双组分型聚氨酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双组分型聚氨酯组合物，得自包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分和包含含活性氢的化合物的固化剂，特征是主要组分和固化剂都基本上不含触变剂，主要组分和固化剂的混合物具有特定的产生触变性的时间和特定的滑挂，活性氢化合物具有特定闪点，双组分型聚氨酯组合物在沸水中于特定条件下煮沸前后的质量变化在特定范围内。本发明专利技术的该组合物在主要组分和固化剂混合之后立即产生优良的触变性，由此使其能在各种条件下应用，如机械施涂和手工施涂，并具有优良的抗流挂性和其它适用于密封材料的物理性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双组分型聚氨酯组合物、双组分型微发泡聚氨酯弹性体，及其应用和制备方法。具体而言，本专利技术涉及双组分型聚氨酯组合物和双组分型微发泡聚氨酯弹性体(它们都具有优良的抗流挂性)、它们的制备方法、用于密封建筑物、门等和车身内接合处的聚氨酯密封剂，以及该密封剂的制备方法。聚氨酯树脂由于其优良的物理性能(如橡胶弹性、防寒抗寒性和耐久性)，近来已经被用作建筑物、汽车等使用的密封材料。用于建筑物和汽车的密封材料被要求能施涂于各种形状的基面。对这类密封材料而言，尤其重要的是具有优良的抗流挂性，以使得密封材料施涂到垂直或倾斜的表面上即使是施涂足以显示不透水性的厚度时也不会流挂下来。因此，为了防止流体发生流挂，通常向聚氨酯树脂中加入矿物填料，如经过表面处理的碳酸钙、胶态二氧化硅和膨润土(它们用高级脂肪酸或脂肪酯进行处理)，或者加入有机物质，如氢化蓖麻油、脂族酰胺蜡或聚四氟乙烯树脂(PTFE)，作为赋予触变性的试剂(触变剂)。然而，使用这些触变剂会产生问题。由于必须向聚氨酯树脂中加入大量的这类试剂以增加抗流挂性，因此聚氨酯树脂在其施涂时的表观粘度增加，由此可使用性变差，通常含这类试剂的树脂的贮存稳定性差。还已知将胺类用作触变剂。例如，日本专利公报54-26274中揭示了一种制备聚氨酯弹性体的方法，该方法的特征是使多异氰酸酯组分与聚氧化烯多胺反应。日本专利公报53-4527中揭示了一种制备多异氰酸酯基粘合剂的方法，所述粘合剂由异氰酸酯为端基的预聚物、多羟基化合物和催化剂组成，其中部分多羟基化合物被化学式为R(NH2)n(其中R表示具有8个或更少碳原子的脂族烃基，n=2-4)的伯胺化合物取代，伯胺基团的含量是以预聚物中游离的异氰酸酯基团含量计的4-30％(当量)。然而上述方法都有一个问题，就是从多异氰酸酯组分与胺的活性氢组分等混合到产生触变性需要数秒至数分钟。因此，尽管在用填缝枪的手工施涂或用低压装置的机械施涂的情况下可以施涂上述试剂，然而在用高压装置施涂(要求较高的工作效率)的情况下这些试剂没有实用性，因为需要花费太多时间来产生触变性。在这种情况下，需要有这样的密封材料，它能够更快地产生触变性，具有更优良的物理性能，从而在多种情况下(如机械施涂、手工施涂和用高压装置进行施涂)均可施涂。根据上述问题，本专利技术的专利技术人倾注精力研究双组分型聚氨酯组合物，它在混合多异氰酸酯组分和活性氢化合物组分后立即产生优良的触变性。本专利技术的专利技术人最终发现，对于由多异氰酸酯组分和活性氢化合物组分获得的双组分型聚氨酯组合物或双组分型微发泡聚氨酯弹性体而言，当使用脂环二胺(alicyclic diamine)作为活性氢化合物时，因为脂环二胺参与产生触变性，所述组合物或弹性体产生优良的触变性以使其在各种条件(如机械施涂、手工施涂等)下可以施用，即使它基本上不含触变剂，并且上述组合物或弹性体具有优良的抗流挂性和其它物理性能。本专利技术的专利技术人还发现，上述组合物或弹性体适合用作密封材料。这些发现促使了本专利技术的完成。本专利技术用来解决如上所述的已有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供双组分型聚氨酯组合物和双组分型微发泡聚氨酯弹性体，以及它们的制备方法。所述组合物和弹性体在含异氰酸酯基(isocyanate group)的化合物和含活性氢的化合物混合后立即产生优良的触变性，使得它们能够在各种条件下施用，如机械施涂、手工施涂等，此外所述组合物和弹性体还具有优良的抗流挂性和适用于密封材料的其它物理性能。