异氰酸酯预聚物组合物以及由其制备的交联的聚氨酯的制作方法_2

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PMDI混合物及任选的增塑剂混合。
[0080] 制备异氯酸醋预聚物组合物的另一个优选方法(2)为方法(1),其中将PMDI(优选 PMDI混合物)、和/或增塑剂与异氯酸醋预聚物的原料混合,或者,如果增塑剂存在于所述组 合物中,则首先将异氯酸醋预聚物与增塑剂混合,然后再与PMDI(优选PMDI混合物)混合。
[0081] 本发明的另一个优选实施方案(10)为交联的热塑性聚氨醋组合物,其基本上包含 W下组分的反应产物:
[0082] 热塑性聚氨醋;
[0083] 权利要求1至7中任一项的异氯酸醋预聚物组合物;W及任选地,
[0084] 附加的物质。
[0085] 另一个优选的实施方案(11)为实施方案(10)的交联的热塑性聚氨醋组合物,其为 纤维的形式,更优选该纤维为烙融纺丝(melts spun),并且甚至更优选其还为弹性的,换句 话说为烙纺弹性纤维。
[0086] 制备实施方案(10)或(11)的交联的热塑性聚氨醋组合物的优选方法(12)包括使 W下组分反应:
[0087] 热塑性聚氨醋;
[0088] 权利要求1至7中任一项的异氯酸醋预聚物组合物;W及任选地,
[0089] 附加的物质。
[0090] 制备实施方案(10)或(11)的交联的热塑性聚氨醋组合物的另一个优选方法(13) 为方法(12),其中将PMDI、和/或增塑剂添加至热塑性聚氨醋、异氯酸醋预聚物、和/或异氯 酸醋预聚物和热塑性聚氨醋的混合物中。
[0091] 制备实施方案(10)或(11)的交联的热塑性聚氨醋组合物的另一个优选方法(14) 为方法(12)或(13),其中将PMDI和/或增塑剂与异氯酸醋预聚物的原料混合,或者,如果增 塑剂存在于所述组合物中,则首先将异氯酸醋预聚物与增塑剂混合,然后再与PMDI混合。原 料用来定义用于产生预聚物的所有材料。
[0092] 制备实施方案(10)或(11)的交联的热塑性聚氨醋的另一个优选方法(15)包括W 下步骤:
[0093] (1)使热塑性聚氨醋在挤出机中于180°C至220°C的溫度下烙化;
[0094] (2)向烙化的热塑性聚氨醋中加入实施方案(1)至(7)中任一项的异氯酸醋预聚物 组合物,并将所得的混合物混合W形成烙体;W及
[00M] (3)使烙体经过在190°C至230°C下加热的喷丝头挤出,W获得烙纺弹性纤维。
[0096] 制备实施方案(10)或(11)的交联的热塑性聚氨醋组合物的另一个优选方法(16) 为方法(15),还包括W下的后续步骤:
[0097] (4)在纤维上喷涂整理油(finish oil),优选所述整理油为矿物油和/或硅油;
[0098] (5)通过线速度m/min为100至lOOOm/min的漉子将纤维卷起;W及
[0099] (6)将纤维在80°C下储存至少15h。
[0100] 本发明的另一部分为如本说明书中所定义的PMDI和/或如本说明书中所定义的增 塑剂在制备如本说明书中所定义的异氯酸醋预聚物组合物或如本说明书中所定义的交联 的热塑性聚氨醋组合物中的用途。
[0101] 热塑性聚氨醋
[0102] 在本发明中,热塑性聚氨醋包含W下组分:
[0103] (a) -种或多种有机二异氯酸醋,
[0104] (b) -种或多种对异氯酸醋呈反应性的化合物,
[0105] (C) 一种或多种扩链剂,优选具有的分子量为60g/mol至499g/mol,W及
[0106] (d)任选地,至少一种催化剂,和/或
[0107] (e)任选地,至少一种助剂,和/或
[0108] (f)任选地,至少一种添加剂。
[0109] 所述热塑性聚氨醋组合物的数均分子量为8*104g/mol至1.8*10 5g/mol,更优选 1.0*l〇5g/mol至 1.5*l〇5g/mol。
[0110] 在本发明中所用的组分(a)、(b)、(c)和任选的组分(d)、(e)和(f)通过下面的实例 进行描述。
[0111] 异氯酸醋
