具有改进的水解稳定性的聚氨酯高弹体制造技术

本发明专利技术涉及用聚酯多元醇制备的具有改进的水解性能的致密和／或多孔性聚氨酯高弹体（ＰＵＲ高弹体）及其制备方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用聚酯多元醇制备的具有改进的水解稳定性的聚氨酯高弹体(PUR高弹体)及其制备方法。致密的或蜂窝状，即轻微泡沫状的半硬的弹性聚氨酯模制体常常是基于聚酯一聚氨酯材料合成的。为了改进这种材料在潮湿环境，即在导致水解的条件下的持久性，EP-A 982 336教导了向异氰酸酯组分中加入酸或酸衍生物，以通过质子化封闭多异氰酸酯加聚产物中的氨基和任选包含其中的胺类催化剂，并由此阻止尿烷键(Urethanbinding)的任何进一步裂解。为此，所用酸或酸衍生物相对于包含于混合物中的胺摩尔过量。为了相同的目的，DE-OS 198 38 167建议加入酸酐。现已发现，如果向聚氨酯配剂中加入低于化学计量量的一元或多元羧酸的酯，其(第一)解离常数的pK值为0.5-4，优选1-3，可得到特别水解稳定的聚酯-聚氨酯。本专利技术涉及由a)二-和/或多异氰酸酯与b)至少一种聚酯多元醇，其具有OH数为20-280，优选28-150，和官能度为1-3，优选1.8-2.4，c)任选的其它聚醚多元醇或聚醚酯多元醇，其具有OH数为10-149和官能度为2-8，d)任选的低分子量增链剂和/或交联剂，其具有OH数为150-1870，在e)胺催化剂，f)一元或多元羧酸的酯，其(第一)解离常数的pK值为0.5-4，优选1-3，g)任选的发泡剂，和h)任选的添加剂存在下反应得到的聚氨酯高弹体，其中组分f)中的酯基数与组分e)中的氨基数的比例最大为1.0，优选0.5-0.8。所述PUR高弹体优选通过预聚物方法制备，其中有利的是在第一步中由至少部分聚酯多元醇b)或其混合物与多元醇组分c)和至少一种二-或多异氰酸酯a)制备含有异氰酸酯基的加聚加合物。在第二步中，由这种含有异氰酸酯基的预聚物通过与低分子量增链剂和/或交联剂d)和/或与多元醇组分b)或c)或其混合物的剩余部分反应制备致密的PUR高弹体。如果在第二步中还应用水或其它发泡剂或其混合物，则可制备微孔PUR高弹体。用于本专利技术方法的合适的起始组分a)是脂肪族、脂环族、芳脂族、芳族和杂环的多异氰酸酯，这些多异氰酸酯例如由W.Siefken描述于Justus Liebigs Annalen der Chemie，562，第75-136页；例如下式表示的那些Q(NCO)n其中n＝2-4，优选2，和Q表示含有2-18，优选6-10个C原子的脂肪族烃基、含有4-15，优选5-10个C原子的脂环族烃基、含有6-15，优选6-13个C原子的芳族烃基、或含有8-15，优选8-13个C原子的芳脂族烃基，例如亚乙基二异氰酸酯、1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1，12-十二烷二异氰酸酯、环丁烷-1，3-二异氰酸酯、环己烷-1，3-和-1，4-二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物、1-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基-环己烷、2，4-和2，6-六氢亚甲苯基(toluylen)二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物、六氢-1，3-和1，4-亚苯基二异氰酸酯、全氢化-2，4′-和4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，3-和1，4-亚苯基二异氰酸酯、1，4-杜烯二异氰酸酯(DDI)、4，4′-1，2-二苯乙烯二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)、2，4-和2，6-亚甲苯基二异氰酸酯(TDI)和这些异构体的任意混合物、二苯基甲烷-2，4′-和/或-4，4′-二异氰酸酯(MDI)、或亚萘基-1，5-二异氰酸酯(NDI)。