本发明专利技术涉及具有高耐热性和高耐化学性特征的高模量透明热塑性聚氨酯，提供了一种聚合物掺混物。本发明专利技术通过将聚氨酯反应产物与热塑性聚氨酯掺混，制得了一种透明热塑性聚氨酯，其中以掺混物的总量为１００重量份计，所述热塑性聚氨酯的用量为３－２０重量份，所述透明的热塑性聚氨酯具有以下特征：高耐冲击性，高挠曲模量，高耐化学性，在２６４ｐｓｉ下的负荷挠曲温度至少为５０℃。所述聚氨酯反应产物是在不存在任何分子量大于４００的异氰酸酯反应性材料的条件下，由二苯基甲烷二异氰酸酯和至少一种增链剂以０．９５∶１至１．１０∶１的ＮＣＯ／ＯＨ比例制备的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有高耐热性、高耐化学性和高耐冲击性特征的高模量透明热塑性聚 氨酯，还涉及所述热塑性聚氨酯的制备方法。
技术介绍
制备热塑性聚氨酯的方法是聚氨酯领域的技术人员众所周知的。例如参见美国专 利第3，642，964号，该专利揭示了用来一步式制备热塑性非多孔聚氨酯的连续方法。根据用来制备所述热塑性聚氨酯的特定材料和工艺参数或者用来与之混合的材 料和参数，所述热塑性聚氨酯的物理性质会发生显著变化。美国专利第4，261，946和4，342，847号揭示了一种用来制备热塑性材料的方法， 在此方法中在一定温度下，在第一入口将热塑性聚合物引入挤出机，所述温度可以使得聚 合物熔化。然后通过第二入口向熔融的聚合物中加入形成聚氨酯的反应物。制得的热塑性 聚合物和聚氨酯的掺混物以完成产物的形式从挤出机排出。据称所述产物聚合物掺混物具 有高耐冲击性。美国专利第4，342，847号在其比较例2(d)中显示为了达到所需的高耐冲 击性，在熔融聚合物中形成聚氨酯这一点是很重要的，该比较例表明，当聚氨酯在加入熔融 热塑性聚合物中之前形成的时候，无法达到高耐冲击性质。美国专利第4，376，834号揭示了一种聚氨酯，据称其具有高耐冲击性，高挠曲模 量，在264psi下的热变形温度至少为50°C。所揭示的这些聚氨酯是多异氰酸酯、(以聚氨 酯的总重量为基准计)2-25重量％的多元醇、以及至少一种增链剂的反应产物。该专利还 揭示了根据反应物的具体组合，其中所述的聚氨酯可以是热塑性的或者热固性的，可以多 孔性或非多孔性的形式制备。据称热塑性树脂是使用基本二官能的多异氰酸酯、二官能的 增量剂、以及官能度小于或等于4的多元醇制备的。根据该专利技术制备的具有优良的耐冲击 性、挠曲模量和最低程度的热挠曲性质的聚氨酯在外观上是不透明的。这种不透明的外观 是由于硬链段相和软链段相的折射率不同造成的。相对的，并非根据该专利技术所述制备的聚 氨酯外观透明，但是不具有所需的高耐冲击性、高挠曲模量和最低的热挠曲温度。美国专利第4，567，236号揭示了由透明的聚氨酯塑料以及少量的(最高30重量 份/100重量份掺混物)不相容的聚合形式的抗冲改性剂组成的聚合物掺混物。据称所述 不相容的聚合形式的抗冲改性剂优选包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，甲基丙烯 酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，氯化聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，氯乙烯-乙 烯-乙酸乙烯酯接枝聚合物，氯乙烯与丙烯酸辛酯或富马酸辛酯的聚乙烯共聚物，以及聚 (丙烯酸烷基酯)。美国专利第4，567，236号中揭示的聚合物掺混物是不透明的，与用来制 备该掺混物的聚氨酯组分的透明外观完全不同。这种不透明的外观是由于抗冲改性剂作为 分散于聚氨酯中的独立相存在而产生的。现有技术中并未揭示同时具有以下性质的透明的热塑性聚氨酯高耐冲击性，高 挠曲模量，高耐化学性，以及在264psi下的负荷挠曲温度至少为50°C。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种透明的热塑性聚氨酯，其同时还具有以下的性质高耐 冲击性、高挠曲模量、高耐化学性、以及在264psi下的负荷挠曲温度至少为50°C。本专利技术的另一个目的是提供一种制备透明的热塑性聚氨酯的方法，所述热塑性聚 氨酯同时还具有以下的性质高耐冲击性、高挠曲模量、高耐化学性、以及在264psi下的负 荷挠曲温度至少为50°C，所述方法可以一步进行或分多步进行。可以通过以下方式达到这些目的以及对于本领域技术人员而言显而易见的其它 目的对聚氨酯反应产物和热塑性聚氨酯进行掺混，热塑性聚氨酯的量为3-20重量份/100 重量份掺混物总重量。