膠料組合物制造技術

本發明專利技術涉及聚氨酯－聚脲分散體，其包含通式（Ⅰ）的結構單元，其中，Ｒ↓［１］是具有２－１８個碳原子的脂族或脂環族基，Ｒ↓［２］是具有３－５個碳原子的脂族基。本發明專利技術還揭示了聚氨酯聚脲分散體的制備方法，以及作為膠料組合物的應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有酰胺結構單元的聚氨酯-聚脲分散體及其制備方法，以及 它們作為膠料組合物的應用。專利技術背景如EP-A 792900中所述，使用膠料(size)組合物中作為粘合劑組分的聚氨 酯-聚脲分散體(PUR分散體)和交聯劑對玻璃纖維和碳纖維進行上膠。玻璃纖維增強的聚酰胺結合了高剛性和高強度以及極佳的沖擊強度，因此 在面臨機械應力時非常牢固。但是，這種玻璃纖維增強的聚酰胺涂層通常會導 致出現一些問題，這是因為表面是非均相的，因此形成孔洞和裂縫。此外，還 可能發生粘合破裂。目前為止，現有技術中描述的適用于生產玻璃纖維或碳纖 維的膠料組合物尚不足以提高結合到聚酰胺中的纖維的增強性質。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是提供玻璃纖維膠料，該膠料能夠改善玻璃纖維增強 的聚酰胺6和聚酰胺6,6的沖擊強度，并且能克服現有技術的缺陷。目前已經發現，用水性膠料涂布的玻璃纖維在聚合物中，特別是在聚酰胺 6和聚酰胺6，6中表現出極佳的增強性質，該水性膠料不僅包含基于特定的至 少二羥基官能聚酰胺多元醇(具有至少2個酰胺基)的PUR聚合物，還含有封端 的多異氰酸酯交聯劑(任選地含有親水基團和/或可分散在水中和/或已分散在 水中)。 EP-A 0595281描述了用于生產汽車涂料的可分散于水的聚酰胺改性的聚 氨酯，其包含由酸酐和/或酰鹵與二胺和/或氨基醇制備的聚酰胺大分子單體等 組分。這些體系的缺點是聚酰胺大分子單體的制備非常復雜，所得聚酰胺大分 子單體的水溶性仍然很差。該文獻中沒有關于這些化合物適用于生產玻璃纖維 膠料的描述。US-A 6455632描述了具有仲酰胺基(amide group)的水性聚氨酯分散體。它們通過例如異氰酸酯與特定的羥基官能一元酰胺反應來制備。然后所得的聚合 物與蜜胺-甲醛樹脂、脲樹脂、N-羥甲基丙烯酰胺乳液或異丁氧基甲基丙烯酰 胺乳液進行交聯反應。該分散體適用于可熱固化的涂覆材料、涂料和密封劑。 該文獻中沒有描述含有兩個或更多個酰胺結構單元的酰胺化合物，并且也沒有 關于酰胺官能聚氨酯分散體特別適合作為玻璃纖維膠料的具體描述。因此，本專利技術提供包含通式(I)的結構單元的水性聚氨酯-聚脲聚合物分散 體(PUR聚合物)—O— Rj——u——NH——~~ HN~~^|——R2——O—— O O其中，Rl是具有2_18個碳原子的脂族或脂環族基， R2是具有3-5個碳原子的脂族基。該聚氨酯的主鏈含有至少0.5重量％、優選0.75重量％至10重量％,更 優選0.9重量％至5.0重量X的酰胺基(以(CO)NH計算)。本專利技術還提供膠料組合物，該組合物包含本專利技術的水性PUR聚合物分散 體(I)和(II)親水化的封端多異氰酸酯，其中至少50%的異氰酸酯基團被封閉， (ni)任選的可溶于、可乳化于或可分散于水中的其它聚合物， (IV)選自偶聯劑、潤滑劑、抗靜電劑、染料、顏料、流動控制劑、光穩定 劑、老化抑制劑或紫外吸收劑的助劑和添加劑。本專利技術分散體的聚氨酯-聚脲聚合物(PUR聚合物)包括以下物質的反應產物 I.l)一種或多種多異氰酸酯，1.2a)—種或多種數均分子量為200-8000克/摩爾的聚合物多元醇， 1.2b)—種或多種通式(II)的聚酰胺多元醇H~O—R2—~Ri-JJ-n-R2~O-H其中，Rl是具有2_18個碳原子的脂族或脂環族基， R2是具有3-5個碳原子的脂族基，1.3) —種或多種分子量為62-400且共具有兩個或更多個羥基和/或氨基的 低分子量化合物，1.4) 任選的一種或多種具有羥基或氨基的化合物，和一種或多種選自1.5) 和/或1.6)的化合物1.5) 異氰酸酯-活性、離子型或潛離子型親水性化合物，1.6) 異氰酸酯-活性、非離子型親水性化合物。具體實施方式除非另有指示，說明書和權利要求書中所用的，包括實施例中所用的所有 數字都應看作用詞"約"修飾，即使沒有明確表示出"約"。此外，文中所述 的任何數值范圍旨在包括該范圍囊括的所有子范圍。合適的組分U)的多異氰酸酯是本領域技術人員已知的芳族、芳脂族、脂 族或脂環族多異氰酸酯。