基于聚氨基甲酸酯的沥青组合物的制作方法_3

文档序号:9932278阅读:来源:国知局
酪A的二环氧化物树脂、酪和单不饱和腰果酪合成。
[0050] 不希望受此理论束缚,CME多元醇中的腰果酪可将向所得聚氨基甲酸醋树脂中引 入疏水性。提高的疏水性可W表示为潮湿条件中的低吸水性,例如低吸水性能。另外,可减 少和/或避免水解和起泡(例如通过从水与反应混合物中的异氯酸醋组分之间的反应释放 的二氧化碳产生的气泡的效应)dCME多元醇的环氧树脂衍生的主链可提供例如机械性能和 与聚氨基甲酸醋树脂的材料相容性的特性改进。可考虑到腰果酪组分中的腰果酪上的烷基 链部分调节CME多元醇的机械性能和/或其它所需特性。添加到用于形成CME多元醇的反应 混合物中的酪或酪衍生物可起始环氧基开环反应,而腰果酪组分可提供疏水性特征和抗水 解性能。
[0051] 在用于形成CME多元醇的反应混合物中,环氧组分中的环氧基与环氧基反应性组 分中的环氧基反应性基团的比率为1:0.95到1:5(例如1:0.98到1:4、1:0.99到1:3、1:1到1: 2.5、1:1到1:1.1等)。举例来说,从腰果酪组分提供的过量环氧基反应性基团可实现环氧树 脂转化为CME多元醇的足够转化率和/或向反应混合物提供低粘度(所述低粘度也实现足够 转化率)。按所得反应产物的总重量计,用于形成CME多元醇的反应混合物的所得反应产物 中剩余的环氧基残基可小于0.2重量%。举例来说,如根据ASTM D1652所测量,所得反应产 物的环氧化物当量可为至少8, OOOg/eq (例如9, OOOg/eq到100, OOOg/eq、20, OOOg/eq到100, OOOg/eq、30,OOOg/eq到100,OOOg/eq等)。如根据ASTM D4274所测量,所得反应混合物的径 值可为至少40mg KOH/g(例如40mg KOH/g到300mg K0H/g、60mg KOH/g到200mg K0H/g、80mg KOH/g到I OOmg KOH/g等)。径值可解释CME多元醇和环氧基反应性组分中的未反应径基。
[0052] 根据一个示范性实施例,可实现用于形成CME多元醇的反应混合物中的环氧基到 径基的完全转化(即至少93%的转化率)。根据示范性实施例,形成CME多元醇的反应混合物 可具有95%的环氧基到径基的转化率和至少9,OOOg/eq的EEW或98.5%的环氧基到径基的 转化率和至少30,000g/eq的邸W。举例来说,可通过凝胶渗透色谱法(GPC)光谱特征证实完 全转化,所述光谱特征可指示较低分子量环氧组分已基本上反应完,导致完全转化为较高 分子量CME多元醇。完全转化可通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测定法证实,所述光谱测定 法可指示对应于环氧组分的红外图案基本上不存在或W可忽略的量存在于对应于CME多元 醇的红外图案中。完全转化可通过核磁共振光谱测定法证实,所述光谱测定法可指示对应 于环氧组分的磁特性图案基本上不存在或W可忽略的量存在于对应于CME多元醇的磁特性 图案中。
[0053] 对于聚氨基甲酸醋树脂系统,当不W预聚物形式使用时,异氯酸醋反应性组分和 异氯酸醋组分可W按60到300(例如60到120、80到150、90到120、100到115等)异氯酸醋指数 添加。异氯酸醋指数测量为用于形成聚氨基甲酸醋树脂的反应混合物中的异氯酸醋的当量 除W反应混合物中的含有异氯酸醋反应性氨的材料的总当量乘WIOOdW另一方式考虑,异 氯酸醋指数为存在于反应混合物中的异氯酸醋基与异氯酸醋反应性氨原子的比率,W百分 比形式给出。当W预聚物形式使用时,所得反应产物可具有2重量%到15重量% (例如3重 量%到10重量%、4重量%到8重量%、4重量%到6.5重量%等)的NC0(即异氯酸醋部分)含 量。异氯酸醋指数可W是90到300 (例如150到250、17巧Ij200等)