[0112] 合适的且优选的有机二异氯酸醋(a)为常用的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族的 异氯酸醋。其优选的实例包括但不限于Ξ亚甲基二异氯酸醋、四亚甲基二异氯酸醋、五亚甲 基二异氯酸醋、六亚甲基二异氯酸醋、屯亚甲基二异氯酸醋和/或八亚甲基二异氯酸醋、2-甲基五亚甲基1,5-二异氯酸醋、亚下基1,4-二异氯酸醋、2-乙基亚下基1,4-二异氯酸醋、五 亚甲基1,5-二异氯酸醋、1-异氯酸根合-3,3,5-Ξ甲基-5-异氯酸根合甲基环己烧(异佛尔 酬二异氯酸醋,IPDI)、1,4-双(异氯酸根合甲基)环己烧和/或1,3-双(异氯酸根合甲基)环 己烧化XDI)、环己烧1,4-二异氯酸醋、1-甲基环己烧2,4-二异氯酸醋和/或1-甲基环己烧2, 6-二异氯酸醋、二环己基甲烧4,4'-二异氯酸醋、二环己基甲烧2,4'-二异氯酸醋和/或二环 己基甲烧2,2'-二异氯酸醋化12MDI)、二苯基甲烧2,2'-二异氯酸醋、二苯基甲烧2,4'-二异 氯酸醋和/或二苯基甲烧4,4 ' -二异氯酸醋(MDI)、亚糞基1,5-二异氯酸醋(NDI)、甲苯2,4-二异氯酸醋和/或甲苯2,6-二异氯酸醋(TDI)、二苯基甲烧二异氯酸醋、3,3'-二甲基二苯基 二异氯酸醋、1,2-二苯基乙烧二异氯酸醋、亚苯基二异氯酸醋,及其任意组合。二异氯酸醋 为单一的二异氯酸醋或二异氯酸醋的混合物。
[0113] 二苯基甲烧2,2'-二异氯酸醋、二苯基甲烧2,4'-二异氯酸醋和/或二苯基甲烧4, 4'-二异氯酸醋(MDI),和二环己基甲烧4,4'-二异氯酸醋、二环己基甲烧2,4'-二异氯酸醋 和/或二环己基甲烧2,2'-二异氯酸醋化12MDI)是各自优选的实施方案。特别优选二苯基甲 烧2,2 二异氯酸醋、二苯基甲烧2,4 二异氯酸醋和/或二苯基甲烧4,4 二异氯酸醋。
[0114] 在一个特别优选的实施方案中,有机二异氯酸醋(a)为二异氯酸醋混合物,其包含 至少90重量%、更优选至少95重量%、进一步优选至少98重量%的4,4'-二苯基甲烧二异氯 酸醋(4,4'-MDI),并且其余的为其他的二异氯酸醋,优选为2,2'-二苯基甲烧二异氯酸醋 和/或2,4 二苯基甲烧二异氯酸醋。
[0115] 多元醇
[0116] 对异氯酸醋呈反应性的化合物(b)优选为多径基醇(polyhy化ic alcohol)、聚醋 醇(即聚醋多元醇)、聚酸醇(即聚酸多元醇)、和/或聚碳酸醋二醇,对于它们也通常使用统 称"多元醇"。运些多元醇的数均分子量(Μη)为0.5kg/mo 1至8kg/mo 1,优选0.6kg/mo 1至f5kg/ mol,非常优选0.8kg/mol至3kg/mol,特别是Ikg/mol至化g/mol。
[0117] 此外,运些多元醇优选仅具有伯径基基团。所述多元醇特别优选线性径基封端的 多元醇。由于生产方法,运些多元醇通常包含少量的非线性化合物。因此,它们也通常称为 "基本上线性的多元醇"。
[0118] 多元醇为单一的多元醇或多元醇的混合物。在另一个优选的实施方案中,所述多 元醇为两种或更多种多元醇的混合物。在一个优选的实施方案中,其为聚醋多元醇和其他 多元醇(如聚醋多元醇、聚酸多元醇和/或聚碳酸醋二醇)的混合物,作为化合物化)。更优选 聚酸多元醇、W及一种或多种聚酸多元醇的混合物。
[0119] 在多元醇混合物的情况下,至少一种聚醋多元醇的用量为大于40重量%,优选大 于60重量%,更优选大于80重量%且最优选大于90重量%,基于混合物的总重量计。
[0120] 本发明中的聚酸二醇、聚醋二醇和聚碳酸醋二醇为已知的通常用于TPU制备中的 那些。
[0121] 所述聚醋二醇可W基于具有2至12个碳原子、优选4至8个碳原子的二簇酸,其对于 聚醋二醇和多径基醇的制备而言通常是已知的。
[0122] 多径基醇的优选实例为具有2至10个、优选2至6个碳原子的链烧二醇,例如乙二 醇、1,3-丙二醇、1,4-下二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、2,2-二甲基-1,3-丙 二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、和二亚烷基酸二醇如二乙二 醇和二丙二醇。多径基醇的另一个实例为2,2-双巧圣甲基)-1,3-丙二醇和Ξ径甲基丙烷。根 据所需的特性,多径基醇可单独使用或,如果合适,W彼此之间的混合物形式使用。为了保 持多元醇的非常低的玻璃化转变溫度Tg,有利的是,使用基于支化的二醇的聚醋二醇,特别 优选基于3-甲基-1,5-戊二醇和2-甲基-1,3-丙二醇。所述聚醋二醇特别优选基于至少两种 不同的二醇,即通过二簇酸与至少两种不同的二醇的混合物缩合而制备的聚醋二醇。在其 中至少一种为支化的二醇(例如2-甲基-1,3-丙二醇)的二醇混合物的情况下,支化的二醇 的量为大于40重量%,优选大于70重量%,更优选大于90重量%,基于二醇混合物的总重量 计。
