基于含有软段的多异氰酸酯预聚物的喷涂的聚氨酯脲复合物的制作方法

专利名称：基于含有软段的多异氰酸酯预聚物的喷涂的聚氨酯脲复合物的制作方法
基于含有软段的多异氰酸酯预聚物的喷涂的聚氨酯脲复合物发明背景 发明领域本发明涉及包含喷涂的聚氨酯脲的复合部件及其生产方法。相关技术说明复合制件及其制备方法是已知的，并且在各种参考文献中都有描述。 具有美观表面的纤维增强复合制件适合用作令人愉悦的船只外壳、私人船只、海上平面浮船(seaplanprontoon)、热浴盆、浴缸、游泳池和其它用在水环境中 的物品。已经知道通过多步方法制得各种不同的船只外壳和玻璃纤维增强制 件。多年来聚氨酯和聚脲己经用于制造结构支撑、复合制件和夹层结构。例如，在美国专利5,192,594、 5,233,009和5,275,888以及美国公开专 利申请2005/0075450中描述了聚氨酯和聚脲复合物以及这些复合物的生产 方法。美国专利5,192,584揭示了一种制备聚氨酯脲结构支撑的方法，其中聚 氨酯被喷涂到基材上。聚氨酯是具体的多元醇混合物、有机二胺和异氰酸 酯组分在吸湿性材料和聚硅氧垸消泡剂存在下的反应产物。这些聚氨酯可 以直接喷涂到基材上。美国专利5,233,009和5,275,888中揭示了制备包含陶瓷层和聚氨酯层 的复合结构的方法，以及在该方法中使用的聚氨酯组合物。这些复合结构 适合用于管件应用，包括浴缸。这些聚氨酯包含特定的多元醇混合物、有 机二胺、填料和异氰酸酯封端的预聚物。可以通过将这些聚氨酯喷涂到涂 敷有粘合剂的陶瓷釉层上制得复合结构。美国公开专利申请2005/0075450中描述了由聚氨酯体系制备的纤维增 强的复合物。这些聚氨酯包含高疏水性多元醇组分和异氰酸酯预聚物，该组合的总官能度大于5。这些体系适合作为凝胶涂层和基质树脂，只产生少 量或不产生挥发性排放物。可由这些体系生产船壳和其它类似的产品。
美国专利5,856,371中描述了基于聚氨酯夹层结构元件及其生产方法。 这些夹层结构是自支撑的，包含至少一个非多孔性聚氨酯层和至少一个聚 氨酯发泡层，所述非多孔性层含有10-55重量％的云母。用于形成各聚氨 酯层的混合物含有OH值为250-400的聚醚多元醇；基于二苯基甲垸二异氰 酸酯和聚醚多元醇的半预聚物，其NCO基团含量为20-30%;任选的发泡 剂，该混合物在异氰酸酯指数为90-130的条件下反应。
美国专利5，104，693揭示了聚氨酯作为背衬的基材，例如毛毯垫。该聚 氨酯发泡组合物包含二苯基甲垸二异氰酸酯或其衍生物的软段预聚物，平 均当量为1000-5000的异氰酸酯-活性混合物，和有效量的发泡剂。
本发明的优点包括容易加工，较低的反应放热，最重要的是所得的PUR 复合物具有更佳的抗冲性。容易加工的性质是因为使用了一种预聚物，使 得该预聚物和多元醇混合物共反应物的粘度差异比使用未改性的多异氰酸 酯的体系中的小。这样不仅使两种组分的混合变得容易，而且可以采用更 简便的混合比例(体积)，例如1:1和1:2。使用预聚物还可以限制固化反应 中涉及的热量，这样热敏性基材(例如热塑性壳或凝胶涂层)受到的影响很 小。最重要的，与不含软段的体系或仅仅在PUR体系的共反应部分(S卩非异 氰酸部分)中含有这些软段的体系相比，本发明PUR的抗冲性提高。
发明概述
本发明涉及可喷涂聚氨酯脲复合制件，其包括至少一个这些可喷涂聚 氨酯脲的实体(即非多孔性)层，至少一个也可喷涂的聚氨酯脲泡沫层。本发 明还涉及生产这些复合物的方法。 本发明的可喷涂聚氨酯脲包含
(A)NCO基团含量约为15-30重量％的异氰酸酯预聚物，其包含 (1)和(2)的反应产物
(1) 一种或多种二苯基甲烷二异氰酸酯，其任选地被脲基 甲酸酯基和/或碳二亚胺基改性，(2)官能度约为1.8-3.5且分子量约为1500-8000的聚醚多 元醇； 和
(B)异氰酸酯-活性组分，其包含
(1) 不超过5重量％的一种或多种官能度约为1.8-3.5且 分子量约为1500-8000的高分子量聚醚多元醇；
(2) 约90-98重量％的一种或多种分子量为200至小于 1500且官能度约为2.5-8的交联剂；
和
(3) 约0.5-10重量％的至少一种官能度约为2且分子量约 为60-250的增链剂；
(B)(1)、(B)(2)和(B)(3)的重量百分数之和等于组分(B)的100重量
%;
其中，异氰酸酯指数约为95-120。 本发明的复合物包含
(I) 至少一层如上所述的可喷涂聚氨酯脲的实体层， 和
(II) 至少一层可喷涂的聚氨酯脲泡沫层，其中所述聚氨酯脲泡沫
层包含多异氰酸酯、异氰酸酯-活性组分和水的反应产物。 生产这些复合物的方法包括
(A) 将(I)上述聚氨酯脲组合物喷涂到合适的基材上；
和
(B) 将(n)上述聚氨酯脲泡沫层喷涂到(A)中涂布了聚氨酯脲的基材上。
发明详述
如PUR技术中常用的，术语"聚氨酯"常用于表示还含有脲基的体系， 因此，应该纠正为"聚氨酯脲"。适合用作本发明的(A)的组分的异氰酸酯预 聚物包括那些NCO基团含量约为15-30%、优选15-25%、更优选15-20%的异氰酸酯预聚物。这些异氰酸酯预聚物包含以下物质的反应产物(l)二 苯基甲垸二异氰酸酯或多苯基亚甲基多异氰酸酯，(2)至少一种官能度约为 1.8-3.5且分子量约为1500-8000的聚醚多元醇。
用作异氰酸酯预聚物中的组分(1)的二苯基甲垸二异氰酸酯包含0-60 重量％ (优选0-30重量％，更优选0-10重量％)的2，4-异构体，0-6重量％ (优 选0-4重量％，更优选0-2重量°/。)的2,2'-异构体，和36-100重量％ (优选 66-99重量％，更优选88-98重量％)的4,4，-异构体，这三种异构体的重量百 分数之和等于100重量％。
多苯基甲烷多异氰酸酯(即聚合MDI或PMDI)也适合与上述异氰酸酯 预聚物混合用于本发明。它们通常包含30-70重量％的单体异氰酸酯和 70-30重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯系列的高级同系物。该单体异氰酸酯 组分通常包含0-60重量％ (优选0-30重量％，更优选0-10重量％)的2,4'-异构体，0-6重量％ (优选0-4重量％，更优选0-2重量％)的2，2'-异构体， 和36-100重量％ (优选66-99重量％，更优选88-98重量％)的4,4，-异构体， 这三种异构体的重量百分数之和等于单体的100重量％。