本专利技术的双组分型聚氨酯组合物由包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分和包含含活性氢的化合物的固化剂得到，所述组合物的特征在于上述主要组分和上述固化剂都基本上不含触变剂，从上述主要组分和上述固化剂混合到产生触变性的时间总共是2秒或更短，上述主要组分和上述固化剂的混合物的滑挂(slump)是3毫米或更小，上述含活性氢的化合物的闪点为60℃或更高，并且当固化的双组分型聚氨酯组合物在沸水中于大气压力下煮沸60分钟后，上述固化的双组分型聚氨酯组合物煮沸前后的质量变化为0.6％(质量)或更小。较好的是，上述双组分型聚氨酯组合物于-30℃的断裂强度不低于0.5MPa且不超过30MPa，于-30℃的断裂伸长率不低于50％且不超过700％。较好的是，上述含活性氢的化合物具有至少两个羟基和/或至少两个氨基。较好的是，上述双组分型聚氨酯组合物具有以下通式(Ⅰ)的结构单元 式中，m、n各自表示1-5的整数，所述结构单元的比例为不低于0.001％且不超过30％(质量)。上述含活性氢的化合物较好是含有脂环二胺。上述脂环二胺较好是具有以下通式(Ⅱ)的多环脂族二胺 式中，m、n各自表示1-5的整数。较好的是，上述含活性氢的化合物中上述脂环二胺的含量换算成活性氢基团的当量为不低于1％且不超过50％，以相同化合物中活性氢基团的总量计。本专利技术的双组分型微发泡聚氨酯弹性体由包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分、包含含活性氢的化合物的固化剂和发泡剂得到，所述弹性体的特征在于上述主要组分和上述固化剂都基本上不含触变剂，从上述主要组分、上述固化剂和上述发泡剂混合到产生触变性的时间总共是2秒或更短，上述主要组分、上述固化剂和上述发泡剂的混合物的滑挂是3毫米或更小，上述含活性氢的化合物的闪点为60℃或更高，并且当固化的双组分型微发泡聚氨酯弹性体在沸水中于大气压力下煮沸60分钟后，上述固化的双组分型聚氨酯弹性体煮沸前后的质量变化为0.6％(质量)或更小。较好的是，上述双组分型微发泡聚氨酯弹性体的总密度为100-900千克/米3，其泡孔(cells)的平均直径为1-100微米。较好的是，上述双组分型微发泡聚氨酯弹性体具有以下通式(Ⅰ)的结构单元 式中，m、n各自表示1-5的整数，所述结构单元的比例为不低于0.001％且不超过30％(质量)。上述含活性氢的化合物较好是含有脂环二胺。上述脂环二胺较好是具有以下通式(Ⅱ)的多环脂族二胺 式中，m、n各自表示1-5的整数。本专利技术制备双组分型聚氨酯组合物的方法的特征是使用包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分、包含脂环二胺的固化剂。本专利技术的聚氨酯密封剂的特征是含有上述双组分型聚氨酯组合物或上述双组分型微发泡聚氨酯弹性体。本专利技术制备聚氨酯密封剂的方法的特征是使用上述双组分型聚氨酯组合物或上述双组分型微发泡聚氨酯弹性体。本专利技术的双组分型聚氨酯组合物或双组分型微发泡聚氨酯弹性体是通过混合包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分和包含含活性氢的化合物(下文有时称为“活性氢化合物”)(如脂环二胺等)的固化剂而获得的。固化剂通常包含多元醇，主要组分和固化剂可以根据情况包含其它添加剂。进一步详细说明双组分型聚氨酯组合物、双组分型微发泡聚氨酯弹性体以及它们的制备方法。本专利技术的双组分型聚氨酯组合物是由包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分(A)和包含含活性氢的化合物的固化剂(B)得到的，上述主要组分(A)和上述固化剂(B)均基本上不含触变剂。本专利技术的双组分型聚氨酯组合物在上述主要组分和上述固化剂混合后就产生触变性。紧接在上述主要组分和上述固化剂混合后到产生触变性的时间总共为2秒或更短，较好是1.5秒或更短，更好是1秒或更短。上述主要组分和上述固化剂的混合物的滑挂为3毫米或更小，较好是2毫米或更小，更好是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双组分型聚氨酯组合物，它由包含含异氰酸酯基的化合物的主要组分和包含含活性氢的化合物的固化剂得到，所述主要组分和所述固化剂都基本上不含触变剂，从所述主要组分和所述固化剂混合到产生触变性的时间总共是２秒或更短，所述主要组分和所述固化剂的混合物的滑挂是３毫米或更小，所述含活性氢的化合物由闪点为６０℃或更高的化合物组成，固化的双组分型聚氨酯组合物在沸水中于大气压力下煮沸６０分钟前后的质量变化为０．６％（质量）或更小。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：川那部恒，坂口博英，鹈坂和人，阿部孝司，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]