含聚脲二酮的树脂共混组合物制造技术

本发明专利技术提供一种反应混合物，其包含基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物、中和的多元醇和叔胺催化剂，和任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂可为冷共混或热共混的。由热共混制剂制成的涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂表现出优于由冷共混制剂制成的那些的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含聚脲二酮的树脂共混组合物专利
本专利技术大体上涉及聚合物，并且更具体涉及用共混的基于异氰酸酯的含脲二酮树脂、中和的多元醇和叔胺催化剂制成的聚合物。所得脲基甲酸酯聚合物可用于制备涂料、胶粘剂、铸造材料（castings）、复合材料和密封剂。专利技术背景形成聚氨酯的组合物广泛用于各种商业、工业和家庭应用，如在汽车透明涂层和座垫应用中。采用与单官能试剂预反应以形成相对热不稳定化合物的异氰酸酯的聚氨酯体系被称为封闭型异氰酸酯。脲二酮是一种类型的封闭型异氰酸酯。脲二酮通常通过使异氰酸酯二聚制备，以形成具有未反应的异氰酸酯端基的一个或多个脲二酮，其随后可用多元醇扩展以形成在聚合物链中含有两个或更多个脲二酮基团的聚合物材料。在一些文献中，脲二酮（uretdione）被称为“1,3-二氮杂-2,4-环丁酮”、“1,3-二吖啶-2,4-二酮（1,3-diazatidin-2,4-diones）”、“2,4-二氧代-1,3-二氮杂环丁烷”、“脲二酮（urethdiones）”或“脲二酮（uretidiones）”。通常，该聚合物具有很少（即使有的话）游离异氰酸酯基团，其通过控制多异氰酸酯、多元醇的化学计量学和通过使用封闭剂实现。脲二酮与多元醇反应以形成聚氨酯涂料是本领域中公知的，尤其是在聚氨酯粉末涂料中。但是，在文献中尚未充分研究由基于异氰酸酯的含脲二酮树脂和多元醇在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下形成脲基甲酸酯。就本专利技术人所知，还没有人已开发出使用中和的多元醇促进脲二酮在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下成功转化成脲基甲酸酯的交联方法。专利技术概述因此，本专利技术通过提供一种反应混合物减轻或消除本领域中固有的问题，所述反应混合物包含基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物；中和的多元醇和叔胺催化剂；和任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂可以冷共混或热共混。含脲二酮树脂可在叔胺催化剂存在下与多元醇交联以形成脲基甲酸酯基团。脲二酮可通过异氰酸酯的催化二聚制备。在二聚后，剩余异氰酸酯可与多元醇（二醇、单醇）反应以提高官能度和/或分子量。可在烧瓶、反应器或容器中使用多元醇（二醇、单醇）分开制备不同的基于异氰酸酯的含脲二酮树脂，稍后冷共混。冷共混的含脲二酮树脂随后可与中和的多元醇和叔胺催化剂一起配制以提供最佳性能。此外，可通过使两种或更多种不同种类的含脲二酮树脂在相同烧瓶、反应器或容器中反应、然后使剩余异氰酸酯与多元醇（二醇、单醇）反应来制备热共混的含脲二酮树脂。热共混的含脲二酮树脂可与中和的多元醇和叔胺催化剂一起配制以提供最佳性能。本专利技术人已经意外地发现了，由用热共混的含脲二酮树脂制成的制剂制成的涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂表现出优于用冷共混的含脲二酮树脂制成的那些制剂的性能。本专利技术的这些和其它优点和益处将从下文的专利技术详述中显而易见。专利技术详述现在将为了举例说明而非限制的目的对本专利技术进行描述。除了在操作实施例中或除非另行指明，在说明书中所有表示量、百分比等的数字应被理解为在所有情况下都被术语“大约”修饰。本说明书中列举的任何数值范围意在包括归入所列范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围意在包括在所列最小值1.0和所列最大值10.0之间（并包括所列最小值1.0和所列最大值10.0），即具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的所有子范围，如例如2.4至7.6。本说明书中列举的任何最大数值界限意在包括归入其中的所有更低的数值界限，且本说明书中列举的任何最小数值界限意在包括归入其中的所有更高的数值界限。相应地，申请人保留修订本说明书（包括权利要求书）以明确列举归入本文中明确列举的范围内的任何子范围的权利。所有这样的范围意在被固有地描述在本说明书中，从而使得明确列举任何这样的子范围的修订将符合35U.S.C.§112(a)和35U.S.C.§132(a)的要求。除非另行指明，本文中指定的任何专利、出版物或其它公开资料以其全文通过引用并入本说明书，但仅在并入的资料与本说明书中明确阐述的现有定义、陈述或其它公开资料不冲突的程度上。因此并且在必要的程度上，由如本说明书中阐述的明确公开内容替代通过引用并入本文的任何冲突的资料。据称通过引用并入本说明书但与本文中阐述的现有定义、陈述或其它公开资料冲突的任何资料或其部分仅在并入的资料与现有公开资料之间不发生冲突的程度上进行并入。申请人保留修订本说明书以明确列举通过引用并入本文的任何主题或其部分的权利。在本说明书通篇提到的“各种非限制性实施方案”、“某些实施方案”等是指在实施方案中可包括特定特征或特性。因此，短语“在各种非限制性实施方案中”、“在某些实施方案中”等在本说明书中的使用不一定是指同一实施方案，并且可能是指不同实施方案。此外，特定特征或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。因此，非限制性地，结合各种或某些实施方案举例说明或描述的特定特征或特性可以完全或部分与一个或多个其它实施方案的特征或特性进行组合。这样的修改和变化意在包括在本说明书的范围内。除非另行指明，如本文所用的语法冠词“一种”、“一”和“该”意在包括“至少一种”或“一种或多种”，即使在某些情况中明确使用“至少一种”或“一种或多种”。因此，这些冠词在本说明书中用于表示一种或多于一种（即“至少一种”）该冠词的语法对象。例如并且非限制性地，“一种组分”是指一种或多种组分，并且因此在所述实施方案的实施中可考虑并可采用或使用多于一种组分。此外，除非该用法的上下文另行要求，单数名词的使用包括复数，且复数名词的使用包括单数。在各种实施方案中，本专利技术提供一种反应混合物，其包含基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物；中和的多元醇和叔胺催化剂；和任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包（additivepackage），其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。在各种实施方案中，基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂可以冷共混或热共混。由热共混制剂制成的涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂表现出优于由冷共混制剂制成的那些的性能。在各种非限制性实施方案中，本专利技术进一步提供一种制备脲基甲酸酯聚合物的方法，其包括将基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂共混以形成树脂共混物，使所述树脂共混物与中和的多元醇在叔胺催化剂存在下、任选在选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包的存在下反应，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。多元醇可通过在室温（21℃-24℃）至120℃的温度下与酸清除剂反应而被中和。因此，本专利技术提供一种通过以下路线制备脲基甲酸酯聚合物的方法：。在冷共混的情况下，R1和R2相同，但不同于R3和R4。类似地，R3和R4相同，但不同于R1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应混合物，其包含：/n基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物；/n中和的多元醇；和/n叔胺催化剂，/n任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，/n其中所述第一异氰酸酯和所述第二异氰酸酯不同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180323 EP 18163620.0;20180323 EP 18163621.8;20181.一种反应混合物，其包含：
基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物；
中和的多元醇；和
叔胺催化剂，
任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，
其中所述第一异氰酸酯和所述第二异氰酸酯不同。


