[发明专利]混合多脂环族胺(MPCA)及MPCA烷基化物

说明书

技术领域

本发明公开混合多脂环族胺(MPCA)及其烷基化物(MPCA 烷基化物)、制备混合多脂环族MPCA胺及其MPCA烷基化物的方法 以及包含所述混合MPCA和MPCA烷基化物的聚合物组合物(如喷涂 聚脲涂料组合物)。

背景技术

本文所用术语“聚合物组合物”描述包含2或更多种重复单 元的组合物。聚合物组合物的具体实例包括但不限于聚脲、聚氨酯和 脲/氨基甲酸酯混合弹性体或涂料组合物。某些聚合物组合物，如聚脲 弹性体，为具有短到2-3秒胶凝时间的快速固化涂料。由于其固化速 度快，这些聚脲涂料可在宽温度范围施加，对湿气相对不敏感，并且 可用在多种基材上。除了施加益处外，快固化速度可允许使用者和设 备所有者比利用其他涂料系统更快地使区域恢复运行，并且使承包者 和所有者都能节省时间和金钱。这些益处均导致近二十年来聚脲工业 的显著发展。

工业中的一个问题是缺乏标准化术语，使术语标准化的最 近尝试包括“纯聚脲”、混合“聚脲-聚氨酯”和“聚氨酯”涂料的或多或少 任意定义。尝试标准化后面的动力是固化速度和反应性对固化系统最 终特性和系统对喷涂过程期间湿气敏感性的影响。这些描绘集中在反 应过程化学(与成分制备中的化学不同)，在反应过程化学中出现固化 速度和潜在的湿气敏感性问题。

在专利和科学文献以及使用这些涂料的很多商业系统中 都有很多聚脲组合物的实例。聚脲涂料可由异氰酸酯组分与异氰酸酯 反应性组分(例如，树脂混合物)反应生成。异氰酸酯组分一般可包含 异氰酸酯的单体、聚合物或任何反应变体、准预聚物、预聚物或其组 合。预聚物或准预聚物可由胺封端的聚合物树脂、羟基封端的聚合物 树脂或其组合制成。异氰酸酯反应性组分或树脂混合物一般可包含胺 封端的聚合物树脂、胺封端的固化剂、羟基封端的聚合物树脂、羟基 封端的固化剂及其组合。本文所用术语“固化剂”描述加入到聚合物组 合物以促进或控制固化反应的化合物或化合物的混合物。在某些系统 中，术语“固化剂”也可描述增链剂、硬化剂或交联剂。树脂混合物也 可包含添加剂或不必与其中所含异氰酸酯反应的其他组分以及催化 剂(某些系统中)。

虽然这些聚脲涂料的组合物不同，但组合物内的异氰酸酯 组分一般可分成两大类：芳族和脂族。限定为芳族的系统可使用芳族 多异氰酸酯，如4，4′-亚甲基双异氰酸苯酯(MDI)(4，4’-methylene bis isocyanto benzene)，及其异构体和加合物。在专利和科学文献两者中 都涉及的MDI加合物包括MDI预聚物、准预聚物(具有预聚物和高含 量游离MDI单体的混合物，并且可原位制备)以及MDI预聚物和准预 聚物与其他MDI单体流的混合物。MDI加合物有时用MDI单体与高 含量2，4′-MDI异构体制备，以降低反应性并增加适用期。对于喷涂应 用，可将后面的性质称为胶凝时间和/或消粘时间。组合物也可利用一 种或多种另外的芳族组分，例如以下固化剂二乙基-甲苯二胺(DETDA) 或二硫代甲基-甲苯二胺(dithiomethyl-toluenediamine)(E300)。

在组合物中异氰酸酯组分为脂族时，用作异氰酸酯反应性 组分的固化剂一般也为脂族性质。脂族固化剂的实例包括但不限于二 烷基-亚甲基双环己基胺(在商标CLEAR下销售)或天冬氨酸酯 产物(如购自Bayer Material Science LLC)。可加入到异 氰酸酯和树脂混合物组分之一或两者并且可为芳族或脂族性质的聚 合物组合物内的其余成分可包括任何另外的成分。聚合物组合物中另 外成分的实例可包括例如反应进入多异氰酸酯组分以提供准预聚物 的聚氧化烯(例如聚氧化丙烯)和官能度为2.0或更高的一种或多种胺 封端的聚氧化丙烯(例如牌固化剂)。