以所有异氰酸酯组分的100重量％为基准计，加入本发明的预聚物组 分中的聚合MDI的量可以为0-50重量％。该聚合MDI加入量优选为0-30 重量％，更优选为0-25重量％，最优选为0-20重量％。在本发明的优选实 施方式中，所述异氰酸酯组分包含MDI预聚物(或加合物的预聚物)和多苯 基甲垸二异氰酸酯的混合物。
在本发明的一个任选实施方式中，多异氰酸酯组分的一部分可以多异 氰酸酯加合物的形式存在。合适的多异氰酸酯加合物包括那些含有脲基甲 酸酯基和/或碳二亚胺基的加合物。所述多异氰酸酯加合物的平均官能度为 2.0-4， NCO含量为5-32重量％。合适的加合物包括以下类型的组分含脲 基甲酸酯基的多异氰酸酯和含碳二亚胺基的多异氰酸酯。依据本发明，优 选用作(A)(1)的异氰酸酯含有脲基甲酸酯基。
本发明的NCO预聚物由之前描述的多异氰酸酯或多异氰酸酯加合物、优 选单体二异氰酸酯与至少一种官能度约为1.8-3.5(优选2.0-3.0)且分子量约为 1500-8000(优选2000-6000)的聚醚多元醇制备。分子量是数均分子量(Mn)，根
9据端基分析(OH值)确定。多异氰酸酯只与低分子量化合物反应得到的产物是
含有氨基甲酸酯基的多异氰酸酯加合物，不被认为是NCO预聚物。
这些高分子量聚醚多元醇的分子量通常至少约为1,500，优选至少约为 2，000。这些高分子量聚醚多元醇的分子量还通常小于或等于约8，000，优选 小于或等于约6,000。另外，所述高分子量聚醚多元醇的分子量可以在这些 上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如为 1,500-8,000，优选为2,000-6,000。
所述高分子量聚醚多元醇的官能度通常至少约为1.8，优选至少约为 2.0。所述高分子量聚醚多元醇的官能度还通常小于或等于约3.5，优选小于 或等于约3.0。另外，所述高分子量聚醚多元醇的官能度可以在这些上限值 和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如约1.8-3.5，优 选约2.0-3.0。
适用于组分(A)(2)的聚醚多元醇包括KOH催化的本身含有一定量不饱 和基团的常规聚醚多元醇和那些是低不饱和度聚醚多元醇的聚醚多元醇。 这些低不饱和度聚醚多元醇通常是DMC催化的。
适应于本发明的KOH催化的聚醚多元醇在本领域中是已知的，可通过 一种或多种合适的含有活性氢原子的起始化合物与环氧烷反应来制备，所 述环氧烷例如环氧乙垸、环氧丙烷、环氧丁垸、氧化苯乙烯、四氢呋喃、 表氯醇和它们的混合物。合适的含有活性氢原子的起始化合物包括以下的 化合物，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、新戊二醇、 环己烷二甲醇、2-甲基-l，3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、三甘醇、四 甘醇、聚乙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、聚丙二醇、二亚丁基二醇、聚丁 二醇、丙三醇、三羟甲基丙垸、季戊四醇、水、甲醇、乙醇、1,2,6-己三醇、 1,2，4-丁三醇、三羟甲基乙垸、甘露醇、山梨糖醇、甲基苷、蔗糖、苯酚、 间苯二酚、氢醌、1,1,1-或U,2-三(羟苯基)乙垸等。
适用于本发明的组分(A)(2)的低不饱和度聚醚多元醇的不饱和度的量 最多为0.01meq/g，优选不大于0.007meq/g。这些低不饱和度聚醚多元醇是 已知的，其描述见例如美国专利5,106,874、 5,576,382、 5,648,447、 5,670,601 、 5,677,413、 5,728,745、 5,849,944和5,965,778，其内容通过参考结合于此。本发明的聚氨酯脲层中的异氰酸酯-活性组分即组分(B)包含
(1) 不超过5重量％、优选0-3重量％的至少一种官能度为1.8-3.5 且分子量为1,500-8000的高分子量聚醚多元醇；
(2) 约90-99重量％ 、优选92-98重量％的至少一种官能度为2.5-8 且分子量为200至小于1,500的交联剂；
禾口
(3) 约0.5-10重量％、优选2-5重量％的至少一种官能度约为2 且分子量约为60-250的增链剂；
(1)、 (2)和(3)的重量百分数之和等于组分(B)的100重量％。 适用于本发明的异氰酸酯-活性组分(B)的组分(l)的高分子量聚醚多元 醇的分子量通常至少约为1，500，优选至少约为2,000。适用于组分(a)的高 分子量聚醚多元醇的分子量还通常小于或等于约8,000，优选小于或等于约 6，000。另外，所述高分子量聚醚多元醇的分子量可以在这些上限值和下限 值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如为1，500-8，000，优选 为2,000-6,000。
所述高分子量聚醚多元醇的官能度通常至少约为1.8，优选至少约为 2.0。所述高分子量聚醚多元醇的官能度还通常小于或等于约3.5，优选小于 或等于约3.0。另外，所述高分子量聚醚多元醇的官能度可以在这些上限值 和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如约1.8-3.5，优 选约2.0-3.0。
适用于组分(l)的聚醚多元醇包括KOH催化的本身含有一定量不饱和 基团的常规聚醚多元醇和那些是低不饱和度聚醚多元醇的聚醚多元醇。这 些低不饱和度聚醚多元醇通常是DMC催化的。关于这些聚醚多元醇的其它 细节可以参见适用于制备异氰酸酯预聚物的聚醚多元醇即组分(A)(2)中的描述。
