制备复合型材的方法_2

文档序号:8363485阅读:来源:国知局
基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(粗MDI)以及粗MDI 与甲苯二异氰酸酯的混合物。
[0033] 特别合适的多异氰酸酯为二苯基甲烷2, 2' _、2, 4' -和/或4, 4' -二异氰酸酯 (MDI),1,5-亚萘基二异氰酸酯(NDI),甲苯2, 4-和/或2, 6-二异氰酸酯(TDI),3, 3' -二 甲基二苯基二异氰酸酯,1,2-二苯基乙烷二异氰酸酯和/或对亚苯基二异氰酸酯(proi), 三亚甲基-、四亚甲基-、五亚甲基-、六亚甲基-、七亚甲基-和/或八亚甲基二异氰酸酯, 2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯,2-乙基亚丁基1,4-二异氰酸酯,五亚甲基1,5-二异氰 酸酯,亚丁基1,4-二异氰酸酯,1-异氰酸酯基-3, 3, 5-三甲基-5-异氰酸甲酯基环己烷(异 佛尔酮二异氰酸酯,IPDI),1,4-和/或1,3-双(异氰酸甲酯基)环己烷(HXDI),环己烷 1,4-二异氰酸酯,1-甲基环己烷2, 4-和/或2, 6-二异氰酸酯,以及二环己基甲烷4, 4'-、 2, 4' -和/或2, 2' -二异氰酸酯。
[0034] 还经常使用改性的多异氰酸酯,即通过有机多异氰酸酯的化学反应得到的且每分 子具有至少两个反应性异氰酸酯基团的产物。可特别提及的多异氰酸酯包含酯、脲、缩二 脲、脲基甲酸酯、碳化二亚胺、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯和/或氨基甲酸乙酯基团。
[0035] 作为组分A)的多异氰酸酯,特别优选以下的实施方案:
[0036] i)基于甲苯二异氰酸酯(TDI)的,特别是基于2, 4-TDI或2, 6-TDI或2, 4-TDI与 2, 6-TDI的混合物的多官能异氰酸酯;
[0037] ii)基于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的,特别是基于2, 2' -MDI或2, 4' -MDI或 4, 4' -MDI或低聚MDI的多官能异氰酸酯,其还称为多苯基多亚甲基异氰酸酯;或两种或三 种上述二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物;或在MDI的制备过程中得到的粗MDI ;或至少一种 MDI低聚物与至少一种上述低分子量MDI衍生物的混合物;
[0038] iii)至少一种实施方案i)的芳族异氰酸酯与至少一种实施方案ii)的芳族异氰 酸酯的混合物。
[0039] 作为多异氰酸酯,非常特别优选的是聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯。聚合的二苯 基甲烷二异氰酸酯(下文称为聚合的MDI)为双环MDI与低聚的缩合产物的混合物,并因此 为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的衍生物。多异氰酸酯还可优选地由单体的芳族二异氰酸 酯与聚合的MDI的混合物构成。
[0040] 除了双环MDI外,聚合的MDI还包含一种以上的具有大于2,特别为3、4或5的官 能度的MDI的多环缩合产物。聚合的MDI为已知的且常称为多苯基多亚甲基异氰酸酯或低 聚的MDI。聚合的MDI通常由具有多种官能度的基于MDI的异氰酸酯的混合物构成。聚合 的MDI通常与单体的MDI以混合物的形式使用。
[0041] 包含聚合的MDI的多异氰酸酯的(重均)官能度可在范围约2. 2至约5内,特别在 2. 3至4内,特别在2.4至3. 5内变化。具体而言,一种这样的具有不同官能度的基于MDI 的多官能异氰酸酯的混合物为在MDI的制备中作为中间体得到的粗MDI。
[0042] 基于MDI的多官能异氰酸酯或多种多官能异氰酸酯的混合物为已知的,且例如由 BASF Polyurethanes GmbH 以Lupranat?的名称市售。
[0043] 组分A)的官能度优选至少为2,特别为至少2. 2,以及特别优选至少2. 4。组分A) 的官能度优选为2. 2至4,且特别优选2. 4至3。
[0044] 组分A)中异氰酸酯基团的含量优选为5至lOmmol/g,特别为6至9mmol/g,特 别优选7至8. 5mmol/g。本领域技术人员应了解以mmol/g表示的异氰酸酯基团的含量和 以g/当量表示的当量重量成反比例。以mmol/g表示的异氰酸酯基团的含量可根据ASTM D-5155-96A由以重量%表示的含量得出。
