通过使用含二醇的配制剂制备聚氨酯泡沫或水凝胶的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制备聚氨酯泡沫或水凝胶的方法，其中提供了包含以下组分的组合物：A)异氰酸酯官能的预聚物，其可通过以下组分的反应获得A1)摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯，与A2)具有2或更大的OH官能度的聚环氧烷，A3)基于所述异氰酸酯反应性组分A2)至A4)的总量计的大于1重量％的C2至C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过使用含二醇的配制剂制备聚氨酯泡沫或水凝胶的方法
[0001]本专利技术提供了一种用于制备聚氨酯泡沫或聚氨酯水凝胶的方法，其中提供包含以下组分的组合物：A)异氰酸酯官能的预聚物，其可通过以下组分的反应获得：A1)摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯，与A2)具有2或更大的OH官能度的聚环氧烷，和A3)基于异氰酸酯反应性组分A2)至A4)的总量计的大于1重量％的C2至C
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二醇，其中组分A3)不同于组分A2)的那些，和任选的A4)不同于A2)和A3)的其它异氰酸酯反应性组分；B)水或非水性异氰酸酯反应性组分；C)任选的包含至少两个低分子量二异氰酸酯、优选脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯；D)任选的催化剂；E)任选的弱酸盐，其相应的游离酸在25℃的水中具有≥3.0且≤14.0的pKA；F)任选的表面活性剂；G)任选的一元醇或多羟基醇或多元醇；H)任选的亲水多异氰酸酯，以及由此制备的泡沫和水凝胶及其用途。
[0002]吸水性聚氨酯可用于许多应用，例如基于泡沫或水凝胶的伤口敷料、失禁垫或水凝胶隐形眼镜。泡沫是具有低密度的高度多孔材料。在伤口敷料泡沫的情况下，密度通常为约100g/L。随着密度的增加，该材料可以被称为多孔水凝胶，直到它是一种没有任何可见孔隙的纯且致密的水凝胶。这两种极端情况之间没有明显的界限。无论术语如何，对于泡沫和水凝胶，重要的机械性质，例如断裂拉伸强度，在与流体接触时泡沫或水凝胶溶胀后急剧下降。尤其是，对于伤口敷料中的应用，除了良好吸水性仍保持高湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)的泡沫或水凝胶形式的吸水性聚氨酯是合意的。
[0003]由于材料如泡沫或水凝胶的密度对机械性质也有很强的影响，因此很难说哪种基础材料会直接达到保持高湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)和良好吸水性的目标。单纯地比较不同材料如低密度泡沫、高密度泡沫和水凝胶的湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)的绝对值，不能够评估制成其的聚合物材料的机械性能。然而，将σ
B，湿
除以密度(D)得到解释密度差异的值，从而使湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)的值相对于密度归一化。然而，通过简单地降低材料的吸水性来增加湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)不是合意的，因为吸水性是这些聚合物材料在伤口敷料和失禁垫中应用的基本特征。因此具有显示出高σ
B,湿
的高吸水性的低密度材料是合意的。
[0004]在吸水时，材料溶胀。这里，溶胀被描述为一维的膨胀系数S，即样品的横截面的增加可以通过系数S2来描述。由于拉伸应力取决于每横截面面积的拉伸力，而水对拉伸应力没有贡献，因此预计湿断裂拉伸强度(σ
B,湿
)至少下降了系数S2倍。基于这些考虑，项(σ
B，湿
/D)
·
S2可独立于密度和溶胀程度用于评估泡沫或水凝胶的材料在湿态下的性能。
[0005]具有良好湿断裂拉伸强度(σ
B,湿
)的泡沫是已知的。例如，合成了来自US2006142529的预聚物实施例4的泡沫(该文献中的对比实施例17)，并用于获得优异的(σ
B，湿
/D)
·
S2值为0.61的泡沫。然而，US2006142529中的所有泡沫均由合成后未蒸馏的预聚物合成，因此含有大于至少8％的残余二异氰酸酯。由于二异氰酸酯单体的低蒸气压，泡沫或水凝胶制造商为了泡沫和水凝胶的安全制造需要排气系统。
[0006]US2006142529中的预聚物的另一个缺点是它们基于芳族异氰酸酯。此外，对于许多制备方法，合意的是使用具有低于25000mPas，优选低于10000mPas的粘度的预聚物。许多芳族预聚物不满足这一要求。此外，通过蒸馏除去残余二异氰酸酯将导致粘度进一步急剧增加。芳族预聚物的另一个缺点是由芳族预聚物制备的泡沫本身会泛黄。
[0007]US2006142529中的所有泡沫均基于芳族异氰酸酯并且含有>8％的单体二异氰酸酯。类似的泡沫从US3903232、US4137200和US5849850中已知。
[0008]现有技术文献EP2143744、EP2470580 EP2632501和WO19137879描述了由脂族异氰酸酯预聚物制备的泡沫，其中通过蒸馏除去残余二异氰酸酯。然而，它们中的任一者都没有提到良好的湿强度性能。
[0009]所有上述芳族或脂族预聚物配制剂均基于异氰酸酯，该异氰酸酯单独与聚环氧烷反应或与具有大于2的官能度的低分子量多元醇组合与聚环氧烷反应。非本专利技术的实施例13至17示出了由这些组分制成的泡沫具有差的(σ
B，湿
