[发明专利]不含增塑剂的固化组合物

说明书

制备了不含增塑剂的固化组合物，这些固化组合物包含分散在一种挥发性的、非极性的有机溶剂中的具有60微米或更小、经常20微米或更小、例如10微米或更小的平均直径的亚甲基二苯胺和碱金属盐的小粒径络合物、例如MDA/碱金属盐的3:1配位化合物。制备了包含这些不含增塑剂的固化组合物以及聚氨酯预聚物的稳定的单组分氨基甲酸乙酯组合物，这些单组分氨基甲酸乙酯组合物显示出优异的储存稳定性并且克服了当使用分散在增塑剂如高沸点芳香族二酯和烷基二酯中的MDA络合物时遇到的许多缺点。

本申请根据35USC 119(e)要求于2013年9月24日提交的美国临时申请号61/881,615和2014年9月3日提交的美国申请号14/475,877的权益，这些申请的披露内容通过引用结合在此。

本发明提供了一种固化组合物，该固化组合物包含亚甲基二苯胺/碱金属盐配位化合物的小颗粒、具有160℃或更低的bp的非极性有机溶剂、以及小于1wt％的增塑剂；一种用于制备该固化组合物的方法；以及一种聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含异氰酸酯封端的预聚物以及该固化组合物的小颗粒亚甲基二苯胺/碱金属盐配位化合物。

发明背景

长期以来已知，芳香族二胺的某些络合物，例如，4,4'-亚甲基二苯胺(MDA)的碱金属盐络合物，可以用来固化胺可固化的聚合物或预聚物而在该可固化的聚合物或预聚物与上述二胺之间不发生过早反应。已经发现，这些胺络合物固化剂用在所谓的单组分(one-pack)聚氨酯(即，含有异氰酸酯封端的预聚物的氨基甲酸乙酯组合物，通过使多元醇与多异氰酸酯反应形成)以及被设计为直到典型地通过加热活化才反应的固化剂中。

将包含芳香族二胺和金属盐的配位化合物的可商购的固化组合物作为在高沸点液体(典型地被广泛地称为增塑剂的液体，如邻苯二甲酸二酯)中的分散体来配制。

美国专利号3,876,604披露了一种MDA和碱金属盐的配位化合物在惰性液体媒介物中的分散体。通过使含有钠或锂的氯化物、溴化物、碘化物或亚硝酸盐的水溶液或盐水与MDA的甲醇溶液反应形成该MDA络合物。该MDA配位化合物具有MDA与碱金属盐的3:1摩尔比率，并且作为具有>150微米的粒径的晶形沉淀例如通过过滤、倾析、离心或其他合适的操作分离。

为了有效地作为固化剂，例如用于聚氨酯预聚物的固化剂，该络合物的粒径需要小于60微米。通过US 3,876,604的方法产生的MDA络合物的粒径太大(即，>150)以致不是有效的，并且所以需要研磨或碾磨步骤以便产生有效的材料。

然而，发现在单独加入到聚合物或预聚物例如聚氨酯预聚物中时需要相对充分的混合以便充分分散该精细分离的固化剂。这不仅是不方便的而且由于从该混合操作产生的热量可能导致一些过早的固化。使用MDA络合物在惰性液体媒介物中的分散体的一个主要优点是该固化剂可以遍及该预聚物或聚合物均匀分散而不消耗过多的能量或产生可能引起过早固化的热量。

该惰性液体媒介物必须对于该络合物和被固化的聚合物或预聚物二者是惰性的，易于与待固化的预聚物或聚合物混合，这样使得该液体和聚合物可以易于混合，并且总体上必须具有足够低的挥发性以便在固化后或者在最终应用期间不从该固化的聚合物蒸发。低挥发性要求的一个例外是在其中溶剂状材料的损失可以毫不费力地发生的应用中，如在表面涂层中，并且如果液体媒介物是足够低沸点的，如二氯甲烷，它可以在固化操作期间起发泡剂的作用以便产生多孔产物。

通过以下实例说明了该固化剂分散体的液相与被固化的聚合物或预聚物的相互的相容性的重要性。努乔尔(Nujol)油，一种饱和的轻烃石油，易于与该络合物形成稳定的分散体；然而，除其他聚合物和预聚物之外，生成的混合物是与聚醚聚氨酯不相容的，并且因此努乔尔分散体被认为对于固化此类预聚物是无效的。