無溶劑的聚氨酯液體薄膜制造技術

本發明專利技術涉及雙組份組合物，所述雙組份組合物包含聚合物?多元醇、二醇增鏈劑、式(I)的醛亞胺、任選其它多元醇和第二組分中的二苯甲烷二異氰酸酯。所述組合物特別適合作為可手動施加的無溶劑液體薄膜用于涂布和/或密封地面或屋頂。其具有較長的開放時間，在寬的溫度和濕度范圍內迅速和無干擾的固化以及高的強度和耐候性。

Solvent free polyurethane liquid film

The invention relates to a two-component composition, wherein the bicomponent polymer composition comprising polyol, glycol chain extender, type (I) aldimine, polyol and optionally other second components in two diphenyl methane diisocyanate. The composition is particularly suitable for use as a manually applied solvent-free liquid film for coating and / or sealing the floor or roof. It has a long open time, fast and non interfering curing over a wide range of temperature and humidity, as well as high strength and weathering resistance.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在室溫下可以液體形式施用的反應性聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物特別可用作涂料以密封建筑物免于侵入的水。
技術介紹
作為裂縫橋接涂料以密封建筑物免于侵入的水的可液體施用的反應性聚氨酯組合物是長期以來的現有技術；其被稱為液體薄膜。相比于預先制備的聚合物幅材，液體薄膜提供更簡單的施用，特別是在不平坦或幾何形狀復雜的表面的情況下，提供由于全面附著至基底帶來的更好的后滲防護以及無縫鋪設。相比于非反應性液體施用的體系(例如聚合物溶液、含水聚合物分散液或基于瀝青的產品)，其特征在于即使在低溫條件下也具有高的強度和良好的彈性，不容易弄臟并且即使在靜水的情況下也能持久密封。為了可靠地保護建筑物免于侵入的水，經固化的液體薄膜在寬的溫度范圍內的裂縫橋接性能是重要的。為此，經固化的材料應當具有高的延展性，高的強度和良好的撕裂強度。相對低的彈性模量(E-模量)值在此情況下是有利的，因此在例如通過溫度波動或建筑物振動而造成移動的情況下，薄膜中不會形成過大的應力，過大的應力可能造成薄膜與基底脫離或基底中的內聚破裂。對于不太耐壓的基底(例如絕緣泡沫體)，后者是特別關鍵的。聚氨酯液體薄膜包括單組份和雙組份體系。單組份聚氨酯液體薄膜借助于水分由外至內固化，因此需要相當長的時間以完全固化，特別是在厚層應用、干燥或水分限制進入的情況下，這不利于之后的工作過程。一方面為了提高其耐久性和另一方面為了降低粘度并且因此改進可加工性，市售產品還包含可觀含量的揮發性有機溶劑。因此其具有氣味強烈的可察覺的VOC排放和一定的收縮。與此不同，雙組份聚氨酯液體薄膜即使在高的固體含量下也具有相當低的粘度，因此可以容易地施用，并且即使在更大的層厚度下也可以迅速固化。但是其在固化中的反應對于水分和溫度非常敏感。在高空氣濕度下，特別是還有高的溫度，當基材濕潤或直接與水接觸時，可能由于CO2的發展造成氣泡形成，這使得涂料發泡并且影響其密封功能和耐用性；在溫熱條件下其顯示出不足夠的開放時間，而在低溫條件下其非常緩慢地固化或者長期保持柔軟和粘性。此外，現有技術的許多雙組份產品還總是包含溶劑和/或揮發性異氰酸酯，因此出于環境保護和健康保護的原因是不利的。
技術實現思路
