本发明专利技术涉及在暴露于水分时固化的粘合剂和密封剂。所述粘合剂和密封剂具有好的可储存性、可在宽范围内调节的加工性和快速的彻底固化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明水分固化粘合剂和密封剂 本专利技术的主题是在水分作用下固化的粘合剂和密封剂，其具有良好的可储存性、可在较宽的限值内调节的可加工性和快速的彻底固化( )。 根据其异氰酸酯含量，基于芳香族多异氰酸酯的水分固化的异氰酸酯封端的预聚物(例如TDI和优选的MDI)作为粘合剂、密封剂和涂料应用于工业和自助(DIY)应用的广大领域。 实例是木材的粘合、夹层结构的制备(由例如木板或铝板与绝缘材料(例如石棉、EPS或聚氨酯硬质泡沫材料)构成如在容器结构中使用的绝缘元件)、由热塑性聚氨酯泡沫塑料、玻璃纤维无纺布和装饰织物制成的汽车内顶板结构的制备，NCO预聚物将各层彼此粘结起来而且还额外使该整体复合物增强，或者对路面结构中松散砖成分进行强化。该市场部分的优选NCO范围为约12～18重量％的NCO含量。 具有约6～12重量％的NCO含量的NCO封端预聚物在固化之后产生较柔软的聚氨酯，因此更适于制备更柔软的复合物材料，例如制备作为用于儿童游戏场地的地板元件的橡胶粒状复合物(Compound)。 用具有1～5重量％的异氰酸酯含量的异氰酸酯封端的预聚物得到甚至更柔软的多异氰酸酯，其例如广泛用作建筑密封剂或用作汽车工业中用于粘结挡风玻璃的粘合密封剂等。 一类新型的聚氨酯粘合剂是反应性聚氨酯热熔体(Hotmelts)，其在2～5重量％的异氰酸酯含量下，根据所用的多元醇，也可以产生非常刚性的聚氨酯。 对于所有这些预聚物，水与异氰酸酯基团的反应通常在链延长的情况下产生聚脲链段，其为所得到的聚氨酯提供了高强度和突出的物理性质(例如韧性、热稳定性等)。 该预聚物的重要优点是其为单组分系统，因为与水的反应进行地非常安全，不需要双组分系统所需的任何复杂的化学计量考虑。甚至在大量过量的水情况下，该反应通常也会产生固化的聚氨酯。通常存在的大气水分和/或基材水分足以作为反应参与物，但特别是具有不透水的顶涂层(例如铝型材)的情况下，也可以用水进行喷雾。 对于实际应用，通过添加催化剂调节系统的开放时间(offene Zeit)。开放时间理解为其中在施加至待粘合的基材上后该系统仍可容易加工的时间。术语“可加工”对于各种应用应当重新定义。在粘合剂的情况下，该可加工性通常由两种基材仍可以毫无问题地结合的时间所定义。如果超过加工时间，就不再能够获得最佳的性质(例如重新定位)。 从该加工时间结束到达到最佳的最终性质所需的时间应当尽可能短，因为过长的等待时间在实践中意味着更高的成本，例如在压力下更长的停留时间，等。 加工时间的长度在实践中原则上可以通过使用催化剂任意地进行控制，但同时该系统的可储存性(无水进入)也会受到所有催化剂的损害，以致非常快速调节的系统也具有有限的可储存性，这会影响产品的后勤保障。该有限的可储存性主要显示在粘度的快速升高中，这会导致凝胶化。另一方面，一些催化剂尽管可以很好地控制加工时间，但会导致系统的过长固化时间。这通常意味着在其可以进一步加工之前该部件必须进行临时储存。 例如在A.Farkas和G.A.Mills，Adva.Catalysis，13，393(1962)，J.H.Saunders和K.C.Frisch，Polyurethanes，第I部分，Wiey-Interscience，NewYork，1962，第VI章、K.C.Frisch和L.P.Rumao，J.Macromol.Sci.-Revs.Macromol.Chem.，C5(1)，103-150(1970)或G.Woods，The ICIPolyurethane Book，John Wiley & Sons，第41-45页，1987中可以发现催化剂的概述。 通用催化剂是在聚氨酯工业中已知的产品，例如脂肪族叔胺和/或金属催化剂。 