[0045] 在一个特别优选的实施方案中,组分A)包含至少一种选自下列的多官能异氰酸 酯:二苯基甲烷4, 4' -二异氰酸酯、二苯基甲烷2, 4' -二异氰酸酯、二苯基甲烷2, 2' -二 异氰酸酯和低聚的二苯基甲烷二异氰酸酯。在该优选的实施方案中,组分(al)特别优选包 含低聚的二苯基甲烷二异氰酸酯且具有至少2. 4的官能度。
[0046] 所用组分A)的粘度可在宽范围内变化。组分A)优选具有的粘度为100至 3000mPa*s,特别优选 200 至 2500mPa*s。
[0047] 组分 B
[0048] 根据本发明,组分B)包含至少一种对异氰酸酯有反应性的多官能化合物。对异氰 酸酯有反应性的多官能化合物为具有至少两个对异氰酸酯有反应性的氢原子、特别为具有 至少两个对异氰酸酯有反应性的官能团的那些。
[0049] 用于组分B)中的化合物优选具有2至8,特别为2至6的官能度。如果多种不同 化合物用于组分B)中,则组分B)的重均官能度优选为2.2至5,特别优选2.4至4,非常特 别优选2. 6至3. 8。就本发明而言,重均官能度为根据此化合物在组分B)中的重量比例将 每种化合物B)的官能度进行加权而得到的数值。
[0050] 优选聚醚多元醇作为化合物B)。术语聚醚多元醇与术语聚醚醇同义使用,并表示 具有至少两个反应性羟基基团的烷氧基化化合物。
[0051] 优选的聚醚多元醇B)具有2至8的官能度且具有IOOmg ΚΟΗ/g至1200mg K0H/g、 优选150至800mg K0H/g、特别为200mg K0H/g至550mg K0H/g的羟值。在本发明的上下文 中,所有的羟值均根据DIN53240测定。
[0052] 通常,基于组分B)至F)的总量计的组分B)的比例为40至98重量%,优选50至 97重量%,特别优选60至95重量%。
[0053] 优选用于组分B)的聚醚醇可通过已知方法制备,例如,由一种以上的具有2至4 个碳原子的环氧烷烃通过使用碱金属氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)、碱金属醇盐(如 甲醇钠、乙醇钠或乙醇钾或异丙醇钾)或胺烷氧基化催化剂(如二甲基乙醇胺(DMEOA))、咪 唑和/或咪唑衍生物外加至少一种包含2至8,优选2至6个键合形式的反应性氢原子的起 始分子进行阴离子聚合;或通过使用路易斯酸(如五氯化锑、三氟化硼乙醚等)或漂白土进 行阳离子聚合。
[0054] 合适的环氧烷烃为例如四氢呋喃、1,3-环氧丙烷、1,2-或2, 3-环氧丁烷、氧化苯 乙烯以及优选的环氧乙烷和1,2-环氧丙烷。环氧烷烃可单独使用、交替连续使用或作为混 合物使用。特别优选的环氧烷烃为1,2-环氧丙烷和环氧乙烷。
[0055] 组分B)优选包含至少一种具有200至400mg KOH/g、特别为230至350K0H/g的 羟值和2至3的官能度的聚醚多元醇。上述范围可确保反应性聚氨酯混合物的良好的流动 性。
[0056] 此外,组分B)优选包含至少一种具有300至600mg KOH/g、特别为350至550K0H/ g的羟值和4至8、特别为4至6的官能度的聚醚多元醇。上述范围可使反应性聚氨酯混合 物产生良好的化学交联性。
[0057] 可行的起始分子为,例如:水;有机二羧酸,如丁二酸、己二酸、邻苯二甲酸和对苯 二甲酸;任选被N-单烷基、N,N-二烷基和Ν,Ν' -二烷基取代的在烷基基团上具有1至4个 碳原子的脂族和芳族二胺,例如任选被单烷基和二烷基取代的乙二胺、二亚乙基三胺、三亚 乙基四胺、1,3-丙二胺、1,3- 丁二胺或1,4- 丁二胺、1,2-六亚甲基二胺、1,3-六亚甲基二 胺、1,4-六亚甲基二胺、1,5-六亚甲基二胺和1,6-六亚甲基二胺、苯二胺、2, 3-甲苯二胺、 2, 4-甲苯二胺和2, 6-甲苯二胺,以及4, 4' -二氨基二苯基甲烷、2, 4' -二氨基二苯基甲烷 和2, 2' -二氨基二苯基甲烷。特别优选的是所提及的二伯胺,例如乙二胺。
[0058] 其他可行的起始分子为:烷醇胺,如乙醇胺、N-甲基乙醇胺和N-乙基乙醇胺;二烷 醇胺,如二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺;和三烷醇胺,如三乙
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