快速回复的软质热塑性聚氨酯的制作方法_2

文档序号:9583184阅读:来源:国知局
已内醋聚醋多元醇的数均分子量为2000-3000。
[0039] 在一些实施方案中,用于制备TPU的多元醇组分还包括一种或多种其它多元醇。 合适的其它多元醇的实例包括聚酸多元醇、聚碳酸醋多元醇、聚硅氧烷多元醇、非聚已内醋 聚醋多元醇或其任意组合。在其它实施方案中,用于制备TPU的多元醇组分不含一种或多 种运些其它多元醇,和在一些实施方案中多元醇组分基本由上述聚已内醋聚醋多元醇组 成。在其它实施方案中,用于制备TPU的多元醇组分不含聚酸多元醇。
[0040]运些任选的其它多元醇也可描述为径基封端的中间体。当存在时,它们可包括一 种或多种径基封端的非聚已内醋聚醋、一种或多种径基封端的聚酸、一种或多种径基封端 的聚碳酸醋、一种或多种径基封端的聚硅氧烷或其混合物。
[0041]合适的径基封端的非聚已内醋聚醋中间体包括具有约500至约10, 000、约700至 约5, 000或约700至约4, 000的数均分子量(Μη)和通常具有通常小于1. 3或小于0. 5的酸 值的线性非聚已内醋聚醋。分子量通过检验末端官能团而测定且设及数均分子量。聚醋中 间体可通过如下方法制备:(1) 一种或多种二醇与一种或多种二簇酸或酢的醋化反应,或 者(2)醋交换反应,即一种或多种二醇与二簇酸醋的反应。通常超过多于1摩尔的二醇:酸 摩尔比是优选的,W得到具有优势末端径基的线性链。所需聚醋的二簇酸可W为脂族、环脂 族、芳族或其组合。可单独或W混合物使用的合适二簇酸通常具有总计4-15个碳原子,且 包括:班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烧二酸、间苯二甲酸、 对苯二甲酸和环己烧二簇酸等。也可使用W上二簇酸的酢,例如邻苯二甲酸酢或四氨邻苯 二甲酸酢等。己二酸通常是优选的酸。反应形成理想的非聚己内醋聚醋中间体的二醇可W 为脂族、芳族或其组合,包括上文在增链剂部分中描述的二醇中的任一种,且具有总计2-20 或2-12个碳原子。合适的实例包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-下二醇、1,4-下 二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-环己烧二甲醇、十亚甲基 二醇、十二亚甲基二醇及其混合物。
[0042]合适的径基封端的聚酸中间体包括衍生自具有总计2-15个碳原子的二醇或多元 醇的聚酸多元醇。在一些实施方案中,使二醇或多元醇与含有具有2-6个碳原子的氧化締, 通常是氧化乙締或氧化丙締或其混合物的酸反应。例如径基官能聚酸可通过首先使丙二醇 与氧化丙締反应,其后随后与氧化乙締反应而制备。由氧化乙締产生的伯径基比仲径基更 具反应性,因此是优选的。有用的商业聚酸多元醇包括包含与乙二醇反应的氧化乙締的聚 (乙二醇)、包含与丙二醇反应的氧化丙締的聚(丙二醇)、包含与四氨巧喃反应的水的聚 (四亚甲基二醇)(PTMEG)。在一些实施方案中,聚酸中间体包括PTMEG。合适的聚酸多元醇 还包括氧化締的聚酷胺加合物,并且可包括例如包含乙二胺和氧化丙締的反应产物的乙二 胺加合物、包含二亚乙基Ξ胺与氧化丙締的反应产物的二亚乙基Ξ胺加合物和类似聚酷胺 类型的聚酸多元醇。共聚酸也可用于本文所述技术。典型的共聚酸包括THF与氧化乙締或 THF与氧化丙締的反应产物。运些可作为嵌段共聚物化lyTHFΒ和无规共聚物聚THFR由 BASF得到。各种聚酸中间体通常具有如通过检验末端官能团而测定的数均分子量(Μη),其 为大于约700,例如约700至约10, 000、约1000至约5000,或者约1000至约2500的平均 分子量。在一些实施方案中,聚酸中间体包括两种或更多种不同分子量聚酸的共混物,例如 2000Μ。和 1000Μ。PTMEG的共混物。