[0054] 添加剂组分中可包括染料和/或颜料(例如二氧化铁和/或碳黑)来赋予聚氨基甲 酸醋树脂系统色彩特性。颜料可呈固体或树脂载体中的分散液形式。强化剂(例如片状或磨 碎玻璃和/或烟雾状二氧化娃)可用于赋予某些特性。其它添加剂包括例如UV稳定剂、抗氧 化剂、脱气剂和粘着促进剂,其可取决于聚氨基甲酸醋树脂的所需特征独立地使用。
[0055] 基于渐青的组合物包括渐青组分、聚氨基甲酸醋树脂系统和任选的添加剂组分 (例如包括固化剂、催化剂、增链剂、表面活性剂、塑化剂、填充剂、溶剂、UV稳定剂、抗氧化 剂、脱气剂、粘着促进剂和/或所属领域的一般技术人员已知用于基于渐青的组合物的另一 添加剂)。渐青之后,混合聚氨基甲酸醋树脂系统和任选地添加剂组分,所得混合物可固化 (例如通过施加热量和/或福射)。基于渐青的组合物的固化产物可用作涂料,例如防水涂料 和/或所属领域的一般技术人员将预测可使用渐青组合物的其它涂料。
[0056] 渐青组分包括渐青配制品,例如可商购的渐青/柏油配制品。渐青天然存在或W石 油衍生物形式存在。渐青主要包括柏油,其一般为饱和和不饱和控(例如具有高达150个碳 原子的脂肪族和/或芳香族控)。另外,渐青可包括渐青締、高分子量树脂、含有硫、氮和/或 氧的杂环化合物,和/或痕量金属,例如铁、儀和/或饥。渐青组分的渐青配制品可包括70重 量%到100重量%柏油,例如根据一个示范性实施例,渐青配制品可W是至少90%纯渐青/ 柏油。渐青配制品可占渐青组分的100重量%。
[0057] 渐青组分可占基于聚氨基甲酸醋的渐青组合物的15重量%到75重量% (例如25重 量%到70重量%、30重量%到65重量%、35重量%到60重量%等)。举例来说,当包括预聚物 形式的聚氨基甲酸醋树脂系统时,渐青组分可占基于渐青的组合物的总重量的30重量%到 55重量% (例如35重量%到55重量%等)。渐青组分可W是组合物中的主要组分,使得渐青 的量大于聚氨基甲酸醋树脂系统的量。当聚氨基甲酸醋树脂系统的个别组分与渐青混合 时,渐青组分可占基于渐青的组合物的总重量的45重量%到65重量% (例如50重量%到65 重量%等)。
[005引如ASTM D8-13中所定义,渐青组分的渐青可W是从适合粗油蒸馈获得的深褐色到 黑色水泥样剩余物。在欧洲,渐青被称作柏油。适用渐青的实例可包括重交通渐青(例如AH-70或AH-90渐青)、聚合物改性的渐青(例如SBS-改性的渐青或SBR改性的渐青)或其混合物。
[0059] 渐青材料可W是乳液形式。渐青乳液为烟煤材料的微小液珠在水或水溶液中的悬 浮液。实施例中可W避免使用渐青乳液(或烟煤乳液)。所属领域中已知的煤焦油为渐青样 材料,其为破坏性蒸馈渐青煤产生的深褐色到黑色胶结性材料。实施例中避免使用煤焦油。
[0060] 根据JTG E20-2011标准中所述的T0604-2011方法,实施例中适用的渐青在25°C下 可具有40(11]皿至1]100血1]1、50(11]皿到90(11]皿和/或60(11]皿到90(11]皿的针入度。在另一实施例中,适用 于实施例中的适合可商购渐青可包括例如Zhon曲ai 70#渐青、Zhonghai 90#渐青、Don曲ai 70#渐青和Donghai 90#渐青(全部获自中国石化(Sinopec)); AH-70#渐青和AH-90#渐青(都 获自壳牌(She 11));或其混合物。
[0061] 按形成组合物的组分的树脂的总重量计,实施例中所用的渐青的量可W在2重 量%到90重量%、6重量%到75重量%和/或10重量%到50重量%范围内。
