[发明专利]高分子量基于蓖麻油的多元醇及其用途

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C. § 119(e)要求2011年1月27日提交的美国专利申请61/436,927号的优先权，其标题为“高分子量基于蓖麻油的多元醇及其用途”(High Molecular Weight Castor Oil-Based Polyols And Uses Thereof)。该申请的全部公开内容通过引用组合到本文中。

发明背景

多元醇是具有可用于有机反应的多个羟基官能团的化合物。在天然存在的多元醇中，蓖麻油是最普遍的多元醇之一。另外，蓖麻油经受大多数醇进行的反应，包括工业上最重要的反应之一，即与异氰酸酯官能物质产生聚氨酯的反应。

由聚异氰酸酯和多元醇化合物加成聚合产生的聚氨酯广泛以反应性单或双组分体系形式使用，例如用于粘合剂、密封物质、耐用弹性体车轮和轮胎、汽车悬架衬套、电浇注化合物(electrical potting compounds)、斯潘德克斯纤维、密封件(seal)、垫片、地毯衬垫、硬塑料部件、装饰性或保护性涂料和地面材料。在各个这些应用中，它们的抗老化和抗化学物质(例如，水)和环境条件的侵蚀非常重要。

目前，基于聚丁二烯的多元醇常用于制备具有优异水解稳定性的聚氨酯化合物。遗憾的是，在制备聚氨酯中使用这些多元醇受固有的高粘度、受限的拉伸和伸长性能和与其它类型多元醇的受限的相容性限制。

因此，需要一种多元醇或多元醇混合物，所述多元醇或多元醇混合物能够用于制备聚氨酯化合物，并且具有较低粘度，并提供具有比从基于聚丁二烯的多元醇衍生的聚氨酯化合物改善的拉伸和伸长性能的聚氨酯化合物，同时保持优异的水解稳定性。

几乎所有现今的市售基于聚丁二烯的多元醇都是从石油制备。石油的消耗与其上涨的价格的组合促使人致力于研发来自可再生天然存在的资源的聚合材料。

因此，需要能够从可再生天然存在的资源制备并且保持从多元醇或多元醇混合物衍生的聚氨酯化合物的优异水解稳定性的多元醇或多元醇混合物。

 

附图简述

通过参考以下说明并组合附图，本发明的特征和优点及得到它们的方式将变得更加显而易见和更好理解，其中：

图1示出了根据本发明的至少一个实施方案的多元醇组合共混物对粘度和反应性的影响的图示；

图2示出了根据本发明的至少一个实施方案的多元醇组合共混物对粘度和反应性的影响的图示；

图3示出了根据本发明的至少一个实施方案的多元醇组合共混物的硬度固化曲线的图示；并且

图4示出了根据本发明的至少一个实施方案的多元醇组合共混物的硬度固化曲线的图示。

 

发明详述

本文描述衍生自蓖麻油的聚合物多元醇，所述多元醇可单独或混合用于制备具有改善的性质(例如，拉伸强度、水解稳定性等)的聚氨酯。为了促进理解本发明的原理，将参考附图所示的实施方案，并用特定的语言描述实施方案。然而，应了解，本发明的范围无意由此受限制。

本申请的公开提供多种多元醇聚合物组合物及其用途。特定地，本发明描述基于蓖麻油的多元醇聚合物组合物及其用于制备聚氨酯化合物的用途。

根据本发明的多元醇聚合物的至少一个实施方案，多元醇聚合物包含主要为大于约900 Da的分子量和低于约130的羟基值的蓖麻油酸的天然存在的甘油三酯以及烃多元醇。

本文所用术语“烃多元醇”是指包括至少两个羟基的任何C2至C6直链或支链脂族烃。另外，在至少一个实施方案中，烃多元醇可以为具有至少两个羟基的四碳直链或支链脂族烃。另外，羟基多元醇的至少一个示例性实施方案为基于聚丁二烯的多元醇。

重要的是应注意到，虽然先前已描述从蓖麻油得到的多元醇的用途，但这些现有技术多元醇是不包括天然存在的甘油酯并且具有低分子量(即，小于900 Da)和高羟基值(即，高于130)的蓖麻油酸的合成衍生酯，因此限制可得性质的类型。