含硫的聚脲及其使用方法技术

本发明专利技术公开是含硫的聚脲组合物和使用该组合物作为密封剂，特别是作为低比重航天密封剂的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开是含硫的聚脲组合物和使用该组合物作为密封剂，特别是作为低比重航天密封剂的方法。【专利说明】专利
本专利技术涉及含硫的聚脲组合物和使用该组合物作为密封剂，特别是作为低比重航天密封剂的方法。
技术介绍
异氰酸酯封端的含硫的预聚物可以用于航空和航天密封剂应用。当用芳胺和/或芳胺封端的加合物固化时，所形成的固化的组合物表现出长的存储寿命、高伸长率和拉伸强度以及优异的耐燃料性。美国专利N0.7879955公开了由两部分组成的聚脲体系:一个部分含有异氰酸酯封端的聚硫醚预聚物，其得自聚硫醇与改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(改性的MDI)的反应；第二部分含有胺封端的聚硫醚。虽然该固化体系表现出优异的耐燃料性和伸长率和拉伸强度，但是该混合的组合物的存储寿命倾向于是短的，例如小于约5分钟。短的存储寿命和伴随的高粘度需要使用特定的混合装置，其限制了该体系的有用性。短的存储寿命据信归因于配料中大量的未反应的单体异氰酸酯和单体胺。例如上述专利公开了通过Imol的硫醇封端的聚硫醚与8mol的亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)反应来形成异氰酸酯封端的聚硫醚的方法，其在反应产物中产生了大大过量的游离的未反应的MDI单体。另外，上述专利公开了通过Imol的环氧封端的 聚硫醚与2mol的二甲基硫代甲苯(EthaCUre? 300)在180 °F反应8小时来形成胺封端的聚硫醚的方法。在这样的条件下，存在着大量的未反应的芳胺。当两部分体系混合时，游离MDI与游离芳胺快速反应，导致了该体系短的存储寿命。具有较长存储寿命的聚脲组合物将消除在施用配料时对于特定的混合装置的需要。在IPDI基异氰酸酯体系中，可以通过催化剂选择来控制伯和仲异氰酸酯反应性的差异。例如碱性催化剂如三乙胺和三辛基膦将硫醇与伯异氰酸酯的反应速率相对于仲异氰酸酯提高了约两倍。在羟基体系(例如这样的体系，在其中多异氰酸酯与羟基封端的加合物反应)中使用三(乙酰基丙酮酸)铁(III) (Fe(Bcac)3)作为催化剂逆转了该反应性，以使得仲异氰酸酯反应速率是伯异氰酸酯的约两倍，Lomdlder等人，J CoatingsTechnologyl997，69 (868)，51-57 ;美国申请公开 N0.2003/0125500。这种行为导致了更受控的反应化学。较长存储寿命的聚脲组合物可以通过消除异氰酸酯封端的预聚物中的游离异氰酸酯和胺封端的聚硫醚中的游离胺来实现。为了消除异氰酸酯封端的聚硫醚组分中的游离异氰酸酯，将具有第一异氰酸酯基团和第二异氰酸酯基团的芳族二异氰酸酯(其中该第一异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性大于该第二异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性)例如甲苯二异氰酸酯或者异佛尔酮二异氰酸酯与硫醇封端的含硫聚合物在受控的反应条件下，使用金属乙酰基丙酮酸盐催化剂进行反应。为了消除胺封端的聚硫醚组分中的游离胺，控制反应条件，以使得全部的胺被消耗。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面，提供了组合物，其包含:(a)多异氰酸酯预聚物，其包含反应物的反应产物，该反应物包含:(i)具有第一异氰酸酯基团和第二异氰酸酯基团的二异氰酸酯，其中该第一异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性大于该第二异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性；和(ii)硫醇封端的含硫聚合物；其中异氰酸酯基团与硫醇基团的摩尔比是约2.1:1到约2.5:1 ;和(b)选自芳族多胺、芳族胺封端的聚硫醚加合物及其组合的多胺。在本专利技术的第二方面，提供了密封的孔，其是用包含本专利技术提供的组合物的密封剂来密封的。在本专利技术的第三方面，提供了密封孔的方法，其包含将包含本专利技术提供的组合物的密封剂施用到孔上，和固化所施用的密封剂。本专利技术还涉及制造多异氰酸酯预聚物、胺封端的加合物的方法，和涉及包含多异氰酸酯预聚物和芳族多胺和/或芳族胺封端的加合物的聚脲组合物。