[发明专利]用于制备氨基甲酸酯丙烯酸酯的方法

说明书

一种用于制备可固化树脂组合物的方法，其包含以下步骤：(1)使a)异氰酸酯；与b)具有双峰分布的i)包含平均当量是50到400的多元醇的第一多元醇混合物；和ii)包含平均当量是1000到5000的多元醇的第二多元醇混合物的多元醇混合物反应以形成氨基甲酸酯预聚物；和(2)向所述氨基甲酸酯预聚物中添加封端剂以形成所述可固化树脂组合物。

技术领域

本发明涉及一种用于制备氨基甲酸酯丙烯酸酯的方法。

背景技术

复合材料中使用的热固性树脂主要包括不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、酚系树脂和聚氨基甲酸酯。最近，氨基甲酸酯丙烯酸酯也已用于复合材料中。许多复合材料应用需要高玻璃化转变温度(通常75℃)和高拉伸模量(2GPa)。氨基甲酸酯丙烯酸酯通常通过在合适的溶剂存在的情况下使聚异氰酸酯与多元醇反应以降低粘度来制备。在第2步骤中，使封端化合物(含有异氰酸酯活性基团和丙烯酸基团、甲基丙烯酸基团、乙烯基或烯丙基的化合物)反应。对于复合材料应用，必须将氨基甲酸酯丙烯酸酯与溶剂分离，然后与反应性稀释剂(含有丙烯酸基团、甲基丙烯酸基团、乙烯基或烯丙基的化合物)混合。虽然这些化合物在制备用于复合材料的氨基甲酸酯丙烯酸酯时可以用作溶剂，但必须控制温度以使双键的链聚合反应的可能性降至最低。许多这些稀释剂具有低闪点，这需要额外的安全性和与设备相关的工艺限制。

在合成期间使用溶剂需要最终去除溶剂以用于如复合材料和黏合剂的应用。使用反应性稀释剂会对工艺设备和条件造成额外的限制。在挥发性反应性稀释剂存在的情况下，出于安全原因并为了避免任何自由基聚合，反应必须在足够低的温度下进行。因此，需要一种在高温方法步骤中不需要使用反应性稀释剂的方法。

发明内容

在本发明的一个广泛的实施例中，公开了一种用于制备可固化树脂组合物的方法，其包含以下步骤、由以下步骤组成或基本上由以下步骤组成：(1)使a)异氰酸酯；与b)具有双峰分布的i)包含平均当量是50到400的多元醇的第一多元醇混合物；和ii)包含平均当量是1000到5000的多元醇的第二多元醇混合物的多元醇混合物反应以形成氨基甲酸酯预聚物；和(2)向氨基甲酸酯预聚物中添加封端剂以形成可固化树脂组合物。

具体实施方式

本发明是一种用于制备可固化树脂组合物的方法，其包含以下步骤：(1)使a)异氰酸酯；与b)具有双峰分布的i)包含平均当量是50到400的多元醇的第一多元醇混合物；和ii)包含平均当量是1000到5000的多元醇的第二多元醇混合物的多元醇混合物反应以形成氨基甲酸酯预聚物；和(2)向氨基甲酸酯预聚物中添加封端剂以形成可固化树脂组合物。

所用的聚异氰酸酯通常是数均摩尔质量低于800g/mol的芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯和脂环族聚异氰酸酯。合适的化合物的实例包括但不限于来自以下组的二异氰酸酯：甲苯2,4-/2,6-二异氰酸酯(TDI)、二异氰酸亚甲基二苯酯(MDI)、三异氰酸根合壬烷(TIN)、二异氰酸萘酯(NDI)、4,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷、异氰酸3-异氰酸根合甲基-3,3,5-三甲基环己酯(异佛尔酮二异氰酸酯IIPDI)、二异氰酸四亚甲酯、二异氰酸六亚甲酯(HDI)、二异氰酸2-甲基五亚甲酯、二异氰酸2,2,4-三甲基六亚甲酯(THDI)、二异氰酸十二亚甲酯、1,4-二异氰酸根合环己烷、4,4'-二异氰酸根合-3,3'-二甲基二环己基甲烷、4,4'-二异氰酸根合-2,2-二环己基丙烷、3-异氰酸根合甲基-1-甲基-1-异氰酸根合环己烷(MCI)、1,3-二异辛基氰酸根合-4-甲基环己烷、1,3-二异氰酸根合-2-甲基环己烷和其混合物。

所用的多元醇可以包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。在各种实施例中，多元醇的官能度是2.0或更高。这还包括有包括至少两种具有不同当量的聚亚烷基二醇的多元醇组合，其中短链当量是50到400并且长链当量通常是1000到5000。实例包括Voranol 8000LM、Voranol 4000LM、Polyglycol P2000、Voranol 1010L、Polyglycol P425、TPG、Voranol230-660和其混合物。