专利名称：聚氨酯、由其制成的制品和涂料及其制造方法
聚氨酯、由其制成的制品和涂料及其制造方法对相关申请的交叉引用本申请是2006年12月14日提交的美国专利申请No. 11/639, 059的部分继续申请案，后者是2004年9月1日提交的美国专利申请No. 10/932，641和各自在2005年12月 16 日提交的申请Nos. 11/303，670，11/303，422、11/303，892和 11/303，671 的部分继续申请案。上述申请各自经此引用并入本文。
背景技术：
I.发明领域本发明涉及由支化多元醇、支化多异氰酸酯和/或多异氰酸酯三聚体制成的聚氨酯和聚(脲氨酯)、由其制成的制品和涂料及其制造方法。II.技术考虑已经开发出许多有机聚合材料，例如塑料，如聚碳酸酯和丙烯酸系树脂在如光学透镜、纤维光学、窗户和汽车、船舶和航空透明材料之类的用途中作为玻璃的代用品和替代品。例如，在航空器玻璃窗中，聚碳酸酯，如LEXAN 和丙烯酸系树脂已获得广泛认可。这些聚合材料与玻璃相比可提供优点，包括抗碎性或抗穿透性、用于给定用途的较轻重量、挠性、易模制性和可染性。不幸地，存在一些与聚碳酸酯和丙烯酸系树脂相关的严重缺点。聚碳酸酯易刮伤，如果直接暴露在太阳光和恶劣环境下，很快变得难透视。丙烯酸系树脂尽管不像聚碳酸酯那样易刮伤，但没有聚碳酸酯的物理性质，如热变形温度和抗冲击性。一些 “高冲击”强度聚碳酸酯具有会随时间经过变差的不一致冲击强度、差抗裂纹扩展性(K-系数)、差光学品质、差耐溶剂性和差耐气候性。尽管聚碳酸酯在低速冲击时表现出良好冲击强度，在大于大约1100ft/sec(335.3m/sec)的高冲击速度(如弹道学用途中表现出的那些)下，以大约1350ft/sed411m/sec)的速度距离大约20英尺(6. 1米)发射的9毫米子弹(125弹粒)容易穿透1英寸(2. 5厘米)厚的聚碳酸酯塑料。也通常将聚碳酸酯挤出，其可以在挤出物中在挤出方向上产生光学畸变。对光学用途，如战斗机座舱罩而言，聚碳酸酯通常必须经过额外加工步骤以去除畸变，这会提高成本。一些聚碳酸酯还是双折射的，这也会造成光学畸变。例如，LEXAN的阿贝数为34。较高阿贝数表明较好视敏度和较少色差。因此，本领域中需要开发可用于制造具有良好光学品质、高抗冲击性、高冲击强度、高K系数、良好防弹性、良好耐溶剂性和良好耐气候性的制品的聚合物。通过铸造或反应注射成型而非挤出制造制品的能力是合意的。发明概述下面将本发明的聚氨酯和聚(脲氨酯)的各种方面和实施方案的论述分组。尽管已经为论述目的将本发明的各种方面分组，但该分组无意限制本发明的范围且一组的方面可能与其它组的主题相关。A 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯
(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 05至大约0. 9当量的至少一种具有4至12个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 1至大约0. 95当量的至少一种具有2至18个碳原子的二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇并使反应组分在至少大约 100°c的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)；(b)大约0. 3至大约0. 5当量的三羟甲基丙烷；和(c)大约0.3至大约0.7当量的1，10-十二烷二醇、丁二醇或戊二醇，其中使反应组分在至少大约100°c的温度下保持至少大约10分钟。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含聚氨酯的制品，所述聚氨酯包含含有下列物质的组分的反应产物(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有2至12个碳原子的二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇，且该制品具有根据ASTM-D 5420-04至少大约200in-lb (23焦耳)的加德纳冲击强度。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有2至12个碳原子的二醇，其中所述组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇并使反应组分在至少大约100°C 的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成聚氨酯预聚物；和(b)使该聚氨酯预聚物与至少一种具有2至12个碳原子的二醇反应形成聚氨酯其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。B 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和
(ii)大约0. 1至大约0. 5当量的至少一种具有2至18个碳原子的多元醇；和(b)大约0. 05至大约1. 0当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)最多大约0. 9当量的至少一种不同于支化多元醇(b)并具有2至18个碳原子的多元醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇.在一些非限制性实施方案中，本发明提供由反应组分制备聚氨酯的方法，该方法包括(a)使大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和大约0. 1至大约0. 5当量的至少一种具有2至18个碳原子的多元醇反应形成异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物；和(b)使该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物、大约0. 05至大约1. 0当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和最多大约0. 9当量的至少一种不同于支化多元醇(b)并具有2至18个碳原子的多元醇反应，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇；和(b)大约0. 3至大约0. 7当量的三羟甲基丙烷；和(c)最多大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)大约0. 1至大约0. 5当量的至少一种具有2至18个碳原子的二醇；和(b)大约0. 05至大约0. 9当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)最多大约0. 45当量的至少一种具有2至18个碳原子的二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇；和(b)大约0. 3至大约0. 6当量的三羟甲基丙烷；和(c)大约0. 1至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇。C 组
