由源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇制成的预聚物制造技术

预聚物是通过多异氰酸酯与源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇的反应来制备的。可以制备具有异氰酸酯、羟基、或各种其它反应官能团的预聚物。该预聚物可用于制造聚氨酯和其它的聚合物或交联剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2004年10月25日提交的美国临时申请No.60/622,221的优先权。本专利技术涉及包含尿烷基团的预聚物，它是通过多异氰酸酯与某些源于天然油类的多元醇物质反应而制造的。本专利技术还涉及由上述预聚物制成的聚氨酯和其它的聚合物。聚氨酯可用于多种应用，包括缓冲泡沫体、车体部分、轮、轮脚和其它的浇铸和喷涂弹性体、结构泡沫塑料、绝热泡沫材料、涂层、粘合剂和密封剂。含水聚氨酯分散体系可用于各种薄膜、涂层、粘合剂和密封剂应用。另外，现有各种含与其它的聚合物类型结合或混合的聚氨酯或聚脲部分的混合聚合材料。为了形成这些各种型式的聚氨酯和混合材料，需要异氰酸酯官能组分和异氰酸酯反应组分。多数情况下，这些组分是由简单的起始材料制备的以便获得一些具体应用的优点，如所希望的粘度、低的VOCs、特定的反应基、有利的组分比率等。通常，这是通过过量多异氰酸酯与一或多个异氰酸酯反应物质反应从而形成异氰酸酯封端的预聚物来实现的。然而，如果期望，可以颠倒组分比率以便形成具有末端羟基或其它异氰酸酯反应基团的加合物。最普遍的异氰酸酯反应物质的类型是聚醚多醇和聚酯多元醇。最一般的聚醚多醇是环氧丙烷的聚合物或环氧丙烷/环氧乙烷混合物。该聚酯多元醇可以源于如己内酯的环内酯，或可以源于低分子量多元醇和二羧酸酐，如丁二醇/己二酸酯聚合物。这些聚醚和聚酯多元醇通常源于油、煤气或煤炭原料。因为这些原料不是可再生的，因此为衍生获得它们的自然资源的贫化而担心。另外，地理政治因素往往使这些资源的成本不可预见。为此，希望研制源于再生性资源的多元醇。已经开发了各种类型的上述多元醇。然而，这些多元醇在结构、反应性、极性、相容性和其它的物理和化学特性方面与通常可获得的聚醚和聚酯多元醇显著不同，因此在大部分应用中不能作为这些材料的简易(drop-in)替代物。至今，已经发现源于再生性资源的多元醇的有限应用。因此，所希望的是提供一种聚氨酯颗粒在水相中的分散体系，其中用来制造聚氨酯的重要部分源自于再生性资源。本专利技术提供一种具有至少一个尿烷基团的预聚物，它包括至少一个异氰酸酯和异氰酸酯反应物质的反应产物，该异氰酸酯反应物质包含至少一个源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇(HMPP)。该预聚物可用于制造各种聚合材料，包括聚氨酯、聚脲、聚酯、紫外线可固化的材料、各种混合聚合物等。在某些情况下该聚合材料显示出的改进的抗水解性/稳定性超过了使用常规脂族聚酯多元醇例如己二酸酯和甚至己内酯基聚酯多元醇制成的类似材料。该聚合材料往往显示了比由常规聚醚多元醇制成的类似材料低的吸水率，从而使它们尤其可用于例如防水膜的应用。此外该低的吸水率使该聚合材料可用于许多胶粘剂应用，并且通常可用于其中最终产品暴露于潮湿条件或直接与水接触的任何应用。该聚合物材料还往往显示了优良的抗酸腐蚀性，从耐气候性的观点来看它是重要的参数。使用本专利技术生产的涂层往往显示了优良的柔韧性，尤其可用于期望硬度和柔韧性平衡的应用中。本专利技术的预聚物是异氰酸酯化合物或其混合物与至少一个异氰酸酯反应物质的反应产物。该异氰酸酯反应物质包括至少一个源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇(HMPP)，如下文中更充分描述的。此处使用的术语“源于脂肪酸”是指使用脂肪酸或脂肪酸酯作为原材料或中间产物的物质。该预聚物的特征在于每分子中平均具有至少一个尿烷基团，和一般每分子中会包含一个以上的尿烷基团。在每个实例中通过异氰酸酯反应物质的官能度(即，每分子异氰酸酯反应基团的数目)、异氰酸酯化合物的官能度和用于制备预聚物的异氰酸酯反应物质与异氰酸酯化合物的化学计量比来确定尿烷基团的数目。该预聚物一般进一步的特征在于它具有反应官能团如异氰酸酯、羟基、羧酸、羧酸酐、环氧基、氨基、硅烷或烯属不饱和。该预聚物适当地具有不大于约200,000、尤其不大于约50,000的分子量。