合適的多異氰酸酯的例子是1,4-丁二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IBDI)、 2,2，4-和/或2，4，4-三甲基-1，6-己二異氰酸酯、同分異構的二(4,4'-異氰酸基環己基)甲垸或它們的任何所需異 構體含量的混合物、1,4-亞環己基二異氰酸酯、1，4-苯二異氰酸酯、2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、2，4'-或4，4'-二苯基甲垸二異氰酸酯、1，3-和1,4-二(2-異氰酸基丙-2-基)苯(TMXDI)、 1，3-二(異氰酸甲酯基)苯(XDI)、 (S)-烷基-2，6-二異氰酸基己酸酯或(L)-垸基-2，6-二異氰酸基己酸酯。還可以按比例使用官能度》2的多異氰酸酯。這些多異氰酸酯包括具有脲二酮、異氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲、亞氨基噁二嗪二酮和 /或嗯二嗪三酮結構的改性二異氰酸酯和每分子具有不止2個NCO基團的未改性多異氰酸酯，例如4-異氰酸甲酯基-l,8-辛二異氰酸酯(壬垸三異氰酸酯)或三 苯基甲烷-4,4，,4"-三異氰酸酯。所述多異氰酸酯或多異氰酸酯混合物優選是上述種類的只含有與脂族和/ 或脂環族連接的異氰酸酯基并且平均官能度為2-4、優選為2-2.6、更優選為 2-2.4的多異氰酸酯或多異氰酸酯混合物。特別優選的是1,6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二(4,4'-異氰酸基 環己基)甲烷的異構體，以及它們的混合物。可用作化合物L2a)的聚合物多元醇的分子量Mn為400-8000克/摩爾，優 選為400-6000克/摩爾，更優選為600-3000克/摩爾。它們的羥值為22-400毫 克KOH/克，優選為30-200毫克KOH/克，更優選為40-160毫克KOH/克，它 們的OH官能度為1.5-6，優選為1.8-3，更優選為1.9-2.1。用于本專利技術的多元醇是聚氨酯涂料技術中已知的有機多羥基化合物，例如 典型的聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚 醚多元醇、聚酯-聚丙烯酸酯多元醇以及聚氨酯-聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯-聚酯多元醇、聚氨酯-聚醚多元醇、聚氨酯-聚碳酸酯多元醇、聚酯-聚碳酸酯多 元醇、苯酚/甲醛樹脂，它們可以單獨或作為混合物使用。優選的是聚酯多元醇。非常合適的聚酯多元醇的例子是已知的二醇、任選的三醇和四醇與二羧 酸、任選的三羧酸和四羧酸或羥基羧酸或內酯的縮聚產物。還可使用相應的多 羧酸酐或相應的低級醇的多羧酸酯來替代游離的多羧酸制備聚酯。合適的二醇 的例子是乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、多亞垸基二醇如聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丁垸-l,3-二醇、丁烷-l，4-二醇、己烷-l,6-二醇和異構體、 新戊二醇或羥基新戊酸新戊基二醇酯，優選的是上述最后三種化合物。在此任 選額外使用的多元醇的例子是三羥甲基丙垸、丙三醇、赤蘚醇、季戊四醇、三 羥甲基苯或三羥乙基異氰酸酯。合適的二羧酸包括，例如，鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫 鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、環己垸二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊 二酸、四氯鄰苯二甲酸、馬來酸、富馬酸、衣康本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水性聚氨酯－聚脲聚合物分散體（ＰＵＲ聚合物），其包含通式（Ⅰ）的結構單元：　　　?。希摇郏玻荩危龋摇郏保荩危龋摇郏玻荩希　。á瘢　　　∑渲校　　　。摇郏保菔蔷哂校玻保競€碳原子的脂族或脂環族基，　　　　Ｒ↓［２］是具有３－５個碳原子的脂族基。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T里謝，T明茨梅，H布盧蒙，T費勒，
申請(專利權)人：拜爾材料科學股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]