【专利附图】【附图说明】本领域技术人员将理解这里所述的附图仅仅是用于说明的目的。该附图并非打算限制本专利技术的范围。图1显示了用于制备4，4’ -亚甲基二环己基二异氰酸酯(H12MDI)封端的硫二甘醇聚缩甲醛预聚物的反应的一个例子。专利技术详述没有处于两个字母或者符号之间的破折号(被用于表示取代基或者两个原子之间的键合点。例如-CONH2是通过碳原子键合到另一种化学部分上的。“活化的烯属不饱和异氰酸酯”指的是包含烯属不饱和基团和异氰酸酯基团的化合物，在其中双键是缺电子的，以使得它朝着迈克尔加成活化，即，该双键是迈克尔受体。“醛”指的是式CH(O) R的化合物，这里R是氢或烃基团例如烷基，如这里定义的。在某些实施方案中，该醛是C1,醒，CV6醒，C1^4醒，CV3醛和在某些实施方案中是Ci_2醛。在某些实施方案中，该醛是甲醛。在该醛的某些实施方案中，R选自氢，CV6烷基，C7_12苯基烷基，取代的C7_12苯基烷基，C6_12环烷基烷基，取代的C6_12环烷基烷基，C3_12环烷基，取代的C3_12环烷基，C6_12芳基和取代的c6_12芳基。“烷二基”指的是饱和的、支化的或直链的非环烃基的双基，具有例如1-18个碳原子(Cu), 1-14个碳原子(CV14), 1-6个碳原子(Cu), 1-4个碳原子(CV4)或者1_3烃原子(C1^3)。在某些实施方案中，该烷二基是C2_14烷二基，c2_10烷二基，c2_8烷二基，c2_6烷二基，c2_4烷二基和在某些实施方案中是C2_3烷二基。烷二基的例子包括亚甲基(-CH2-)，1，2-亚乙基(-CH2CH2-), I, 3-亚丙基和 1，2-异亚丙基(例如-CH2CH2CH2-和-CH (CH3) CH2-), I, 4-亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)，I, 5-亚戊基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)，I, 6-亚己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)，I, 7-亚庚基，I, 8-亚辛基，I, 9-亚壬基，I, 10-亚癸基，I, 12-亚十二烷基等。“烷烃环烷烃”指的是饱和烃基团，其具有一种或多种的环烷基和/或环烷二基和一种或多种烷基和/或烧二基，这里环烷基、环烧二基、烷基和烧二基是这里定义的。在某些实施方案中，每个环烷基和/或环烷二基是C3_6，c5_6和在某些实施方案中是环己基或者环亚己基。在某些实施方案中，每个烷基和/或烷二基是(V6，C1+ Ci_3和在某些实施方案中是甲基、亚甲基、乙基或者1，2-亚乙基。在某些实施方案中，该烷烃环烷烃基团是(；_18烷经环烷烃，C4_16烷烃环烷烃，C4-!2烷烃环烷烃，C4-S烷烃环烷烃，C6_12烷烃环烷烃，C6_10烷烃环烷烃和在某些实施方案中是c6_9烷烃环烷烃。烷烃环烷烃基团的例子包括1，1，3，3-四甲基环己烷和环己基甲烷。“烷烃环烷二基”指的是烷烃环烷烃基团的双基。在某些实施方案中，该烷烃环烷二基是C4_18烷烃环烧二基，C4_16烷烃环烧二基，C4_12烷烃环烧二基，C4_8烷烃环烧二基，C6_12烷烃环烷二基，c6_1(l烷烃环烷二基和在某些实施方案中是c6_9烷烃环烷二基。烷烃环烷二基的例子包括1，1,3, 3-四甲基环-1,5-亚己基和环己基-4，4’ -亚甲基。“烷烃芳烃”指的是烃基团，其具有一种或多种芳基和/或亚芳基和一种或多种烷基和/或烷二基，这里芳基，亚芳基，烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含：(a)多异氰酸酯预聚物，其包含反应物的反应产物，该反应物包含：(i)具有第一异氰酸酯基团和第二异氰酸酯基团的二异氰酸酯，其中该第一异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性大于该第二异氰酸酯基团与硫醇基团的反应性；和(ii)硫醇封端的含硫聚合物；其中异氰酸酯基团与硫醇基团的摩尔比是约2.1：1到约2.5：1；和(b)选自芳族多胺、芳族胺封端的聚硫醚加合物及其组合的多胺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡觉晓，S·J·霍布斯，M·伊藤，S·J·莫拉维克，林仁和，
申请(专利权)人：PRC迪索托国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US