[发明专利]用于低温脲二酮固化的多元醇酸中和

说明书

本发明提供一种反应混合物，其包含聚脲二酮树脂、中和的多元醇、叔胺催化剂，和任选地，选自流动控制添加剂、润湿剂和溶剂的添加剂包。本发明还提供制备脲基甲酸酯的方法，所述脲基甲酸酯特别适用于或用作具有良好性能的涂料、粘合剂、铸造材料、复合材料和密封剂。

发明领域

本发明大体上涉及聚合物，并且更具体涉及由中和的多元醇、脲二酮和叔胺催化剂制成的聚合物。所得脲基甲酸酯聚合物可用于制备涂料、粘合剂、铸造材料（castings）、复合材料和密封剂。

发明背景

形成聚氨酯的组合物广泛用于各种商业、工业和家庭应用，如在汽车透明涂层和座垫应用中。采用与单官能试剂预反应以形成相对热不稳定化合物的异氰酸酯的聚氨酯体系被称为封闭型异氰酸酯。脲二酮是一种类型的封闭型异氰酸酯。脲二酮通常通过使异氰酸酯二聚以形成具有未反应的异氰酸酯端基的（一种或多种）脲二酮来制备，其随后可以用多元醇扩展以形成在聚合物链中含有两个或更多个脲二酮基团的聚合物材料。在一些文献中，脲二酮（uretdione）被称为“1,3-二氮杂-2,4-环丁酮”、“1,3-二氮杂环丁烷-2,4-二酮（1,3-diazatidin-2,4-diones）”、“2,4-二氧代-1,3-二氮杂环丁烷”、“脲二酮（urethdiones）”或“脲二酮（uretidiones）”。通常，聚合物具有很少（即使有的话）游离异氰酸酯基团，其通过控制多异氰酸酯、多元醇的化学计量比和通过使用封闭剂实现。

脲二酮与多元醇反应以形成聚氨酯涂料是本领域中公知的，尤其是在聚氨酯粉末涂料中。但是，在文献中尚未充分研究由脲二酮和多元醇在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下形成脲基甲酸酯。尽本发明人目前所知，还没有人已开发出使用中和的多元醇促进脲二酮在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下成功转化成脲基甲酸酯的交联方法。

发明概述

相应地，本发明尝试通过提供这样的替代性的交联法以获得具有与聚氨酯组合物的物理性质类似的物理性质的组合物来减轻本领域中固有的问题。为了提高脲二酮和多元醇在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下形成脲基甲酸酯基团的转化率，最小化或消除多元醇的酸度，且更一般地说，体系的酸度。因此，本发明的方法的各种实施方案涉及在叔胺催化剂存在下使聚脲二酮树脂与中和的多元醇交联。多元醇可通过在室温（21℃-24℃）至120℃的温度下与酸清除剂反应而被中和。所得脲基甲酸酯聚合物可用于制造涂料、粘合剂、铸造材料、复合材料和密封剂。

要理解的是，本说明书中公开和描述的发明不限于此“概述”中概括的实施方案。

发明详述

现在将为了举例说明而非限制的目的对本发明进行描述。除了在操作实施例中或除非另行指明，在说明书中表示量、百分比等的所有数字将被理解为在所有情况下都被术语“大约”修饰。

本说明书中列举的任何数值范围意在包括归入所列范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围意在包括在所列最小值1.0和所列最大值10.0之间（并包括所列最小值1.0和所列最大值10.0），即具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的所有子范围，如例如2.4至7.6。本说明书中列举的任何最大数值界限意在包括归入其中的所有更低的数值界限，且本说明书中列举的任何最小数值界限意在包括归入其中的所有更高的数值界限。相应地，申请人保留修订本说明书（包括权利要求书）以明确列举归入本文中明确列举的范围内的任何子范围的权利。所有这样的范围意在被固有地描述在本说明书中，从而使得明确列举任何这样的子范围的修订将符合35 U.S.C. §112(a)和35 U.S.C. §132(a)的要求。