具有延长的适用期的用于生产聚异氰脲酸酯基塑料的可聚合组合物制造技术

本发明专利技术涉及适用于生产聚异氰脲酸酯塑料并与常规用于此用途的组合物相比具有延长的适用期的可聚合组合物。适用期的可聚合组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有延长的适用期的用于生产聚异氰脲酸酯基塑料的可聚合组合物
[0001]本专利技术涉及适用于生产聚异氰脲酸酯塑料并与常规用于此用途的组合物相比具有延长的适用期的可聚合组合物。
[0002]WO 2016/170059例如描述了聚异氰脲酸酯塑料的生产。已经发现，这些塑料特别好地适合作为用于生产纤维复合材料的聚合物基质（WO 2017/191216）。
[0003]常用于连续生产纤维复合材料的方法是拉挤成型。在此，将纤维拉过填有可聚合组合物的浸渍浴，随后在经加热的型材中固化。在此由可聚合组合物形成聚合物基质，将纤维包埋在其中。在此重要的是，可聚合组合物在室温下显示出尽可能低的反应性，由此使浸渍浴中的可聚合组合物的粘度尽可能久地保持如此低，以使得可加工。从提供可聚合组合物直至粘度高到对所涉应用而言无法接受的时期也被本领域技术人员称为适用期。长适用期在其它应用领域中也是希望的。
[0004]存在催化剂和脂族多异氰酸酯的组合，它们在室温下相对久地保持液态，且尽管如此在升高的温度下快速固化以提供聚异氰脲酸酯塑料，并因此原则上适用于拉挤工艺（WO 2018/054776）。但是，在这些体系的实际测试过程中已经发现，可实现的适用期存在相当大的波动并在一些情况下对商业用途而言太低。
[0005]对这种现象的研究已令人惊讶地显示，通过提高溶解在可聚合组合物中的二氧化碳的比例，可显著延长这种可聚合组合物的适用期。因此，本领域技术人员现在可获得延长这些组合物的适用期而不同时损害在升高温度下的反应性的简单方式。
[0006]在第一实施方案中，本专利技术因此提供可聚合组合物，其具有至少1.5: 1.0的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比，其含有a) 含有至少1重量%的异氰酸酯基团的多异氰酸酯组合物A；b) 至少一种三聚催化剂B，其是羧酸盐；和c) 基于可聚合组合物的液体成分的总量计至少150 ppm的CO2。
[0007]“可聚合组合物”是含有至少上述组分并可通过其中包含的组分的官能团的交联而固化以提供聚合物的组合物。这种聚合物必定含有通过异氰酸酯基团与彼此的交联而形成的官能团。它们优选选自异氰脲酸酯、缩二脲、脲二酮、亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮结构。该聚合物特别优选含有异氰脲酸酯基团或噁二嗪三酮基团，因此为简单起见在本申请中也被称为“异氰脲酸酯塑料”。为了实现这些基团的形成，对本专利技术而言必要的是，可聚合组合物含有相对于异氰酸酯反应性基团而言摩尔过量的异氰酸酯基团，因为否则根据存在的异氰酸酯反应性基团的类型和量，会以不希望地高的比例或甚至仅形成氨基甲酸酯基团、氨基或脲基团。在本专利技术的一个优选实施方案中，异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比为至少2 : 1，更优选至少3 : 1，再更优选至少5 : 1。“异氰酸酯反应性基团”在本申请中是羟基、硫醇基团和氨基。氨基可以是伯氨基和仲氨基。
[0008]考虑到上述限制，可聚合组合物可含有常规添加剂。它们优选是颜料、填料、抗氧化剂、阻燃剂、脱模剂和紫外线稳定剂。
[0009]多异氰酸酯组合物A
396和EP
‑
A 0 798 299中。
[0018]特别优选使用在本申请的下文中定义的单体异氰酸酯作为用于改性的原料。
[0019]根据本专利技术的可聚合组合物可含有任意混合比的低聚和聚合多异氰酸酯。出于操作安全的原因，原则上优选的是其多异氰酸酯组分，即所述组合物中包含的所有多异氰酸酯的整体在至少90重量%，优选至少95重量%，更优选至少98重量%的程度上由低聚多异氰酸酯组成的可聚合组合物。但是，如果需要，例如为了降低可聚合组合物的粘度，多异氰酸酯组分也可含有最多20重量%或优选最多50重量%的单体多异氰酸酯。
[0020]具有脂族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯在具有脂族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团键合到作为开放碳链的一部分的碳原子上。该碳链可能在一个或多个位点不饱和。所述一个脂族键合的异氰酸酯基团或
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在多异氰酸酯的情况下
ꢀ–ꢀ
多个脂族键合的异氰酸酯基团优选键合在碳链的末端碳原子上。