2.根据权利要求1所述的反应混合物，其中所述叔胺是脒。


3.根据权利要求1所述的反应混合物，其中所述叔胺选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1,4,5,6-四氢-1,2-二甲基嘧啶、1,2,4-三唑、钠衍生物和2-叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍及其组合。


4.根据权利要求1所述的反应混合物，其中所述中和的多元醇包含多元醇和酸清除剂的反应产物。


5.根据权利要求4所述的反应混合物，其中所述酸清除剂共价键合到多元醇内的酸性基团上，并选自碳二亚胺、酐、环氧树脂、原甲酸三烷基酯、胺化合物、噁唑啉及其组合。


6.根据权利要求4所述的反应混合物，其中所述多元醇选自聚亚烷基醚多元醇、聚酯多元醇、含羟基的聚己内酯、含羟基的(甲基)丙烯酸类聚合物、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇及其组合。


7.根据权利要求1所述的反应混合物，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯独立地选自1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,3-和1,4-二异氰酸酯、1-异氰酸根合-2-异氰酸根合-甲基环戊烷、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)-环己烷、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)-甲烷、α,α,α',α'-四甲基-1,3-和1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)-异氰酸根合-甲基环己烷和2,4-和2,6-六氢甲苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）、戊烷二异氰酸酯（PDI）–生物基，和任何这些的异构体。


8.根据权利要求1所述的反应混合物，其中将所述基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和所述基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂冷共混。


9.根据权利要求1所述的反应混合物，其中将所述基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和所述基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂热共混。


10.根据权利要求1所述的反应混合物，其中所述第一异氰酸酯是1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）且所述第二异氰酸酯是1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。


11.涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂中的一种，其包含根据权利要求1所述的反应混合物。


12.一种将根据权利要求1所述的反应混合物施加到基材上的方法，其中所述方法包括喷涂、浸涂、流涂、辊涂、刷...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃金，A·D·布什迈尔，F·J·施坦普夫莱，
申请(专利权)人：科思创有限公司，科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US