通常，这类高分子量聚醚多元醇可用作聚氨酯配方中使用的各种添加 剂的载体。这样可以避免许多这样的添加剂以其天然固体形式加入。例子 是颜料和着色剂、流动助剂、除湿剂、催化剂、紫外稳定剂等。加入这些 材料可能导致高分子量聚醚无意地被引入异氰酸酯-活性组分中，应该限制
11在文中所述的量。
可用作交联剂即异氰酸值-活性组分(B)的组分(2)的合适化合物的分子 量通常至少约为200，优选至少约为300。用于组分(b)的合适交联剂的分子 量还通常小于约1500，优选小于或等于约1000。另外，交联剂的分子量可 以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值(除非 另有说明)，例如，200至小于1500，优选为300-1000。
交联剂的官能度通常至少约为2.5，优选至少约为3.0。交联剂的官能 度通常还小于或等于约8，优选小于或等于约6.0。另外，交联剂的官能度 可以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值， 例如，约2.5-8.0，优选约为3.0-6.0。
适合用作本发明的交联剂的化合物的例子包括，例如，二醇、三醇、
多元醇、二胺、三胺等化合物和它们的混合物，以及它们的各种垸氧基化 产物等，只要符合上述分子量和/或官能度范围即可。具体地，优选的是基 于这些化合物的各种环氧乙垸加合物和/或环氧丙烷加合物，只要加合物的 分子量满足上述分子量方面的要求。可用作起始剂的合适的二醇、三醇和 多元醇等物质包括，例如，2-甲基-l,3-丙二醇、乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、 1,3-和1,4-和2,3-丁二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、二甘醇、三甘醇、四 甘醇、双丙甘醇、三丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙垸、新 戊二醇、环己垸二甲醇、2,2,4-三甲基戊垸-1,3-二醇、季戊四醇、二季戊四 醇、葡萄糖、蔗糖、山梨糖醇、乳糖、甘露醇、果糖、水解淀粉、糖类和 多糖衍生物，诸如a-甲基糖苷和a-羟乙基糖苷等。合适的二胺和三胺包括， 但不限于，乙二胺、甲苯二胺、二亚乙基三胺、氨、可通过氨的烷氧基化 反应制得的氨基醇、2,4'-、 2,2，-和4，4，-亚甲基二苯胺、2,6-和/或2,4-甲苯 二胺和连位甲苯二胺、对氨基苯胺、1,5-二氨基萘、亚甲基二苯胺及其高级 同系物的混合物、乙二胺、丙二胺、二亚乙基三胺、1,3-二氨基丙烷、1,3-二氨基丁垸和1，4-二氨基丁垸。特别优选的是乙二胺和甲苯二胺。优选用 作起始剂的多元醇包括，例如，三羟甲基丙垸、丙三醇、蔗糖、山梨糖醇、 以及这些化合物的环氧丙烷加合物和环氧乙垸/环氧丙垸加合物。
特别优选用作本发明的交联剂的一类化合物的分子量约为350-500，官，包含乙二胺的丙氧基化加合物。
另一类特别优选用作交联化合物的化合物是分子量为450-1000、官能 度为3-6、 OH值约为330-380的蔗糖或蔗糖和水的混合物的丙氧基化加合 物。这类特别的化合物的混合物可用于提供3-6的官能度，是特别优选的。 在一个优选的实施方式中，组分(B)(2)即一种或多种交联剂包含
(a) 10-90重量％的至少一种蔗糖起始的交联剂，特别是一种或多 种作为分子量为450-1000、官能度为3-6、 OH值约为330-380的蔗 糖或蔗糖和水的混合物的丙氧基化加合物的交联化合物；
和
(b) 10-卯重量％的至少一种胺起始的交联剂，特别是一种或多种 作为分子量约为350-500、官能度约为4且OH值约为450-650的乙 二胺的丙氧基化加合物的交联化合物；
(a)和(b)的重量百分数之和等于交联剂(B)(2)的100重量％。
可用作增链剂即本发明的异氰酸酯-活性组分(B)的组分(3)的合适化合 物的分子量通常至少约为60，优选至少约为100。用于组分(B)(3)的合适增 链剂的分子量通常还小于或等于约250，优选小于或等于约200。另外，增 链剂的分子量还可以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上 限值和下限值(除非另有说明)，例如，60至约250，优选为100-200。
依据本发明，可用作组分(B)(3)的合适增链剂的官能度通常约为2。合 适的增链剂可含有羟基、氨基或一个羟基和一个氨基(即氨基醇)。依据本发 明，特别优选使用含有氨基的增链剂。在二醇用作增链剂的情况中，二醇 总是与二胺组合使用。优选的增链剂是二胺。
可用作增链剂即本发明的组分(B)(3)的合适化合物包括，例如，乙二醇、 1,2-和1,3-丙二醇、1,3-和1,4-和2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1，10-癸二醇、二 甘醇、三甘醇、四甘醇、双丙甘醇、三丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙垸、 新戊二醇、环己垸二甲醇、2-甲基-l，3-丙二醇和2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇。
可用作本发明的组分(B)(3)的合适胺化合物包括有机伯胺、仲胺和氨基 醇。这些化合物的一些例子包括2-甲基-l，5-戊二胺、二乙醇胺、单乙醇胺、 三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-乙基氨基二乙醇胺、乙二胺(EDA)、 1,3-二氨基丙垸、1，4-二氨基丁垸、异佛尔酮二胺(IPDA)、氨 基乙基乙醇胺、二氨基环己垸、1,6-己二胺、甲基亚氨基二丙基胺、亚氨基 二丙基胺、二(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪、1,2-二氨基环己烷、二(对氨 基环己基)甲垸、它们的混合物等。