[0021]根据本专利技术特别合适的具有脂族键合的异氰酸酯基团的多异氰酸酯是1,4
‑
丁烷二异氰酸酯（BDI）、1,5
‑
戊烷二异氰酸酯（PDI）、1,6
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己烷二异氰酸酯（HDI）、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊烷二异氰酸酯、1,5
‑
二异氰酸根合
‑
2,2
‑
二甲基戊烷、2,2,4
‑
或2,4,4
‑
三甲基
‑
1,6
‑
己烷二异氰酸酯和1,10
‑
癸烷二异氰酸酯。
[0022]具有脂环族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯在具有脂环族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团键合到作为碳原子闭环的一部分的碳原子上。这种环可能在一个或多个位点不饱和，只要其不由于双键的存在而获得芳族特性。
[0023]根据本专利技术特别合适的具有脂环族键合的异氰酸酯基团的多异氰酸酯是1,3
‑
和1,4
‑
环己烷二异氰酸酯、1,4
‑
二异氰酸根合
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,3
‑
二异氰酸根合
‑2‑
甲基环己烷、1,3
‑
二异氰酸根合
‑4‑
甲基环己烷、1
‑
异氰酸根合
‑
3,3,5
‑
三甲基
‑5‑
异氰酸根合甲基环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯；IPDI）、1
‑
异氰酸根合
‑1‑
甲基
‑
4(3)
‑
异氰酸根合甲基环己烷、2,4'
‑
和4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）、1,3
‑
和1,4
‑
双(异氰酸根合甲基)环己烷、双(异氰酸根合甲基)降冰片烷（NBDI）、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
3,3'
‑
二甲基二环己基甲烷、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
3,3',5,5'
‑
四甲基二环己基甲烷、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
1,1'
‑
二(环己基)、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
3,3'
‑
二甲基
‑
1,1'
‑
二(环己基)、4,4'
‑
二异氰酸根合
‑
2,2',5,5'
‑
四甲基
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.可聚合组合物，其具有至少1.5: 1.0的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比，其含有a) 含有至少1重量%的NCO的多异氰酸酯组合物A，其中多异氰酸酯组合物A中包含的多异氰酸酯在至少80重量%的程度上由低聚多异氰酸酯组成；b) 至少一种三聚催化剂B，其是羧酸盐；和c) 基于可聚合组合物的液体成分的总量计至少150 ppm的CO2。2.如权利要求1中所述的可聚合组合物，其中所述羧酸盐含有鏻、铵或金属离子作为抗衡离子。3.如权利要求1或2中所述的可聚合组合物，其中所述羧酸盐具有至少3.5和最多5.0的pKa值。4.如权利要求1至3任一项中所述的可聚合组合物，其中所述多异氰酸酯在最高20重量%的程度上由含有缩二脲基团的低聚物组成。5.如权利要求1至4任一项中所述的可聚合组合物，其中多异氰酸酯组分A中具有芳族键合的异氰酸酯基团的单异氰酸酯和多异氰酸酯的比例为最高50重量%。6.如权利要求1至5任一项中所述的可聚合组合物，其中在23℃和最高90 ppm的CO2浓度下，多异氰酸酯组合物A和三聚催化剂B的组合在1至22小时内达到凝胶点。7.如权利要求1至6任一项中定义的可聚合组合物用于生产聚合物的用途。8.CO2用于增加具有至少1.5 : 1.0的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比的可聚合组合物的适用期的用途，所述组合物含有a) 含有至少1重量%的NCO的多异氰酸酯组合物A，其中多异氰酸酯组合物A中包含的多异氰酸酯在至少80重量%的程度上由低聚多异氰酸酯组成；和b) 至少一种三聚催化剂B，其是羧酸盐。9.如权利要求8中所述的用途，其中当使用本文规定...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：