根据本发明的组合物包括:

-nco组分,包括:

a)通过如下物质的加聚反应获得的至少一种包括至少两个nco端基的聚氨酯:

-包括至少一种二异氰酸酯,优选至少一种不对称二异氰酸酯的组合物;和

-包括至少一种多元醇的组合物;

b)多异氰酸酯的混合物,所述多异氰酸酯各自包括至少三个异氰酸酯-nco官能团,并且各自选自缩二脲,异氰脲酸酯,二异氰酸酯和三醇的加合物及其混合物,特别是选自缩二脲;

-oh成分,包括:

-数均分子量严格小于500g/mol的至少两种不同的多元醇p1,所述多元醇p1使得:

o至少一种多元醇p1包括至少四个羟基官能团;和

o至少一种多元醇p1包括两个羟基官能团;

-至少一种多元醇p2,数均分子量严格大于1000g/mol,

所述组合物包括至少一种流变剂。

根据本发明的组合物有利地具有以下性质中的至少一种:

-易于挤出,特别是当组合物在辊中用作珠粒时;

-残留的二异氰酸酯单体的含量降低或甚至为零,因此有利地是无毒和无害的;

-减少或甚至没有发生尚未交联的混合物的蠕变(或流动(running)),特别是在垂直位置施工时;

-内聚力的非常迅速的增加有利地使得可以处理和/或打磨和/或切割在施用根据本发明的组合物之后迅速获得的组件;

-交联后导致具有以下特征的粘合密封:

o高粘合性能,有利地不使用底漆,和/或

o高机械性能。

根据本发明的组合物有利地导致具有以下特征的粘合密封:

-拉伸模量大于或等于10mpa,优选大于或等于12mpa,优选大于或等于15mpa,甚至更优选大于或等于20mpa;和/或

-断裂伸长率大于或等于5%,优选大于或等于10%,优选大于或等于15%,有利地大于或等于20%,甚至更有利地大于或等于40%;和/或

-肖氏a硬度严格大于80;和/或

-肖氏d硬度严格大于40;和/或

-适用期(potlife)少于5分钟,最好少于或等于2分钟。

b.即用型试剂盒

本发明还涉及一种即用型试剂盒,包括其一方面如上所定义的nco组分,和另一方面如上所定义的oh组分,包装在两个单独的隔室中。

具体地,根据本发明的组合物可以呈两组分形式,例如在即用型试剂盒中,其一方面包括在第一隔室或筒(drum)中的oh组分,另一方面,包括在第二隔室或筒中的nco组分,其比例适合于例如通过计量泵直接混合两种组分。

根据本发明的一个实施方案,试剂盒还包括一种或多种用于混合两种组分oh和nco的装置。优选地,混合装置选自具有适合于所使用量的直径的计量泵和静态混合器。

c.用途

本发明还涉及如上定义的组合物作为粘合剂,胶泥或涂料,优选作为粘合剂的用途。

该组合物尤其可以用于在汽车,建筑或船舶领域中的修复和/或粘合剂粘结。

在汽车领域,可以是修理损坏的塑料零件或保险杠(划痕)的情况。

本发明还涉及通过粘合剂粘结组装两个基材的方法,包括:

-通过混合如前所定义的-oh和-nco组分获得的粘合剂组合物在要组装的两个基材中的至少一个上的涂层;然后

-实际上使两个基材接触。

合适的基材例如是无机基材,例如混凝土,金属或合金(例如铝合金,钢,有色金属和镀锌金属);或有机基材,例如木材,塑料,例如pvc,聚碳酸酯,pmma,聚乙烯,聚丙烯,聚酯或环氧树脂;由金属和涂有油漆的复合材料制成的基材(例如在汽车领域)。

上述所有实施例可以彼此组合。特别地,组合物的上述各种成分,尤其是组合物的优选实施方案,可以彼此组合。

在本发明的上下文中,术语“在x和(至)y之间”或“(从)x至y(的范围)”是指其中包括端值x和y的范围。例如,范围“在0%和(至)25%之间”尤其包括值0%和25%。