其它合适的胺包括，例如，1,3,3-三甲基-1-氨基甲基-5-氨基环己烷 (IPDA)、 1,8-对二氨基苦垸、二(4-氨基环己基)甲烷、二(4-氨基-3-甲基环己 基)甲垸、二(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、二(4-氨基-2，3,5-三甲基环己基) 甲烷、1，1-二(4-氨基环己基)丙烷、2,2-(二(4-氨基环己基)丙垸、1,1-二(4-氨 基环己基)乙垸、1,1-二(4-氨基环己基)丁烷、2,2-二(4-氨基环己基)丁垸、1,1-二(4-氨基-3-甲基环己基)乙烷、2，2-二(4-氨基-3-甲基环己基)丙烷、1,1-二(4-氨基-3,5-二甲基环己基)乙垸、2,2-二(4-氨基-3,5-二甲基环己基)丙烷、2,2-二(4-氨基-3,5-二甲基环己基)丁垸、2，4-二氨基二环己基甲垸、4-氨基环己 基-4-氨基-3-甲基环己基甲垸、4-氨基-3，5-二甲基环己基-4-氨基-3-甲基环己 基甲垸和2-(4-氨基环己基)-2-(4-氨基-3-甲基环己基)甲垸。
也合适的是芳族二胺，诸如，1,4-二氨基苯、1,3-二(氨基甲基)苯 (MXDA)、 2，4-和/或2,6-二氨基甲苯、2，4'-和/或4,4'-二氨基二苯基甲烷、 3,3，-二甲基-4，4，-二氨基二苯基甲烷、3，3，-二氯-4,4，-二氨基二苯基甲垸 (MOCA)、 l-甲基-3,5-二(甲硫基)-2,4-和/或2,6-二氨基苯、l-甲基-3,5-二乙 基_2,4_二氨基苯和/或l-甲基-3，5-二乙基-2，6-二氨基苯(即DETDA)、 1,3,5-三甲基-2,4-二氨基苯、1,3,5-三乙基-2,4-二氨基苯、1,3,5-三异丙基-2，4-二氨 基苯、3，5，3，，5，-四乙基-4,4，-二氨基二苯基甲烷、3,5,3，,5，-四异丙基-4,4，-二 氨基二苯基甲烷、3，5-二乙基-3，,5，-二异丙基-4，4，-二氨基二苯基甲垸、3,5-二乙基-5,5，-二异丙基-4,4，-二氨基二苯基甲垸、l-甲基-2,6-二氨基-3-异丙基 苯、3,5-二硫代甲基-2,4-二氨基甲苯(即ETHACURE 300); 4,6-二甲基-2-乙 基-l,3-二氨基苯;3,5,3，,5，-四乙基-4,4-二氨基二苯基甲烷;3，5,3，,5，-四异丙 基_4，4，-二氨基二苯基甲烷；3，5-二乙基-3，，5，-二异丙基-4，4，-二氨基二苯基甲 烷；2，4,6-三乙基间苯二胺(TEMPDA); 3,5-二异丙基-2,4-二氨基甲苯、3，5國 二仲丁基-2,6-二氨基甲苯；3-乙基-5-异丙基-2，4-二氨基甲苯；4,6-二异丙基 -间苯二胺；4,6-二叔丁基间苯二胺；4,6-二乙基间苯二胺；3-异丙基-2，6-二
14氨基甲苯；5-异丙基-2,4-二氨基甲苯；4-异丙基-6-甲基-间苯二胺；4-异丙 基-6-叔丁基-间苯二胺；4-乙基-6-异丙基-间苯二胺；4-甲基-6-叔丁基-间苯 二胺；4，6-二仲丁基-间苯二胺；4-乙基-6-叔丁基-间苯二胺；4-乙基-6-仲丁 基-间苯二胺；4-乙基-6-异丁基-间苯二胺；4-异丙基-6-异丁基-间苯二胺； 4-异丙基-6-仲丁基-间苯二胺；4-叔丁基-6-异丁基-间苯二胺；4-环戊基-6-乙基-间苯二胺；4-环己基-6-异丙基-间苯二胺；4,6-二环戊基-间苯二胺。这 类二胺当然也可以作为混合物使用。
另外，芳族多胺可与空间位阻增链剂混合使用，芳族多胺包括例如2,4-和2，6-二氨基甲苯、2,4'-和/或4，4，-二氨基二苯基甲垸、1,2-和1,4-苯二胺、 1,5-萘二胺和三苯基甲垸-4,4',4，'-三胺。二官能和多官能芳族胺化合物还可 只含有或部分含有仲氨基，诸如4，4'-二(甲基氨基)二苯基甲垸或1-甲基-2-甲基氨基-4-氨基苯。
优选的增链剂是乙二胺(EDA)、 1,3-二(氨基甲基)苯(MXDA)、 1,3,3-三 甲基-l-氨基甲基-5-氨基环己烷(IPDA)和二乙基甲苯二胺(DETDA)的各种 异构体和异构体混合物。优选的异构体混合物包含75-81重量％的二乙基 甲苯二胺的2，4-异构体和19-25重量％的二乙基甲苯二胺的2,6-异构体。特 别优选用作(c)的化合物是IPDA。
二胺是本发明的不可或缺的部分。二胺除了能够对聚氨酯脲的物理性 起到积极作用(例如提高硬度和挠曲模量)以外，还可以作为粘度调节剂，用 于确保聚氨酯脲保持在它们被喷涂到凝胶涂层表面上的位置。通过迅速提 高反应的聚氨酯脲的混合粘度，而不提高混合前各组分(A)或(B)的粘度， 二胺可以避免聚氨酯脲从它们所施涂的垂直表面流下。
催化剂也可用于本发明，但是，希望催化剂对反应的聚氨酯脲物质的 整个固化过程进行催化，而不是催化起初的固化。可用的合适催化剂是含 铋催化剂，诸如可从克森化学公司(Cosan Chemical Co.)购得的COSCAT 83; 叔胺，诸如三乙胺、二甲基乙醇胺、三亚乙基二胺(DABCO);双环脒，例 如1,8-二氮杂二环(5.4.0)十一-7-烯(DBU);以及有机金属催化剂，诸如辛 酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、硫醇二丁基锡等。美国专利5,233,009揭示了 其它合适的催化剂，该专利文献的内容通过参考结合于此。较佳地，催化剂是三亚乙基二胺的酸封端形式。本领域技术人员认为这些催化剂起到延
迟作用。这类延迟作用催化剂的合适形式可以商品名Dabco⑧从空气产品公 司(Air Products)购得。
异氰酸酯-活性组分(或异氰酸酯组分)中可包含一种或多种吸收水分的 添加剂。特别合适的这类添加剂是分子筛，例如合成沸石，该物质通常作 为与蓖麻油的混合物(l:l重量比)加入到多元醇组分中。 一种此类材料可从 UOP， LCC，位于依利诺斯州德斯'普雷恩城的霍尼韦尔公司(Honeywell company)购得。其它合适的干燥剂包括粒度不大于约5微米、孔径大小约 为2.5-4.5埃的天然沸石。较佳地，每100重量份异氰酸酯-活性组分，使用 约2-20重量份的干燥剂，更优选使用约5-10重量份的干燥剂。
