[发明专利]基于封闭的异氰酸酯的反应性热塑性聚氨酯

说明书

本发明涉及包含热塑性聚氨酯(TPU1)的组合物(Z1)，所述热塑性聚氨酯(TPU1)至少在低于50℃的温度范围内为固体且具有选自端基(EG1)和端基(EG2)的端基。所述端基(EG1)和(EG2)可分别在温度(T1)和(T2)下分裂，由此形成热塑性聚氨酯(TPU1)的反应性基团，所述基团能与热塑性聚氨酯(TPU1)的官能团或组合物(Z1)的其他组分的官能团进行反应。温度(T1)和温度(T2)各自大于或等于60℃。本发明还涉及本发明的组合物或本发明的热塑性聚氨酯用于制备模塑体的用途，一种用于制备模塑体的方法，以及以此方式获得的模塑体。

本发明涉及包含热塑性聚氨酯(TPU1)的组合物(Z1)，所述热塑性聚氨酯(TPU1)至少在低于50℃的温度范围内为固体且具有选自端基(EG1)和端基(EG2)的端基，其中所述端基(EG1)可在温度(T1)下进行消除，且端基(EG2)可在温度(T2)下进行消除，以在热塑性聚氨酯(TPU1)上形成反应性基团，该反应性基团可与热塑性聚氨酯(TPU1)的官能团或组合物(Z1)的其他组分的官能团发生反应，其中温度(T1)和温度(T2)各自大于或等于60℃。本发明还涉及一种制备包含热塑性聚氨酯的组合物(Z1)的方法，以及通过这种方法可获得或获得的包含热塑性聚氨酯的组合物。本发明还涉及本发明的组合物或本发明的热塑性聚氨酯用于制备成型体的用途和一种用于制备成型体的方法以及所获得的成型体。

用于各种应用的热塑性聚氨酯原则上是现有技术已知的。通过原料的变化，可以获得不同的特性分布。

为了能够生产各种几何形状的部件，热塑性聚氨酯不仅通过方法如挤出或注射成型进行加工，而且还在分层构建法(layer construction process)如粉末基分层构建法中进行加工。

由现有技术已知的方法涉及良好加工和机械性能之间的折衷。使用具有低分子量的TPU由于其较低的熔体粘度而能够对材料进行良好的加工，但它们的缺点是具有较差的机械性能。使用具有相应高分子量的高性能TPU显著地阻碍和减慢了激光烧结过程。

因此，WO 2015/197515 A1公开了热塑性聚氨酯粉末在用于制备热塑性制品的粉末基增材制造方法中的用途。增材制造方法是指用于分层构建制品的那些方法。

US 9,453,142涉及用于由聚氨酯、聚脲或共聚物制备三维物体的可聚合的液体或树脂。在这种情况下，树脂包含封闭或反应性封闭的预聚物、封闭或反应性封闭的二异氰酸酯或封闭或反应性封闭的二异氰酸酯扩链剂。

EP 0 089 180 A1公开了一种结晶、可研磨和封端的预聚物，它适用于制备聚氨酯弹性体，并由有机多异氰酸酯、平均分子量为500至5000的结晶的长链二醇、多羟基交联剂与封端剂的反应的反应产物构成。

US 4,434,126公开了用于制备柔性聚氨酯膜的方法。它涉及使用聚氨酯预聚物的细分散颗粒，该聚氨酯预聚物包含有机多异氰酸酯、平均摩尔质量为500至5000的结晶的长链二醇、多羟基交联剂与封端剂的反应产物。所得聚氨酯弹性体的100％模量小于17.58kg/cm²(250psi)且300％为14.06至35.15kg/cm²(200至500psi)。

由现有技术已知的方法均代表了材料的可加工性和所得产品的机械特性之间的折衷。

因此，从现有技术出发，本发明的一个目的是提供改进的材料，其可容易地加工并且能够制备具有良好机械特性的产品。

根据本发明，该目的通过包含热塑性聚氨酯(TPU1)的组合物(Z1)而实现，所述热塑性聚氨酯(TPU1)通过使至少组分(i)和(ii)反应可获得或获得：

(i)至少一种多异氰酸酯组分，

(ii)至少一种多元醇组分，