基于聚甲醛-聚氧化烯嵌段共聚物的异氰酸酯封端预聚物、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及基于聚甲醛

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物的异氰酸酯封端预聚物、其制备方法及其用途
[0001]本专利技术涉及基于聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物的异氰酸酯封端预聚物及其制备方法。本专利技术进一步涉及这些异氰酸酯封端预聚物作为用于漆、胶粘剂和密封剂的单组分和双组分体系中的异氰酸酯组分的用途。
[0002]异氰酸酯封端预聚物用于许多
，特别是用于基底的胶粘和涂覆以及用于密封剂。在此使用可湿固化的单组分体系和双组分体系，其中多元醇和/或多胺通常用作异氰酸酯封端预聚物的共反应物。
[0003]在湿固化型胶粘剂领域中需要提供在没有酸稳定化时就可实施的更可持续的异氰酸酯封端预聚物。为了适用于胶粘剂领域，异氰酸酯封端预聚物需要提高的胶粘力和因此对大气湿度的高反应性。这对于游离异氰酸酯基团的尽可能快和完全的转化而言尤为重要，以尽早实现成品的应用性质。尽管如此，异氰酸酯封端预聚物必须表现出非常好的储存稳定性。
[0004]从现有技术中已知用于聚氨酯合成的各种预聚物。
[0005]WO 2014/095679公开了NCO改性的聚甲醛嵌段共聚物及其作为用于制备聚氨酯软质泡沫和热塑性聚氨酯的预聚物的用途。该文献公开了可相对于附加低聚物通过聚甲醛嵌段的长度有针对性地控制预聚物的粘度。该文献不涉及该预聚物的储存稳定性。
[0006]WO 2004/096746 A1实验性描述了基于聚甲醛(POM)的具有685至868mg KOH/g的OH值的异氰酸酯反应性二醇，并且该文献一般性地指出它们可适用于制备预聚物。但是，没有描述具体组合物或实施例。
[0007]在本专利技术的专利申请提交日尚未公开的国际专利申请号PCT/EP2019/057066描述了一种制备用于制备聚氨酯整皮泡沫的预聚物的方法，其中用于制备所述预聚物的组合物含有酸，以及通过所述方法获得的预聚物和基于所述预聚物的聚氨酯整皮泡沫。
[0008]DE
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A 10237649描述了含有至少一种多异氰酸酯预聚物和至少一种氨基聚醚多元醇的1K聚氨酯胶粘剂，其中氨基聚醚多元醇中的醚基团与胺氮的摩尔比为7至30。根据本专利技术的胶粘剂中的氨基聚醚多元醇的比例极低，仅为0.2重量％至4.0重量％。在二吗啉基二乙醚催化下，如此小的比例就已使山毛榉材的胶粘中的压制时间减半。但是，甚至通过如此少量的氨基聚醚也已明显不利地影响开放时间(即：加工时间)。
[0009]WO 2009/000405 A1描述了基于异氰酸酯预聚物的湿固化型胶粘剂，所述异氰酸酯预聚物可由基于2,2'
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、2,4'
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和4,4'
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MDI的特殊多异氰酸酯混合物与无氨基和含氨基的聚醚的反应获得。该胶粘剂具有良好的储存稳定性、相当快速的成膜时间和短的膜干燥时间以及相当好的初始强度和最终强度。
[0010]本专利技术的目的是提供具有比现有技术的已知体系更快的干燥的单组分和双组分漆、胶粘剂和密封剂体系。该胶粘剂体系应该另外具有与已知体系相比改进的胶粘力以及更快的成膜时间和更短的膜干燥时间、在短胶粘时间后更高的起始强度以及在尽可能短的充分固化时间后更高的最终强度，以及与已知体系相当的高储存稳定性。
[0011]令人惊讶地已经发现，基于含有聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物作为构建组分的特
殊异氰酸酯封端预聚物的漆、胶粘剂和密封剂体系具有这些性质。
[0012]本专利技术的主题因此是制备用作单组分和双组分漆、胶粘剂和密封剂体系中的异氰酸酯组分的异氰酸酯封端预聚物的方法，其包括以下组分反应或仅由以下组分反应
[0013]A.至少一种脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族多异氰酸酯，其中组分A具有15重量％至60重量％，优选15重量％至50重量％，特别优选15重量％至45重量％的根据DIN EN ISO 11909:2007
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05的NCO含量，
[0014]B.至少一种聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物，其具有15mg KOH/g至200mg KOH/g的根据DIN 53240
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2:2007
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11的羟值，
[0015]C.i)至少一种基于环氧丙烷的含氨基的聚醚，其具有40至80mg KOH/g的根据DIN 53240
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2:2007
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11的羟值、4.0的OH官能度和在0.5重量％至1.0重量％的范围内的根据DIN EN 9702:1998的胺含量，
[0016]ii)任选地，除组分Ci的含氨基的聚醚之外的至少一种基于环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的混合物的含氨基的聚醚，其具有2或3的NH2官能度，
[0017]D.任选地，含质子酸的辅助剂(D2)和/或不是根据D2的质子酸的辅助剂(D1)。
[0018]本专利技术的基于聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物的异氰酸酯封端预聚物比由PU应用中的标准基础单元构建的异氰酸酯预聚物更成本有利。它们的碳足迹也更小，因此可以为PU市场提供更环保的基础单元。
[0019]高储存稳定性被理解为是指在保护气体气氛下在25℃下储存6个月后该异氰酸酯封端预聚物的动力粘度的增加不大于55％。通过将样品在氮气气氛下在70℃下储存14天的时间段来模拟这些储存条件。此外，在上述条件下储存期间该异氰酸酯封端预聚物的NCO含量的降低应该不大于10％，由此使得甚至在储存后该异氰酸酯封端预聚物的反应性也足够高，以确保良好的胶粘力。
[0020]用于根据本专利技术的方法的起始化合物A是具有脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族键合的异氰酸酯基团的任意多异氰酸酯。该多异氰酸酯具有≥2的异氰酸酯官能度。
[0021]合适的多异氰酸酯A是可以各种方式，例如通过在液相或气相中的光气化或通过无光气途径，例如通过热氨基甲酸酯裂解而获得的任意二异氰酸酯。优选的二异氰酸酯是具有脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族键合的异氰酸酯基团的在140至400分子量范围内的那些，例如1,4