异氰酸酯-活性组分(或异氰酸酯组分，尽管这不是优选的)可包含其它 添加剂。例如，常用在聚氨酯脲组合物中的消泡剂，例如聚硅氧垸消泡剂， 可用来减少起泡的量。消泡剂可单独使用或作为混合物使用。通常，每100 重量份异氰酸酯-活性组分，消泡剂的用量不超过约0.2-0.5重量份。
可用于异氰酸酯-活性组分(或异氰酸酯组分，尽管这不是优选的)的其 它添加剂包括，例如，乳化剂、表面活性稳定剂、颜料、染料、紫外稳定 剂、增塑剂、阻燃剂、杀真菌剂和杀细菌剂。
本发明的聚氨酯脲层还可包含一种或多种填料。以填充的聚氨酯脲的 100重量。％为基准计，合适的填料的含量为0-50重量％，优选为10-40重 量％，更优选为15-35重量。％。
通常并且较佳地，填料就在异氰酸酯组分和多元醇组分混合前加入。 填料通常在异氰酸酯-活性组分与异氰酸酯组分混合前加入到异氰酸酯-活 性组分中。填料应该是较干的。较佳地，填料的水分含量应该约小于2%， 更优选约小于0.05%。可用于本发明的合适填料包括无机化合物，诸如薄 片、切断纤维或微球形式的玻璃之类的化合物；陶瓷微球、云母、硅灰石； 白云母；碳纤维；炭黑；滑石；和碳酸钙。合适的有机化合物包括，例如， 有机纤维(例如，聚酰胺纤维)、已知且在例如美国专利4829094、 4843104、 4902722和5244613中进行了描述的膨胀微球，这些专利文献的内容通过参 考结合于此。这些材料包括可商购的微球，诸如可从PS公司(Pierce andStevens Corporation)购得的Dualite M6017AE、 Dualite M6001AE和Dualite M6029AE和可从AN工业公司(Akzo Nobel Industries)购得的Expandocel。
可用的填料还包括例如以下的材料三水合氧化铝、再循环的碳酸钙、再 循环的三水合氧化铝、飞灰、再循环的轮胎屑、硫酸钡、二氧化硅、石英 粉、重晶石、陶瓷球和纤维、硼、石墨、硅灰石、硅藻土、提供象炭黑和 二氧化钛颜色的填料等。这类填料可用于提高热导性、导电性、拉伸强度、 挠曲模量、颜色等。它们可以纤维、球、小片、粉末、颗粒等形式使用。 优选的填料在本发明组分混合时所处的条件下基本呈惰性。填料可以单独 或作为混合物使用。优选的填料是云母、滑石、碳酸钙和三水合氧化铝。
本发明的聚氨酯脲层还可以包含玻璃纤维。依据本发明，玻璃纤维的 含量通常至少为2重量％，优选至少为5重量％，更优选至少为7重量％。 玻璃纤维在聚氨酯脲层中的含量还通常小于或等于25重量％ ，优选小于或 等于20重量％，更优选小于或等于16重量％。玻璃纤维在聚氨酯脲层中 的含量可以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下 限值，例如2重量％至25重量％，优选为5重量％至20重量％，更优选 为7重量％至16重量％。玻璃纤维的重量百分数是以聚氨酯脲层和玻璃纤 维为100重量％(即聚氨酯脲层的重量和玻璃纤维的重量之和为100重量％) 为基准计的。
通常通过连续操作将玻璃加入到聚氨酯脲中，这样在聚氨酯脲被施涂 到凝胶涂层表面上时，将连续的多股玻璃切段送入到聚氨酯脲物流中。通 常将玻璃切短至0.25至1.5英寸长度。较长的长度可以提供聚氨酯脲层更 好的抗冲击性，而较短的长度可以提供更平滑的表面。本发明中优选釆用 较短的长度。
依据本发明，实体(solid)聚氨酯脲层的NCO指数通常约为95-120，优 选约为97-105。
依据本发明，复合制件的聚氨酯脲泡沫层是可以喷涂的，包含多异氰 酸酯组分、异氰酸酯-活性组分和水的反应产物。在本发明中，泡沫层的组 成可以与上述实体聚氨酯脲层中的组成基本相同，不同的是泡沫层额外地 包含水作为发泡剂。因此，上文所述的适用于组分(A)(1)和(A)(2)以及组分(B)(l)、 (B)(2)和(B)(3)的组分也适用于制备本发明的泡沫层的异氰酸酯预聚 物组分(A)和异氰酸酯-活性组分(B)。
但是，同样可行的情况是本发明的泡沫层(II)包含不同于组分(A)中所 述的异氰酸酯组分和/或不同于组分(B)中所述的异氰酸酯-活性组分。在此 实施方式中，实际上已知适用于制备聚氨酯脲的任何异氰酸酯组分都可用 作泡沫层的组分(A)，而已知适用于制备聚氨酯脲的任何异氰酸酯-活性组分 都可用作泡沬层的组分(B)。同样使用水作为发泡剂。
在本发明的聚氨酯脲泡沫层中，以泡沫层中含有的聚氨酯脲泡沫材料 和填料的总重量为基准计，水的用量通常为0.05-2重量％，优选为0.1-1 重量％，最优选为0.3-0.7重量Q^。
所述泡沫层可由两组分体系制备，即异氰酸酯组分和异氰酸酯-活性组 分，还包含水；或由三组分体系制备，即异氰酸酯组分、异氰酸酯-活性组 分和包含水、催化剂、表面活性剂和任选的一种或多种多元醇组分的第三 组分。当使用双组分体系制备泡沫材料时，使用双组分机器进行混合和喷 涂，当使用三组分体系制备泡沫材料时，使用三组分机器进行混合和喷涂。
可用于制备本发明的PUR泡沬层的合适的催化剂和表面活性剂包括例 如美国专利5,064,873、 5,109,031、 6,245,826和6,762,214中所述的，这些 专利文献的内容通过参考结合于此。
本发明的泡沫层中NCO与活性氢的比例为0.95:1至1.20:1，优选为 0.97:1至1.05:1。本文中使用的术语"活性氢"指包括多元醇、胺和水中的对 异氰酸酯组分的NCO基团呈活性的OH和NH基在内的活性氢。
另外，本发明的PUR复合物的泡沫层可任选地含有一种或多种填料。 合适的填料包括上文在本发明的实体PUR层中所述的填料。泡沫层中填料 的用量通常应使得泡沫层的密度为0.1-0.9克/毫升，优选为0.2-0.7克/毫升， 最优选为0.3-0.5克/毫升。
在一个优选的实施方式中，使用三组分机器，其中第三组分含有水。 为了制备实体层，不使用第三组分。为了制备泡沬层，加入第三组分，增 加异氰酸酯的量以供与包含水的额外的异氰酸酯-活性基团反应。这有利于 复合物的生产，消除了对第二机器的需要。
18在使用两个机器的情况中，在第一机器中使用不含水的异氰酸酯-活性 组分制备实体层，在第二机器中使用含水的异氰酸酯-活性组分。