在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少两个羟基的脂族多元醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)；(b)大约1. 1当量的丁二醇；和(c)大约0. 1当量的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)至少一种多异氰酸酯三聚体或支化多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少两个羟基的脂族多元醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。D 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)至少一种多异氰酸酯；(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(b)至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)；(b)大约0. 3至大约0. 5当量的三羟甲基丙烷；(c)大约0. 2至大约0. 5当量的双(2-羟基乙氧基)_3，5_ 二溴苯基)砜；(d)大约0. 2至大约0. 5当量的1，4-环己烷二甲醇；和(e)大约0.2至大约0.5当量的3，6-二硫杂-1，2-辛二醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇；和(c)至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)至少一种多异氰酸酯；
(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成聚氨酯预聚物；和(b)使该聚氨酯预聚物与至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇反应形成聚氨酯。E 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇和胺固化剂且其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)；(b)大约0. 3当量的三羟甲基丙烷；(c)大约0. 5至大约0. 55当量的丁二醇或戊二醇；和(d)大约0. 15至大约0. 2当量的聚碳酸亚己酯二醇，其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇和胺固化剂且其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤 (a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成聚氨酯预聚物；和(b)使该聚氨酯预聚物与至少一种聚碳酸酯二醇反应形成聚氨酯。F 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 05至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇；和(d)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种不同于具有2至18个碳原子的支化多元醇的多元醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇并使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包括在一罐法中使包含下列物质的反应组分反应的方法(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 05至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇；和(d)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种不同于具有2至18个碳原子的支化多元醇的多元醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇并使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物⑴大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或环己烷二甲醇；和(b)大约0. 1至大约0. 3当量的三羟甲基丙烷；(c)大约0. 4至大约0. 5当量的丁二醇或环己烷二甲醇；和(d)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供由反应组分制备聚氨酯的方法，该方法包括(a)使大约1当量的至少一种多异氰酸酯和大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或环己烷二甲醇反应形成异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物；和(b)使该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物、大约0. 1至大约0. 3当量的三羟甲基丙烷、大约0. 4至大约0. 5当量的丁二醇或环己烷二甲醇；和大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇反应，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇；和(d)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有2至18个碳原子的二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇且其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种聚碳酸酯二醇；和(d)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有2至18个碳原子的二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇且其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成聚氨酯预聚物；和(b)使该聚氨酯预聚物与至少一种聚碳酸酯二醇和至少一种具有2至18个碳原子的二醇反应形成聚氨酯其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇。G 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种选自聚酯多元醇、聚己内酯多元醇及其混合物的多元醇；和(d)大约0. 1至大约0. 7当量的至少一种脂族二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇和胺固化剂且其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)大约1当量的4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)；(b)大约0. 3当量的三羟甲基丙烷；(c)大约0. 5当量的癸二醇；和(d)大约0. 2当量的聚己内酯多元醇，其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。