优选的预聚物具有从约500、或从约800、或从约1,000、或从约1,200至约25,000、或至约15,000、或至约12,000、或至约8,000、或至约6,000的数均分子量。该预聚物优选在室温(～22℃)下是液体或者如果是固体，它具有不大于80℃、尤其不大于50℃的熔化温度。适合的用于制备尿烷的异氰酸酯包括多种有机单和多异氰酸酯。多异氰酸酯一般是优选的。适合的单异氰酸酯包括异氰酸苄酯、甲苯异氰酸酯、异氰酸苯酯和其中烷基包含1到12个碳原子的异氰酸烷基酯。适合的多异氰酸酯包括芳族、脂环族和脂肪族的异氰酸酯。典型的多异氰酸酯包括间-苯撑二异氰酸酯、甲苯-2-4-二异氰酸酯、甲苯-2-6-二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1，3-和/或1，4-双(异氰酸酯甲基)环己烷(包括任何一个顺式或反式异构体)、1，6-己二异氰酸酯、四亚甲基-1，4-二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、六氢化亚苄基二异氰酸酯、亚甲基双(环己烷异氰酸酯)(H12MDI)、萘撑-1，5-二异氰酸酯、甲氧苯基-2，4-二异氰酸酯、二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、4，4′-亚联苯基二异氰酸酯、3，3′-二甲氧基-4，4′-联苯二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4-4′-联苯二异氰酸酯、3，3′-二甲基联苯甲烷-4，4′二异氰酸酯、4，4′，4″-三苯基甲烷三异氰酸酯、聚甲撑聚苯基异氰酸酯(PMDI)、甲苯基-2，4，6-三异氰酸酯和4，4′-二甲基联苯甲烷-2，2′，5，5′-四异氰酸酯。优选该多异氰酸酯是二苯甲烷-4，4′二异氰酸酯、二苯甲烷-2，4′-二异氰酸酯、PMDI、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯或其混合物。二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、二苯甲烷-2，4′-二异氰酸酯和其混合物一般称为MDI，并且可以全部使用。甲苯基-2，4-二异氰酸酯、甲苯基-2，6-二异氰酸酯和其混合物一般称为TDI，并且可以全部使用。还可以使用所有上述多异氰酸酯基团的衍生物，它们包含缩二脲、脲、碳二亚胺、脲基甲酸酯(allophonate)和/或异氰脲酸酯基团。这些衍生物往往具有增加的异氰酸酯官能度并且当期望更高度交联的产品时可期望使用它们。该异氰酸酯反应物质包括至少一个源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇(HMPP)，如下文中更充分描述的。该HMPP的特征在于每分子具有至少一个酯基和每分子具有至少一个羟甲基(-CH2OH)。该HMPP便利地源于具有12到26个碳原子的含羟甲基基团的脂肪酸、或上述羟甲化脂肪酸的酯。它是通过含羟甲基基团的脂肪酸与多元醇、羟胺或聚胺引发剂化合物反应来制备的，该引发剂化合物每分子具有平均至少1、优选至少约2个羟基、伯胺和/或仲胺基团。选择起始材料的比例和反应条件以便对于引发剂化合物中的每个羟基、伯胺和仲胺基团而言所得的HMPP包含平均至少1.3个源于含羟甲基基团的脂肪酸或其酯的重复单元，并且该HMPP具有至少400直到约15,000的当量。当量等于该分子的数均分子量除以羟基、伯胺和仲胺基团的混合数值。该HMPP适当地每分子具有平均至少2、优选至少2.5、更优选至少2.8、至约12、更优选至约6、更加优选至约5个结合的羟基、伯和仲胺基。该HMPP还适当地具有至少400、如至少约600、至少约650、至少约700、或至少约725、至约15,000、如至约6000、至约3500、直到约1700、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个尿烷基团的预聚物，包括至少一个异氰酸酯和异氰酸酯反应物质的反应产物，该异氰酸酯反应物质包含至少一个源于脂肪酸的含羟甲基的聚酯多元醇（ＨＭＰＰ）。

【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：B埃德姆，D巴塔查尔吉，JN阿伊罗普洛斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[]