聚氨酯复合材料及其制备方法_2

文档序号:9446807阅读:来源:国知局
基马来酸锡、二辛基二己酸锡、或它们的混合物。所述催化剂的用 量为0.OOl-lOwt. %,基于异氯酸醋反应性组分的总重量按lOOwt. %计。
[0037] 当用于本发明时,活性帰键是指能发生自由基聚合反应的帰键,其不包括包含在 芳环中的帰键。
[0038] 在本发明中,所述聚氨醋预制模制体是将聚氨醋组合物混合后的产物,其可W通 过本领域已知的塑料加工方法,例如德注、压制、社制或挤压成所需的形状,再将该预制模 制体固化W制备聚氨醋复合材料。在本发明一些优选的实施例中,所述形状可W为片状、 条状、带状或团状。聚氨醋组合物在混合后,其中的异氯酸醋基团与异氯酸醋反应性基团 (例如居基)就开始发生聚氨醋加成聚合反应,在固化步骤之前,加成聚合反应可W是部分 完成或全部完成。在常温条件下,所述聚氨醋预制模制体内的活性帰键保持稳定,不会发生 明显的自由基聚合反应。只有在一定的条件,例如加热,预制模制体内的大量的活性帰键才 会发生自由基聚合反应,使所述聚氨醋预制模制体产生交联固化,得到聚氨醋复合材料。送 种帰键的稳定性保证了所述聚氨醋预制模制体的长期稳定性,有利于所述聚氨醋预制模制 体储存和运输。
[0039] 在本发明的一些实施例中,聚氨醋预制模制体是具有至少30000mPa?S的粘度 (25t〇或呈半固体状的混合物。在本发明另一些优选的实施例中,聚氨醋预制模制体可W 在5-45C的温度下存储超过24小时,优选超过30天,其物理和化学性质不发生明显的变 化,并且仍然可W用于制备性能良好的聚氨醋复合材料。
[0040] 可用作本发明聚氨醋树脂组合物的组分A)的有机多异氯酸醋包括有机二异氯酸 醋,其可W是已知用于制备聚氨醋的任何脂族、脂环族或芳族异氯酸醋。其实例包括但不限 于;2, 2'-、2,4-和4,4'-二苯基甲焼二异氯酸醋;单体型二苯基甲焼二异氯酸醋和具有更 多环的二苯基甲焼二异氯酸醋同系物的混合物(聚合MDI);异佛尔丽二异氯酸醋(IPDI) 或其低聚物;甲苯二异氯酸醋(TDI),例如甲苯二异氯酸醋异构体如甲苯-2,4-或2,6-二 异氯酸醋,或者其混合物;四亚甲基二异氯酸醋或其低聚物;六亚甲基二异氯酸醋(皿I)或 其低聚物;蔡二异氯酸醋(NDI)或其混合物。
[0041] 在本发明实施例中,有机多异氯酸醋包括基于二苯基甲焼二异氯酸醋的异氯酸 醋,尤其是包含聚合MDI的郝些。有机多异氯酸醋的官能度优选为1.9-3. 5,特别优选 2. 0-2. 8。有机多异氯酸醋粘度优选为5-600mPas,特别优选10-300mPas,在25°C下根据DIN 53019-1-3 测定。
[0042] 有机多异氯酸醋还可多异氯酸醋预聚物形式使用。送些多异氯酸醋预聚物 可W通过使过量的上述有机多异氯酸醋与具有至少两个异氯酸醋反应性的基团的化合物 在例如30-10(TC,优选约8(TC的温度下反应获得。本发明多异氯酸醋预聚物的NC0含量 优选为12-33wt. %,特别优选20-32wt. %。本领域技术人员熟知具有至少两个异氯酸醋 反应性基团的化合物,例如在《塑料手册》第3. 1章中的说明("KunststofThan化uch,7, Polyurethanes",CarlHanser-Verlag,第3版,1993)。将该文献的全部内容W引用的方式 合并入本文。
[0043] 本发明的聚氨醋组合物的异氯酸醋反应性组分B)还包含一种或多种有机多元 醇bl),所述有机多元醇的分子量为350-10000,含量为15-85wt. %,优选为30-70wt. %, 基于所述异氯酸醋反应性组分的重量按lOOwt. %计。所述有机多元醇的居值为10-400mg 1((^/邑,优选为28-35〇111邑1((^/邑;官能度为1-4,优选为1.5-3,更优选为1.8-2.5;所述有 机多元醇含量为15-85wt. %,优选为30-70wt. %,基于所述异氯酸醋反应性组分的重量按 lOOwt. %计。
[0044] 所述有机多元醇可W为本领域中常用于制备聚氨醋的有机多元醇,包括但不限 于;聚離多元醇、聚離碳酸醋多元醇、聚醋多元醇、聚碳酸醋二醇、植物油多元醇或其组合。