因此金属催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)显示出对水和包含异氰酸酯基团的预聚物的反应突出的促进性，而且带来了良好的完全固化，但是对可储存性产生了相同程度的负面影响。在EP-A 0 132 675中，尽管通过添加甲苯磺酰基异氰酸酯对催化剂的“堵塞化(Blockierung)”实现了改进，但最痕量的水分仍足以抵消这种堵塞化，总的来讲其导致了改进的但仍不足的可储存性。 实践中，大多使用各种催化剂的混合物以尽可能达到所有性质的组合。 基于芳香族多异氰酸酯的预聚物的通常缺点是最终产物容易在光的影响下产生强烈变色，在很多应用中这是禁止的。用于消除这种缺点的公知原理是使用适合的添加剂，例如空间位阻分和空间位阻脂肪胺(“HALS型”)的组合，然而这也仅能产生不大的改进。显著改进是使用脂肪族多异氰酸酯，例如以其立体异构体混合物形式的二异氰酸己二醇酯、异氟尔酮二异氰酸酯或4，4′-二异氰酸根合-二环己基甲烷或以其衍生物形式。 然而，使用这些多异氰酸酯，与芳香族多异氰酸酯相比，显示出与水的反应仅能非常缓慢地进行。 为了完全催化该反应，需要非常高浓度的金属催化剂，例如二月桂酸二丁基锡或铋盐。然而，这种水平的催化剂浓度通常会对长期使用性质产生负面作用，例如基于聚酯的粘合剂的抗水解性。同样地，在基于芳香族多异氰酸酯的粘合剂中非常适合作为催化剂的脂肪族叔胺(例如1，4-二氮杂双环辛烷或二吗啉代二乙基醚)也证明具有低的催化活性，参见L. Havenith，Paint Manufacture，1968年12月，第33-38页，特别是第34页。 在文献中还讨论了技术上非常复杂的工艺，其中待固化的系统(主要为薄层形式的涂层)在易挥发脂肪族叔胺(例如三甲基胺)存在下以及在可能的提高温度下在室内经水分固化。由于通过该工艺可以使用非常高的催化剂浓度，使其不保留在产品中，因此不会发生上述的问题。 因此寻找使用在对加工时间的良好控制的同时仅会略微影响该系统的可储存性且同时能快速完全固化的催化剂。 因此，本专利技术的主题是以包含异氰酸酯基团、基于脂肪族多异氰酸酯的预聚物为基础的粘合剂和/或密封剂，其异氰酸酯含量为1～20重量％，其特征在于双(二甲基氨基乙基)醚单独或与其它催化剂一起用作催化剂。 作为催化剂，双(二甲基氨基乙基)醚令人惊奇地显示出加工时间和完全固化时间之间的平衡比，对基于脂肪族多异氰酸酯的异氰酸酯基团封端的预聚物的热稳定性的影响非常小。该催化剂不是新的，在文献中作为对泡沫反应具有特别促进作用的良好催化剂(发泡催化剂)。在公司的印刷材料中认为在CASE(涂料、粘合剂、密封剂、弹性体)市场部中的应用不是最理想的，参见Air Products-Polyurethanes Additives，European Product Reference Guide-Suggested Application，GI-03/96-2000G/UK-LB1609对DABCO BL-11(70重量％双(二甲基氨基乙基)醚和30重量％二丙二醇的混合物)的描述中，或者甚至在JEFFCAT Catalystsfor the Polyurethane Industry，Huntsman，2000对JEFFCAT ZF 20(100％产品)或JEFFCAT ZT 22(70％在二丙二醇中)的描述中。并没有给出其与芳香族多异氰酸酯相结合的作用的技术启示。 具有1～20重量％，优选2～16本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含异氰酸酯基团、用水分固化、基于具有２～２０重量％的异氰酸酯含量的脂肪族多异氰酸酯的预聚物，其特征在于使用双（二甲基氨基乙基）醚作为催化剂。
【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：M温特曼特，W梅克，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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