快速固化的脂族反应注塑弹性体制造技术

本发明专利技术涉及聚氨酯弹性体及其生产方法。这些弹性体包含脂（环）族异氰酸酯组分与异氰酸酯－活性组分在一种或多种催化剂存在下的反应产物，所述脂（环）族异氰酸酯组分的ＮＣＯ基含量约为２０－４５％，所述异氰酸酯－活性组分包含一种或多种不含胺基聚醚多元醇，和含有两个羟基且不含有胺基的低分子量有机化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速固化的脂族反应注塑弹性体
技术介绍
本专利技术涉及快速固化的脂族RIM弹性体及其生产方法。 通过反应注塑(g卩RIM)技术生产聚氨酯模塑制品是众所周知的，并且 例如在美国专利4218543中进行了描述。RIM方法涉及一种填充模具的技 术，通过该技术在非常短的时间内使用高输出量、高压计量设备将高活性 液体起始组分在它们已经在所谓的"完全控制混合头"中混合后注入到模 具中。在通过RIM方法生产聚氨酯模塑制品中，反应混合物通常包含A部分 和B部分，A部分基于多异氰酸酯，B部分基于含异氰酸酯-活性氢原子的 有机化合物，以及合适的增链剂、催化剂、发泡剂和其它添加剂。适用于 工业RIM方法的多异氰酸酯是芳族异氰酸酯，例如二苯基甲垸-4,4'-二异氰 酸酯(即MDI)。虽然各种专利在描述为适用于RIM方法的一长列异氰酸酯 中大致揭示了脂环族异氰酸酯，但是几乎没有专利提及使用脂环族异氰酸 酯的任何工作实施例。美国专利4,772,639描述了在闭合模具中，在催化剂和助剂存在下，使有 机多异氰酸酯与含有异氰酸酯-活性氢原子的有机化合物反应而生产聚氨酯模 塑制品的方法。所述异氰酸酯组分是基于(al) (i) 1-异氰酸酯-3,3,5-三甲基-5-异氰酸甲酯基环己垸(IPDI)和(ii)通过使1,6-己二异氰酸酯的一部分异氰酸酯基 进行三聚制备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯的混合物，或者(a2) (i) IPDI和 (iii)通过使1,6-己二异氰酸酯和IPDI的混合物的一部分异氰酸酯基进行三聚制 备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯。这些反应混合物被大致揭示为适合用于 薩加工。美国专利4,642,320揭示了制备模塑聚合物的方法，该方法包括在闭合模 具内使包含(a)、 (b)和(c)的反应混合物反应，其中(a)是含活性氢的物质，包括 平均当量重量至少为500的伯胺或仲胺封端的聚醚，(b)是至少一种增链剂，(c)是脂(环)族多异氰酸酯、多异硫氰酸酯或它们的混合物，其中NCX指数约为0.6-1.5。该方法需要组分(a)的至少25%、优选50%的活性氢原子以胺氢的形 式存在。所有实施例揭示了在高模具温度和长脱模时间下的基于HDI预聚物与 胺封端的聚醚和二乙基甲苯二胺的体系。美国专利4,764,543揭示了使用非常快速反应的脂族多胺的脂族RIM体 系。该专利限于基于脂环族二胺和聚醚(其是胺封端的聚醚)的增链剂，以及与 脂族基连接的多异氰酸酯的全部聚脲体系。美国专利4,269,945中也揭示了RIM体系。这些体系基于包含多异氰酸酯、含羟基多元醇和特定的增链剂的组合物。特定的增链剂包含(1)至少一种选自下 组的组分:(a)基本不含脂族胺氢原子的含羟基物质和(b)基本不含脂族胺氢原子 的含有至少两个芳族胺氢原子的含芳族胺物质；和(2)至少一种具有至少一个伯 胺基且平均脂族胺氢官能度约为2-16的含脂族胺物质。芳族多异氰酸酯和脂 (环)族多异氰酸酯被揭示都适用于该方法。在该专利的所有工作实施例中都使 用本身可能为聚合物的芳族异氰酸酯。美国专利5,260,346还揭示了通过RIM法制备弹性体的反应体系。这些体 系需要脲基甲酸酯改性的多异氰酸酯、含羟基的多元醇和其中胺基邻位中的至 少一个被低级垸基取代基取代的芳族多胺。美国专利5,502,147描述了基于脂(环)族异氰酸酯的RIM体系。这些脂(环) 族异氰酸酯在25。C的粘度小于20,000 mPa's， NCO官能度为2.3-4.0，并且被 以下基团改性异氰脲酸酯基、縮二脲基、氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基、碳 二亚胺基、噁二嗪-三酮基、脲二酮基和它们的混合物。B部分包含高分子量多 元醇和低分子量增链剂，其中OH:NH之比为1:1至25:1。共同授权的美国专利5,502,150揭示了一种RIM方法，该方法使用官能度 小于2.3、 NCO含量为5-25%、单体含量小于2重量％的1.6-己二异氰酸酯预 聚物。该预聚物与高分子量异氰酸酯-活性化合物、选自二醇和氨基醇的增链 剂、含有不超过1个脂族胺氢原子的基于羟基的交联化合物反应。