具有长期耐水解性的聚酯型聚氨酯材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有长期耐水解性的聚酯型聚氨酯材料，该聚酯型聚氨酯材料通过包含结构单元I、II、III的聚酯多元醇和高氯酸盐制备，当结构单元II和III的摩尔比为1∶1.5至1.5∶1时，所得的聚酯型聚氨酯材料具有优良的长期耐水解性。本发明还一方面涉及所述聚酯型聚氨酯材料制备的鞋底、地毯、滚筒、密封条、涂料、轮胎、雨刮器、方向盘或垫圈，以及该聚酯型聚氨酯材料的用途。
【专利说明】具有长期耐水解性的聚酯型聚氨酯材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有耐水解性的聚酯型聚氨酯材料，具体地涉及通过第一聚酯多元醇和高氯酸盐制备的聚酯型聚氨酯材料。本发明还涉及所述聚酯型聚氨酯材料制备的鞋底、地毯、滚筒、密封条、涂料、轮胎、雨刮器、方向盘或垫圈以及所述聚酯型聚氨酯材料的用途。
【背景技术】
[0002]聚酯型聚氨酯材料具有良好的机械性能、化学耐受性、耐磨性能、表面品质和可加工性，常用于制鞋、汽车和家具等工业中。但是在使用过程中，由于接触水气或与水直接接触，聚酯型聚氨 酯材料中的酯键会因发生水解反应而断裂，从而导致材料的物理性能逐渐降低，以致最后彻底丧失。因此，如何提高它们的抗水解性能，一直是材料领域的研究课题。
[0003]目前，主要有两类提高聚酯型聚氨酯材料的耐水解性能的方法。一类方法是对聚氨酯分子化学结构进行改进，以便增强其高分子链的憎水性或位阻，从而提高其耐水解性能。例如，WO 2006097507A1公开一种含有2-甲基_1，3-丙二醇单元的聚酯型聚氨酯材料，此材料显示了良好的抗水解性能。DE 3144968公开了一种具有改善的耐水解性和低温柔韧性的聚氨酯泡沫材料，该材料通过己二酸与二元醇混合物制备的聚酯多元醇制备，二元醇混合物由20-60wt.%的1，4_ 丁二醇、20-40wt.%的1，6己二醇、20_40wt.%的新戊二醇和/或20-40wt.%的二乙二醇组成。
[0004]另一类方法是通过在这些塑料材料中加入一定含量的助剂提高抗水解性能。例如DE 10063497公开了通过在聚氨酯配方中加入一种或多种(第一)解离常数PK值为0.5_4的一元或多元羧酸酯，来提高所得聚氨酯的耐水解性。
[0005]虽然上述两类方法可以提高聚酯型聚氨酯材料的耐水解性，但是其并不能完全满足工业界的要求，特别是对于具有长期耐水解性的材料。因此，目前工业界仍然需要具有更好耐水解性的聚酯型聚氨酯材料。
[0006]发明概述
[0007]本发明一方面涉及一种聚酯型聚氨酯材料，所述聚酯型聚氨酯材料为包括下列成分的反应组分的反应产物:
[0008](a) 一种或多种有机多异氰酸酯；
[0009](b)异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分的羟值为20_280mg KOH/g,官能度为1.75-3.25，其中所述异氰酸酯反应性组分包括一种或多种包含以下结构单元的第一聚酯多元醇:
[0010]
【权利要求】
1.一种聚酯型聚氨酯材料，为包括下列成分的反应组分的反应产物: (a)—种或多种有机多异氰酸酯； (b)异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分的羟值为20-280mgKOH/g，官能度为1.75-3.25，其中所述异氰酸酯反应性组分包括一种或多种包含以下结构单元的第一聚酯多元醇:
2.根据权利要求1所述的聚酯型聚氨酯材料，其中所述第一聚酯多元醇为包括下列组分的反应产物: (bl) 一种或多种具有通式(I’ )结构的二元羧酸，
3.根据权利要求1或2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中所述异氰酸酯反应性组分的官能度为1.8-2.3。
4.根据权利要求1或2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中所述异氰酸酯反应性组分的羟值为 28-100mg KOH/g ο
5.根据权利要求1或2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中Q选自亚甲基、亚乙基、I，3-亚丙基、1，4_亚丁基、1，5_亚戊基或1，6_亚己基。
6.根据权利要求1或2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中Y选自亚乙基、I，3-亚丙基、I，4-亚丁基、I，5-亚戊基或1，6_亚己基。
7.根据权利要求2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中所述第一聚酯多元醇的反应组分还包括一种或多种选自下列的小分子多元醇:丙三醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
8.根据权利要求1所述的聚酯型聚氨酯材料，所述高氯酸盐选自:高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸铷、高氯酸铯、高氯酸铍、高氯酸镁、高氯酸钙、高氯酸锶、高氯酸钡、高氯酸铵或其组合。
9.根据权利要求1所述的聚酯型聚氨酯材料，所述聚酯型聚氨酯材料的反应组分还包括:(d) 一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯(第一)电离常数为0.5-4。
10.根据权利要求9所述的聚酯型聚氨酯材料，所述羧酸酯选自二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯、Y-丁内酯、Y-戊内酯、ε-己内酯、α，Y-二甲基丁内酯、β，Y —二甲基丁内酯、Y, Y —二甲基丁内酯、α —乙基-Y—甲基丁内酯或其组合。
11.根据权利要求1所述的聚酯型聚氨酯材料，其中在所述第一聚酯多元醇中，所述结构单元(II)与所述结构单元(III)的摩尔比为1: 1.5至1.5: I。
12.根据权利要求11所述的聚酯型聚氨酯材料，其中在所述第一聚酯多元醇中，所述结构单元(II)与所述结构单元(III)的摩尔比为1: 1.2至1.2: I。
13.根据权利要求2所述的聚酯型聚氨酯材料，其中，所述(b2)组分与(b3)组分的摩尔比为1: 1.5至1.5: I。
14.根据权利要求13所述的聚酯型聚氨酯材料，其中，所述(b2)组分与(b3)组分的摩尔比为1: 1.2至1.2: I。
15.根据权利要求1或2所述的聚酯型聚氨酯材料，所述聚酯型聚氨酯材料选自聚氨酯泡沫、微孔聚氨酯弹性体和非发泡型聚氨酯弹性体或其组合。
16.一种聚酯型聚氨酯材料制品，所述聚酯型聚氨酯材料制品选自鞋底、地毯、滚筒、密封条、涂料、轮胎、雨刮器、方向盘或垫圈，所述聚酯型聚氨酯材料制品根据权利要求1-15中任一项所述的聚酯型聚氨酯材料制备。
17.根据权利要求1-15中任一项所述的聚酯型聚氨酯材料在制备鞋底、地毯、滚筒、密封条、涂料、轮胎、雨刮器、方向盘或垫圈的用途。
【文档编号】C08G18/42GK103965427SQ201310041741
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月25日 优先权日:2013年1月25日
【发明者】刘翔, 张跃冬, S·托雷斯, 哈姆特·内夫茨格 申请人:拜耳材料科技(中国)有限公司, 拜耳材料科技股份有限公司