在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 3至大约1当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(c)大约0. 01至大约0. 3当量的至少一种选自聚酯多元醇、聚己内酯多元醇及其混合物的多元醇；和(d)大约0. 1至大约0. 7当量的至少一种脂族二醇，其中反应产物组分基本不含聚醚多元醇和胺固化剂。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成聚氨酯预聚物；和(b)使该聚氨酯预聚物与至少一种选自聚酯多元醇、聚己内酯多元醇及其混合物的多元醇和大约0. 1至大约0. 7当量的至少一种脂族二醇反应形成聚氨酯。H 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)预聚物，其是包含下列物质的组分的反应产物(1)至少一种多异氰酸酯；(2)至少一种聚己内酯多元醇；和(3)至少一种选自聚亚烷基多元醇、聚醚多元醇及其混合物的多元醇；和(b)至少一种具有2至18个碳原子的二醇。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)预聚物，其是包含下列物质的组分的反应产物(1)脂族或脂环族二异氰酸酯；(2)聚己内酯二醇；(3)聚乙二醇；和(4)聚氧乙烯和聚氧丙烯共聚物；和(b)至少一种具有2至18个碳原子的二醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯的方法，该方法包括下列步骤(a)使包含下列物质的组分反应1)至少一种多异氰酸酯；2)至少一种聚己内酯多元醇；和3)至少一种选自聚亚烷基多元醇、聚醚多元醇及其混合物的多元醇，以形成聚氨酯预聚物；和(b)使该预聚物与至少一种具有2至18个碳原子的二醇反应形成聚氨酯。
I 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)至少一种异氰酸酯官能脲预聚物，其包含下列材料的反应产物(1)至少一种多异氰酸酯；和(2)水；和(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇，其中反应产物组分基本不含胺固化剂。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和水反应形成异氰酸酯官能脲预聚物；和(b)使包含该异氰酸酯官能脲预聚物的反应产物组分与至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应，其中反应产物组分基本不含胺固化剂。J 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)至少一种异氰酸酯官能脲预聚物，其包含下列材料的反应产物(1)至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(2)水；和(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯和水反应形成异氰酸酯官能脲预聚物；和(b)使包含该异氰酸酯官能脲预聚物的反应产物组分与至少一种具有4至18个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇反应，其中反应产物组分基本不含胺固化剂。K 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)至少一种异氰酸酯官能脲氨酯预聚物，其包含下列材料的反应产物(1)至少一种异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含下列材料的反应产物⑴第一量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)第一量的至少一种支化多元醇；和(2) 7jC,以形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和
(b)第二量的至少一种多异氰酸酯和第二量的至少一种支化多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇反应形成异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物；(b)使该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物与水和多异氰酸酯反应形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和(c)使包含该异氰酸酯官能脲氨酯预聚物的反应产物组分与至少一种具有4至18 个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇反应， 其中反应产物组分基本不含胺固化剂。L 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)至少一种异氰酸酯官能脲氨酯预聚物，其包含下列材料的反应产物(1)至少一种异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含下列材料的反应产物(i)第一量的至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯， 该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(ii)第一量的至少一种脂族多元醇；和(2)水，以形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和(b)第二量的至少一种多异氰酸酯和第二量的至少一种脂族多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括下列步骤(a)使至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯和至少一种具有4至18个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇反应形成异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物；(b)使该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物与水和多异氰酸酯反应形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和(c)使包含该异氰酸酯官能脲氨酯预聚物的反应产物组分与至少一种具有4至18 个碳原子和至少2个羟基的脂族多元醇反应，其中反应产物组分基本不含胺固化剂。M 组在另一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；(b)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有2至18个碳原子的脂族二醇；和(d)至少一种胺固化剂，