美国专利5,656,677和6,242,555中还揭示了光稳定的聚氨酯。U.S. 5,656,677的聚氨酯包含在增链剂和/或交联剂以及特定的催化剂体系存在下， 脂(环)族异氰酸酯与含异氰酸酯-活性氢原子的化合物的反应产物。所述催化剂体系包含1)至少一种有机铅化合物，2)至少一种有机铋化合物和/或3)至少一种有机锡化合物。U.S. 6,242,555揭示的光稳定的弹性体包含A)NCO基含量为 24.5-34%的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体/单体混合物与B)异氰酸酯-活性组分 在C)至少一种选自有机铅(II)、有机铋(III)和有机锡(IV)化合物的催化剂存在下的反应产物。本专利技术的优点包括在不需要基于铅的催化剂的情况下，提高了固化，并且 简化了催化过程。并且，本专利技术不需要基于胺的多元醇作为异氰酸酯-活性组 分的部分。专利技术概述本专利技术涉及快速固化的脂族RIM弹性体及其生产方法。 这些聚氨酯弹性体包含(A)与(B)在(C)和任选的(D)存在下的反应产物(A) 异氰酸酯组分，其NCO基含量约为20-45重量％，官能度约为2.0-2.7 、 优选约为2.1-2.3，且包含三聚的脂(环)族多异氰酸酯，前提是(i)当脂(环)族多异氰酸酯是三聚的异佛尔酮二异氰酸酯时，组分 (A)含有小于20重量％ (优选小于10重量％，更优选小于5重量％)的三聚的1，6-己二异氰酸酯，(ii)当脂(环)族多异氰酸酯是三聚的1,6-己二异氰酸酯时，组分 (A)含有小于10重量％的异佛尔酮二异氰酸酯；(B) 异氰酸酯-活性组分，其包含(l)以(B)的100重量％为基准计，约70-90重量％的一种或多种聚醚 多元醇，其官能度约为2-8(优选约为2-4)，分子量约为1000-8000(优选为 2000-6000)，且不含(伯、仲和/或叔)胺基；(2)以(B)的100重量％为基准计，约10-30重量％的一种或多种有机 化合物，其分子量约为62-400(优选62-90)，羟基官能度为2-3，并且不含(伯胺、 仲和/或叔)胺基；(C)一种或多种符合以下通式的催化剂<formula>formula see original document page 8</formula>式中m表示3-8、优选3-4的整数； n表示3-8、优选3-5的整数； (D)—种或多种添加剂(包括紫外稳定剂、颜料等)。 组分(A)和(B)的相对量使得所得弹性体的异氰酸酯指数约为100-120。 在本专利技术的另一个实施方式中，多异氰酸酯组分(A)包含一种预聚物，该 预聚物包含(1)与(2)的反应产物(l)以多异氰酸酯组分的100重量％为基准计， 至少约65重量％至小于100重量％的上述三聚的脂(环)族多异氰酸酯；(2)以 多异氰酸酯组分的100重量％为基准计，大于0重量％至约35重量％的异氰 酸酯-活性组分，该异氰酸酯-活性组分具有约2-6个、优选约2-4个能与(l)的 NCO基反应的羟基，且其分子量约为60-4000，其中预聚物的NCO基含量约 为10-35%。生产这些聚氨酯弹性体的方法包括通过反应注塑技术使反应混合物反应。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产聚氨酯弹性体的方法，该方法包括在（Ｃ）和任选（Ｄ）的存在下通过反应注塑技术使反应混合物反应，所述反应混合物包含：（Ａ）与（Ｂ）：（Ａ）多异氰酸酯组分，其ＮＣＯ基含量约为２０－４５重量％，官能度约为２．０－２．７，且包含三聚的脂（环）族多异氰酸酯，前提是（ｉ）当脂（环）族多异氰酸酯是三聚的异佛尔酮二异氰酸酯时，组分（Ａ）含有小于２０重量％的三聚的１，６－己二异氰酸酯，（ｉｉ）当脂（环）族多异氰酸酯是三聚的１，６－己二异氰酸酯时，组分（Ａ）含有小于１０重量％的异佛尔酮二 异氰酸酯；（Ｂ）异氰酸酯－活性组分，其包含：（１）以（Ｂ）的１００重量％为基准计，约７０－９０重量％的一种或多种聚醚多元醇，其官能度约为２－８，分子量约为１０００－８０００，且不含胺基；（２）以（Ｂ）的１００重量％为基准计，约１０－３０ 重量％的一种或多种有机化合物，其分子量约为６２－４００，羟基官能度为２－３，并且不含胺基；（Ｃ）一种或多种符合以下通式的催化剂：＊＊＊　式中：ｍ表示３－８的整数；ｎ表示３－８的整数；（Ｄ）一种或多种添加剂；其中组分（Ａ）和（Ｂ）的相 对量使得异氰酸酯指数约为９０－１２０。...

【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：SJ哈拉辛，RR罗斯勒，RV斯塔彻，CL金尼，JT加勒特，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]