[发明专利]非异氰酸酯聚氨酯及其制备和使用方法

说明书

本文公开了聚氨酯组合物，以及制备和使用这类聚酯的方法。在一些实施方案中，聚氨酯由源自天然油的单体形成。在一些实施方案中，聚氨酯在不使用带有异氰酸酯基团的单体的情况下形成。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月17日提交的美国临时申请第62/206,244号的优先权权益，其通过引用的方式纳入本文，如同在本文中以其全文阐述一样。

技术领域

本文公开了聚氨酯组合物，以及制备和使用这类聚酯的方法。在一些实施方案中，聚氨酯由源自天然油的单体形成。在一些实施方案中，聚氨酯在不使用带有异氰酸酯基团的单体的情况下形成。

背景技术

聚氨酯是一类聚合物，其具有通过氨基甲酸酯键连接的有机单元链，但也可以包含其他键。聚氨酯可以具有各种各样的物理性质。当聚氨酯与其他嵌段(例如聚醚或聚酯)结合成嵌段共聚物时尤其如此。在一些情况下，某些嵌段是硬质或刚性的(例如，聚氨基甲酸酯部分)，而其他嵌段是柔软和柔性的(例如，聚酯部分)。聚氨酯中的这些嵌段的化学结构、大小和/或频率的改变可允许改变树脂的性质。这些选择可以得到具有各种不同性质的树脂。其中一些树脂可以是热固性的，而另一些可以是热塑性的。

聚氨酯泡沫可以用于许多不同的应用。聚氨酯泡沫可以是柔性的或刚性的，并且可以用于多种不同的应用，包括但不限于用于泡沫绝缘，用于包装材料以及用于缓冲。聚氨酯也可以用作弹性体。聚氨酯弹性体可以是固体或多孔的，具有代表性的应用包括但不限于纺织纤维、涂料、密封剂、粘合剂和弹性垫。聚氨酯也可以用作热固性聚合物。聚氨酯热固性材料的代表性应用包括但不限于耐磨轮、机械部件和结构材料。

在许多情况下，通过二元酸或酯与二异氰酸酯的反应进行聚氨酯合成。异氰酸酯的使用存在一定的环境问题。因此，可能期望在不使用异氰酸酯的情况下来制备聚氨酯。

同时，天然油的精炼过程(例如，使用复分解)可以得到碳链长度更接近特种化学品的化学中间体通常所需的碳链长度(例如，约9至15个碳原子)的化合物。因此，天然油的精炼在许多情况下可以提供更有化学效率并且直接的方式来制备用于制备聚合物物质的某些单体。此外，因为这些化合物含有一定程度的固有的官能度(而这在石油来源的材料中是不存在的)，所以通常可能更期望(如果不更便宜的话)使用天然油或其衍生物作为制备某些化合物的起点。另外，天然油及其衍生物通常来源于可再生原料。因此，通过使用这类起始材料，人们可以享受到开发有用的化学产品而又不消耗有限的石油供应的相伴优点。

因此，持续需要发现用于制备非异氰酸酯聚氨酯的新单体，例如源自可再生来源的单体。

发明内容

在第一方面，本公开内容提供了聚合物，其包含由一种或多种式(I)的化合物形成的结构单元：

以及由一种或多种式(II)的化合物形成的结构单元：

其中R¹为-OH或-OR²；R²为C_1-6烷基或C_1-6氧烷基；X¹为C_4-10亚烷基；以及X²为C_4-24亚烷基或C_4-24杂亚烷基。

在第二方面，本公开内容提供了包含第一嵌段和第二嵌段的共聚物，其中所述第一嵌段包含第一方面的聚合物。

在第三方面，本公开内容提供了一种涂料组合物，该组合物包含第一方面的聚合物或第二方面的共聚物。

在前面的附图、具体实施方式和权利要求中提供了其他的方面和实施方案。

附图说明