[0043]合适的径基封端聚碳酸醋包括通过二醇和碳酸醋反应而制备的那些。通过引用 将美国专利No. 4, 131,731关于径基封端的聚碳酸醋及其制备的公开内容并入本文中。运 类聚碳酸醋通常为线性的且具有末端径基,基本不含其它末端基团。必要反应物为二醇和 碳酸醋。合适的二醇选自含有4-40,或者甚至4-12个碳原子的环脂族和脂族二醇,和每 分子含有2-20个烷氧基的聚氧化締二醇,其中各烷氧基含有2-4个碳原子。合适的二醇 包括含有4-12个碳原子的脂族二醇,例如1,4-下二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二 醇、1,6-2, 2, 4-Ξ甲基己二醇、1,10-癸二醇、氨化二亚油基二醇、氨化二油基二醇;和环脂 族二醇,例如1,3-环己二醇、1,4-二径甲基环己烧、1,4-环己二醇、1,3-二径甲基环己烧、 1,4-内亚甲基-2-径基-5-径甲基环己烧和聚亚烷基二醇。用于反应中的二醇取决于最 终产物中所需的性能可W为单一二醇或者二醇的混合物。径基封端的聚碳酸醋中间体通常 为本领域和文献中已知的那些。合适的碳酸醋选自含有5-7元环的碳酸亚烷基醋。用于本 文中的合适碳酸醋包括碳酸亚乙醋、碳酸Ξ亚甲醋、碳酸四亚甲醋、碳酸1,2-亚丙醋、碳酸 1,2-亚下醋、碳酸2, 3-亚下醋、碳酸1,2-亚乙醋、碳酸1,3-亚戊醋、碳酸1,4-亚戊醋、碳 酸2, 3-亚戊醋和碳酸2, 4-亚戊醋。适于本文中的还有碳酸二烷基醋、环脂族碳酸醋和碳 酸二芳基醋。碳酸二烷基醋可在各烷基中含有2-5个碳原子,其具体实例为碳酸二乙醋和 碳酸二丙醋。环脂族碳酸醋,尤其是二环脂族碳酸醋可在各环结构中含有4-7个碳原子,且 可存在运类结构中的一个或两个。当一个基团为环脂族时,另一个可W为烷基或芳基。另 一方面,如果一个基团为芳基,则另一个可W为烷基或环脂族。各芳基中可含有6-20个碳 原子的合适碳酸二芳基醋的实例为碳酸二苯醋、碳酸二甲苯醋和碳酸二糞基醋。
[0044] 合适的聚硅氧烷多元醇包括α-Ω-径基或胺或簇酸或硫醇或环氧基封端的聚娃 氧烧。实例包括用径基或胺或簇酸或硫醇或环氧基封端的聚(二甲基硅氧烷)。在一些实 施方案中,聚硅氧烷多元醇为径基封端的聚硅氧烷。在一些实施方案中,聚硅氧烷多元醇具 有300-5000或400-3000的数均分子量。
[0045] 聚硅氧烷多元醇可通过聚硅氧烷氨化物与脂族多元醇或聚氧化締醇之间的脱氨 反应W将醇类径基引入聚硅氧烷骨架上而得到。合适的实例包括α-Ω-径丙基封端的聚 (二甲基硅氧烷)和α-Ω-氨基丙基封端的聚(二甲基硅氧烷),二者都是市售的材料。其 它实例包括聚(二甲基硅氧烷)材料与聚(氧化締)的共聚物。
[0046] 在一些实施方案中,用于制备TPU的多元醇组分还包括(或基本由其组成,或甚至 由其组成)聚已内醋聚醋多元醇和一种或多种选自聚酸多元醇、聚碳酸醋多元醇、聚娃氧 烧多元醇、非聚已内醋聚醋多元醇或其任意组合的其它多元醇。
[0047] 在一些实施方案中,热塑性聚氨醋利用基本由聚已内醋聚醋多元醇组成的多元醇 组分制备。在一些实施方案中,热塑性聚氨醋利用由聚已内醋聚醋多元醇组成的多元醇组 分制备。 阳〇4引增链剂