本发明的复合物包括至少一层在固化后形成实体(即非多孔性)层的可 喷涂聚氨酯脲，和至少一层可喷涂聚氨酯脲泡沫层，该泡沫层包含异氰酸 酯组分、异氰酸酯-活性组分和水的反应产物。这些实体聚氨酯脲和发泡的 聚氨酯脲层通常以交替的方式施涂，这样固化的复合物包括一层实体聚氨 酯脲、 一层发泡的聚氨酯脲和一层实体聚氨酯脲。还可以存在其它交替的 层。
依据本发明，生产本发明的复合物的方法包括(A)将(I)上述在固化后将
形成实体层的聚氨酯脲组合物喷涂到合适的基材上；(B)将(II)上述用于聚 氨酯脲泡沫形成组合物喷涂到(A)中形成的聚氨酯脲层上。用于聚氨酯脲泡 沫形成组合物包含异氰酸酯组分、异氰酸酯-活性组分和水的反应产物。
依据本发明，所述复合物通常包括至少一层(I)在固化后将形成实体的 聚氨酯脲组合物，优选至少二层(I)在固化后将形成实体的聚氨酯脲组合物。 本发明的复合物还含有至少一层(II)聚氨酯脲泡沫组分，任选地额外的数层 聚氨酯脲泡沬组分。因此，依据本发明，这些复合物包括l-2层聚氨酯脲 组分和1层聚氨酯脲泡沫组分。较佳地，夹层类型的复合物由(最少)第一层 实体聚氨酯脲、第一层发泡的聚氨酯脲和第二层实体聚氨酯脲形成。
本发明复合物通过以下步骤制备(A)将一层聚氨酯脲组合物喷涂到合 适的基材上，(B)将一层用于聚氨酯泡沫形成组合物喷涂到所述的聚氨酯脲 层上，然后喷涂其它的交替的聚氨酯脲和聚氨酯脲泡沫形成组合物层，直 到复合物的层数和/或厚度达到要求。
各个单独的能够形成实体的可喷涂聚氨酯脲(I)层的总厚度至少约为 0.1毫米，优选至少约为0.5毫米，最优选至少约为l.O毫米。各个单独的 将形成实体的可喷涂聚氨酯脲层的总厚度还通常小于或等于IO毫米，优选 小于或等于50毫米，最优选小于或等于3.0毫米。另外，各个单独的可喷 涂聚氨酯脲层的厚度可以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这 些上限值和下限值，例如约0.1-10毫米，优选约0.5-5毫米，最优选约1.0-3.0 毫米。各个单独的聚氨酯脲泡沫(II)层的总厚度至少约为0.5毫米，优选至少
约为2毫米，最优选至少约为3毫米。各个单独的聚氨酯脲泡沫层的总厚 度还通常小于或等于30毫米，优选小于或等于20毫米，最优选小于或等 于15毫米。另外，各个单独的聚氨酯脲泡沫层的厚度可以在这些上限值和 下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如约0.5-30毫米， 优选约2-20毫米，最优选约3-15毫米。
依据本发明，通过以下步骤生产复合物将聚氨酯脲配方喷涂到模具 或涂敷了凝胶的模具上，然后从模具中移出该复合物。在优选的实施方式 中，通过以下步骤生产复合物将聚氨酯脲配方喷涂到热成形的壳上，例 如丙烯酸类壳，ABS壳或它们的层压物。本发明的可喷涂聚氨酯脲也适合 作为增强层来加强热成形的丙烯酸类和/或ABS部件的薄层。这些聚氨酯脲 在15。C至约IOO'C范围内的的温度下、优选约室温下进行喷涂。实际上， 有利的是将含填料的异氰酸酯-活性组分加热到一定的温度，使得该混合物 的粘度接近异氰酸酯组分的粘度，以促进混合。优选基材的温度保持在低 于约80°C。
当制备本发明的复合物时，优选尽可能快地施涂相同组分(即聚氨酯脲 组分或聚氨酯脲泡沫形成组分脲)的层，同时保持基材温度低于约80'C。通 过尽可能快地施加相同组分的层，总制造时间尽可能地縮短。另外，施加 相同组分的层之间的最长时间应该不超过约4小时。该时间超过4小时可 能导致各个单独的组分层的涂层间粘合性方面的问题。
总是首先施加聚氨酯脲实体层。之后几乎马上就在该实体层上施加泡 沫层。较佳地，在第一层聚氨酯脲凝胶化之后，但是在该层变得完全没有 粘性之前，施加泡沫层。 一旦将聚氨酯脲泡沫组分层施加到基材后，必须 充分固化以确保其完全膨起(rising)，然后施加之后的将形成实体层的聚氨 酯脲(I)层。必需确保相邻层之间适当的粘合性。确切的时间长短将取决于 将形成本发明复合物的第二层的聚氨酯脲组合物中使用的特定催化剂或催 化剂包。不同的催化剂给出不同的反应速率，需要不同的温度才能活化。 因此，可以改变催化剂的类型和/或增加催化剂的用量，以縮短本发明的将 形成第二层的聚氨酯脲泡沫组合物的膨起时间。理想情况下，所选择的催
20化剂和催化剂的用量应该使得将形成泡沫层的聚氨酯组合物需要至少约1 分钟但不超过约IO分钟的时间进行膨起。制备本发明的复合物中关键的因 素是施加聚氨酯脲层和施加聚氨酯脲泡沫层之间的时间长短。为了确保最 佳的粘合性，时间的长短应该足以使聚氨酯脲发生凝胶，但是并不完全凝 胶。该时间的选择极大地依赖于催化作用。可以加入更多的催化剂或升高 温度来加快固化。理想情况下，对于各层，该时间长短在l-10分钟之间。
实体聚氨酯脲组合物(I)的凝胶时间至少约为5秒，优选至少约为15秒， 最优选至少约为60秒。各个单独的聚氨酯脲组合物(I)层的凝胶化时间还通 常小于或等于500秒，优选小于或等于200秒，最优选小于或等于120秒。 另外，各个单独的聚氨酯脲组合物(I)层的凝胶化时间可以在这些上限值和 下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例如约5-500秒，优 选约15-200秒，最优选约60-120秒。
各个单独的聚氨酯脲组合物(I)层的无粘性时间至少约为20秒，优选至 少约为60秒，最优选至少约为120秒。各个单独的聚氨酯脲组合物(I)层的 无粘性时间还通常小于或等于IOOO秒，优选小于或等于500秒，最优选小 于或等于250秒。另外，各个单独的聚氨酯脲组合物(I)层的无粘性时间可 以在这些上限值和下限值的任意组合之间，包括这些上限值和下限值，例 如约20-1000秒，优选约60-500秒，最优选约120-250秒。
除非另有指出和/或说明，文中所用的术语分子量指数均分子量(MJ， 通过端基分析(OH值)来确定。
以下实施例进一步详细说明本发明组合物的制备和应用。在上文中陈 述的本发明的精神或范围不受这些实施例的限制。本领域技术人员容易理 解，可用以下制备步骤的条件和过程的已知变化来制备这些组合物。除非 另有说明，所有温度是'C，所有份数和百分数分别是重量份数和重量百分 数。