现在在下面的实施例中描述本发明,这些实施例纯粹是通过举例的方式给出的,并且不应解释为限制本发明的范围。

实施例

使用了以下成分:

-陶氏公司(dow)出售的voranoltmp1010是官能度f=2的聚丙二醇(ppg),其ohn为110mgkoh/g,即数均分子量(mn)为1020g/mol。

陶氏公司(dow)出售的voranoltmp2000是官能度f=2的聚丙二醇(ppg),其ohn为55mgkoh/g,即数均分子量(mn)为2040g/mol。

-ceca公司出售的dianol®330是官能度f=2的丙氧基化(ppg)4,4'-异丙基二烯二酚,其ohn为280mgkoh/g,即数均分子量(mn)在401克/摩尔范围内。

-由basf公司出售的lupranol®3402是官能度f=4的丙氧基化乙二胺,其ohn为470mgkoh/g,即数均分子量(mn)在480g/mol的范围内。

-invista公司出售的terathane®650是官能度f=2的聚四氢呋喃,其ohn为173mgkoh/g,即数均分子量(mn)在650g/mol的范围内。

-ceca公司出售的siliporite®sa1720是3a分子筛。

-borchers公司出售的borchi®katvp0244是用作催化剂的新癸酸铋和新癸酸锌的混合物。

-borchers公司出售的borchi®kat315:新癸酸铋用作催化剂。

-evonik公司出售的dabco®33-lv是1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(或三亚乙基二胺)在二丙二醇中的溶液。

-阿科玛公司(arkema)销售的cravallac®slt是一种微粉化的生物来源羟基化聚酰胺蜡(d10min=1.6µm,和d90max=15.5µm,根据标准iso13320用malvernmastersizers激光测得),胺值为3.3mgkoh/g,羟值为110.7mgkoh/g,和活化温度在30至80°c之间,用作流变剂。

-vencorex公司出售的tolonatetmhdb-lv是缩二脲类型的hdi-基多异氰酸酯,平均官能度f=3.7,nco百分比为22.5%至24.5%,残余hdi含量<0.1%,并且具有粘度在25℃下为1500至2500mpa.s。

-由vencorex公司出售的tracura®t100,其对应于包括至少99重量%的2,4-tdi异构体的tdi异构体的混合物。其nco百分比为48.1%。

陶氏公司(dowcompany)出售的voranol®p400l是官能度f=2的聚丙二醇,平均羟值为260mgkoh/g,即数均分子量(mn)在432g/mol的范围内。

-bostik公司制造的dekatol®3008是一种官能度等于2的聚酯多元醇,其数均摩尔质量mn在1060g/mol的范围内,和其羟值在102至112mgkoh/g的范围内。它是由己二酸,二甘醇和单甘醇缩合产生的产物。

-赢创公司(evonik)出售的aerosil®r202是疏水性气相二氧化硅,比表面积(bet)在100平方米/克的范围内。

-omya公司出售的omya®bl200是一种粉笔(碳酸钙),粒径在9µm的范围。

实施例1:-nco组分的制备:

1.a.制备带有nco端基的聚氨酯(pu)

以下实施例中使用的带有nco端基的聚氨酯pu是使用表1中给出的各种成分制备的。一种或多种二异氰酸酯和一种或多种多元醇的用量(表示为相对于-nco组分的重量的商品的重量百分比)对应于约1.75的nco/oh摩尔比(r1),如表1所示。

将一种或多种二异氰酸酯和一种或多种多元醇在保持恒定搅拌并在氮气下,在65℃至80℃的温度t1下在反应器中混合。将温度控制为不超过82℃。

整个混合物在此温度下保持混合,直到多元醇的羟基官能团被完全消耗为止。

根据游离nco的内部测定方法,通过使用盐酸反滴定二环己胺,通过测量nco基团的含量来监测反应的进行程度。当测得的nco基团的含量大约等于所需的nco基团的含量时,停止反应。

1.b.通过混合其成分来制备-nco组分

然后将所得的带有nco端基的聚氨酯与构成-nco组分的其他成分按表1所示的比例混合(表示为商品相对于-nco组分总重量的重量百分比),在相同的反应器中保持在恒定搅拌和氮气下。