所述聚氨酯反应产物是由以下物质，在不存在任何分子量大于400 的异氰酸酯反应性组合物的情况下，在NC0/0H比例为0.95 1至1.10 1的条件下制得 的有机多异氰酸酯，以及官能度为2-3且分子量约为50-400的至少一种增链剂。所述以 3-20重量份的含量存在的热塑性聚氨酯可以是任意的热塑性聚氨酯。具体实施例方式本专利技术涉及一种透明的热塑性聚氨酯，其同时还具有以下的特征高耐冲击性、高 挠曲模量、高耐化学性、以及在264psi下的负荷挠曲温度至少为50°C。在本专利技术中，“透明"表示热塑性聚氨酯掺混物的总透光百分率(根据ASTM D1003测定)大于或等于85%，优选大于87%。在本专利技术中，‘‘高耐冲击性〃表示通过缺口冲击试验(notched Izodtest) (ASTM D 256)测得，热塑性聚氨酯掺混物在环境条件下的抗冲强度至少为1英尺磅/英寸缺口，优 选至少为3英尺磅/英寸缺口。在本专利技术中，术语"负荷挠曲温度”是衡量聚合物抗受热变形能力的手段，记作预 定尺寸和形状的聚氨酯试样在受到所述大小的挠曲负荷(例如264或66psi)的时候，发生 变形的温度。本专利技术所报道的所有这些温度都是根据ASTM D 648的步骤测得的。本专利技术的 热塑性聚氨酯掺混物的特征是，在264psi的负荷下的挠曲温度高于50°C，优选高于60°C， 最优选高于70°C。在本专利技术中术语“高挠曲模量”表示在环境条件下根据ASTM D 790测得的挠曲模 量至少约为150，OOOpsi，优选大于200，OOOpsi，最优选大于250，OOOpsi。本专利技术的热塑性聚氨酯掺混物的关键特征在于，它们可以由在不使用任何添加的 分子量大于400的异氰酸酯反应性产物的情况下制备的聚氨酯(也即是说，其可以在不使 用作为独立组分的高分子量多元醇的情况下制备)制得。由于无需加入这些异氰酸酯反应 性材料，避免了精确计量通常使用的少量高分子量异氰酸酯反应性材料的困难。由此还消 除了由于高分子量异氰酸酯反应性材料无法混溶在增链剂中而造成的问题。已经发现尽管不存在高分子量多元醇之类的独立的高分子量异氰酸酯反应性组 分，但是本专利技术的热塑性聚氨酯掺混物不像现有技术指导所预期的那样脆(例如参见美国 专利第4，567，236号)。特别令人吃惊的是，本专利技术的高模量、高耐冲击性和高耐化学性的热塑性聚氨酯 掺混物可以通过将所有的组分同时加入反应器或挤出机而制得，而无需将热塑性聚氨酯或聚氨酯反应产物预先熔融。本专利技术的组合物是具有以下特征的聚合物掺混物高耐冲击性，高耐化学性，高挠 曲模量，并且在264psi下的负荷挠曲温度至少为50°C。这些掺混物由以下组分(1)和(2) 组成(1) 一种聚氨酯，其为(a)和(b)的反应产物(a)有机多异氰酸酯，以及(b)至少一种增链剂，它们的用量使得组分(a)中的异氰酸酯基团与组分(b)中的活性氢基团的比例为 0.95 1 至大约 1. 10 1和(2)以掺混物的重量为100重量份计，3-20重量份的热塑性聚氨酯。但是，所述聚氨酯反应产物(1)绝不能使用任何分子量大于400的异氰酸酯反应 性材料进行制备。任何已知的包含至少两个异氰酸酯基的有机异氰酸酯，包括已知的含有至少两个 异氰酸酯基的改性的异氰酸酯，均可用于本专利技术的实施方式，作为组分(a)来制备聚氨酯 (1)。合适的异氰酸酯包括芳族、脂族和脂环族多异氰酸酯及其组合。有用的异氰酸酯包括 二异氰酸酯，例如间苯二异氰酸酯，对苯二异氰酸酯，2，4_甲苯二异氰酸酯，2，6_甲苯二异 氰酸酯，1,6-己二异氰酸酯，1,4-己二异氰酸酯，1，3-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合物掺混物，其具有以下特征：高耐冲击性，高耐化学性，高挠曲模量，透明性，以及在２６４ｐｓｉ下的负荷挠曲温度至少为５０℃，所述聚合物掺混物包含： （ａ）聚氨酯，其包含以下（ｉ）和（ｉｉ）在不存在任何分子量大于４００的异氰酸酯反应性材料的情况下形成的反应产物，其中组分（ｉ）和（ｉｉ）的用量使得每个异氰酸酯反应性基团对应于０．９５－１．１０个异氰酸酯基， （ｉ）至少一种包含至少两个异氰酸酯基的有机异氰酸酯， （ｉｉ）至少一种增链剂，其包含２－３个异氰酸酯反应性基团，分子量约为５０－４００； 和 （ｂ）以所述聚合物掺混物的重量为１００重量份计，３－２０重量份的热塑性聚氨酯。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：BD劳瑞，LJ韦斯希奥，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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