实施例
以下组分用于工作实施例。
异氰酸酯A: 二苯基甲垸二异氰酸酯，其NCO基团含量约为34重量％，包含98重量％的4，4，-异构体和2重量％的2，4，-异构体。
多元醇A: 聚醚二醇，其OH值约为28，由丙二醇、环氧丙垸和环 氧乙烷制备，环氧丙垸与环氧乙烷的重量比为70:30，约100X的OH基为
伯羟基。
多元醇B:用重量比为87:13的环氧丙烷和环氧乙垸的混合物对丙 三醇进行烷氧基化而制得的聚醚多元醇，所得聚醚多元醇的实际官能度约 为2.22， OH值约为28。
交联剂A: 通过包含蔗糖、丙二醇和水的起始混合物的丙氧基化反 应而制得的交联剂，所得交联剂的标称官能度约为2.98， OH值约为380。
交联剂B:通过包含蔗糖、丙二醇和水的起始混合物的丙氧基化反 应而制得的交联剂，所得交联剂的标称官能度约为5.8， OH值约为380。
增链剂A: 3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺(IPDA)，其实际官能度为 2，分子量为170。
催化剂A:在67重量％的双丙甘醇中包含33重量％的三亚乙基二 胺的催化剂，是一种胺催化剂，可以Dabco⑧33LV从空气产品化学公司(Air Products and Chemicals Inc)商购。
催化剂B:在乙二醇中的包含封端胺的催化剂，其OH值约为895， 可以Dabco 1028从空气产品化学公司(Air Products and Chemicals Inc)商 购。
Hubercarb W-4: 碳酸钙(从美国佐治亚州亚特兰大的J.M.休伯(J. M. Huber， Atlanta, GA.)处购得)
Hvmod SB122CM:三水合氧化铝(从美国佐治亚州亚特兰大的J.M.休 伯(J. M. Huber, Atlanta, GA.)处购得)
Bavlith L:沸石(干燥剂)，可从UOPLCC，位于依利诺斯州德斯-普 雷恩城的霍尼韦尔公司(Honeywell company)购得。Bavtec RS添加剂含有20%水、多元醇、催化剂和表面活性剂的异 氰酸酯活性混合物，其有效OH值约为1530(可从德国勒沃库森的拜尔公司 (Bayer AG，Leverkusen, Germany)购得)
实施例1:
依据以下步骤制备本发明的预聚物将IOO重量份异氰酸酯A加入充
了氮气的反应器中。在50'C搅拌异氰酸酯的同时，加入3.2重量份的l-丁 醇。该反应放热到约6(TC。向6(TC的反应混合物中，加入0.008重量份的 乙酰丙酮酸锌(ZnAcAc)。然后，将该混合物加热到90°C，并保持约1.5小 时。然后，加入0.016重量份的苯甲酰氯终止剂，将反应混合物冷却到约 6(TC。这样形成脲基甲酸酯改性的MDI，其NCO含量约为29.0重量X。 最后，向脲基甲酸酯改性的MDI中加入48.9重量份的多元醇A，同时保持 在6(TC。将该混合物在60'C保持约1.5小时，然后冷却到25'C。这样形成 透明的浅黄色产品，该产品是含有软段的脲基甲酸酯改性的MDI的预聚物。 该预聚物的NCO含量约为18.9重量％，在25'C的粘度为440mPa's。
实施例2:
依据本发明，使用实施例l所述的软段预聚物的实体聚氨酯脲层通过 使用以下配方由各种组分制得。
表h 实体聚氨酯脲层
组分重量份数
多元醇B2.40
交联剂A31.54
交联剂B21.02
增链剂A1,80
催化剂A0.36
催化剂B0.24
Hubercarb W-430.00
Hymod SB122CM10.00
Baylith L2.64
来自实施例1的异氰酸酯8楊
异氰酸酯指数100该实体层的密度约为1.3克/毫升。 实施例3:
依据本发明，使用实施例l所述的软段预聚物的发泡的聚氨酯脲层通 过使用以下配方由各种组分制得。 表2: 聚氨酯脲泡沬层
组分 重量份数
多元醇B 2.36
交联剂A 31.02
交联剂B 20.67
增链剂A 1.77
Baytec⑧RS添加剂 1.65
催化剂A 0.35
催化剂B 0.24
Hubercarb⑧W"4 29.51
Hymod SB122CM 9.83
Baylith L 2.60
来自实施例1的异氰酸酯 95.50
异氰酸酯指数 105
使用三组分混合装置和喷枪制备发泡的层，这样在异氰酸酯预聚物和 多元醇混合的同时将Baytec⑧RS添加剂加入反应混合物中。该泡沬层的密 度约为0.4克/毫升。
实施例4:
依据本发明，使用下文所述的方法将由两层1.5毫米厚的实体聚氨酯 脲层和夹在这两层之间的一层5.0毫米厚的发泡的聚氨酯脲层组成的夹层 复合物喷涂到聚乙烯片上，在固化约10分钟后取下。将如上表1所示的第 一层聚氨酯脲配方喷涂到聚乙烯片上，形成约1.5毫米厚的层。使该层固 化约3分钟。然后，将上表2所示的一层聚氨酯脲泡沫配方喷涂到第一聚 氨酯脲粘性层上。喷涂足够量的聚氨酯脲泡沫配方，形成5.0毫米厚度的 泡沫层。使该层膨起和固化约5分钟。最后，将表l所示的第二层聚氨酯脲配方喷涂到所述聚氨酯脲泡沫层上，形成约1.5毫米厚的另一层。使该 复合物固化约10分钟，然后从聚乙烯片上取下。
该复合物的密度约为1.1克/毫升。该复合物的摆锤(Charpy (ISO 179)) 抗冲性为10 fflb/in2，明显高于依据美国专利5,856,371制备的体系的复合 物的抗冲性。
虽然在前文中为了说明起见对本发明进行了详细的描述，但应理解， 这些详细描述仅仅是为了说明，在不偏离本发明的精神和范围的情况下本 领域技术人员可对其进行修改，本发明仅由权利要求书限定。
权利要求
1.一种可喷涂的聚氨酯脲组合物，其包含(A)NCO基团含量约为15-30重量％的异氰酸酯预聚物，其包含(1)和(2)的反应产物(1)一种或多种二苯基甲烷二异氰酸酯，其任选地被脲基甲酸酯基和/或碳二亚胺基改性，(2)官能度约为1.8-3.5且分子量约为1500-8000的聚醚多元醇；和(B)异氰酸酯-活性组分，其包含(1)不超过5重量％的一种或多种官能度约为1.8-3.5且分子量约为1500-8000的高分子量聚醚多元醇；(2)约90-98重量％的一种或多种分子量为200至小于1500且官能度约为2.5-8的交联剂；和(3)约0.5-10重量％的至少一种官能度约为2且分子量约为60-250的增链剂；(B)(1)、(B)(2)和(B)(3)的重量百分数之和等于组分(B)的100重量％；其中，异氰酸酯指数约为95-120。
2. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(A)(1) 所述的二苯基甲垸二异氰酸酯包含0-60重量％的2,4'-异构体，0-6重量％ 的2，2，-异构体和36-100重量％的4,4，-异构体，这些异构体的重量百分数之 和等于100重量。％。
3. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，所述异 氰酸酯组分包含多苯基亚甲基多异氰酸酯和(A)所述异氰酸酯预聚物的混 合物。
4. 如权利要求1所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(A)(1) 所述的二苯基甲垸二异氰酸酯含有脲基甲酸酯基。
5. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(A)(2) 所述的聚醚多元醇的官能度约为2.0-3.0，分子量约为2000-6000。
6. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(B)所述 的异氰酸酯-活性组分包含(1) 0-3重量％的一种或多种官能度约为2.0-3.0且分子量约为 2000-6000的高分子量聚醚多元醇；(2) 约90-99重量％的一种或多种分子量为300-1000且官能度约为 3.0-6.0的交联剂；和(3) 约2-5重量％的至少一种官能度约为2且分子量约为 100-200的增链剂；(B)(l)、 (B)(2)和(B)(3)的重量百分数之和等于组分(B)的100重量％。
7. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(B)(2) 包含(a) 20-80重量％的至少一种蔗糖起始的OH值为330-380的交联剂； (a) 20-80重量％的至少一种胺起始的OH值约为450-650的交联剂； (a)和(b)的总和等于(B)(2)的100重量％。
8. 如权利要求1所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(B)(2) 包含蔗糖起始的交联剂混合物，其OH值为330-380，标称官能度为2.5-8.0。
9. 如权利要求1所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，(B)(3) 选自下组乙二胺、1，3-二(氨基甲基)苯、1，3，3，-三甲基-1-氨基甲基-5-氨 基环己垸和二乙基甲苯二胺。
10. 如权利要求l所述的可喷涂聚氨酯脲组合物，其特征在于，还包 含一种或多种填料。
11. 一种复合制件，其包括(I)至少一个包含可喷涂聚氨酯脲组合物的层，所述可喷涂聚氨酯脲组合物包含(A) NCO基团含量约为15-30重量％的异氰酸酯预聚物，其包含 (1)和(2)的反应产物(1) 一种或多种二苯基甲烷二异氰酸酯，其任选地被脲基甲酸酯 基和/或碳二亚胺基改性，(2) 官能度约为1.8-3.5且分子量约为1500-8000的聚醚多元醇；和(B)异氰酸酯-活性组分，其包含(1) 不超过5重量％的一种或多种官能度约为1.8-3.5且分子量 约为1500-8000的高分子量聚醚多元醇；(2) 约90-98重量％的一种或多种分子量为200至小于1500且 官能度约为2.5-8的交联剂；和(3) 约0.5-10重量％的至少一种官能度约为2且分子量约为 60-250的增链剂；(B)(l)、 (B)(2)和(B)(3)的重量百分数之和等于组分(B)的100重其中组分(A)和(B)的含量应使得异氰酸酯指数约为95-120，和(II) 至少一个可喷涂的聚氨酯脲泡沫层，其中所述聚氨酯脲泡沫层包 含多异氰酸酯组分、异氰酸酯-活性组分和水的反应产物。
12. 如权利要求ll所述的复合制件，其特征在于，包含交替的(I)所述可喷涂聚氨酯脲和(n)所述聚氨酯脲泡沫材料的层。
13. 如权利要求11所述的复合制件，其特征在于，该复合制件包括(I) 两层可喷涂聚氨酯脲， 和(II) 一层聚氨酯脲泡沫层，其中，所述泡沫层位于两层可喷涂聚氨酯脲之间。
14. 如权利要求ll所述的复合制件，其特征在于，(I)所述可喷涂的 聚氨酯脲组合物还包含一种或多种填料。
15. 如权利要求ll所述的复合制件，其特征在于，(A)(l)所述的二苯 基甲垸二异氰酸酯包含0-60重量％的2,4，-异构体，0-6重量％的2，2，-异构体和36-100重量％的4,4'-异构体，这些异构体的重量百分数之和等于100重量％。
16. 如权利要求ll所述的复合制件，其特征在于，所述异氰酸酯组分 包含多苯基亚甲基多异氰酸酯和(A)所述异氰酸酯预聚物的混合物。
17. —种生产聚氨酯脲复合物的方法，其包括(A) 将(I)权利要求1所述的聚氨酯脲组合物喷涂到合适的基材上； 和(B) 将(II)聚氨酯脲泡沫形成组合物喷涂到(A)中的聚氨酯脲涂布的基材 上，其中所述聚氨酯脲泡沫形成组合物包含多异氰酸酯、异氰酸酯-活性组 分和水的反应产物。
18. 如权利要求17所述的方法，还包括(C) 将第二层(I)所述聚氨酯脲组合物喷涂到(B)中形成的聚氨酯脲泡 沫层上。
19. 如权利要求17所述的方法，其特征在于，施涂交替的(I)所述聚 氨酯脲组合物和(II)所述聚氨酯脲泡沫材料的层。
全文摘要
本发明涉及可喷涂的聚氨酯脲组合物，包含至少一层这些聚氨酯脲组合物和至少一层聚氨酯脲泡沫形成组合物的复合制件，以及生产这些复合物的方法。
文档编号C08G18/10GK101541847SQ200780033413
公开日2009年9月23日 申请日期2007年9月11日 优先权日2006年9月14日
发明者J·W·罗斯特奥塞 申请人:拜尔材料科学有限公司