專利名稱：聚氨酯預聚物的制作方法
聚氨酯預聚物本發(fā)明涉及聚氨酯預聚物、它們的制備方法和它們作為用于膠粘劑、涂料或泡沫的粘合劑的應用。通過硅烷縮聚而交聯的烷氧基硅烷官能的聚氨酯已經長期已知。該主題上的綜述論文例如參見"Adhesives Age " 4/1995,從第30頁起(作者Ta-Min Feng,B. A. Waldmann)。這種烷氧基硅烷終止的濕固化單組分聚氨酯越來越多地在建筑和汽車エ業(yè)中用作柔彈性(weichelastisch)涂料、密封料和膠粘料。這種烷氧基硅烷官能的聚氨酯可以根據US-A 3，627，722或DE-A I 745 526通過例如以下方式制備使聚醚多元醇與過量的多異氰酸酯反應得到含NCO的預聚物，該預聚物然后又進ー步與氨基官能的烷氧基硅烷反應。公開物EP-A O 397 036, DE-A 19 908 562 (對應于 EP-A I 093 482)和 US-A2002/0100550描述了另一些制備烷氧基硅烷終止的聚合物的不同方法。根據那些文獻，在姆一情形中使用具有4000g/mol或更大的平均分子量的聞分子量聚醚。固化后，所有這些烷氧基硅烷封端的體系形成具有相對低強度和高斷裂伸長率的柔彈性聚合物。DE-A I 745 526描述了對于聚氧丙ニ醇-基聚合物在3. 36kg/cm2-28. 7kg/cm2范圍內的拉伸強度。對于結構粘合足夠高的強度只能用結晶的聚己內酯實現。然而，該體系在室溫下是非常高度粘稠或者為固體，并且因此只能在熱的狀態(tài)下加工。因此，上述應用的使用領域一方面限于密封材料和柔彈性膠粘劑，并且另ー方面限于只能在熱的狀態(tài)下加工的高度粘稠或固體體系。因此，本發(fā)明所基于的目標是提供在室溫下為液體并且固化后實現高內聚強度以使得它們可用于配制允許結構粘合的膠粘劑的烷氧基硅烷封端的聚氨酷?，F在已經發(fā)現可以通過以下方法制備這類烷氧基硅烷封端的聚氨酯，其中首先由2，4’ -亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯(2，4' -MDI)，任選地為其與其它多異氰酸酯的混合物的形式，和具有對異氰酸酯呈反應性的基團的化合物的混合物制備NCO預聚物。在此情況下，具有對異氰酸酯呈反應性的基團的化合物混合物包含數量為至少50重量％的具有^ 2000g/mol分子量的化合物。然后，在第二步中將所得的NCO預聚物用異氰酸酯反應性的烷氧基硅烷改性。因此，本發(fā)明提供ー種使用烷氧基硅烷基改性的聚合物，其可通過以下組分的反應獲得a)包含通式(I)結構單元的異氰酸酯官能預聚物
權利要求
1.由烷氧基硅烷基改性的聚合物，其能由以下組分反應得到 a)包含通式(I)結構單元的異氰酸酯官能預聚物 其中 PIC表示2，4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2，4' -MDI)或2，4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯與另外的多異氰酸酯的組合減掉異氰酸酯基后的殘基，其中2，4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯的比例為至少50重量％，在每一情況下基于多異氰酸酯組分(組分B)計， Y1表示氮、氧或硫， R1表不自由電子對或氫或任意有機殘基， A表示異氰酸酯反應性聚合物減掉異氰酸酯反應性基團后的殘基，所述聚合物由經由衍生自多異氰酸酯B的下式的結構要素-Y2- (C = 0) -NH-PIC-NH- (C = 0) -Y1 (R1)-， 其中Y1和Y2彼此獨立地表示氮、氧或硫， 以任意的順序，即嵌段、交替或無規(guī)地彼此連接的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚四氫呋喃多元醇組成，其中這些子結構的端基的全部或部分也能夠是相應的巰基化合物或胺衍生物，其中 50至100重量％是具有200g/mol至2000g/mol的平均分子量(Mn)的子結構Al，和 0至50重量％是具有大于2000g/mol的平均分子量(Mn)的子結構A2， 其中，A整體上具有2至4的平均官能度， 和 b)通式(II)的異氰酸酯反應性烷氧基硅烷化合物(組分C):其中 X\X2和X3是相同或不同的烷氧基或烷基，其也能經橋接，但是其中在每個Si原子上必須存在至少一個烷氧基， Q是二官能的直鏈或支鏈脂肪族殘基， Y表示氮或硫， R表不自由電子對或氫或任意有機殘基。
2.根據權利要求I的化合物，其中2，4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯的含量優(yōu)選大于70重量％，特別優(yōu)選大于90重量％，在每一情況下基于多異氰酸酯組分計。
3.根據權利要求I的化合物，其具有小于7000g/mol的數均分子量，優(yōu)選具有小于5000g/mol的數均分子量。
4.根據權利要求I的化合物，其在23°C時的粘度小于lOOOPas，優(yōu)選在23°C時的粘度小于500Pas，特別優(yōu)選在23°C時的粘度小于lOOPas。
5.制備權利要求1-4的用烷氧基硅烷基改性的聚合物的方法，其特征在于首先使異氰酸酯反應性聚合物Al或任選地該異氰酸酯反應性聚合物Al和異氰酸酯反應性聚合物A2的混合物(根據具有存在的異氰酸酯反應性基團的定義A)與過量多異氰酸酯(組分B)反應，得到異氰酸酯官能的預聚物，接著通過和異氰酸酯反應性烷氧基硅烷化合物(組分C)反應對該預聚物進行掩蔽。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于過量的多異氰酸酯以NCO Y1-H的比例為1.3 1.0至3.0 1.0用于合成異氰酸酯官能的預聚物。
7.根據權利要求5的方法，其特征在于過量的多異氰酸酯以NCO Y1-H的比例為1.5 1.0至2.0 1.0用于合成異氰酸酯官能的預聚物。
8.根據權利要求5的方法，其特征在于過量的多異氰酸酯以NCO Y1-H的比例為0.8 1.0至I. 3 1.0用于合成異氰酸酯官能的預聚物。
9.根據權利要求I至4的用烷氧基硅烷基改性的聚合物在膠粘劑、涂料和泡沫中的應用。
10.膠粘劑和涂料制劑，包含 10重量％-100重量％根據權利要求1-4任一項的用烷氧基硅烷基改性的聚合物，或者兩種或更多種這些用烷氧基硅烷基改性的聚合物的混合物， 0重量％ -30重量％的增塑劑或者兩種或更多種增塑劑的混合物， 0重量％ -30重量％的溶劑或者兩種或更多種溶劑的混合物， 0重量％ -5重量％的濕穩(wěn)定劑或者兩種或更多種濕穩(wěn)定劑的混合物， 0重量％ -5重量％的UV穩(wěn)定劑或者兩種或更多種UV穩(wěn)定劑的混合物， 0重量％ -5重量％的催化劑或者兩種或更多種催化劑的混合物， 0重量％ -80重量％的填料或者兩種或更多種填料的混合物， 其中所述組分的份額的總和為100重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚氨酯預聚物，其制備方法及其作為膠粘劑、涂料或泡沫的粘合劑的用途。
文檔編號C09J175/08GK102686627SQ201080056202
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者E·派弗, M·馬特納 申請人:拜爾材料科學股份公司