[0045] 所述聚離多元醇可W通过已知的工艺过程制备,例如,在催化剂存在下,由帰姪氧 化物与起始剂反应制得。所述的催化剂,优选但不限于碱性氨氧化物、碱性醇盐、五氯化錬、 氣化测合己離、或它们的混合物。所述的帰姪氧化物,优选但不限于四氨巧喃、环氧己焼、环 氧丙焼、1,2-环氧了焼、2, 3-环氧了焼、氧化苯己帰、或它们的混合物,特别优选环氧己焼 和/或环氧丙焼。所述的起始剂,优选但不限于多居基化合物或多胺基化合物,所述多居 基化合物,优选但不限于水、己二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、H居甲基丙焼、甘 油、双酪A、双酪S或它们的混合物,所述多胺基化合物,优选但不限于己二胺、丙二胺、了二 胺、己二胺、二亚己基H胺、甲苯二胺或它们的混合物。聚離多元醇还可W为不饱和聚離多 元醇。
[0046] 所述聚離碳酸醋多元醇也可W用于本发明,所述聚離碳酸醋多元醇可W通过使用 双金属氯化物催化剂使二氧化碳和环氧焼化物在包含活性氨的起始物上加成而制备。
[0047] 所述聚醋多元醇,由二元駿酸或二元駿酸酢与多元醇反应制得。所述的二元駿酸, 优选但不限于含2-12个碳原子的脂肪族駿酸,所述含2-12个碳原子的脂肪族駿酸,优选但 不限于了二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基駿酸、顺了帰二 酸、反了帰二酸、邻苯二甲酸、异献酸、对苯二酸、或它们的混合物。所述的二元駿酸酢,优选 但不限于邻苯二甲酸酢、四氯苯酢、马来酸酢、或它们的混合物。所述的与二元駿酸或二元 駿酸酢反应的多元醇,优选但不限于己二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、 1,3-甲基丙二醇、1,4-了二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,10-癸二醇、丙S醇、 H居甲基丙焼、或它们的混合物。所述的聚醋多元醇,还包括由内醋制备的聚醋多元醇。所 述由内醋制备的聚醋多元醇,优选但不限于,e-己内醋。
[0048] 所述的聚碳酸醋二醇,可W由二元醇与二姪基碳酸醋或二芳基碳酸醋或光气反应 制得。所述的二元醇,优选但不限于1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-了二醇、1,5-戊二醇、 1,6-己二醇、二甘醇、H聚甲醒二醇、或它们的混合物。所述的二姪基碳酸醋或二芳基碳酸 醋,优选但不限于二苯基碳酸醋。
[0049] 当用于本发明时,基于植物油的多元醇包括植物油、植物油多元醇或其改性产物。 植物油是由不饱和脂肪酸和甘油制备的化合物或者是从植物的果实、种子、胚芽中提取油 月旨,优选但不限于花生油、豆油、亚麻油、藍麻油、菜子油、踪搁油。所述植物油多元醇,是由 一种或几种植物油起始的多元醇。合成植物油多元醇的起始剂包括但不限大豆油、踪搁 油、花生油、低芥酸菜子油和藍麻油。植物油多元醇的起始剂可通过裂解、氧化或醋交换等 工艺引入居基,再通过本领域技术人员熟知的制备有机多元醇的工艺制备相应的植物油多 元醇。
[0050]本领域技术人员熟知居值的测量方法,例如在化ubenW巧1,Methodender OrganischenChemie,vol.XIV/2MakromolekulareStoffe,p.17,GeorgThiemeVerlag; Stuttgartl963中所公开的。将该文献的全部内容W引用的方式合并入本文中。
[0051]当用于本发明时,除非另外指明,有机多元醇的官能度、居值均是指平均官能度和 平均居值。
[0052] 在本发明的实施例中,异氯酸醋反应性组分还包含一种或多种具有式(I)结构的 化合物b2)
[0053]
[0054] 其中,Ri选自氨、甲基或己基;Rz选自具有2-6个碳原子的亚烷基;n为选自1-6的 整数。
[0055] 在本发明优选的实施例中,R2选自亚己基、亚丙基、亚了基、亚戊基、1-甲基-1, 2- 亚己基、2-甲基-1,2-亚己基、1-己基-1,2-亚己基、2-己基-1,2-亚己基、1-甲基-1, 3- 亚丙基、2-甲基-1,3-亚丙基、3-甲基-1,3-亚丙基、1-己基-1,3-亚丙基、2-己基-1, 3- 亚丙基、3-己基-1,3-亚丙基、1-甲基-1,4-亚了基、2-甲基-1,4-亚了基、3-甲
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