因此本專利技術的目的是提供不具有揮發性異氰酸酯的無溶劑無氣味聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物以雙組份液體薄膜的形式適用于建筑物密封并且具有長的組分耐久性，手動施用時出色的可加工性，在寬的溫度和濕度范圍內迅速和無干擾的固化以及良好的耐候性。出人意料地發現，根據權利要求1所述的組合物實現所述目的。所述組合物不含溶劑、揮發性異氰酸酯例如TDI或IPDI和具有強烈氣味的物質，并且其具有長的開放時間和很低的粘度，因此可以出色地手動施用。聚合物-多元醇、二醇增鏈劑和低氣味至無氣味的醛亞胺連同第二組分中的非揮發性MDI的組合能夠實現很低的粘度和長的開放時間，優異的完全固化而幾乎沒有氣泡形成，出色的機械性能，包括高強度和延展性和低的E-模量和固化材料的良好耐候穩定性。特別出人意料的情況是，盡管包含高反應性MDI和二醇增鏈劑，組合物仍具有長的開放時間并且能基本上無氣泡地固化并且還發展出極好的機械性能，雖然增塑性的醛留在組合物中。還特別出人意料的是，通過聚合物-多元醇明顯提高組合物的拉伸強度，其中E-模量僅略微升高、保持大致相同或甚至降低，這對于在不太耐壓的基底(例如絕緣泡沫體)上的應用來說是特別有利的。本專利技術的其它方面為其它獨立權利要求的主題。本專利技術的特別優選的實施方案為從屬權利要求的主題。具體實施方式本專利技術的主題是一種組合物，所述組合物由如下組成第一組分，所述第一組分包含–至少一種聚合物-多元醇，所述聚合物-多元醇為室溫下呈固體的聚合物在室溫下呈液體的聚醚多元醇中的分散體，–至少一種二醇增鏈劑–和任選其它多元醇；和第二組分，所述第二組分包含二苯甲烷二異氰酸酯；其中兩種組分的至少一者額外包含至少一種式(I)的醛亞胺，其中A表示具有2至20個C原子的任選包含醚單元的(m+n)價烴基，X表示O或N-R5，R1和R2相互獨立地各自表示具有1至12個C原子的一價烴基，或一起表示具有4至12個C原子的二價烴基，其為具有5至8、優選6個C原子的任選取代的碳環的一部分；R3表示氫原子或具有1至12個C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基；R4表示具有6至20個C原子的任選包含醚單元或醛單元的一價烴基；R5表示具有1至30個C原子的一價烴基，其任選具有至少一個羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、磺酸基或磺酸酯基，或式的基團；并且m表示0或1并且n表示1或2或3，前提是m+n表示2或3。“二醇增鏈劑”表示不為聚合物的有機二元醇。“二苯甲烷二異氰酸酯”或縮寫“MDI”表示二苯甲烷二異氰酸酯的所有異構形式及其任意混合物，特別是二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯甲烷-2,4'-二異氰酸酯和二苯甲烷-2,2'-二異氰酸酯。本文的式中的虛線各自表示取代基和所屬分子基團之間的鍵?！安u基”表示鍵合至具有兩個氫的C原子的OH-基團?！安被北硎炬I合至一個有機基團的NH2-基團，“仲氨基”表示鍵合至兩個有機基團(其也可以是環的公共部分)的NH-基團。在本文中術語“粘度”表示通過剪切應力和剪切率(速度梯度)之間的比例定義并且如DIN EN ISO 3219中所述確定的動態粘度或剪切粘度?！胺肿恿俊痹诒疚闹斜焕斫鉃榉肿拥哪栙|量(以克/摩爾計)?！捌骄肿恿俊北硎痉肿拥牡途刍蚓酆匣旌衔锏臄稻鵐n，其通常通過凝膠滲透色譜法(GPC)相對于聚苯乙烯標樣確定?！皟Υ娣€定的”或“可儲存的”表示物質或組合物可以在室溫下在合適的容器中保存較長時間，通常至少3個月至6個月和更久，而其應用性能或使用性能在儲存過程中不會以與其使用相關的程度變化。“室溫”表示約23℃的溫度。組合物的第一組份包含至少一種聚合物-多元醇，所述聚合物-多元醇為室溫下呈固體的聚合物在室溫下呈液體的聚醚多元醇中的分散體。固體聚合物優選具有最大5μm的平均粒徑。平均粒徑特別優選低于2μm、特別是在0.1至1μm的范圍內。合適的聚合物-多元醇為包含乙烯基單體的聚合物和/或共聚物的聚醚多元醇，所述乙烯基單體例如特別是丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸羥乙酯，以及聚脲或聚亞肼基二甲酰胺(PHD)(Polyhydrazodicarbonamide)或聚氨酯，其中兩個相形成穩定的可儲存的分散體，并且聚合物部分接枝至聚醚多元醇或者可以共價結合至聚醚多元醇。優選地，聚合物-多元醇中的固體聚合物為丙烯腈和苯乙烯的共聚物(SAN)或聚脲或聚亞肼基二甲酰胺(PHD)或聚氨酯。所述聚合物-多元醇可特別容易制備并且可儲存。非常特別優選的是SAN。其特別是疏水的，因此與異氰酸酯組合是有利的。聚合物-多元醇的聚醚多元醇優選為通過環氧化物(Oxiranen)(特別是環氧乙烷和/或1,2-環氧丙烷)的借助于具有兩個或更多個活性氫原子的起始劑分子的開環聚合制備的聚氧化亞烷基多元醇，所述起始劑分子特別是水，二醇例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇或聚丙二醇，或三元醇特別是甘油或1,1,1-三羥甲基丙烷，或糖醇特別是山梨糖醇(D-山梨醇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