[0062] 为了形成基于渐青的组合物,可W根据机械特性要求选择树脂指数。树脂指数的 意思是与所需化学计量量相比存在的异氯酸醋(NCO)部分和活性氨(例如源自径基)之间的 比率。举例来说,树脂指数为1意思是存在等量(1:1比率)的异氯酸醋部分和活性氨。树脂指 数大于1意思是存在过量异氯酸醋部分,例如树脂指数为1.5意思是按所需化学计量量计异 氯酸醋部分过量50%存在。根据实施例,树脂指数可W大于I,例如1.05、1.20或1.50。
[0063] 基于聚氨基甲酸醋树脂系统(例如当不使用例如液体预聚物的预聚物时,多元醇 组分)的粘度,添加溶剂(例如甲苯)作为任选添加剂组分的部分。溶剂可W是将在固化处理 时蒸发和/或将基本上不影响最终固化组合物的机械特性的低沸点溶剂。举例来说,对于相 对较低粘度系统,不向组合物中添加溶剂。对于中等粘度系统,所添加的溶剂的量可W是系 统或多元醇组分的5重量%到45重量%。对于较高粘度系统,所添加的溶剂的量为系统或多 元醇组分的45重量%到75重量%。
[0064] 任选的添加剂组分可包括催化剂和/或固化剂。示范性催化剂包括叔胺、由仲胺形 成的曼尼希碱、含氮碱、碱金属氨氧化物、碱酪盐、碱金属醇化物、六氨嚷嗦和有机金属化合 物。按基于渐青的组合物的总重量计,可添加0.001重量%到1〇重量%的量的催化剂。催化 剂可加速异氯酸醋部分(可W在异氯酸醋组分或预聚物中)和活性氨(可W是多元醇和/或 增链剂)的固化时间W提供机械特性。
[0065] 关于聚氨基甲酸醋树脂的胶凝时间,可在形成最终基于渐青的复合物品的快速固 化时间的需要、聚氨基甲酸醋树脂在形成复合物品的过程期间的足够流动性的需要与防止 聚氨基甲酸醋树脂过度浪费的需要之间实现平衡。胶凝时间(即拉丝胶凝时间)测定为反应 性组分首先经混合W形成反应液体混合物直到反应液体混合物变得纤维质(即材料已建立 足够分子量W从液体转变为固体)的时间之间的时间间隔。具体来说,拉丝的测定可包括用 棒反复地触摸反应混合物且将棒从液体拉离且当反应混合物中的材料已聚合到单根或多 根长丝保持于棒末端上的点时出现拉丝。
[0066] 基于聚氨基甲酸醋的渐青组合物可W是除了聚氨基甲酸醋树脂系统W外或作为 聚氨基甲酸醋树脂系统的部分包括硬化剂组分的可固化环氧树脂组合物。所用的硬化剂组 分的量可W视硬化剂组分是除了聚氨基甲酸醋树脂系统W外还是作为聚氨基甲酸醋树脂 系统的部分而变化。硬化剂组分(也称为固化剂或交联剂)可包括无CN化衍生部分的硬化剂 组分、含有CN化衍生部分的硬化剂组分或其混合物。硬化剂可W与渐青和/或聚氨基甲酸醋 树脂系统渗合,或可W与腰果酪改性的多元醇预反应。
[0067] 无 CN化衍生部分的硬化剂化合物可包括例如所属领域中已知适用于包括在可固 化环氧树脂组合物中的任何常规硬化剂。适用于可固化组合物的硬化剂可W选自例如(但 不限于)酢、簇酸、胺化合物、酪系化合物或其混合物。在示范性实施例中,硬化剂可W选自 例如氨基塑料、包括封端异氯酸醋的聚异氯酸醋、聚环氧化物、e-径基烷基酷胺、多元酸、 酢、有机金属酸官能性材料、多元胺、聚酷胺W及前述任一个的混合物。按基于聚氨基甲酸 醋的渐青组合物组分的总重量计算,所用的不具有腰果壳液部分的硬化剂化合物的量可W 在0重量%到50重量%范围内(例如1重量%到40重量%、5重量%到30重量%等)。
[0068] 硬化剂组分可W与例如CN化衍生部分的腰果酪反应。举例来说,此类含有CN化衍 生部分的硬化剂化合物可包括酪醒胺、CN化改性的酸酢W及其混合物。含有CN化衍生部分 的硬化剂可W是例如一种或多种酪醒胺。可W使用所属领域中已知的酪醒胺,其为(i)
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