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丁烷二异氰酸酯、1,5
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戊烷二异氰酸酯(PDI)、1,6
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己烷二异氰酸酯(HDI)、2
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甲基
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1,5
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戊烷二异氰酸酯、1,5
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二异氰酸根合
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2,2
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二甲基戊烷、2,2,4
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和2,4,4
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三甲基
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1,6
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己烷二异氰酸酯、1,10
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癸烷二异氰酸酯、1,3
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和1,4
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环己烷二异氰酸酯、1,3
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和1,4
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双(异氰酸根合甲基)环己烷、1
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异氰酸根合
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3,3,5
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三甲基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制备用作单组分和双组分漆、胶粘剂和密封剂体系中的异氰酸酯组分的异氰酸酯封端预聚物的方法，其包括以下组分反应或仅由以下组分反应A.至少一种脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族多异氰酸酯，其中组分A具有15重量％至60重量％，优选15重量％至50重量％，特别优选15重量％至45重量％的根据DINENISO11909:2007
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05的NCO含量，B.至少一种聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物，其具有15mgKOH/g至200mgKOH/g的根据DIN53240
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2:2007
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11的羟值，C.i)至少一种基于环氧丙烷的含氨基的聚醚，其具有40至80mg KOH/g的根据DIN53240
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2:2007
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11的羟值、4.0的OH官能度和在0.5重量％至1.0重量％的范围内的根据DINEN9702:1998的胺含量，ii)任选地，除组分Ci的含氨基的聚醚之外的至少一种基于环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的混合物的含氨基的聚醚，其具有2或3的NH2官能度，D.任选地，含质子酸的辅助剂(D2)和/或不是根据D2的质子酸的辅助剂(D1)。2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于组分B由聚甲醛
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聚环氧丙烷嵌段共聚物或聚甲醛
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聚氧化烯碳酸酯嵌段共聚物组成，其中所述嵌段共聚物优选包含两个末端聚氧化烯嵌段。3.如权利要求1或2中所述的方法，其特征在于至少组分B已在双金属氰化物催化剂存在下制备，且组分B仍含有至少一些这种双金属氰化物催化剂，其中基于组分B和C的总量计双金属氰化物催化剂的含量为10至5000ppm，优选10至3000ppm，并使用根据DINISO17025(2005年8月)测定的来自双金属氰化物催化剂的金属含量的量确定双金属氰化物催化剂的含量。4.如前述权利要求任一项中所述的方法，其特征在于组分B的所述一种聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物或组分B的所述多种聚甲醛
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聚氧化烯嵌段共聚物各自具有15mgKOH/g至150mgKOH/g，优选15mg KOH/g至120mgKOH/g，特别优选18mgKOH/g至112mgKOH/g的根据DIN53240
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2:2007
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11的羟值。5.如前述权利要求任一项中所述的方法，其特征在于组分Ci的所述一种含氨基的聚醚或组分Ci的所述多种含氨基的聚醚各自具有45至75mgKOH/g，优选50至70mgKOH/g的根据DIN53240
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【专利技术属性】
技术研发人员：AM，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：