組合物，所述組合物由如下組成第一組分，所述第一組分包含–至少一種聚合物?多元醇，所述聚合物?多元醇為室溫下呈固體的聚合物在室溫下呈液體的聚醚多元醇中的分散體，–至少一種二醇增鏈劑–和任選其它多元醇；和第二組分，所述第二組分包含二苯甲烷二異氰酸酯；其中兩種組分的至少一者額外包含至少一種式(I)的醛亞胺，其中A表示具有2至20個C原子的任選包含醚單元的(m+n)價烴基，X表示O或N?R5，R1和R2相互獨立地各自表示具有1至12個C原子的一價烴基，或一起表示具有4至12個C原子的二價烴基，其為具有5至8、優選6個C原子的任選取代的碳環的一部分；R3表示氫原子或具有1至12個C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基；R4表示具有6至20個C原子的任選包含醚單元或醛單元的一價烴基；R5表示具有1至30個C原子的一價烴基，其任選具有至少一個羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、磺酸基或磺酸酯基，或式的基團；并且m表示0或1并且n表示1或2或3，前提是m+n表示2或3。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.11 EP 14158951.51.組合物，所述組合物由如下組成第一組分，所述第一組分包含–至少一種聚合物-多元醇，所述聚合物-多元醇為室溫下呈固體的聚合物在室溫下呈液體的聚醚多元醇中的分散體，–至少一種二醇增鏈劑–和任選其它多元醇；和第二組分，所述第二組分包含二苯甲烷二異氰酸酯；其中兩種組分的至少一者額外包含至少一種式(I)的醛亞胺，其中A表示具有2至20個C原子的任選包含醚單元的(m+n)價烴基，X表示O或N-R5，R1和R2相互獨立地各自表示具有1至12個C原子的一價烴基，或一起表示具有4至12個C原子的二價烴基，其為具有5至8、優選6個C原子的任選取代的碳環的一部分；R3表示氫原子或具有1至12個C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基；R4表示具有6至20個C原子的任選包含醚單元或醛單元的一價烴基；R5表示具有1至30個C原子的一價烴基，其任選具有至少一個羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、磺酸基或磺酸酯基，或式的基團；并且m表示0或1并且n表示1或2或3，前提是m+n表示2或3。2.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，式(I)的醛亞胺選自N,N'-雙(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亞丙基)-六亞甲基-1,6-二胺、N,N'-雙(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亞丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基環己胺、N-2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亞丙基-2-(2-氨基乙氧基)乙醇、平均分子量在710至810g/mol范圍內的N,N'-雙(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亞丙基)聚氧化亞丙基二胺和平均分子量在1190至1290g/mol范圍內的N,N',N”-三(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亞丙基)聚氧化亞丙基三胺。3.根據前述權利要求任一項所述的組合物，其特征在于，固體聚合物為丙烯腈和苯乙烯的共聚物(SAN)或聚脲或聚亞肼基二甲酰胺(PHD)或聚氨酯。4.根據前述權利要求任一項所述的組合物，其特征在于，聚醚多元醇為分子量在1000至6000g/mol范圍內的環氧乙烷封端的聚氧化亞丙基三元醇。5.根據前述權利要求任一項所述的組合物，其特征在于，二醇增鏈劑選自1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·哈比爾勒，U·布爾克哈德特，U·斯塔德爾曼，
申請(專利權)人：SIKA技術股份公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH