[发明专利]用于低VOC聚氨酯应用的多元醇

说明书

公开了用于低VOC聚氨酯组合物中的聚酯多元醇。该聚酯多元醇是至少一种脂族多元羧酸、官能度为2.0或更高的至少一种烷氧基化多元醇以及不同于烷氧基化多元醇的一种或多种多元醇的反应产物。可将该聚酯多元醇配制为聚氨酯组合物以获得具有低VOC含量的聚氨酯。聚氨酯组合物特别适用于聚氨酯涂料应用。

背景技术

本技术涉及用于低VOC聚氨酯组合物中的聚酯多元醇，以及涉及包含这种聚酯多元醇的聚氨酯组合物。

聚氨酯已被广泛用于各种应用中，包括用于各种基底(例如塑料、木材、玻璃、金属和混凝土)的涂料。这种聚氨酯涂料的重要性质包括耐磨性和耐化学性以及硬度。用于制备聚氨酯涂料的聚酯多元醇树脂通常在25℃下的粘度大于15,000cps，因此需要溶剂以降低树脂的粘度，以易于处理和配制为聚氨酯涂料组合物。

聚氨酯还已用于各种胶粘剂组合物中以用于不同的基底。这些胶粘剂组合物中的许多含有大量的溶剂，从环境角度来看这是不期望的。

最近，已更加重视减少释放到环境中的挥发性有机化合物(VOC)的量。已经提出了更严格的限制VOC的法规，并且已在某些地区中或对于某些应用采用。例如，建筑和工业维护涂料SCAQMD的最新标准将允许的VOC限值降低到小于或等于150g/L。因此，限制或消除来自聚酯树脂和采用这种树脂的聚氨酯组合物的溶剂变得越来越重要。

传统上，有两种减少配制物的VOC的方法：转向水型配制物，或增加溶剂型配制物中的固体的量。水型配制物具有将VOC减少至零的最佳潜力，但与溶剂型配制物相比，其典型地具有较差性能。另外，水型配制物可需要在加工、产品和应用中进行重大调整。高固体溶剂型配制物在加工和生产方面与传统的溶剂型配制物相似，但在某些应用中，由于较高的固体含量，对于更昂贵的配制物而言，出售应用成本的价值可更加困难。

在本领域中仍然需要提供可减少或消除需要包括溶剂的聚酯多元醇以促进聚酯多元醇在聚氨酯配制物和应用中的使用。

当用于聚氨酯组合物中时，还需要与溶剂型聚酯多元醇相比可提供等同或改进的物理性质的低或无VOC聚酯多元醇。

发明内容

在一方面，本技术涉及聚酯多元醇，其包含以下物质的反应产物：(a)多元羧酸组分，其包含基于多元羧酸组分计55mol％至100mol％的脂族多元羧酸，或其酸酐、卤化物、烷基酯或内酯衍生物，和基于多元羧酸组分计0％至45mol％的芳族多元羧酸，或其酸酐、卤化物、烷基酯或内酯衍生物；(b)至少一种烷氧基化多元醇；以及(c)不同于烷氧基化多元醇的至少一种多元醇，其中聚酯多元醇的OH值为30至800mg KOH/g。

在另一方面，本技术涉及用于制备聚氨酯组合物的聚酯多元醇共混物，其中聚酯多元醇共混物包括包含以下物质的反应产物的聚酯多元醇：(a)多元羧酸组分，或其酸酐、卤化物、烷基酯或内酯衍生物，或它们的组合，其包含：(i)基于多元羧酸组分计55mol％至100mol％的至少一种脂族多元羧酸；和(ii)基于多元羧酸组分计0％至45mol％的至少一种芳族多元羧酸；(b)平均官能度为2.0或更高的至少一种烷氧基化多元醇；以及(c)不同于烷氧基化多元醇的至少一种多元醇，其中聚酯多元醇的官能度为2.0或更高，并且OH值为30至800mg KOH/g；以及任选地具有两个或更多个活性氢基团的一种或多种另外的组分；其中聚氨酯组合物是涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体或泡沫体。

在另一方面，本技术涉及聚氨酯组合物，其包含：(1)聚酯多元醇，所述聚酯多元醇包含以下物质的反应产物：(a)多元羧酸组分，或其酸酐、卤化物、烷基酯或内酯衍生物，或它们的组合，其包含：(i)基于多元羧酸组分计55mol％至100mol％的至少一种脂族多元羧酸；和(ii)基于多元羧酸组分计0％至45mol％的至少一种芳族多元羧酸；(b)平均官能度为2.0或更高的至少一种烷氧基化多元醇；以及(c)不同于烷氧基化多元醇的至少一种多元醇，其中聚酯多元醇的官能度为2.0或更高，并且OH值为30至800mg KOH/g；以及(2)至少一种异氰酸酯、多异氰酸酯或其组合。

附图说明