專利名稱：一種物質(zhì)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的單組分分散體。
當(dāng)前，高性能粘合劑粘合是按照本領(lǐng)域采用反應(yīng)性粘合劑實(shí)現(xiàn)的。已知一系列用于此目的不同粘合劑體系。由于具有高反應(yīng)性，多異氰酸酯廣泛被用在這一領(lǐng)域中的許多用途。
例如，有一類異氰酸酯端基聚合物，在加濕以后發(fā)生交聯(lián)。此類體系的缺點(diǎn)是需要長(zhǎng)時(shí)間才能固化，因?yàn)榻宦?lián)反應(yīng)取決于水的擴(kuò)散速率。再有，當(dāng)各層非常粘稠時(shí)，交聯(lián)反應(yīng)可能仍然進(jìn)行得不完全。
雙組分粘合劑是在二者臨施涂之前彼此混合的，這意味著使用者需要完成附加的步驟。再者，在調(diào)配雙組分體系期間，可能出現(xiàn)配比或混合方面的誤差。
此外，單組分體系也是已知的，它可通過(guò)以單官能反應(yīng)物封堵異氰酸酯來(lái)配制。所述封堵是熱可逆的，因此在提高溫度時(shí)，封堵劑便分離出去，于是，被釋放的異氰酸酯便與反應(yīng)性聚合物基團(tuán)通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)形成熱穩(wěn)定的結(jié)合。
此類體系的缺點(diǎn)是，如果所述封堵劑在施涂溫度下能夠揮發(fā)，則它將蒸發(fā)并從而構(gòu)成對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)或者，如果所述封堵劑依然留在粘合劑中，它將導(dǎo)致所述粘合劑品質(zhì)的惡化或降解。
EP 0 204 970公開(kāi)了一種通過(guò)以穩(wěn)定劑處理所述多異氰酸酯制備一種由細(xì)粉末多并氰酸酯在液體中組成的穩(wěn)定分散體的方法。為制備多異氰酸酯的，特別是固態(tài)多異氰酸酯的貯存-穩(wěn)定分散體，以及為防止與分散介質(zhì)發(fā)生過(guò)早的、不希望的反應(yīng)，使該分散的異氰酸酯的表面鈍化。于是，它們便具有一種所謂受阻滯的反應(yīng)性。
EP 0 204 970還公開(kāi)了按照所述文獻(xiàn)方法制備的所述細(xì)粉末多異氰酸酯的穩(wěn)定分散體作為交聯(lián)劑的應(yīng)用。該多異氰酸酯的穩(wěn)定化是通過(guò)施加聚合物外殼實(shí)現(xiàn)的。用于形成此種聚合物外殼的化合物被稱作穩(wěn)定劑。鈍化的多異氰酸酯，包括所述聚合物外殼在內(nèi)，被稱作穩(wěn)定化多異氰酸酯。此種體系的缺點(diǎn)在于該聚脲膠囊易于爆裂或破碎，并由此導(dǎo)致在70～180℃溫度發(fā)生交聯(lián)。
綜上所述，本發(fā)明的目的是提供一種低溫交聯(lián)的單組分分散體。
所述問(wèn)題可用權(quán)利要求1的包含鈍化異氰酸酯類作為交聯(lián)組分的單組分分散體予以解決。本申請(qǐng)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本身已知的囊封或鈍化異氰酸酯類用作水分散體的交聯(lián)劑，能導(dǎo)致貯存-穩(wěn)定體系在低于70℃的溫度便發(fā)生交聯(lián)。
據(jù)認(rèn)為，聚合物膜成形期間產(chǎn)生的自粘力能夠機(jī)械地破壞該異氰酸酯類的聚合物外殼，從而導(dǎo)致交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，這可根據(jù)薄膜內(nèi)聚力的增加或薄膜彈性的降低分別來(lái)證明。
本發(fā)明單組分分散體的優(yōu)點(diǎn)在于，它能在較低溫度，特別是室溫下交聯(lián)，從而克服了穩(wěn)定的先有技術(shù)單組分體系的缺點(diǎn)。與先有技術(shù)雙組分粘合劑相比，本發(fā)明單組分分散體提供的優(yōu)點(diǎn)在于，它們排除了使用者在施涂期間出現(xiàn)誤差，例如配比或混合誤差的可能。
按照本發(fā)明的一種實(shí)施方案，鈍化異氰酸酯類在本發(fā)明單組分分散體中的含量介于0.1wt％～最高20wt％，尤其是1wt％～最高10wt％。
本發(fā)明單組分分散體可用于多種多樣用途，例如作為油漆或清漆(lacquer)，作為涂料，作為密封材料，作為鑄造材料和/或作為粘合劑。
當(dāng)作為粘合劑時(shí)，合適的本發(fā)明分散體粘合劑可包含，例如Dispercoll_KA 8758。按照本發(fā)明，合適的異氰酸酯類例如是MDI或TDI，例如TDI-氨酯二酮(urethdione)或TDI-脲。該異氰酸酯類按本身已知的方法鈍化，然后，生成的鈍化異氰酸酯在攪拌下加入到適當(dāng)聚合物，例如分散體粘合劑中。當(dāng)鈍化異氰酸酯均勻并細(xì)膩地結(jié)合進(jìn)去時(shí)，該本發(fā)明單組分分散體便可供使用了。
本發(fā)明單組分分散體可有利地用于，例如粘合三維家具正面。當(dāng)今，這類家具正面當(dāng)前是這樣生產(chǎn)的塑料膜或箔在加熱的同時(shí)，通過(guò)壓力壓在表面起伏的中密度纖維板載體上，使得該薄膜或箔采取中密度纖維板表面的形狀或起伏。為在這2種基材之間獲得摩擦型粘合，需要預(yù)先在該載體上施涂粘合劑。已知，為實(shí)現(xiàn)具有良好熱穩(wěn)定性的高性能粘合，采用雙組分聚氨酯分散體系，其中該水分散體在臨使用前與水-可乳化多異氰酸酯進(jìn)行混合。由于配比誤差以及均化不充分，無(wú)法達(dá)到最佳熱穩(wěn)定性。再有，此種雙組分體系的適用期被限制在僅僅數(shù)小時(shí)之內(nèi)。
