[发明专利]轮胎的弹性体中的天然油多元醇

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月24日提交的题为″NATURAL OIL POLYOLS IN ELASTOMERS FOR TIRES(用于轮胎的弹性体中的天然油多元醇)″的美国临时专利申请61/162,902的优先权，其通过参考并入本申请。

背景

技术领域

本发明涉及用于聚氨酯和聚脲弹性体中的预聚物组合物，其中多元醇至少部分源自种子油，并且涉及这样的组合物在建造越野轮胎的聚氨酯胎面中的用途。

商业用途中的大多数聚氨酯弹性体组合物主要基于烃原料的多元醇。因此，由这些组合物制得的制品的成本随着油价的增加而增加。因此，期望使用除了石油原料以外的起始物质。存在多种源自种子油的羟基封端的多元醇。但是，使用这些基于种子油的多元醇配制的聚氨酯弹性体很少满足或超过常规聚氨酯预聚物组合物的性能，并因此不适用于特别是较为苛求的应用例如工业轮、辊、轮胎(侧壁或胎面)等。期望这样的多元醇在聚氨酯弹性体的工程性质中的至少一种，例如耐磨性、撕裂强度、耐割伤/刺穿性、动态性能和机械强度方面能够满足或超过相当的基于石油的多元醇的性能。特别期望达到足以用于应用例如轮胎或轮中的这些性质。

发明内容

一方面，本发明是一种预聚物，该预聚物是至少一种多异氰酸酯和多元醇组分的反应产物，所述多元醇组分包括至少一种二聚脂肪衍生物二醇，即包括至少一种二聚脂肪酸的衍生物的基于天然油的多元醇。

第二方面，本发明包括由包含至少一种预聚物的组合物形成的聚氨酯或聚脲，该预聚物是至少一种多异氰酸酯和多元醇组分的反应产物，所述多元醇组分包括至少一种二聚脂肪衍生物二醇，即包括至少一种二聚脂肪酸的衍生物的基于天然油的多元醇。聚氨酯或聚脲优选为弹性体并且独立地优选地具有至少一种工程性质，例如耐磨性、撕裂强度、耐割伤/刺穿性、动态性能和机械强度，并且其至少等于由相同组合物、使用相同方法、所不同的是将所述基于天然油的多元醇替换为具有基本上相同分子量和官能度的常规聚醚或聚酯多元醇所形成的聚氨酯或聚脲的这些性质。

而且，本发明包括含有至少一种本发明的聚氨酯或聚脲弹性体的制品，特别是其中制品是以下的至少一种：侧壁，轮胎胎面，轮胎，轮，辊，汽车体部件，玩具，机械部件，或绝缘体。

具体实施方式

术语的定义：

术语“耐磨性”是指根据ASTM D5963 B的规程确定的耐磨性。

术语“撕裂强度”是指根据ASTM D470或D624，Die C的规程确定的耐撕裂性。

术语“动态性能”是指当材料以给定频率经受重复变形时的承载能力和弹性体中的热量积累，通过动态力学分析(DMA)以10HZ的频率和2℃/min的温度增量确定。

术语“拉伸强度”和“伸长率”是指根据ASTM D412的规程确定的在张力下的耐变形性。

术语硬度是指根据ASTM D2240的规程测得的弹性模量的经验性测试。

“玻璃化转变温度”(Tg)是对应于动态力学分析(DMA)测量中tanΔ曲线的峰值的温度点。对应于tanΔ曲线的峰值的温度称为测试样品的玻璃化转变温度(Tg)。

本申请使用的术语“弹性体”是指根据ASTM D-412和/或D-882的规程测量的断裂拉伸伸长率为下述值的聚合物：有利地为至少约80％，优选为至少约120％，更优选为至少约240％，最优选为至少约360％并且优选为至多约2000％，更优选为至多约1000％，并且在一些实施方式中，最优选为至多约800％。

本申请使用的用于不是呈泡沫体形式的聚合物的术语“伸长率”是指指定材料可以拉伸(延长)而不会断裂的百分比，其根据ASTM D412的规程测试。