聚氨酯结构粘合剂的制作方法_3

文档序号:8227177阅读:来源:国知局
1,3,5_三甲基苯三异氰酸酯。
[0072] 所述单体二异氰酸酯或三异氰酸酯的合适的低聚物、聚合物和衍生物特别源 自MDI、TDI、HDI和IPDI。其中特别合适的是市售获得的类型,特别是HDI-缩二脲例如 Desmodur? N 100 和 N 3200(来自 Bayer)、T〇l〇nate_? HDB 和 HDB-LV(来自 Rhodia) 和Duranate? 24A-100(来自 Asahi Kasei);HDi-异氰脲酸醋,例如Desmodur? N3300、N 3600 和 N 3790BA(均来自 Bayer)、Tolonate'? HDT、HDT-LV 和 HDT-LV2(来 自 Rhodia)、Duranate? TPA-100 和 THA-100 (来自 Asahi Kasei)和 Coronate? (来自 Nippon Polyurethane) ;HDI_ 脲二酮例如Desmodur? N 3400(来自 Bayer); HDI-亚氨基氧杂二嗪二酮例如Desmodur? XP 2410 (来自Bayer) ;HDI_脲基甲酸 酯例如Desmodur? vp ls 2102(来自Bayer) ;iroi-异氰脲酸酯,例如溶液形式的 Desmodur? z 4470(来自 Bayer)或固体形式的 Vestan'at? T1890/100(来自 Degussa) ;TDI_低聚物例如Desmodur? IL(来自Bayer);以及经混合的基于TDI/HDI 的异氰脲酸酯,例如Desmodur? HL(来自Bayer)。还特别适合的为在室温下为液体 形式的MDI (所谓的"改性MDI "),其为MDI与MDI-衍生物(例如特别是MDI-碳化二亚胺 或MDI-脲酮亚胺或MDI-氨基甲酸酯)的混合物,已知为如下商标名:例如Desmodur? ⑶、Desmodur? pf、Desmodur? pc(均来自 Bayer)或 Isonate? M 143(来自 Dow),以及MDI和MDI-同系物(聚合的MDI或PMDI)的混合物,以如下商标名获得:例如 Desmodur? VL、Desmodur? UDesmodiu*1? vl Rio、Desmodur? vl R20、 Desmodur? vh 2〇N和Desmodur? vks 2〇F(均来自 Bayer)、Isonate?M 309、 Voranate?M 229 和v〇ranate?M 580(均来自 Dow)或Lupranat? M l〇R(来自 BASF)。上述低聚的多异氰酸酯在实践中通常表示具有不同低聚度和/或化学结构的物质 的混合物。其优选具有2. 1至4. 0的平均NC0-官能度。
[0073] 优选作为多异氰酸酯B1的是在室温下为液体形式的MDI。其特别为所谓的聚合的 MDI以及具有一定比例的低聚物或其衍生物的MDI。所述液体形式的MDI的MDI ( = 4, 4' -、 2, 4' -和2, 2' -二苯甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物)含量特别是50至95重 量%,特别是60至90重量%。
[0074] 特别优选作为多异氰酸酯B1的是聚合的MDI和特别是在室温下为液体的包含一 定比例的MDI-碳化二亚胺或其加合物的MDI-类型。
[0075] 使用所述多异氰酸酯B1获得特别良好的加工性能和特别高的强度。
[0076] 聚氨酯聚合物B2具有优选50 - 95质量百分比,特别是70 - 90质量百分比的聚氧 化亚烷基单元,特别优选聚氧化亚乙基单元和/或聚氧化亚丙基单元,特别是聚氧化亚丙 基单元。这样的聚氨酯聚合物具有低粘度并且能够获得良好的伸展性。
[0077] 聚氨酯聚合物B2具有优选1,000至20, 000g/mol,特别优选2, 000至10, 000g/mol 的平均分子量。
[0078] 聚氨酯聚合物B2具有优选在1. 7至3,特别是1. 8至2. 5范围内的平均NC0-官能 度。这样的聚氨酯聚合物能够获得在经固化状态下的良好的加工性能和良好的机械性能。
[0079] 特别优选地,聚氨酯聚合物B2具有在2. 05至2. 5范围内的平均NC0-官能度。所 述聚氨酯聚合物能够获得良好的伸展性和高强度。
[0080] 聚氨酯聚合物B2具有优选1至10重量%,特别优选1至5重量%的游离异氰酸 酯基团含量。
[0081] 聚氨酯聚合物B2的氨基甲酸酯基团和游离异氰酸酯基团优选源自4, 4'-二苯甲 烷二异氰酸酯。因此在粘合剂固化时获得特别良好的硬链段并且因此获得特别高的强度。
[0082] 合适的具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物B2通过至少一种多异氰酸酯与至少 一种多元醇的反应获得。反应可以这样进行:多元醇和多异氰酸酯通过常见方法,例如在 50°C至KKTC的温度下,任选伴随使用合适的催化剂进行反应,其中多异氰酸酯以这样的剂 量加入,使得其异氰酸酯基团相比于多元醇的羟基以化学计量过量存在。有利地,多异氰酸 酯以这样的剂量加入,使得保持1. 3至5、特别是1. 5至3的NC0/0H-比例。"NC0/0H-比例" 被理解为所使用的异氰酸酯基团的数目与所使用的羟基的数目的比例。
[0083] 适合作为用于制备聚氨酯聚合物B2的多元醇的特别是如下市售多元醇或其混合 物:
[0084] -聚氧化亚烷基多元醇,也被称为聚醚多元醇或低聚醚醇,其为环氧乙烷、1,2-环 氧丙烷、1,2-或2, 3-环氧丁烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃或其混合物在任选借助于具有两 个或多个活性氢原子的起始剂分子的情况下聚合的聚合产物,所述起始剂分子例如为水、 氨或具有多个0H-或NH-基团的化合物,例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二 醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇、异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二 醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、^^一烷二醇、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、双酚A、氢化双酚A、 1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、苯胺,以及上述化合物的混合物。可以 使用例如借助于所谓的双金属氰化物络合催化剂(DMC-催化剂)制备的具有低不饱和度 (根据ASTM D-2849-69测量并且用毫当量不饱和度/克多元醇(mEq/g)表示)的聚氧化 亚烷基多元醇,也可以使用例如借助于阴离子型催化剂(例如NaOH、KOH、CsOH或碱金属醇 盐)制备的具有更高不饱和度的聚氧化亚烷基多元醇。
[0085] 特别合适的为聚氧化亚烷基二醇或聚氧化亚烷基三醇,特别是聚氧化亚乙基和聚 氧化亚丙基的二醇和三醇。
[0086] 特别合适的为不饱和度小于0. 02mEq/g并且分子量在1000 - 30000g/mol范围内 的聚氧化亚烷基二醇和三醇,以及分子量为400 - 8000g/mol的聚氧化亚丙基二醇和三醇。
[0087] 特别合适的为所谓的环氧乙烧-封端("EO-封端",ethylene oxide-endcapped) 的聚氧化亚丙基多元醇。
[0088] -苯乙烯-丙烯腈-或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯接枝的聚醚多元醇。
[0089] -根据已知方法(特别是羟基羧酸的缩聚或脂族和/或芳族聚羧酸与二元或多元 醇的缩聚)制备的聚酯多元醇,也被称为低聚酯醇。
[0090] 特别适合作为聚酯多元醇的为通过二元至三元(特别是二元)醇与有机二羧酸 或三羧酸(特别是二羧酸)或其酸酐或酯制备的那些,所述二元至三元醇例如为乙二醇、 二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4- 丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-己二醇、 1,6_己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,12-羟基硬脂醇、1,4-环己 烷二甲醇、二聚脂肪二醇(二聚二醇)、羟基特戊酸新戊二醇酯、甘油、1,1,1-三羟甲基丙 烷或上述醇的混合物,所述有机二羧酸或三羧酸或其酸酐或酯为例如琥珀酸、戊二酸、己二 酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻 苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、二甲基对苯二酸酯、六氢邻苯二甲酸、 偏苯三酸和偏苯三酸酐、或上述酸的混合物,以及由内酯和起始剂制备的聚酯多元醇,所述 内酯例如为e -己内酯,所述起始剂例如为上述二元醇或三元醇。
[0091] 特别合适的聚酯多元醇为聚酯二元醇。
[0092] -聚碳酸酯多元醇,例如通过例如上述(为了构建聚酯多元醇所使用的)醇与碳 酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或碳酰氯的反应获得的那些。
[0093] 一带有至少两个羟基的嵌段共聚物,所述嵌段共聚物具有至少两个不同的具有上 述类型的聚醚、聚酯和/或聚碳酸酯结构的嵌段,特别是聚醚聚酯多元醇。
[0094] 一聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇。
[0095] 一多羟基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,特别是蓖麻油;或者通过天然脂肪 和油的化学改性获得的(所谓的油脂化学的)多元醇,例如通过不饱和油的环氧化和之后 的用羧酸或醇开环获得的环氧聚酯或环氧聚醚,或通过不饱和油的加氢甲酰化和氢化获得 的多元醇;或由天然脂肪和油通过分解过程(例如醇解或臭氧分解)和所获得的分解产物 或其衍生物的之后的化学键接(例如通过酯交换或二聚)获得的多元醇。天然脂肪和油的 合适的分解产物特别是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯,特别是甲基酯(FAME),所述甲基酯 (FAME)可以例如通过加氢甲酰化和氢化衍生成羟基脂肪酸酯。
[0096] 一聚烃多元醇,也
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