此外，可考虑的例如是三苯基甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯、多苯基-多亚甲基多异氰酸酯(Polyphenyl-polymethylen-Polyisocyanate)，例如通过苯胺-甲醛缩合并随后光气化得到的那些和例如在GB-PS 874 430和GB-PS 848 671中描述的那些，例如按照US-PS 3 454 606的间-和对-异氰酸根合苯基磺酰基异氰酸酯、全氯化的芳基多异氰酸酯，例如描述于US-PS 3 277 138中的那些、含有碳化二亚胺基团的多异氰酸酯，例如描述于US-PS 3 152 162和DE-OS 2 504 400、2 537 685和2 552 350中的那些、按照US-PS 3 492301的降冰片烷(norbornane)二异氰酸酯、含有脲基甲酸酯基的多异氰酸酯，例如描述于GB-PS 994 890、BE-PS 761 626和NL-A 7 102524中的那些、含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯，例如描述于US-PS 3 001 9731、DE-PS 10 22 789、12 22 067和1 027 394以及DE-OS 1 929 034和2 004 048中的那些、含有尿烷(urethane)基的多异氰酸酯，例如描述于BE-PS 752 261或US-PS 3 394 164和3 644457中的那些、按照DE-PS 1 230 778的含有乙酰基化的脲基的多异氰酸酯、含有缩二脲基的多异氰酸酯，例如描述在US-PS 3 124 605、3 201 372和3 124 605以及GB-PS 889 050中的那些、通过调聚反应制备的多异氰酸酯，例如描述于US-PS 3 654 106中的那些、含有酯基的多异氰酸酯，例如在GB-PS 965 474和1 072 956、US-PS 3 567763和DE-PS 12 31 688中提到的那些、按照DE-PS 1 072 385的上述异氰酸酯与缩醛的反应产物和按照US-PS 3 455 883的含有脂肪酸酯的聚合的多异氰酸酯。也可应用异氰酸酯工业生产中得到的含有异氰酸酯基团的蒸馏残余物，任选溶于一种或多种上述多异氰酸酯中。此外，可以应用上述多异氰酸酯的任意混合物。优选应用的多异氰酸酯是易于工业获得的那些，例如2，4-和2，6-亚甲苯基二异氰酸酯和这些异构体的任何混合物(“TDI”)、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2′-二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基-多亚甲基多异氰酸酯，例如通过苯胺-甲醛缩合并随后光气化得到的那些(“粗品MDI”)和含有碳化二亚胺基团、Uretonimin基团、尿烷基团、脲基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、脲基团或缩二脲基团的多异氰酸酯(“改性的多异氰酸酯”)，尤其是那些由2，4-和/或2，6-亚甲苯基二异氰酸酯或由4，4′-和/或2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯衍生得到的改性的多异氰酸酯。亚萘基-1，5-二异氰酸酯和上述多异氰酸酯的混合物也是很适合的。但是，在本专利技术方法中特别优选应用含有异氰酸酯基的预聚物，这种预聚物是通过至少部分量的聚酯多元醇b)或者至少部分量的由聚酯多元醇b)、多元醇组分c)和/或增链剂和/或交联剂d)组成的混合物与TDI、MDI、TODI、DI BDI、NDI、DDI中的至少一种芳族二异氰酸酯，优选与4，4′-MDI和/或2，4-TDI和/或1，5-NDI反应生成含有尿烷基团和异氰酸酯基的加聚产物，其中NCO含量为10-27重量％，优选12-25重量％。如上述，b)、c)和d)的混合物可用于制备含有异氰酸酯基的预聚物。但是，根据一个优选的实施方案，含有异氰酸酯基的预聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯高弹体，它是通过 ａ）二－和／或多异氰酸酯与 ｂ）至少一种聚酯多元醇，其具有ＯＨ数为２０－２８０和官能度为１－３， ｃ）任选的其它聚醚多元醇或聚醚酯多元醇，其具有ＯＨ数为１０－１４９和官能度为２－８， ｄ）任选的低分子量增链剂和／或交联剂，其具有ＯＨ数为１５０－１８７０， 在 ｅ）胺催化剂， ｆ）一元或多元羧酸的酯，其（第一）解离常数ｐＫ值为０．５－４， ｇ）任选的发泡剂，和 ｈ）任选的添加剂 存在下反应得到的， 其中组分ｆ）中的酯基数与组分ｅ）中的氨基数的比例最大为１．０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K罗伦茨，M许策，E米歇尔斯，A埃克哈德特，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]