将混合物均质化(30至120分钟)后,分别测量-nco组分中nco基团的含量和二异氰酸酯单体的重量含量。

根据标准nft52-132测量-nco组分中nco基团的含量,以相对于-nco组分的重量的重量百分比(%nco)表示。

如前所述,通过配备有紫外检测器的hplc方法测量二异氰酸酯单体的重量含量(反相c18,流动相:乙腈水溶液,用0.2重量%的四丁基硫酸氢铵水溶液缓冲,ph等于4.5,检测波长:254nm)。

对于所有实施例,相对于所述组分的重量,存在于-nco组分中的二异氰酸酯单体的重量含量小于或等于0.1重量%。

实施例2:-oh组分的制备

在保持恒定搅拌并在氮气下的反应器中,在20℃至80℃的温度范围内以表1所示的比例混合构成-oh组分的各种成分。

将混合物均质化(约3小时)后,测量-oh组分中oh基的含量,以毫克koh/克-oh组分表示(mgkoh/g)。

实施例3:粘合剂组合物的制备

将实施例1中制备的-nco组分和实施例2中制备的-oh组分混合。

使用50ml双筒在约23℃的温度下进行混合。

实施例4:性能评估

蠕变测试:将组合物通过静态混合器从两组分料筒(一方面包括-oh组分,另一方面包括-nco组分)中挤出,以垂直沉积带有十字的珠截面为1厘米,长度为10至20厘米。

目视检查珠,看是否发生蠕变(珠的尺寸稳定性)。

适用期:根据以下方案,使用医用木质舌铲或压舌器(150mm×19mm×1.5mm,圆形末端)在坩埚中估算该时间:

-oh和-nco组分预先稳定在23℃。以1/1的体积比称出10g的所述-nco和-oh组分的混合物。

适用期是指没有观察到粘合剂进一步转移到木铲上的时间(没有更多的线束)。通过从理论适用期的50%开始定期将新刮铲浸入1mm的混合物中来进行评估。

固有的机械性能测试是根据标准iso37(2012)进行的

通过拉伸试验的断裂伸长率的测定是根据下述方案进行的。

测量的原理在于,在拉伸试验设备中,以可移动钳口以10mm/min的恒定速度移动,绘制由交联组合物组成的标准试样,并记录试样断裂时施加的拉伸应力(以mpa为单位)以及试样的伸长率(以%为单位)。标准试样是哑铃形的,如国际标准iso37所示。哑铃的狭窄部分的长度为20毫米,宽度为4毫米,和厚度为3-4毫米。

粘附力测试是根据标准iso4587(2003)进行的

在测试之前,将测试样本在23℃和50%相对湿度的空调室内进行至少7天的调整。在粘合剂粘合之前,将组合物在23±1℃下储存至少24小时。

将该组合物在23℃下调整,并用双料筒辊(two-cartridgegun)在25.0×12.5mm²的厚度为1.0mm(用楔形厚度调整)上沉积到一个试样的末端。将另一个试样放置在第一个试样的轴线上,并将组件牢固地压在一起。使用夹具将每个测试样品保持七天的交联。

在23℃和50%rh(相对湿度)下交联7天后,使用拉伸试验机以10mm/分钟进行拉伸试验。进行了五次测量,并计算出平均值。

肖氏a和d硬度

肖氏a和d硬度是根据标准iso7619测量的。

将组合物倒入至少5mm深的聚乙烯胶囊中。交联在23℃和50%rh下进行7天。在15秒后记录所选硬度计(a或d)的测量值。进行两次测量,并计算平均值。

下表2总结了制备的组合物获得的性能:

在oh和nco组分混合后,根据本发明的组合物有利地导致在涂覆后,特别是在垂直位置没有蠕变。

另外,该组合物有利地提供了具有良好的机械和粘合性能的粘合密封。

所示的组合物有利地允许非常快速地增加内聚力(非常短的适用期)和高的肖氏a和d硬度,有利地使得可以处理和/或打磨和/或切割在施用后迅速获得的组件。

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