[发明专利]包含基质的材料及其制备方法

说明书

本发明涉及包含含有许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质的材料。

在Harry Chen等人在2007年9月24-26日在CPI Technical Conference in Orlando, Florida, USA提出的最近文章中，通过在两种非反应性添加剂存在下使多异氰酸酯和水反应，不用多元醇制造具有极低密度的MDI半软质泡沫（semi-flexible foam）。该添加剂充当软化硬聚合物基质和为泡沫提供挠性的增塑剂。Chen没有公开该添加剂的化学性质。

WO 2009/109600公开了包含基质材料和聚合材料的发泡材料，所述基质材料包含许多脲基团并具有大于50%的硬嵌段含量，所述聚合材料1) 没有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团，2) 贯穿所述基质和3)是包含至少50重量%氧乙烯基团并具有大于500的平均分子量的聚合物。没有公开在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内具有固-固相变的微粒材料，并且没有指出如何制造这种微粒材料。所述发泡材料中所用的聚合材料具有明显低于-20 ℃的熔点或表现出具有明显低于60 J/g的焓Δ H_m的相变。

在Thermochimica Acta 475 (2008) 15-21中，Nihal Sarier和Emel Onder公开了具有绝热能力的含PEG的聚氨酯泡沫。异氰酸酯-反应性PEGs渗透到聚氨酯泡沫中。

Qinghao Meng和Jinlian Hu在“Solar Energy Materials and Solar Cells 92(2008) 1260-1268”中公开了聚(乙二醇)基相变材料。他们使用化学键合到多异氰酸酯上的异氰酸酯-反应性聚乙二醇以制造热塑性材料。

我们已经令人惊讶地发现，具有高硬嵌段含量的基质适合制造具有极好性质以便例如在建筑物、服装、运输容器和汽车内饰中衰减（damping）温度周期的微粒材料。该微粒材料可以原样使用或在复合材料中使用以制造这样的建筑物、服装、容器、内饰或其部件。

因此，本发明涉及微粒材料，其具有1微米-1厘米的数均粒径、在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法（DSC）测得的固-固相变，并包含：

- 包含许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质材料（下文称作基质A）；和

- 聚合材料，其1) 在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法（DSC）测得的相变，2) 与所述基质A一起形成半互穿网络，3) 具有大于700的数均分子量和4) 没有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团（下文称作聚合材料 B）；其中按重量计所述基质A与所述聚合材料B的相对量为10:90至75:25。

本发明还涉及制备上述微粒材料的方法，所述方法包括使用于制造上述基质A的成分在上述聚合材料B存在下反应，其中按重量计用于制造基质A的成分与上述聚合材料B的相对量使得所得基质A和聚合材料B的相对量为10:90至75:25，并产生具有1微米-1厘米的平均粒径并包含所述基质A和材料B的微粒材料。

聚合材料B)是所谓的相变材料。相变材料及其在聚合材料中的用途是已知的。

在US 4825939中，已提出聚乙二醇或封端聚乙二醇作为相变材料。通过将其溶解或分散在聚合材料，特别是具有极性特征的聚合物，如尼龙、聚酯、丙烯酸酯橡胶和极性较低的聚合物，如天然橡胶中来将该相变材料并入聚合组合物中。

USP 4111189显示将相变材料分散在聚合材料中。最优选的相变材料（PCM）是聚乙二醇。PCM在聚合材料中应不混溶。用于液体聚合材料的少量固化剂可以与添加剂，如炭黑一起使用。

US 6765031公开了包含至少80体积%的PCM的开孔泡沫复合材料。PCM吸收到该泡沫的开孔中。可以使用添加剂。该泡沫可以是聚氨酯泡沫。

Elsevier’s Energy Conversion and Management 47 (2006) 3185-3191公开了由聚乙二醇（MW = 10000）、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯和丁二醇制成的聚氨酯嵌段共聚物作为相变材料的用途。

Elsevier’s Thermochimica Acta 475 (2008) 15-21公开了聚氨酯硬质泡沫，其中已并入聚乙二醇。还已经提出聚乙二醇的共混物。PCM浸渍到该硬质泡沫中。