/D)
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S2值，因为不存在二异氰酸酯单体和/或本专利技术的二醇。
[0010]在聚氨酯泡沫或水凝胶的生产中，尤其是其在医疗应用中的使用中，迄今为止尚未实现的一个目的是提供一种安全并且允许良好加工性，如所有组分的容易处理和基础材料的快速加工，以及允许制造兼具高吸水性与高湿断裂拉伸强度(σ
B,湿
)的泡沫或水凝胶的方法。
[0011]本专利技术的一个目的是至少部分克服现有技术的至少一个缺点。
[0012]此外，目标是找到可易于泵送并且在与含水组分混合时示出良好性质的有利的预聚物。
[0013]因此，目标是通过快速且安全的方法制备保持其亲水性和溶胀能力的泡沫或水凝胶，尤其是如至少1.05的边缘长度膨胀系数S所表明。此外，目标是所制备的泡沫或水凝胶的湿断裂伸长率应高于50％。在密度低于200g/L的泡沫的特定情况下，绝对湿断裂拉伸强度(σ
B，湿
)应为至少19kPa。
[0014]本专利技术的另一个目标是提供不泛黄的泡沫或水凝胶，尤其是用于生产伤口敷料。
[0015]此外，本专利技术的一个目标是提供一种由可在没有健康风险的情况下进行处理的预聚物配制剂生产聚氨酯泡沫或水凝胶的方法。
[0016]本专利技术的另一个目标是提供具有如至少0.30的(σ
B,湿
/D)
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S2值所表明的良好湿强度性能的泡沫，尤其同时具有上述性质和生产特征的泡沫。
[0017]此外，其特征在于除密度低且吸水性高之外(σ
B，湿
)高的高性能材料是本专利技术的目标。
[0018]已经令人惊讶地发现，权利要求1的主题的特征的组合能够解决所提到问题中的至少一个或已经达到所提到的目的。
[0019]本专利技术首先涉及一种用于制备聚氨酯泡沫或水凝胶的方法，其中提供包含以下组分的组合物：
[0020]A)异氰酸酯官能的预聚物，其可通过以下组分的反应获得
[0021]A1)摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯，与
[0022]A2)具有2或更大，优选2至6、优选2至5、或优选2至4的OH官能度的聚环氧烷，
[0023]A3)基于所述异氰酸酯反应性组分A2)至A4)的总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备聚氨酯泡沫或聚氨酯水凝胶的方法，其中提供包含以下组分的组合物：A)异氰酸酯官能的预聚物，其可通过以下组分的反应获得A1)摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯，与A2)具有2或更大的OH官能度的聚环氧烷，A3)基于所述异氰酸酯反应性组分A2)至A4)的总量计的大于1重量％的C2至C
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二醇，其中组分A3)不同于组分A2)，A4)任选的不同于A2)和A3)的其它异氰酸酯反应性组分；B)水，其量为基于所述组合物的总重量计的至少2重量％；C)任选的多异氰酸酯，其可通过至少两个低分子量二异氰酸酯、优选脂族二异氰酸酯的反应获得，其中所述二异氰酸酯具有140g/mol至278g/mol的摩尔质量，D)任选的催化剂；E)任选的弱酸盐，其相应的游离酸在25℃的水中具有≥3.0且≤14.0的pKA；F)任选的表面活性剂；和G)任选的一元醇或多羟基醇或多元醇；H)任选的亲水多异氰酸酯，其可通过以下组分的反应获得H1)摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯和/或可由其制备并且具有2至6的平均异氰酸酯官能度的多异氰酸酯，与H2)OH值为10至250和氧乙烯单元含量为基于存在的氧化烯基团的总量计的50mol％至100mol％的单羟基官能的聚环氧烷，任选地进行发泡和固化，其中所述含异氰酸酯的组分，尤其是组分A)、C)和H)，不超过基于所述聚氨酯泡沫或水凝胶的总重量计的8重量％的残余二异氰酸酯含量。2.根据权利要求1所述的方法，其中组分A)包含基于所述异氰酸酯反应性组分、至少A2)至A4)的总量计的1.1重量％至4.9重量％的组分A3)。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含异氰酸酯的组分，尤其是组分A)、C)和H)，具有基于所述含异氰酸酯的组分的总量计、尤其是基于组分A)、C)和H)的总量计的2重量％至12重量％的总异氰酸酯含量。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中预聚物A)具有基于所述预聚物A)的总质量计的低于1.0重量％的摩尔质量为140g/mol至278g/mol的低分子量二异氰酸酯的重量比。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用脂族二异氰酸酯作为组分A1)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用直链二异氰酸酯作为组分A1)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分使用非支化二醇作为组分A3)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述异氰酸酯官能的预聚物A具有根据DIN 53019在RT/23℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：科思创有限公司，
类型：发明
国别省市：