[发明专利]湿固化聚氨酯组合物

说明书

本发明描述了一种湿固化聚氨酯组合物，其包含：–至少一种异氰酸酯官能的聚合物，其单体异佛尔酮二异氰酸酯的含量低于0.5重量％，由异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种多元醇的反应获得，和–至少一种式(I)的醛亚胺。该组合物具有低毒性、良好的保质期稳定性和快速固化成具有低表面粘性和良好机械性能的弹性材料，特别是在高拉伸强度和高伸长率下的弹性模量方面。它使得涂层、密封剂和粘合剂在户外老化条件和高UV负荷下具有优异的稳定性。式(I)的醛亚胺允许克服由于除去大部分单体异佛尔酮二异氰酸酯而引起的在这种组合物的固化速度、表面粘性和最终强度方面的缺点。本发明的组合物特别适合作为弹性粘合剂和/或密封剂或弹性涂层，特别是用于户外用途，如屋顶、地板或船只。

技术领域

本发明涉及一种具有低含量单体二异氰酸酯的湿固化聚氨酯，特别是用于具有良好耐UV性的涂料、密封剂和粘合剂。

现有技术

醛亚胺及其在湿固化聚氨酯组合物中的用途是众所周知的。醛亚胺用作所谓的潜伏固化剂或封闭的胺。它们在与水分接触时与异氰酸酯基团反应并改善湿固化聚氨酯组合物的固化性能，特别是通过防止由水与异氰酸酯基团的反应中过量释放二氧化碳而引起的气泡形成。特别合适的是在室温下为液体的醛亚胺，因为它们能够在没有溶剂的情况下容易地处理。

在室外涂料、密封和粘结应用中，湿固化聚氨酯组合物通常含有基于脂族二异氰酸酯，特别是脂环族异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能的聚合物，因为这些提供特别好的抗UV性。当与潜伏固化剂组合时，此类组合物快速固化以形成弹性材料。然而，它们通常在表面处保持稍微发粘和/或在拉伸强度和弹性模量方面具有有限的机械性能，使得它们在室外气候条件下例如积水和UV曝光下易于吸尘和/或降解。对于异氰酸酯含量相对较低的组合物，如低模量密封剂和粘合剂，或基于单体减少的聚合物的涂料，这些效果特别明显。单体异佛尔酮二异氰酸酯，与其它小的异氰酸酯一样，是有毒和挥发性分子，对施用者具有潜在的健康风险。因此，从EHS的观点来看，例如通过蒸馏将其从异氰酸酯官能的聚合物中除去是有利的。

单体异佛尔酮二异氰酸酯含量低于0.5重量％，特别是低于0.1重量％的组合物在固化后倾向于长时间保持粘性，并且在可实现的机械强度方面具有限制，并且因此在风化条件下具有耐久性。这些负面影响可以通过添加升高量的异氰酸酯交联剂(例如异佛尔酮二异氰酸酯的低聚物)来缓解，但是这导致固化组合物的不希望的硬化以及伸长率的损失。

WO 2020/030607描述了使用封闭胺作为用于具有非常低含量的单体异佛尔酮二异氰酸酯的湿固化聚氨酯组合物的辅助固化剂。通过使用众所周知的封闭胺，例如衍生自异佛尔酮二胺和2,2-二甲基-3-(N-吗啉代)丙醛的醛亚胺，这些组合物固化以形成具有高伸长率的弹性材料。然而，机械性能，特别是在弹性模量方面，没有达到具有高含量的单体异佛尔酮二异氰酸酯的常规组合物的水平。

EP 2,132,247公开了衍生自固体双(4-氨基环己基)甲烷和2,2-二甲基-3-月桂酰氧基丙醛的二醛亚胺及其在常规(非单体减少的)异佛尔酮二异氰酸酯基的聚合物中的用途。这种醛对聚氨酯聚合物具有强增塑作用，这进一步降低了在具有非常低单体异佛尔酮二异氰酸酯含量的组合物中可达到的机械强度水平。

发明概述

本发明的任务是提供具有低毒性和良好的耐UV性的湿固化聚氨酯组合物，其克服了现有技术组合物的缺点，特别是在表面粘性和有限的机械强度方面。

令人惊讶地，该任务通过包含具有低含量的单体异氟尔酮二异氰酸酯和根据权利要求1的式(I)的醛亚胺的可湿固化聚氨酯组合物实现。本发明的组合物提供了单体异佛尔酮二异氰酸酯含量低于0.1重量％的基于异佛尔酮二异氰酸酯的湿固化聚氨酯，其形成具有低表面粘性和显著机械强度的弹性材料，而没有粘度、保质期稳定性或断裂伸长率的缺点。这种组合物特别适用于暴露于室外气候条件的应用，例如用于室外地板或屋顶的弹性涂层，或用于具有重UV负载的应用的弹性粘合剂或密封剂，例如高层立面上的接缝密封剂或船舶和小船上的甲板填缝剂。