[发明专利]含聚脲二酮的树脂共混组合物

说明书

本发明提供一种反应混合物，其包含基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物、中和的多元醇和叔胺催化剂，和任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂可为冷共混或热共混的。由热共混制剂制成的涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂表现出优于由冷共混制剂制成的那些的性能。

发明领域

本发明大体上涉及聚合物，并且更具体涉及用共混的基于异氰酸酯的含脲二酮树脂、中和的多元醇和叔胺催化剂制成的聚合物。所得脲基甲酸酯聚合物可用于制备涂料、胶粘剂、铸造材料（castings）、复合材料和密封剂。

发明背景

形成聚氨酯的组合物广泛用于各种商业、工业和家庭应用，如在汽车透明涂层和座垫应用中。采用与单官能试剂预反应以形成相对热不稳定化合物的异氰酸酯的聚氨酯体系被称为封闭型异氰酸酯。脲二酮是一种类型的封闭型异氰酸酯。脲二酮通常通过使异氰酸酯二聚制备，以形成具有未反应的异氰酸酯端基的一个或多个脲二酮，其随后可用多元醇扩展以形成在聚合物链中含有两个或更多个脲二酮基团的聚合物材料。在一些文献中，脲二酮（uretdione）被称为“1,3-二氮杂-2,4-环丁酮”、“1,3-二吖啶-2,4-二酮（1,3-diazatidin-2,4-diones）”、“2,4-二氧代-1,3-二氮杂环丁烷”、“脲二酮（urethdiones）”或“脲二酮（uretidiones）”。通常，该聚合物具有很少（即使有的话）游离异氰酸酯基团，其通过控制多异氰酸酯、多元醇的化学计量学和通过使用封闭剂实现。

脲二酮与多元醇反应以形成聚氨酯涂料是本领域中公知的，尤其是在聚氨酯粉末涂料中。但是，在文献中尚未充分研究由基于异氰酸酯的含脲二酮树脂和多元醇在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下形成脲基甲酸酯。就本发明人所知，还没有人已开发出使用中和的多元醇促进脲二酮在环境温度或低温下在叔胺催化剂存在下成功转化成脲基甲酸酯的交联方法。

发明概述

因此，本发明通过提供一种反应混合物减轻或消除本领域中固有的问题，所述反应混合物包含基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂的共混物；中和的多元醇和叔胺催化剂；和任选地，选自流动控制添加剂、颜料（着色剂）、润湿剂和溶剂的添加剂包，其中第一异氰酸酯和第二异氰酸酯不同。基于第一异氰酸酯的含脲二酮树脂和基于第二异氰酸酯的含脲二酮树脂可以冷共混或热共混。

含脲二酮树脂可在叔胺催化剂存在下与多元醇交联以形成脲基甲酸酯基团。脲二酮可通过异氰酸酯的催化二聚制备。在二聚后，剩余异氰酸酯可与多元醇（二醇、单醇）反应以提高官能度和/或分子量。可在烧瓶、反应器或容器中使用多元醇（二醇、单醇）分开制备不同的基于异氰酸酯的含脲二酮树脂，稍后冷共混。冷共混的含脲二酮树脂随后可与中和的多元醇和叔胺催化剂一起配制以提供最佳性能。此外，可通过使两种或更多种不同种类的含脲二酮树脂在相同烧瓶、反应器或容器中反应、然后使剩余异氰酸酯与多元醇（二醇、单醇）反应来制备热共混的含脲二酮树脂。热共混的含脲二酮树脂可与中和的多元醇和叔胺催化剂一起配制以提供最佳性能。本发明人已经意外地发现了，由用热共混的含脲二酮树脂制成的制剂制成的涂料、胶粘剂、铸造材料、复合材料和密封剂表现出优于用冷共混的含脲二酮树脂制成的那些制剂的性能。

本发明的这些和其它优点和益处将从下文的发明详述中显而易见。

发明详述

现在将为了举例说明而非限制的目的对本发明进行描述。除了在操作实施例中或除非另行指明，在说明书中所有表示量、百分比等的数字应被理解为在所有情况下都被术语“大约”修饰。