[0049] 本文所述TPU组合物使用:(C)包含至少一种通式册-(邸2)Χ-0Η的二醇增链剂的 增链剂组分制备,其中X为9-16的整数。在其它实施方案中,X为9-12的整数。在其它实 施方案中,X为9或12的整数。 阳化0] 有用的二醇增链剂包括1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-^^一烧二醇、1,12-十二 烧二醇或其组合。在一些实施方案中,增链剂组分包括(或基本由其组成,或甚至由其组 成)1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-^^一烧二醇、1,12-十二烧二醇或其组合。在一些实 施方案中,增链剂组分包括(或基本由组成,或甚至由其组成)1,9-壬二醇、1,12-十二烧二 醇或其组合。
[0051] 在一些实施方案中,增链剂组分还可包括一种或多种其它增链剂。不对运些其它 增链剂作过多限制,并可包括二醇(除上述那些之外)、二胺及其组合。
[0052] 合适的其它增链剂包括较小的多径基化合物,例如具有2-20,或者2-12,或者 2-10个碳原子的较低级脂族或短链二醇。合适的实例包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙 二醇、1,4-下二醇度DO)、1,6-己二醇(皿0)、1,3-下二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-环 己烧二甲醇(CHDM)、2, 2-双[4-(2-径基乙氧基)苯基]丙烷(肥PP)、六亚甲基二醇、庚二 醇、壬二醇、十二烧二醇、乙二胺、下二胺、六亚甲基二胺和径乙基间苯二酪(肥时等及其混 合物。在一些实施方案中,增链剂包括抓0、皿0或其组合。在一些实施方案中,增链剂包括 抓0。可使用其它二醇,例如芳族二醇,但在一些实施方案中,本文所述TPU基本不含或者甚 至完全不含运类材料。
[0053] 在一些实施方案中,其它增链剂包括环增链剂。合适的实例包括CHDM、肥PP、肥R 及其组合。在一些实施方案中,其它增链剂包括芳族环增链剂,例如肥PP、肥R或其组合。 在一些实施方案中,其它增链剂包括脂族环增链剂,例如CHDM。在一些实施方案中,其它增 链剂基本不含,或甚至完全不含芳族增链剂,例如芳族环增链剂。在一些实施方案中,其它 增链剂基本不含,或甚至完全不含聚硅氧烷。
[0054] 热塑性聚氨醋组合物
[0055] 本文所述组合物为TPU组合物。它们包含一种或多种TPU。运些TPU通过使如下 组分反应而制备:a)上述多异氯酸醋组分;b)上述包含至少一种聚已内醋聚醋多元醇的多 元醇组分讯C)上述包括至少一种通式册-(CH2)x-0H的二醇增链剂的增链剂组分,其中X 为9至约16的整数。
[0056] 所得TPU的肖氏D硬度小于70,在一些实施方案中小于60,和在其它实施方案中 不大于50,如通过ASTMD2240所测。在其它实施方案中,运些硬度值可适用于总TPU组合 物,即所得TPU组合物的肖氏D硬度小于70,在一些实施方案中小于60,和在其它实施方案 中不大于50。
[0057] 所得TPU也可具有小于36的雾度值,如通过ASTMD1003所测。 阳化引所得TPU也可具有动态机械分析(DMA)值(其回复性能的指征),在1.化ad/s下测得小于0. 1880,和DMA值在10化ad/s下测得小于0. 2660。DMA测试通过在如下条件 下完成动态频率扫描而完成:利用rheometricsARES系统
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