固体可自粘有机聚合物和其使用方法_3

文档序号:8531526阅读:来源:国知局
^^一締-7、N,N-二吗咐基二己基離、N-甲基咪挫、二甲基氨丙基二丙醇胺、双(二甲基 氨丙基)氨基-2-丙醇、四甲基氨基双(丙胺)、(二甲基(氨基己氧基己基))((二甲基 胺)己基)離、S(二甲基氨丙基)胺、二环己基甲基胺、双化N-二甲基-3-氨丙基)胺、 1,2-亚己基嗽晚和甲基-哲己基嗽嗦。
[0039] 适用的含锡催化剂的实例包括辛酸亚锡、二己酸二了基锡、二月桂酸二了基锡、二 硫醇^了基锡、^烷基锡^烷基琉基酸、氧化^了基锡、^硫醇^甲基锡、^异辛基琉基己 酸二甲基锡等。
[0040] 催化剂通常少量使用,例如每100重量份多元醇加聚异氯酸醋0. 0015到5、优选地 0. 01到1重量份。含锡催化剂通常W接近该些范围的下限的的量使用。
[0041] 执行聚合直到已经聚合出足W形成具有如之前所述的主玻璃化转变温度的固体 非烙融聚合物,并且异氯酸醋含量降低到不超过0. 25重量%的有机聚合物为止。所述有机 聚合物的异氯酸醋含量优选地不超过0. 1重量%并且更优选地不超过0. 01重量%。所述 聚合物可W不具有可测量数量的异氯酸醋基。异氯酸醋含量可W通过众所周知的滴定方法 或使用经校准的光谱方法测定。
[0042] 因为异氯酸醋指数显著低于1. 0,所W多元醇与聚异氯酸醋的反应不完全。认为所 形成的有机聚合物主要含有支化和/或交联的寡聚材料。在一些实施例中,分子量可能非 常低,例如在500到20, 000的范围内(数均分子量)。所述有机聚合物可W含有一定数量 未反应的多元醇化合物。相信尤其当在例如0. 3到0. 6的范围的下限处的异氯酸醋指数下 制备聚合物时就是该种情况。该些未反应的多元醇化合物的存在是不成问题的,只要所述 有机聚合物形成具有所需玻璃化转变温度的固体材料即可。
[0043] 所述有机聚合物可W聚合形成具有任何适宜大小和形状的物品。举例来说,所述 有机聚合物可W聚合成平薄片、具有任何适宜尺寸的模制块或任何其它适宜形状。所述物 品可W按所产生的样子用于模制工艺中,或可W被切割成如任何特定模制工艺可能需要的 更小的碎片。或者,所述有机聚合物可W聚合成小碎片或粒子。
[0044] 所述有机聚合物还可W按在衬底上的涂层形式形成。所述衬底可W具有介于大块 到纤维到小微粒的范围内的任何适宜大小和几何形状,例如砂粒。有机聚合物涂层可W通 过如下形成;向衬底表面施加如上所述的形成聚合物的混合物,并且在它在衬底表面上的 同时如之前所述部分地固化混合物。涂布操作可W在模具(其适用于更大衬底)中执行或 可W使用各种喷雾、涂漆或其它涂布技术执行。小衬底可W通过将其浸没在反应混合物中 来涂布。固化是通过分离涂有反应混合物的粒子,然后固化反应混合物,和/或通过在反应 混合物固化时揽拌衬底粒子W防止不希望的聚集来执行。
[0045] 可W使用各种材料作为该类衬底。所必须的就是所述衬底在涂布工艺的条件下是 固体,并且所述衬底在固化反应的条件下不溶解或不会不合需要地降解或反应。所述衬底 可W与反应混合物的一或多种组分反应,在衬底与涂层之间形成粘结。衬底实例包括例如 金属、陶瓷材料、砂、粘上、岩石、石头、其它有机聚合物、木材或其它植物材料、各种复合材 料等。涂层厚度可W例如在0.1ym到15cm或更大的范围内,如特定应用所希望的。在特 定应用中,涂层厚度可W是100ym至Ij2. 5mm,或250ym至Ij1mm。
[0046] 根据本发明,有机聚合物的单独碎片通过在存在水分和外加压力的情况下施加热 来粘结。
[0047] 粘结步骤中的温度至少与湿式老化玻璃化转变温度一样高。它优选地是至少 40°C。它可W是高达l〇〇°C,但优选地低于主玻璃化转变温度至少20°C。优选的粘结温度 是40 °C到80 °C,尤其是40 °C到65 °C。
[0048] 水分可W按液态水和/或水蒸汽形式或甚至W蒸汽形式提供。待粘结的碎片可W在开始粘结过程之前使用液态水润湿,并且然后在存在液态水的情况下粘结。必要时可W 在整个粘结过程中供应水。应该提供足够的水W湿透接触表面。必要时所述碎片可W浸没 在水中。
[0049] 在粘结步骤期间,将单独的碎片放置成彼此接触。施加压力W促进紧密接触并且 从而促进粘结。外加压力可W是例如至少5MPa、至少lOMPa或至少20MPa。可W使用任何 更大的压力。
[0050] 温度、压力和水分条件维持足W粘结所述碎片的长时间。所需时间可W介于少到 数分钟到多到数小时的范围内,数分钟是针对较小碎片并且数小时是针对大碎片和/或具 有大粘结线的碎片。在更低的外加压力下会需要更长的时间。
[0化1] 虽然本发明不受任何理论限制,但是认为在高温、外加水分和压力的条件下,一些 水浸溃到聚合物中并且在该样做时将其玻璃化转变温度(至少在接触表面处)降低到接近 粘结步骤的温度的值。在玻璃化转变温度W此方式降低之后,接触表面能够彼此粘结W在 单独的碎片的接触表面处粘合所述碎片,从而形成粘着的块状物。干有机聚合物(在湿式 老化之前)的玻璃化转变温度常常并且优选地显著高于在储存和运输期间通常遇到的那 些,并且在该些情况下,聚合物碎片在正常的储存和运输期间非常抗拒粘在一起阻塞")。
[0052] 本发明适用于各种粘合剂、模制或组合件应用。如本文中所述的有机聚合物涂层 可W施加到各种衬底的表面,所述衬底可W通过如所述在存在水分和热的情况下使其经涂 布的表面接触在一起而粘结在一起。因此,本发明可W替换例如各种应用中的粉末涂料、粘 合膜、热烙性粘合剂W及液体和/或糊状粘合剂。本发明还可W用于模制工艺中,通过用所 述有机聚合物或涂有所述有机聚合物的单独粒子填充模具,施加水,并且对模具中的粒子 进行加热,使其粘结在一起形成模制物品。
[0053] 提供W下实例说明本发明,并且所述实例但并不打算限制其范围。除非另外指示, 否则所有份数和百分比都是W重量计。
【具体实施方式】
[0054] 实例 1
[0055] 在室温下,将25份85当量重量S官能的甘油引发的聚(氧化丙締)多元醇、2.61 份2. 7官能度134异氯酸醋当量重量的聚合MDIW及0. 05锡催化剂混合在一起。异氯酸 醋指数是0. 66。通过将2. 5X10cm侣板浸没在所述液体混合物中对其进行涂布并且然后将 经涂布的板在80°C烘箱中放置30分钟W固化反应混合物。在侣板表面上形成固体非多孔 性聚氨基甲酸醋膜。
[0化6] 将另一份反应混合物倒到薄片模具上,在80°C下固化30分钟,并且通过DMTA测量 玻璃化转变温度。所述聚合物展现97°C的主Tg。
[0化7] 将两块经涂布的侣板交叉堆叠W形成2. 5X2. 5cm重叠区。将2. 7kg破码放置在 叠层的顶部上,并且将整个组合件在50°C735%相对湿度烘箱中放置18小时。所述板在从 烘箱中移出之后容易地分离。该个测试模拟了夏季仓库储存和运输条件;板的迅速分离说 明在那些条件下将发生极小的阻塞或不发生阻塞。
[005引将另两块经涂布的侣板浸没在去离子水中,在50°C烘箱中持续18小时。移出所述 板,交叉堆叠W形成2. 5X2. 5cm重叠区,用湿纸巾包裹,放置于封闭的塑料袋中,并且然后 在压力机中在约62MPa
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