其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)至少一种多异氰酸酯；(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；(c)至少一种具有2至18个碳原子的脂族二醇；和(d)胺固化剂，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。N 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供包含含有下列物质的组分的反应产物的聚(脲氨酯)(a)至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；(b)大约0. 1至大约0. 9当量的至少一种具有4至18个碳原子和至少2个羟基的多元醇；和(c)至少一种胺固化剂，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚(脲氨酯)的方法，该方法包括在一罐法中使包含下列物质的组分反应的步骤(a)至少一种选自多异氰酸酯三聚体和支化多异氰酸酯的多异氰酸酯；(b)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的脂族多元醇；(c)至少一种具有2至18个碳原子的脂族二醇；和(d)胺固化剂，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。0 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供聚氨酯材料，其包含第一部分具有自取向并粘合在一起以沿第一结晶学方向固定它们的取向的结晶粒子和第二部分具有自取向并粘合在一起以沿第二结晶学方向固定它们的取向的结晶粒子，第一结晶学方向不同于第二结晶学方向，其中所述结晶粒子占聚氨酯材料总体积的至少大约30%。P 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯粉末涂料组合物的方法，该方法包括下列步骤使至少一种多异氰酸酯与至少一种脂族多元醇反应形成大致固体的、 羟基官能预聚物；熔融该羟基官能预聚物；熔融至少一种大致固体的多异氰酸酯以形成熔融多异氰酸酯；将该羟基官能预聚物和熔融多异氰酸酯混合形成混合物；和固化该混合物以形成大致固体的粉末涂料组合物。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供制备聚氨酯粉末涂料组合物的方法， 该方法包括下列步骤使至少一种多异氰酸酯与至少一种脂族多元醇反应形成大致固体的、羟基官能预聚物；将该羟基官能预聚物溶解在第一溶剂中以形成第一溶液；将至少一种大致固体的多异氰酸酯溶解在与第一溶剂相同或相容的第二溶剂中以形成第二溶液；混合第一和第二溶液；和除去基本所有溶剂以形成大致固体的粉末涂料组合物。Q 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供聚氨酯组合物，其包含至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a) (i)至少一种多异氰酸酯；(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(iii)至少一种具有2至18个碳原子的二醇；和(b)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其组合的增强材料。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供聚氨酯组合物，其包含(a)至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)至少一种多异氰酸酯；(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(iii)至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇；和(b)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其混合物的增强材料。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供聚氨酯组合物，其包含(a)包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)预聚物，其是包含下列材料的组分的反应产物(1)至少一种多异氰酸酯；(2)至少一种聚己内酯多元醇；和(3)至少一种选自聚亚烷基多元醇、聚醚多元醇及其混合物的多元醇；和(ii)至少一种具有2至18个碳原子的二醇；和(b)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其混合物的增强材料。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供聚氨酯组合物，其包含(a)至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)至少一种选自多异氰酸酯三聚体或支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少两个羟基的脂族多元醇；和(b)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其混合物的增强材料。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供聚(脲氨酯)组合物，其包含(a)至少一种聚(脲氨酯)，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)至少一种异氰酸酯官能预聚物，其包含下列材料的反应产物1.至少一种多异氰酸酯；和2.水；和(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇，