上述缺點(diǎn)可采用本發(fā)明單組分分散體粘合劑予以有利地克服。
下面，描述實(shí)施例。
實(shí)例1鈍化異氰酸酯的合成實(shí)例1.1100mL環(huán)己烷加入到燒杯中，然后20g TDI-氨酯二酮(Desmodur_TT，拜耳公司)在劇烈攪拌下懸浮于其中。隨后，加入0.06g甲基五亞甲基二胺(Dytek_A，杜邦公司)在50mL環(huán)己烷中的溶液。攪拌2h后，從獲得的溶液中趕出溶劑，從而獲得精細(xì)白色粉末。
實(shí)例1.2合成方法類似于實(shí)例1.1的，不同的是，采用TDI-脲(Desmodur_LS 2116，拜耳公司)代替所述TDI-氨酯二酮。
實(shí)例2單組分分散體粘合劑的制備及交聯(lián)來(lái)自實(shí)例1.1和1.2的鈍化異氰酸酯在攪拌下加入到Dispercoll_KA 8758中。繼續(xù)攪拌，直至異氰酸酯均勻并細(xì)膩地結(jié)合于其中。
下面的實(shí)例，清楚地展示該貯存穩(wěn)定的單組分分散體粘合劑在室溫下的交聯(lián)。
對(duì)比例熱塑性單組分分散體100g Dispercoll_KA 8758。
實(shí)例2.1可交聯(lián)單組分分散體100g Dispercoll_KA 8758與4g實(shí)例1.1的鈍化異氰酸酯。
實(shí)例2.2可交聯(lián)單組分分散體100g Dispercoll_KA 8758與4g實(shí)例1.2的鈍化異氰酸酯。
利用薄膜刮涂棒獲得1000μm厚度的刮涂膜，干燥(20℃/65％相對(duì)濕度)并貯存。采用拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)定這些薄膜的抗張強(qiáng)度。獲得的結(jié)果載于下表1中。表1室溫下交聯(lián)后，單組分分散體粘合劑的抗張強(qiáng)度
*薄膜貯存在室溫下。
從表1可以看出，薄膜在室溫下貯存4-、7-、14-或28-天之后，對(duì)比例的抗張強(qiáng)度分別在6.5～7.3N/mm2范圍內(nèi)。實(shí)例2.1和實(shí)例2.2薄膜的抗張強(qiáng)度則顯著高于對(duì)比例薄膜的抗張強(qiáng)度實(shí)例2.1薄膜在規(guī)定貯存時(shí)間顯示出介于10.5～13.8N/mm2的抗張強(qiáng)度，而實(shí)例2.2薄膜則顯示出介于13.3～15.2N/mm2的抗張強(qiáng)度。
實(shí)例2.1和實(shí)例2.2制備的單組分分散體粘合劑的粘度，在室溫下貯存3個(gè)月時(shí)間以后仍維持不變。
權(quán)利要求
1．一種單組分分散體，其特征在于，它包含鈍化異氰酸酯類并可在低于70℃的溫度交聯(lián)。
2．權(quán)利要求1的單組分分散體，其特征在于，交聯(lián)溫度介于5℃～40℃，尤其是室溫。
3．權(quán)利要求1或2的單組分分散體，其特征在于，所述鈍化異氰酸酯的含量介于0.1wt％～最高20wt％，尤其是1wt％～最高10wt％。
4．權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的單組分分散體作為清漆或油漆的應(yīng)用。
5．權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的單組分分散體作為涂料的應(yīng)用。
6．權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的單組分分散體作為密封材料的應(yīng)用。
7．權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的單組分分散體作為鑄造材料的應(yīng)用。
8．權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的單組分分散體作為粘合劑的應(yīng)用。
9．權(quán)利要求8的單組分分散體，其特征在于，它是Dispercoll_KA 8758。
10．權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)的單組分分散體，其特征在于，所述異氰酸酯是表面鈍化的異氰酸酯。
11．權(quán)利要求1～10中任何一項(xiàng)的單組分分散體，其特征在于，所述異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯。
12．權(quán)利要求11的單組分分散體，其特征在于，所述甲苯二異氰酸酯是TDI-氨酯二酮或TDI-脲。
13．權(quán)利要求1～10中任何一項(xiàng)的單組分分散體，其特征在于，所述異氰酸酯是4,4’-亞甲基-二(苯基異氰酸酯)。
全文摘要
一種低溫(低于70℃)便可交聯(lián)的含鈍化異氰酸酯類的單組分分散體。
文檔編號(hào)C09J175/02GK1299384SQ99805666
公開(kāi)日2001年6月13日 申請(qǐng)日期1999年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者C·特爾弗洛斯, D·古瑟, T·希波爾德 申請(qǐng)人:喬瓦特·洛伯斯及弗蘭克股份有限兩合公司