[发明专利]具有提高的耐化学性的聚脲弹性体

说明书

本发明涉及一种用于制备聚脲弹性体的方法，其中将(a)多异氰酸酯与(b)多元胺、(c)任选地包含伯胺或仲胺基团的胺扩链剂、(d)任选地多元醇和(e)任选地助剂和添加剂混合形成反应混合物并进行固化，其中组分(a)至(d)中至少一种包含分散的填料颗粒。

特别地，聚脲弹性体显示出高的抗环境影响性、高的耐化学性和快速固化(通常仅需几秒钟)。因此，聚脲弹性体通常被用作涂层剂，以保护承受巨大压力的区域的表面。其弹性体特性保护基板免受机械压力，同时其高的耐化学性保护基底材料免受化学侵蚀。因此，应用聚脲弹性体尤其聚脲喷涂弹性体的典型领域是涂料领域，尤其是用于混凝土修复和防水(屋顶涂层、停车甲板涂层、桥梁修复、隧道修复)、“二级防护(secondary containment)”(用于存储化学品、废水或油的槽或危险货物装载区的收集池(collection basin)的涂层)、防腐(货船、载货汽车、皮卡和有轨电车的装载区)或“初级防护”(废水井、水处理厂)的涂料领域。然而，耐化学性可被进一步改良，尤其是在高度酸性环境中。其可通过例如使用聚脲来实现，所述聚脲的起始物料经碳氢化合物改性。

因此，US 2008/0097068记载了使用己内酯制备聚脲弹性体以获得提高的耐化学性。然而，所获得的聚脲弹性体的机械特性处于相对低的水平。

此外，US 2011/0098417，例如，记载了聚丁二烯二醇在多元胺组分以及异氰酸酯组分中作为聚合物成分的用途。这导致了聚脲弹性体对各种酸、碱和有机溶剂的较高耐性。然而，聚丁二烯二醇价格昂贵且不易制得。此外，聚丁二烯二醇的使用增加了多元胺或多异氰酸酯组分的粘度，导致用于制备聚脲的组分难以加工。最终，所获得的聚脲弹性体的机械特性仍需提高。

WO 2010/039986记载了胺官能化的聚异丁烯，其被用作用于制备聚脲弹性体的多元胺组分的成分，以便获得更高的耐化学性。胺官能化的聚异丁烯同样是昂贵的且不易制得。此外，胺官能化的聚异丁烯的使用增加了多元胺组分的粘度，导致用于制备聚脲的组分难以加工。最终，所获得的聚脲弹性体的机械特性仍需提高。

EP 1112838公开了由聚合物多元醇获得的致密的聚氨酯弹性体。其并未测定聚合物多元醇对这些聚氨酯弹性体的耐化学性的影响，特别是鉴于聚脲弹性体原则上比聚氨酯弹性体的耐化学性高的事实。

EP 84841记载了由具有末端芳族氨基的多元胺制备的聚脲泡沫体和聚脲弹性体，其包含基于自由基聚合单体的聚合物。根据EP 84841，芳族结合(aromatically bound)胺基是获得有用的聚脲弹性体所必需的。对比实施例9示出了从脂族聚醚胺和甲苯系异氰酸酯获得聚脲弹性体的试验。其产生了一种粘性的、蜡状、并因此具有低价值的产物。

EP 528432记载了用于RIM过程的聚脲树脂，其包含可通过至少两种烯键式不饱和单体的自由基原位聚合得到的固体颗粒，其中烯键式不饱和单体中的至少一种为其均聚物的玻璃化转变温度低于-20℃的单官能丙烯酸酯单体；这里提及丙烯酸酯。这产生了在低温下具有改进的冲击强度的聚脲弹性体。其缺点在于丙烯酸酯易发生水解，并因此不利于获得高的耐化学性。

因此，本发明的目的是提供一种用于制备聚脲弹性体的方法，该方法容易进行且成本低廉，并且所获得的聚脲弹性体具有高的耐化学性和优良的机械特性。

出人意料地发现，在用于制备聚脲弹性体的液体起始组分中，例如在对异氰酸酯呈反应性的组分(尤其聚合物多元醇或聚合物多元胺)中使用分散的填料颗粒可提高聚氨酯弹性体和聚脲弹性体的耐化学性。

具体地，本发明的目的通过一种用于制备聚脲弹性体的方法实现，其中将(a)多异氰酸酯与(b)多元胺、(c)任选地包含伯胺或仲胺基团的胺扩链剂、(d)任选地多元醇和(e)任选地助剂和添加剂混合形成反应混合物并进行固化，其中组分(a)至(d)中的至少一种包含分散的填料颗粒。本发明的目的同样通过由该方法获得的聚脲弹性体实现。