将低游离单体预聚物与二醇型固化剂（例如，1，4- 丁二醇或HQEE (氢醌-双_(2_羟乙基） 醚））以约0. 95至约1. 10 (或以另一种方式表述，95%至110%的化学计量比）的异氰酸酯 基与羟基的摩尔比例混合。例如，约0.97至约1.05(或97%至105%的化学计量比）的摩 尔比例。
[0060] 总体而言，本发明的TPU展现了优越的机械强度、裤形撕裂强度、剥离撕裂强度 (split tear strength)、低的压缩形变、模量保持以及低的tan 8 (衰减）值。本发明TPU 的物理特性和化学特性的平衡设置典型地还未在其他类似聚氨酯（如其他可商购TPU或铸 塑弹性体型聚氨酯）中发现。例如，本发明的TPU比很多TPU更容易加工（例如，挤出、注 塑模制等），同时展现了在升高的温度下更好的特性保持。这些TPU还显示了对暴露于热老 化和其他环境条件（如，升高的温度暴露于油、水、酸以及碱）的物理特性的较大的抗损失 性。
[0061] 例如，通过将具有约5. 6wt %的可用异氰酸酯基并且含有约0. lwt %或更少的游 离异氰酸酯单体的PPDI/PTMG预聚物与1，4_ 丁二醇反应，在100°C下固化24小时并且然 后在一个双螺杆挤出机中在200°C至230°C下将所获得的聚氨酯挤出来制备本发明的TPU。 将由该TPU制作的注塑模制样品（下表中实例1)与由相同预聚物和固化剂制备的铸塑弹 性体型聚氨酯（CPU)制作的样品（下表中对比实例A)相比较。本发明的TPU样品展示了 比它们的铸塑PUR对应物更高的撕裂强度和更低的压缩形变。应该指出本TPU的更低压缩 形变数据是在比这些铸塑PUR的时间相当更长的时间（70小时对22小时）后测量的。细 节可以在这些实例中找到。
【主权项】
1. 一种热塑性聚氨酯聚合物，该聚合物是通过如下方法获得的：其中通过在150°C或 更高的温度下挤出以热加工一种通过具有按重量计小于1 %的游离多异氰酸酯单体含量的 氨基甲酸酯预聚物与一种固化剂反应生产的聚合物以形成该热塑性聚氨酯聚合物。
2. 根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该氨基甲酸酯预聚物是由一种 多异氰酸酯单体和一种多元醇制备的，该多元醇包含烷基二醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、 聚己内酯多元醇和/或聚碳酸酯多元醇，并且该固化剂包含二醇、三醇、四醇、烯烃多元醇、 聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、二胺或二胺衍生物。
3. 根据权利要求2所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该多异氰酸酯单体包含对亚苯 基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的异构体、六亚甲基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸 酯。
4. 根据权利要求3所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该多异氰酸酯单体包含对亚苯 基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
5. 根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该氨基甲酸酯预聚物具有小于 〇. 5%的游离多异氰酸酯单体含量。
6. 根据权利要求2所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该固化剂包含二醇、三醇和/或 四醇。
7. 根据权利要求6所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该固化剂包含C 2_6二醇、环己烷 二甲醇或氢醌-双-羟乙基醚。
8. 根据权利要求7所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该固化剂包含1-4- 丁烷二醇和 /或氢醌-双-羟乙基醚。
9. 根据权利要求2所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，使用多于一种的预聚物和/或多 于一种的固化剂。
10. 根据权利要求2所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该氨基甲酸酯预聚物是由多于 一种的多元醇和/或多于一种的多异氰酸酯制备的。
11. 根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物，该聚合物是通过如下方法获得的：其 中通过在190°C或更高的温度下挤出以热加工通过具有按重量计小于1 %的游离多异氰酸 酯单体含量的氨基甲酸酯预聚物与一种固化剂反应生产的聚合物以形成该热塑性聚氨酯 聚合物。