[0123] 优选的二簇酸为,例如:脂族二簇酸,如下二酸、戊二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸, 并且优选己二酸;w及芳族二簇酸,如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。所述二簇酸 可单独使用或作为混合物使用,例如W下二酸、戊二酸和己二酸的混合物的形式。同样可W 使用芳族二簇酸和脂族二簇酸的混合物。为了制备聚醋醇,有利的是,使用相应的二簇酸衍 生物如在醇基团中具有1至4个碳原子的二簇酸醋、二簇酸酢或二簇酷氯化物代替二簇酸。 所述聚醋二醇特别优选基于己二酸。在又一个实施方案中,优选基于ε-己内醋的聚醋多元 醇。
[0124] 优选的聚醋多元醇的数均分子量(Μη)在0.5至3kg/mol的范围内、优选0.8kg/mol 至2.5kg/mol、更优选 Ikg/mol 至2kg/mol 且特别是 Ikg/mol。
[0125] 合适的聚酸多元醇可通过使一种或多种在亚烷基基团中具有2至4个碳原子的环 氧烧与含有两个活性氨原子的原料分子反应而制备。典型的环氧烧为环氧乙烧、1,2-环氧 丙烷、表氯醇、W及1,2-环氧下烧和2,3-环氧下烧。优选使用环氧乙烧W及1,2-环氧丙烷和 环氧乙烧的混合物。所述环氧烧可单独使用、连续交替使用或作为混合物使用。典型的原料 分子为,例如水;氨基醇,如N-烷基二乙醇胺;和二醇,优选如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-下二 醇和1,6-己二醇。也可使用原料分子的混合物。优选的聚酸多元醇包括四氨巧喃的含径基 基团的聚合产品。
[0126] 优选使用含径基基团的聚四氨巧喃、W及1,2-环氧丙烷和环氧乙烧的共聚酸多元 醇一一其中大于50%的径基基团为伯径基,优选60至80%,并且其中至少部分的环氧乙烧 为在末端位置的嵌段。
[0127] 最优选的聚酸多元醇为数均分子量在0 .化g/mol至3kg/mol、优选0.8kg/mol至 2.5kg/mo 1、最优选1 kg/mo 1至化g/mo 1的含径基基团的聚四氨巧喃。
[01%]优选的所述多元醇为至少一种聚醋多元醇和至少一种聚酸多元醇的混合物。
[0129] 聚酸多元醇的实例包括但不限于基于通常已知的原料和常规的环氧烧的那些。
[0130] 本发明的多元醇既可W与异氯酸醋反应W制备异氯酸醋预聚物,又可W与异氯酸 醋预聚物反应W制备TPU。
[0131] 用于与异氯酸醋反应W制备异氯酸醋预聚物的优选的多元醇具有的平均官能度 大于2,优选为2.1至3,更优选为2.1至2.7,并且最优选为2.2至2.5。此外,用于与异氯酸醋 预聚物反应W制备TPU的合适的多元醇优选具有的平均官能度为1.8至2.3,优选1.9至2.2, 特别是2。术语"官能度"意指在聚合反应条件下与异氯酸醋反应的基团的数目。
[0132] 扩链剂
[0133] 作为扩链剂(C),可使用通常已知的分子量为60g/mol至499g/mol、优选60g/mol至 400g/mol的脂族、芳脂族、芳族和/或脂环族的化合物,更优选二官能化合物,例如二胺和/ 或在亚烷基基团中具有2至10个碳原子的链烧二醇,特别是1,2-乙二醇、1,4-下二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇,和/或在亚烷基部分中具有2至8个碳原子的二亚烷基-、Ξ亚烷基-、四 亚烷基-、五亚烷基-、六亚烷基-、屯亚烷基-、八亚烷基-、九亚烷基-和/或十亚烷基-^醇, 优选相应的低聚丙二醇和/或聚丙二醇。在优选的实施方案中使用所述扩链剂的混合物。优 选1,4-下二醇、
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