[其他]聚氨酯類預聚物與高彈體

無效

• 申請號: 85104738
• 申請日: 1985-06-20
• 公開（公告）號: CN85104738B
• 公開（公告）日: 1987-06-17
• 發明（設計）人: 羅伯特·萊昂·享
• 申請（專利權）人: 吳·勒·戈爾合作有限公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C09D3/72;C09J3/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 林柏楠,崔曉光

本發明涉及活性、百分之百固體的、嵌段相分離 聚醚聚氨酯預聚物，尤其是涉及此類預聚物的制備、 預聚物的新性質、預聚物的可能的新加工工藝、由預 聚物得到的高彈體以及由高彈體制備的產品。

以前，人們已經知道制備具有高彈體性質的聚氨 酯高聚物有三種不同的化學途徑，原則上基于加工 條件來表征〔見Hepburn，C.聚氨酯高彈體 P?olyurethane?Elastomers)，Applied?Science?Pub- lishing?Ltd.，1982以及Saunders&Frisch，聚氨酯 化學及工藝學，第二部分，工藝學(Polyurethanes? Chemistry?and?Technology，Part?II.Technology)， Ro?bert?E.Krieger?Publishing?Company，1983〕按 其加工方式把這三類高彈體分為液體、可捏煉的橡膠 和熱塑性材料。

一般說來，人們對聚氨酯工藝中用的結構鏈段即 異氰酸酯、多元醇和增鏈劑是很熟悉的。由于使用這 些結構鏈段的當量比例不同，就可得到不同的特性， 這些特性決定了為得到最終所希望的產物而采用的 加工工藝以及最終產物性質。圖1用三角坐標圖說 明了在以前的聚氨酯彈性體工藝中一般方法使用的 異氰酸酯、多元醇和增鏈劑的百分當量。

圖1的A區描述了為獲得鏈伸長的、嵌段的、具 有高彈體性質的高分子量熱塑性聚氨酯通常采用的 當量比例。在這反應中，當二異氰酸酯與活潑氫(多 元醇和增鏈劑)的當量比例為1時，就達到了雙官能 試劑的(一步或預聚物)反應的理論極大分子量。因 此，熱塑性聚氨酯基本上集中在異氰酸酯當量為 50％的區域周圍。

用熱塑來得到固體聚氨酯高彈體的這一途徑又 可分兩大類：完全溶于某些溶劑而且加工前后不會交 聯的方法；材料最初沒有交聯，加熱后熟化后就形成 了輕微的交聯結構。

更經常遇到的是前一類，最普通的是由異氰酸酯 和活潑氫官能度基本相等或者活潑氫組分稍過量的 反應而制得的。這類產品的缺點在于它們對特殊的 溶劑所固有的敏感性，在某些溶劑中將極度溶脹，而 在另一些溶劑中會溶解；這就限制了它在某些應用領 域(如涂料、膠粘劑和密封膠)中的應用。

第二類熱塑性聚氨酯，合成法是類似的，然而異 氰酸酯稍微過量以使最終的高聚物含有少量未反應 的異氰酸酯基團。于是，這些異氰酸酯基團可因形成 脲基甲酸酯和縮二脲而使最終產物交聯。這種方法 的交聯密度低最終的熱塑性聚氨酯高聚物必須經加 熱后熟化來活化這些殘留的“不活潑”異氰酸酯基。

任何一類熱塑性聚氨酯都可用熔融加工工藝來 加工，而且前一類還可用溶液工藝。熔融工藝，諸如 注射模塑、擠出和壓延，一般需要復雜的設備，而且所 需的高溫常常接近熱塑性聚氨酯本身的降解溫度。 一般說來，這些產品的分子量高，熔點高。雖然我們 知道有低熔點熱塑性聚氨酯，但這類高聚物的強度性 質(包括抗張強度、伸長率和抗擴展撕裂)一般很差。 通常，溶液體系要求用極性很強的溶劑，如四氫呋喃、 二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、M-Pyrol，這就需要對 環境因素、溶劑的昂貴以及能源等給予關注。

用可捏煉的橡膠法得到固體聚氨酯高彈體的途 徑是處于圖1的B區。為了能把普通的橡膠加工工 藝用到這類高聚物中去，這類高聚物的特點是在合成 過程中用過量增鏈劑或過量多元醇來進行鏈終止，得 到的高聚物是可穩定儲存、可溶的，其分子量比熱塑 性聚氨酯低。為了得到合適的最終物性，一般把預聚 物或者進一步增長鏈或者再加入異氰酸酯來交聯，或 者如果合適的話，用硫或過氧化物來熟化。

用液態加工得到有高彈體性質的聚氨酯的方法 可進一步分為處于圖1的C區的預聚物或那些普通 歸入“澆鑄件”體系的預聚物。