12. 根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物，该聚合物是通过如下方法获得的，其 中： i) 将具有小于1%的游离异氰酸酯单体含量的预聚物与一种固化剂在从约50°C至约 150°C的温度下混合以形成一种聚合物，接着是 ii) 将来自i)的聚合物在从约50°C至约200°C的温度下加热约1至约24个小时以获 得一种后固化聚合物， iii) 任选地粒化来自步骤ii)的后固化聚合物以获得一种粒化聚合物，并且 iv) 在一个挤出机中在150°C或更高的温度下加工来自步骤ii)的后固化聚合物或来 自步骤iii)的粒化聚合物， 其中，由一种多异氰酸酯单体和一种多元醇制备该氨基甲酸酯预聚物，该多异氰酸酯 单体包含对亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的异构体、六亚甲基二异氰酸酯或二环己 基甲烷二异氰酸酯，该多元醇为烷基二醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和/ 或聚碳酸酯多元醇，并且该固化剂包含二醇、三醇、四醇、烯烃多元醇、聚醚多元醇、聚酯多 元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、烯烃多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯 多元醇、聚碳酸酯多元醇、二胺或二胺衍生物。
13. 根据权利要求12所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该多异氰酸酯单体包含对亚 苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的异构体、六亚甲基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰 酸酯。
14. 根据权利要求12所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该固化剂包含C 2_6二醇、环己 烷二甲醇或氢醌-双-羟乙基醚。
15. 根据权利要求12所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，将多于一种的预聚物和/或多 于一种的固化剂在步骤i)中混合，和/或使用多于一种的多元醇和/或多于一种的多异氰 酸酯来制备一种或多种预聚物。
16. -种用于制备根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物的方法，其中，将一种具 有小于1%的游离异氰酸酯单体浓度的预聚物和一种固化剂直接进料到一个挤出机中，混 合并且反应，然后在150°C或更高的温度下挤出， 其中，该氨基甲酸酯预聚物是由一种多异氰酸酯单体和一种多元醇来制备的，该多异 氰酸酯单体包含对亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的异构体、六亚甲基二异氰酸酯或 二环己基甲烷二异氰酸酯，该多元醇包含烷基二醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多 元醇和/或聚碳酸酯多元醇，并且该固化剂包含二醇、三醇、四醇、二胺或二胺衍生物。
17. 根据权利要求16所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该多异氰酸酯单体包含对亚 苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的异构体、六亚甲基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰 酸酯。
18. 根据权利要求16所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，该固化剂包含C 2_6二醇、环己 烷二甲醇或氢醌-双-羟乙基醚。
19. 根据权利要求16所述的热塑性聚氨酯聚合物，其中，使用多于一种的预聚物、多于 一种的固化剂、多于一种的多元醇和/或多于一种的多异氰酸酯。
20. -种用于制备热塑性聚氨酯聚合物的方法，其中，通过在150°C或更高的温度下挤 出以加工一种通过将具有按重量计小于1%的游离多异氰酸酯单体含量的氨基甲酸酯预聚 物与一种固化剂反应生产的聚合物以形成该热塑性聚氨酯聚合物。
21. -种包含根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物的薄膜、球粒、片材、纤维或 丰吴制品。
22. 包含根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯聚合物的鞋类、防护装备、医疗设备、软 管、管件、管道、泵、带条J却轮、轮、滚轮、轮胎、带、阀、窗、门、密封件、衬垫、织物、绝缘物、连 接件、容器、器具壳体、高尔夫球、高尔夫球杆、采矿筛、或其零件。
23. -种包含根据权利要求12所述的热塑性聚氨酯聚合物的薄膜、球粒、片材、纤维或 丰吴制品。
24. 包含根据权利要求12所述的热塑性聚氨酯聚合物的鞋类、防护装备、医疗设备、软 管、管件、管道、泵、带条J却轮、轮、滚轮、轮胎、带、阀、窗、门、密封件、衬垫、织物、绝缘物、连 接件、容器、器具壳体、高尔夫球、高尔夫球杆、采矿筛、或其零件。
【专利摘要】使用低游离异氰酸酯单体(LF)预聚物制作的热塑性聚氨酯(TPU)，例如具有低的游离异氰酸酯含量的基于对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)的预聚物，具备独特的性能特征，这些特征包括优越的撕裂强度、低的压缩形变、以及多个物理特性的优越的总体平衡，这些物理特性包括高温机械强度。
【IPC分类】C08G18-73, C08G18-48, C08G18-10, C08G18-42, C08G18-44, C08G85-00, C08G18-76, C08G18-75
【公开号】CN104755521
【申请号】CN201480002815
【发明人】诸振亚, R·O·罗森伯格
【申请人】科聚亚公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年4月28日
【公告号】CA2883989A1, US20140342110, WO2014186111A2, WO2014186111A3