其中反应产物组分基本不含胺固化剂；和(b)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其混合物的增强材料。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供聚(脲氨酯)组合物，其包含(a)至少一种聚(脲氨酯)，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)至少一种异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含下列材料的反应产物1.第一量的至少一种多异氰酸酯；和2.第一量的至少一种支化多元醇；和(ii)水，以形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和(b)第二量的至少一种多异氰酸酯和第二量的至少一种支化多元醇；和(c)至少一种选自聚合无机材料、非聚合无机材料、聚合有机材料、非聚合有机材料、它们的复合材料及其混合物的增强材料。在一些非限制性实施方案中，本发明提供形成增强聚氨酯组合物的方法，包括下列步骤将上述聚氨酯或聚(脲氨酯)的反应产物组分的前体溶液与纳米结构前体混合; 由在聚氨酯基质中的纳米结构前体形成纳米结构；和聚合反应产物组分的前体以形成聚氨R 组在一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(a)至少一层至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)至少一种多异氰酸酯；(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(iii)至少一种具有2至18个碳原子的二醇；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(a)至少一层至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)至少一种多异氰酸酯；(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇；和(iii)至少一种具有一个或更多个溴原子、一个或更多个磷原子或其组合的多元醇；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(a)至少一层至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)预聚物，其是包含下列物质的组分的反应产物(1)至少一种多异氰酸酯；(2)至少一种聚己内酯多元醇；和(3)至少一种选自聚亚烷基多元醇、聚醚多元醇及其混合物的多元醇；和
(ii)至少一种具有2至18个碳原子的二醇；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(a)至少一层至少一种包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(i)至少一种选自多异氰酸酯三聚体或支化多异氰酸酯的多异氰酸酯，该多异氰酸酯具有至少三个异氰酸酯官能团；和(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少两个羟基的脂族多元醇；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(a)至少一层至少一种聚(脲氨酯)，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)至少一种异氰酸酯官能预聚物，其包含下列材料的反应产物1.至少一种多异氰酸酯；和2.水；和(ii)至少一种具有4至18个碳原子和至少3个羟基的支化多元醇，其中反应产物组分基本不含胺固化剂；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。在另一些非限制性实施方案中，本发明提供层压材料，其包含(A)至少一层至少一种聚(脲氨酯)，其包含含有下列物质的组分的反应产物(a)至少一种异氰酸酯官能脲氨酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(1)至少一种异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含下列材料的反应产物a.第一量的至少一种多异氰酸酯；和b.第一量的至少一种支化多元醇；和(2) 7jC,以形成异氰酸酯官能脲氨酯预聚物；和(b)第二量的至少一种多异氰酸酯和第二量的至少一种支化多元醇；和(B)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。本发明还提供包含上述聚氨酯和聚(脲氨酯)的固化组合物、制品、层压材料及其制造和使用方法。附图简述在联系附图阅读时，更好地理解上述概述以及下列详述。在附图中
图1是根据本发明的实施例A，配方1的聚氨酯铸件的使用动态机械分析(DMA)测得的作为温度的函数的G'和G"图，显示储能模量、损耗模量和tan δ ；图2是根据本发明的实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的使用动态机械分析(DMA)测得的作为温度的函数的G'和G"图，显示储能模量、损耗模量和tan δ ；
图3是根据本发明的实施例A，配方40的聚氨酯铸件的使用动态机械分析(DMA) 测得的作为温度的函数的G'和G"图，显示储能模量、损耗模量和tan δ ；图4是显示在根据本发明形成后2周分析的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的 TEM显微照片；图5是显示在根据本发明形成后大约3周分析的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的TEM显微照片；图6是显示在根据本发明形成后大约7个月分析的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的第一部分的TEM显微照片；图7是图6的实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的电子衍射图；图8是显示根据本发明在环境条件下老化大约7个月后制成的图6的根据实施例 Α，配方2的聚氨酯铸件的第二部分的TEM显微照片；图9是显示在环境温度下老化大约2至4周后制成的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的第一部分的TEM显微照片；图10是显示图9中所示的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的第二部分的TEM 显微照片；图11是显示根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的TEM显微照片；图12是显示在环境温度下老化大约7个月后制成的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的第一部分的TEM显微照片；图13是显示图12中所示的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的第二部分的TEM 显微照片；图14是根据本发明在环境条件下分别老化2周、3个月和7个月后测得的根据实施例Α，配方2的聚氨酯铸件的使用差示扫描量热法(DSC)测得的作为温度的函数的热流图；图15是根据本发明在环境条件下分别老化7个月和1年后测得的根据实施例Α， 配方1和2的聚氨酯铸件的作为杨氏模量的函数的加德纳冲击图；图16是根据本发明根据实施例Α，配方114制成的聚氨酯铸件的使用DMA测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图17是用0. 40 口径子弹距30英尺(9. 2米)以987ft/sec (300. 8m/sec)的速度射击样品后配方2，实施例A的试样的透视图照片；图18是使用重游戏铅丸用12-线规霰弹枪距20英尺(6. 1米)以U90ft/ sec (393. 2m/sec)的速度射击样品后配方2，实施例A的试样的正面立视图照片；图19是距20英尺(6. 1米)以1350ft/sec (411. 5m/sec)的速度射出的9毫米子弹的配方93，实施例A的试样的正面立视图照片；图20是用9毫米子弹距20英尺(6. 1米)以1350ft/sec (411. 5m/sec)的初始速度射击样品后配方94，实施例A的试样的透视图照片；图21是图20中所示的样品的侧面立视图；图22是用来自AK-47步枪的4个具有钢芯的7. 62x39毫米子弹以30码、2 . 4米) 距离以2700ft/sec(823m/sec)的初始速度射击样品后本发明的复合材料的一部分的正面立视图23是图22的样品的背面透视图；图M是根据本发明的实施例A，配方2制成的聚氨酯铸件的使用差示扫描量热法 (DSC)测得的作为温度的函数的热流图；图25是根据本发明的实施例A，配方136制成的聚氨酯铸件的使用DSC测得的作为温度的函数的热流图；图沈是根据本发明的实施例A，配方136制成的聚氨酯铸件的使用热解重量分析 (TGA)测得的作为温度的函数的重量损失图；图27是本发明的所选样品的作为在混合头中的停留时间的函数的加德纳冲击强度的图；图观是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品19制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图四是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品21制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图30是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品31制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图31是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品46制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图32是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品48制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图33是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品49制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图34是根据本发明的实施例L3，试验#2，样品52制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图35是根据本发明的实施例L3，试验#2制成的所选聚氨酯样品的作为在混合头中的停留时间(秒)的函数的杨氏模量(PSi)的图；图36是本发明的所选样品的作为在混合头中的停留时间(秒)的函数的加德纳冲击强度的图；图37是本发明的所选样品的作为在混合头中的停留时间(秒)的函数的加德纳冲击强度的图；图38是根据本发明的实施例L3，试验#4，样品11制成的聚氨酯铸件的使用DMA 测得的作为温度的函数的储能模量、损耗模量和tan δ的图；图39是常规拉伸丙烯酸样品和本发明的样品#1 (配方3)试验A的作为试验时间的函数的以毫米计的公称应变图；和图40是本发明的所选样品的以lbf/inV2计的平均K-系数和以毫米计的挠度的条形图。详述本文所用的空间或方向术语，如“内”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等涉
及如本文所述的本发明。但是，要理解的是，本发明可采用各种替代取向，因此，此类术语不应被视为限制。对本说明书而言，除非另行指明，说明书和权利要求中所用的表示成分、反应条件、尺寸、物理特性等的量的所有数字应被理解为在所有情况下都被术语“大约”修饰。 相应地，除非作出相反的指示，下列说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是可随本发明试图获得的所需性质而变的近似值。至少而非试图限制对权利要求书的范围适用等同原则，应至少根据所报道的有效数位和通过应用普通舍入技术来解释各数值参数。尽管阐述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但尽可能精确地报道具体实施例中阐述的数值。但是，任何数值固有地含有必然由它们各自的试验测量中存在的标准偏差造成的某些误差。此外，应该理解的是，本文列举的任何数值范围旨在包括其中所含的任何子范围。 例如，范围“1至10 “旨在包括它们之间所含的任何和所有子范围，并包括所列最小值1和所列最大值10，即以等于或大于1的最小值开始和以等于或小于10的最大值结束的所有子范围，和在它们之间的所有子范围，例如1至6. 3、或5. 5至10、或2. 7至6. 1。“烷基”是指可以是直链或支链并在链中包含大约1至大约20个碳原子的脂族烃基。合适的烷基的非限制性实例在链中含有大约1至大约18个碳原子，或在链中含有大约1至大约6个碳原子。支链是指一个或更多个低碳烷基，如甲基、乙基或丙基连接到直链烷基链上。“低碳烷基”或“短链烷基”是指可以是直链或支链的在链中具有大约1至大约6个碳原子的基团。“烷基”可以是未取代的或任选被一个或更多个可以相同或不同的取代基取代，各取代基独立地选自商基、烷基、芳基、环烷基、氰基、羟基，烷氧基、烷基硫基、氨基、-NH(烷基)、-NH(环烷基)、-N(烷基)2、羧基和-C(O)O-烷基。合适的烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基和叔丁基。“亚烷基”是指通过从如上定义的烷基中除去氢原子而得的双官能基团。亚烷基的非限制性实例包括亚甲基、亚乙基和亚丙基。“芳基”是指包含大约6至大约14个碳原子，或大约6至大约10个碳原子的芳族单环或多环体系。芳基可任选被一个或更多个可以相同或不同并如本文定义的“环体系取代基”取代。合适的芳基的非限制性实例包括苯基和萘基。“杂芳基”是指包含大约5至大约14个环原子，或大约5至大约10个环原子的芳族单环或多环体系，其中一个或更多个环原子是非碳元素，例如单独或结合的氮、氧或硫。在一些非限制性实施方案中，杂芳基含有大约5至大约6个环原子。“杂芳基”可任选被一个或更多个可以相同或不同并如本文定义的“环体系取代基”取代。杂芳基根名前的前缀氮杂、氧杂或硫杂分别是指至少一个氮、氧或硫原子作为环原子存在。杂芳基的氮原子可任选被氧化成相应的N-氧化物。合适的杂芳基的非限制性实例包括吡啶基、吡嗪基、呋喃基、噻吩基、嘧啶基、吡啶酮(包括N-取代吡啶酮)、异噁唑基、异噻唑基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、 呋咱基、吡咯基、批唑基、三唑基、1，2，4-噻二唑基、吡嗪基、哒嗪基、喹喔啉基、酞嗪基、羟吲哚基、咪唑并[l，2-a]吡啶基、咪唑并[2，l-b]噻唑基、苯并呋咱基、吲哚基、氮杂吲哚基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、喹啉基、咪唑基、噻吩并吡啶基、喹唑啉基、噻吩并嘧啶基、吡咯并吡啶基、咪唑并吡啶基、异喹啉基、苯并氮杂吲哚基、1，2，4_三嗪基、苯并噻唑基等。术语“杂芳基”还是指部分饱和的杂芳基部分，例如四氢异喹啉基、四氢喹啉基等。“芳烷基”或“芳基烷基”是指芳基-烷基-基团，其中芳基和烷基如上所述。在一些非限制性实施方案中，该芳烷基包含低碳烷基。合适的芳烷基的非限制性实例包括苄基、 2-苯乙基和萘甲基。经由烷基键合到母体部分上。
“烷基芳基”是指烷基-芳基-基团，其中烷基和芳基如上所述。在一些非限制性实施方案中，烷基芳基包含低碳烷基。合适的烷基芳基的非限制性实例是甲苯基。经由芳基键合到母体部分上。“环烷基”是指包含大约3至大约10个碳原子，或大约5至大约10个碳原子的非芳族单-或多环体系。在一些非限制性实施方案中，环烷基环含有大约5至大约7个环原子。环烷基可任选被一个或更多个可以相同或不同并如上定义的“环体系取代基”取代。合适的单环环烷基的非限制性实例包括环丙基、环戊基、环己基、环庚基等。合适的多环环烷基的非限制性实例包括1-十氢化萘基、降冰片基、金刚烷基等。“卤素”或“卤代”是指氟、氯、溴或碘。在一些非限制性实施方案中，卤素基团是氟、 氯或溴。“环体系取代基”是指连接到芳族或非芳族环体系上的取代基，其例如替代该环体系上的可用氢。环体系取代基可以相同或不同，各自独立地选自烷基、链烯基、炔基、芳基、 杂芳基、芳烷基、烷基芳基、杂芳烷基、杂芳基链烯基、杂芳基炔基、烷基杂芳基、羟基、羟基烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、酰基、芳酰基、卤基、硝基、氰基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、杂芳基磺酰基、烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基、芳烷基硫基、杂芳烷基硫基、环烷基、杂环基、-C ( = N-CN)-NH2、-C( = NH)-NH2、-C (= NH)-NH(烷基)、YJ2N-、YJ2N-烷基-、Y1Y2NC(0)-、Y1Y2NSO2-和-SRNY1Y2，其中 Y1 和 t 可以相同或不同并独立地选自氢、烷基、芳基、环烷基和芳烷基。“环体系取代基”也可以指同时替代环体系上的两个相邻碳原子上的两个可用氢(一个碳上一个H)的单一部分。此类部分的实例是亚甲二氧基、亚乙二氧基、-C(CH3)2-等，它们形成如下部分“杂环基”是指包含大约3至大约10个环原子，或大约5至大约10个环原子的非芳族饱和单环或多环体系，其中环体系中的一个或更多个原子是非碳元素，例如单独或结合的氮、氧或硫。在环体系中不存在相邻的氧和/或硫源自。在一些非限制性实施方案中，杂环基含有大约5至大约6个环原子。杂环基根名前的前缀氮杂、氧杂或硫杂分别是指至少氮、氧或硫原子作为环原子存在。杂环基环中的任何-NH可被保护地存在，例如作为-N(Boc)、-N(CBz)、-N(Tos)基团等；这种保护也被视为本发明的一部分。杂环基可任选被一个或更多个可以相同或不同并如本文中定义的“环体系取代基”取代。杂环基的氮或硫源自可任选被氧化成相应的N-氧化物、S-氧化物或S，S- 二氧化物。合适的单环杂环基环的非限制性实例包括哌啶基、吡咯烷基、哌嗪基、吗啉基、硫代吗啉基、噻唑烷、1，4_ 二氧杂环己烷基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、内酰胺、内酯等。应该指出，在本发明的含杂原子的环体系中，在与N、0或S相邻的碳原子上没有羟基，以及在与另一杂原子相邻的碳上没有N或S基团。因此，例如在环
没有-OH直接连接到标作2和5的碳上。还应该指出，互变异构形式，例如部分
权利要求
1.包含含有下列物质的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和( )大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇；和(b)大约0.3至大约0. 7当量的三羟甲基丙烷；和(c)最多大约0.4当量的丁二醇或戊二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇。
2.根据权利要求1的聚氨酯，其中该多异氰酸酯选自二异氰酸酯、三异氰酸酯、二聚体、三聚体及其混合物。
3.根据权利要求2的聚氨酯，其中该多异氰酸酯是选自以下的二异氰酸酯亚乙基二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、1，6_六亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、九亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、1，6， 11-十一烷-三异氰酸酯、1，3，6_六亚甲基三异氰酸酯、双(异氰酸根合乙基)_碳酸酯、 双(异氰酸根合乙基)醚、三甲基己烷二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，2' -二甲基戊烷二异氰酸酯、2，2，4_三甲基己烷二异氰酸酯、2，4，4，-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，8_ 二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2，5，7_三甲基-1，8-二异氰酸根合-5-(异氰酸根合甲基)辛烷、2-异氰酸根合丙基_2，6- 二异氰酸己酸酯、赖氨酸二异氰酸酯甲基酯、4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)、4，4'-异亚丙基-双_(环己基异氰酸酯)、1，4_环己基二异氰酸酯、4，4' - 二环己基甲烷二异氰酸酯、3-异氰酸根合甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、间-四甲基苯二甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二苯基异亚丙基二异氰酸酯、二亚苯基二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、1，3_ 丁二烯-1， 4-二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸根合甲基)环己烷、双(异氰酸根合环己基)甲烷、双(异氰酸根合环己基)_2，2-丙烷、双(异氰酸根合环己基)-1，2-乙烷、2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基-双环[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-双环[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2-(3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基-双环[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合-甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-双环[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-3-(3-异氰酸根合丙基)-6-(2-异氰酸根合乙基)-双环[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-5- (2-异氰酸根合乙基)-双环-[2. 2. 1]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-6- (2-异氰酸根合乙基)-双环[2.2. 1]-庚烷、α，α' -二甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸根合乙基) 苯、α，α，α'，α'-四甲基二甲苯二异氰酸酯、1，3_双(1_异氰酸根合甲基乙基) 苯、双(异氰酸根合丁基)苯、双(异氰酸根合甲基)萘、双(异氰酸根合甲基)二苯基醚、 双(异氰酸根合乙基)邻苯二甲酸酯、均三甲苯三异氰酸酯、2，5_二(异氰酸根合甲基)呋喃、α，α' -二甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸根合乙基)苯、α，α，α ‘，α ‘-四甲基二甲苯二异氰酸酯、1，3_双(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)苯、双(异氰酸根合丁基)苯、双 (异氰酸根合甲基)萘、双(异氰酸根合甲基)二苯基醚、双(异氰酸根合乙基)邻苯二甲酸酯、2，5-二(异氰酸根合甲基)呋喃、二苯基醚二异氰酸酯、双(异氰酸根合苯基醚)乙二醇、双(异氰酸根合苯基醚)-1，3_丙二醇、二苯甲酮二异氰酸酯、咔唑二异氰酸酯、乙基咔唑二异氰酸酯、二氯咔唑二异氰酸酯、和它们的二聚体、三聚体及其混合物。
4.根据权利要求3的聚氨酯，其中该二异氰酸酯是4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)或4，4'-亚甲基-双_(环己基异氰酸酯)的反式，反式异构体。
5.根据权利要求1的聚氨酯，其中由丁二醇制备该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物。
6.根据权利要求1的聚氨酯，其中由戊二醇制备该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物。
7.根据权利要求1的聚氨酯，其中用于制备该异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物的多异氰酸酯与丁二醇或戊二醇的当量比为大约1 0.35。
8.根据权利要求1的聚氨酯，其中(c)是丁二醇。
9.根据权利要求1的聚氨酯，其中(c)是戊二醇。
10.根据权利要求1的聚氨酯，其中反应产物组分包含小于大约0.1当量的聚酯多元醇或聚醚多元醇。
11.包含由下列物质组成的组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含含有下列物质的组分的反应产物 (i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和( )大约0. 3至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇；和(b)大约0.3至大约0. 6当量的三羟甲基丙烷；和(c)大约0.1至大约0. 4当量的丁二醇或戊二醇。
12.根据权利要求1的聚氨酯，其中反应产物组分进一步包含一种或多种聚氨酯多元醇、丙烯酰胺、聚乙烯醇、羟基官能丙烯酸酯、羟基官能甲基丙烯酸酯、烯丙醇、二羟基草酰胺、二羟基酰胺、二羟基哌啶、二羟基邻苯二甲酸酯、二羟乙基氢醌及其混合物。
13.根据权利要求1的聚氨酯，其中反应产物组分基本不含胺固化剂。
14.根据权利要求1的聚氨酯，其中该聚氨酯具有大约30至大约70重量％的硬链段含量。
15.根据权利要求1的聚氨酯，其中该聚氨酯具有大约30至大约43重量％的氨基甲酸酯含量。
16.根据权利要求1的聚氨酯，其中该聚氨酯具有大约30至大约46重量％的环含量。
17.根据权利要求1的聚氨酯，其中该聚氨酯具有至少大约1700克/摩尔的每个交联的分子量。
18.根据权利要求1的聚氨酯，其中使反应组分在至少大约100°C的温度下保持至少大约10分钟。
19.包含权利要求1的聚氨酯的制品。
20.根据权利要求19的制品，其中该制品是模制品。
21.根据权利要求19的制品，其中该制品选自透明材料、光学制品、光致变色制品、防弹制品和窗玻璃。
22.根据权利要求19的制品，其中该制品具有根据ASTM-D5420-04至少大约 400in-lb (45焦耳)的加德纳冲击强度。
23.权利要求19的包含聚氨酯的制品，其中该制品是飞机透明材料。
24.根据权利要求23的制品，其中该制品包含至少一层权利要求1的聚氨酯和至少一层聚碳酸酯。
25.层压材料，其包含(a)至少一层权利要求1的聚氨酯；和(b)至少一层选自纸、玻璃、陶瓷、木、砖石、织物、金属或有机聚合材料及其组合的基底。
26.包含权利要求1的聚氨酯的涂料。
全文摘要
本发明提供包括下列组分的反应产物的聚氨酯(a)异氰酸酯官能氨基甲酸酯预聚物，其包含下列组分的反应产物(i)大约1当量的至少一种多异氰酸酯；和(ii)大约0.3至大约0.4当量的丁二醇或戊二醇；和(b)大约0.3至大约0.7当量的三羟甲基丙烷；和(c)最多大约0.4当量的丁二醇或戊二醇，其中反应产物组分基本不含聚酯多元醇和聚醚多元醇；由其制成的组合物、涂料和制品及其制造方法。
文档编号C08G18/10GK102361900SQ200980158264
公开日2012年2月22日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者C·S·哈里斯, R·M·哈尼亚, T·G·卢卡维纳, V·L·弗雷恩, Y·王 申请人:Ppg工业俄亥俄公司