[发明专利]用于生产铸型聚酰胺的新型组合物、其制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产铸型(流延)聚酰胺的新型组合物、其制备及其应用。

背景技术

铸型聚酰胺是具有特别高分子量的聚酰胺。在铸型聚酰胺的制备中，将内酰胺与至少一种催化剂和至少一种活化剂一起倒入模具中，然后在该模具中阴离子聚合。在模具中存在的起始化合物通常在热的作用下聚合。就结晶性而言，这导致产生了优于挤出的聚酰胺的均匀材料。

铸型聚酰胺适合作为用于生产复杂组分的热塑性材料。与许多其它热塑性材料不同，它们不需要熔化，而是在几分钟内在120至160℃下在模具中通过内酰胺的环境压力阴离子聚合形成的。此处有可能使用任何已知的浇铸方法，如静止浇注、旋转浇注(rotary casting)和旋转浇注(spin-casting)。在每种情况下获得的最终产品是高分子量的结晶聚酰胺的模制品，它具有以下特征：低重量、高机械耐久性、极好的滑动特性和优良的化学耐性，并且由于所述模制品不是在压力下填充的，因此它仅具有低内应力。铸型聚酰胺可以被锯、钻、机加工、研磨、焊接和印制或涂色；并且可以是复杂的中空模具，由该聚合物生产的其它制品的实例为用于载客电梯和半成品的滚轴，例如用于机械工程和汽车工业的管、棒和片材。

由低粘度内酰胺熔融物和催化剂以及活化剂通过所谓的活化阴离子聚合所产生的聚酰胺铸件的生产本身是已知的。出于此目的，通常在聚合反应前，以液体熔融物的形式彼此独立地产生催化剂和内酰胺以及活化剂和内酰胺的两种混合物，然后将它们直接混合并在铸模中聚合(例如，Vieweg,Müller；Kunststoff-Handbuch[Plastics Handbook]，VI卷，第42-60页，Carl Hansa Verlag,Munich,1966)。这样做的目的是确保先前可以不存在不希望的反应。

现有技术中已知的活化剂具有以下缺点：它们是难以计量的固体活化剂或者包含处于麻烦的溶剂中的液体聚异氰酸酯。

发明内容

因此，本发明的目的是提供不具有现有技术缺点的组合物，即不需要任何其它溶剂，尽管如此处于液体形式，并因此易于计量。此外，它们应具有高反应性。

现在意外地发现包含N-乙酰基己内酰胺和至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的聚异氰酸酯的组合物实现了该目的并且作为有效活化剂是可用的。它们不需要任何其它溶剂，例如，N-甲基或N-乙基吡咯烷酮或者己内酯。

因此，本发明提供了组合物，其包含

a)N-乙酰基己内酰胺

和

b)至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的聚异氰酸酯和/或可选地内酰胺封端的，优选地己内酰胺封端的基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的聚异氰酸酯，其选自HDI缩二脲、HDI脲二酮、HDI异氰脲酸酯和/或HDI脲基甲酸酯的组。HDI缩二脲优选地为式(I)的化合物

以上式(I)所示的化合物是商品化的化学品并且例如以商品名N3200可获自Bayer MaterialScience AG。

在本发明的上下文中，HDI脲二酮优选地为式(II)的化合物

以上式(II)所示的化合物是商品化的化学品并且例如以商品名N3400可获自Bayer MaterialScience AG。

在本发明的背景中，HDI异氰脲酸酯优选地为式(III)所示的化合物

以上式(III)所示的化合物是商品化的化学品并且例如可获自Bayer MaterialScience AG。

在本发明的上下文中，HDI脲基甲酸酯为式(IV)的化合物

其中R^IV是–(CH₂)₆–，并且R^V是C₁-C₆-烷基。

以上式(IV)所示的化合物是商品化的化学品并且例如可获自Bayer MaterialScience AG。

在本发明优选的实施方式中，基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的聚异氰酸酯是用内酰胺，更优选地用己内酰胺封端的。

还可以在N-乙酰基己内酰胺中原位制备己内酰胺封端的HDI聚异氰酸酯。在这种情况下，N-乙酰基己内酰胺与己内酰胺封端的HDI聚异氰酸酯的比率为50:50至20:80，优选地40:60至30:70。