[发明专利]减少起泡且具有哑光效果的聚氨酯组合物

说明书

本发明涉及聚氨酯组合物，包含基于组合物总重量计：A)20—50重量％的聚氨酯预聚物PU，其是聚醚多元醇与至少两种芳族多异氰酸酯的反应产物或反应产物的混合物，其中所述聚醚多元醇包括聚醚二元醇和聚醚三元醇且所述聚醚三元醇与聚醚二元醇的重量比在4：1到13：1的范围内；和B)基于组合物总重量计12.5％至17.5％的炭黑。此外，本发明还涉及炭黑在聚氨酯组合物中用于减少固化中起泡和增加哑光的用途。

发明领域

本发明涉及聚氨酯粘结剂和密封剂领域，特别涉及一种具有在固化时减少起泡和具有良好哑光效果的低TVOC的聚氨酯耐候组合物，

发明背景

对于用于建筑和工业制造的涂料、粘合剂和密封剂而言，低的总挥发性物质的排放(即低TVOC)越来越成为严苛的要求。因此，在涂料、粘合剂和密封剂组合物中尽可能避免使用挥发性的有机溶剂成为趋势并且也能满足使用者对于环境友好的要求。

通过异氰酸酯基与羟基和/或水分反应而交联的可固化聚氨酯组合物在许多工业应用中被使用，例如在建筑和制造工业中用作粘合剂、密封剂或涂料。当在高空气湿度和/或提高的温度下使用这种组合物时，由于释放出的二氧化碳气体，因此其固化经常形成干扰性的气泡，其不会足够迅速地溶解或导出。为了避免起泡，可以将化学封闭的胺加到组合物中，即所谓的潜在固化剂，其在与水分接触时释放氨基并与异氰酸酯基快速交联而不会形成二氧化碳。作为潜在固化剂通常使用具有醛亚胺、酮亚胺或噁唑烷基团的化合物。然而，已知的潜在固化剂可能是不利的。例如，它们可引发过早的交联反应，并因此降低组合物的储存稳定性和/或将其的固化强烈加速从而导致开放时间太短并因此工作窗口太短。此外，许多已知的潜在固化剂在固化时会导致由易挥发的、强烈气味的醛或酮引起的麻烦的排放，所述醛或酮在潜在固化剂中作为封闭剂并通过水解释放出来。

此外，在一些特别的领域，还要求涂料、粘合剂或密封剂组合物具有哑光的效果，因为哑光的表面可以减少视觉干扰的机会，使得瑕疵与缺陷不像光泽表面那么明显。目前通常可以通过添加有哑光作用的填料如超细二氧化硅、滑石粉等填料使得光泽显著下降，从而增加哑光效果。填料的粒度对光泽有很大影响，粒度越大则光泽越低。但是，增加填料的用量，又会使产品的平整性和机械强度下降。

在CN105733491A中公开了一种低TVOC聚氨酯耐候密封胶。该聚氨酯密封胶中所包含的聚氨酯预聚物由聚醚多元醇和异氰酸酯反应得到。适用的异氰酸酯包括诸如甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯等众多脂族或芳族的多异氰酸酯。特别的，在该文献中指出利用芳香族异氰酸酯制备的密封胶的耐候效果会比利用脂肪族异氰酸酯制备的密封胶差很多。该文献没有关注如何在固化时减少起泡，也没有提到哑光效果。

此外，在CN1507479A中提出了一种高耐候性的湿固化单组分聚氨酯组合物。在该组合物中，为了提供组合物足够的固化性并排除固化时的起泡问题，添加了诸如聚醛亚胺的封闭胺化合物添加剂。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种聚氨酯组合物，其在固化时能够减少起泡并且能够带来哑光的效果。此外，该组合物还能减少TVOC的排放，在保持和改善机械性能的同时具有优异的耐候性和可加工性。特别的，根据本发明的聚氨酯组合物可以在基本不包含封闭胺化合物如聚醛亚胺的情况下以简单的方式实现在固化时在高温和高湿下减少起泡。

已经令人惊讶地发现，该目的可以通过如权利要求1所述的一种聚氨酯组合物而实现。

根据本发明的聚氨酯组合物中，聚氨酯预聚物特别是通过使包含具有特定比例的聚醚二元醇和聚醚三元醇的聚醚多元醇组分与至少两种芳族多异氰酸酯反应而得到的反应产物或其混合物。包含这样的聚氨酯预聚物的组合物能够特别保证优异的耐候性。

同时，发明人还发现，在该组合物中使用一定量的炭黑还能进一步在固化时减少起泡并有助于提高耐候性和实现哑光效果，同时不损害产品的平整性和机械强度。令人惊讶的是，这尤其是在不使用封闭胺化合物类的潜固化剂的情况下实现的。