[发明专利]用于聚氨酯的聚酯多元醇

说明书

技术领域

本发明涉及适用于生产聚氨酯的聚酯多元醇，所述聚酯多元醇具有ABA结构，其中A代表丙交酯低聚物和B代表引发剂。本发明还涉及生产所述聚酯多元醇的方法。本发明进一步涉及包含前述聚酯多元醇的聚氨酯组合物和所述聚氨酯组合物作为具有高韧度弹性体的用途。

背景技术

在首段中提到的聚酯多元醇本身可由公布的国际专利申请WO2008/037773-A1已知。更具体地，该出版物公开了具有ABA结构的聚酯多元醇，其中引发剂部分B源自二胺如4,4'-二氨基二苯甲烷或源自二醇如1,4-丁二醇。在多元醇结构中丙交酯低聚物部分A的长度基本上为20-140个丙交酯单元。此外，在多元醇结构两端的低聚物长度基本上是相同的。由该聚酯多元醇获得的聚氨酯显示出提高的玻璃化温度和改进的机械特性。

申请人已经发现已知聚氨酯的韧度对于很多应用来说太低。材料的韧度被理解为材料吸收能量和无破碎塑性变形的能力。所述韧度可以依据材料的应力应变曲线或负载伸长率曲线确定，和用MPa表示。

发明内容

本发明目的在于提供不具有在上述专利出版物中公开的已知多元醇的缺点的聚酯多元醇。更具体地，本发明目的在于提供具体种类的包含丙交酯的聚酯多元醇，当包含在聚氨酯中时所述聚酯多元醇给予该聚氨酯高韧度。该韧度应该优选为50MPa以上，更优选为75MPa以上，和最优选为100MPa以上。此外，在一段时间内本发明材料的韧度以及它的断裂伸长率应该更稳定。本发明目的进一步在于提供包含含丙交酯的聚酯多元醇的一类聚氨酯。

这些和其它目的用适用于生产聚氨酯的聚酯多元醇实现，所述聚酯多元醇具有ABA结构，其中A代表丙交酯低聚物和B代表引发剂，根据本发明所述聚酯多元醇的特征在于引发剂包括含具有18或更多碳原子的长链二羧酸组分的反应产物。

含至少18个碳原子的长链烷烃组分为所述反应产物的疏水特性做出高度贡献。尤其是当烷烃链很难支化或完全未支化时。这种长链组分倾向于非极性的，因此优选类似的中性和非极性分子。在这种长链烷烃组分中，链中(几乎)所有的碳原子都连接到两个其它的碳原子上。链端上的碳原子可以仅连接到一个其它的碳原子上，而链上少数碳原子可以连接到三个或甚至四个其它的碳原子上。满足这些特性的烷烃组分呈现出疏水特性。

本发明是基于发明人所获得的见解，即使用具有ABA结构(其中引发剂B具有疏水特性)的含丙交酯的聚酯多元醇将增加基于这种多元醇生产的聚氨酯的韧度。不受理论所限制，发明人认为在具有ABA结构的聚酯多元醇中亲水的(丙交酯基)部分和疏水的(引发剂基)部分的组合对包含这种多元醇的所述聚氨酯的改进韧度特性是至关重要的。

所发明的聚酯多元醇的另一个有意义实施方案具有特殊的特征，即长链二羧酸组分基本上(即大于80wt.％)由二聚酸组成。在本发明的实际实施中包含这种二聚酸的聚酯多元醇是尤其有用的。术语“二聚酸”指公知种类的二羧酸(或它们的酯)。在反应状态中，这些二聚酸对所述引发剂的疏水特性做出高度贡献。通常通过二聚长度为16-24个碳原子的不饱和长链脂肪族一元羧酸成为二聚体而生产这种二聚酸。据认为通过包括环加成反应、自由基和碳正离子机理的可能机理进行二聚作用。所述二聚酸材料通常包含26-44个碳原子。

特别地，实例包括源自C18和C22不饱和一元羧酸(或它们的酯)的二聚酸(或它们的酯)，二者分别产生C36和C44二聚酸(或酯)。源自C18不饱和酸(包括酸如亚油酸和亚麻酸)的二聚酸是特别公知的(得到C36二聚酸)。例如，所谓的DELTA9,11和DELTA9,12亚油酸可能二聚为环状不饱和结构。这是唯一可能的结构。包括非环状结构的其它结构也可以形成。所述二聚酸产品一般还包含一定比例的三聚酸(当使用C18原料酸时为C54酸)、可能甚至更高的低聚物和还有少量的单体酸。

一些不同等级的二聚酸是可商购的，它们主要区别在于单体酸和三聚酸馏分含量及不饱和度。C36二聚脂肪酸可以以商品名Pripol^TM由Croda Ltd商购。这种Pripol组合物包含在本发明的实施中作为所述引发剂的疏水部分特别有用的支化C36二聚脂肪酸。大多数常见的Pripol等级的二聚体含量约为80wt.％。优选二聚体含量95wt.％或更多的等级，因为这些等级包含较少的支化产品。