[发明专利]聚氨酯脲体系

说明书

技术领域

本发明总体上涉及聚氨酯脲体系，更具体而言，涉及可用于粘合和填充弹性体，特别是包括交联橡胶的弹性体的聚氨酯脲体系。

背景技术

可市购得到包括聚氨酯粘合剂产品的各种粘合剂产品，用作密封剂或修补聚合弹性材料，例如天然橡胶、合成橡胶、增塑聚氯乙烯、聚氯丁二烯等。

聚氨酯通常由聚异氰酸酯、聚乙二醇和増链剂合成得到。増链剂通常选自低分子量二醇、二胺、氨基醇或水。当増链剂为二醇时，所形成的聚氨酯完全由氨基甲酸乙酯键合组成。但是，如果増链剂为例如水、氨基醇或二胺，则氨基甲酸乙酯和脲键合均存在，所得组合物称作聚氨酯脲或PUU。因此，含有氨基甲酸乙酯键合和脲键合的聚氨酯类型的组合物可称作聚氨酯脲。

发明内容

本发明的特定具体实施方案包括可用于粘合和/或修补弹性体的聚氨酯脲体系。该体系包括通过反应形成聚氨酯脲的反应组分，所述反应组分包括A部分和B部分。这些部分可以包括如下的混合物，其中每个反应组分的质量分数基于A部分和B部分反应组分的总质量：A部分为包括大约55至大约75重量％的平均分子量大于大约1000的低聚多元醇(在某些具体实施方案中为多元伯醇)，大约3至大约7重量％的芳族二胺増链剂，和大约0.1至大约1.5重量％的反应催化剂的混合物；B部分为包括大约1至大约15重量％的短芳族二异氰酸酯，和大约5至大约35重量％的芳族二异氰酸酯预聚物的混合物，所述芳族二异氰酸酯预聚物为短芳族二异氰酸酯和二醇的反应产物。在聚氨酯脲体系的特定具体实施方案中，在A部分和B部分的混合物中，异氰酸酯官能度与总的胺和羟基官能度的比例为大约0.8至大约2。可选择地，在特定具体实施方案中比例为大约1至大约1.07。

聚氨酯脲体系可以进一步包括弹性体-表面活化剂，所述弹性体-表面活化剂包括第二短芳族二异氰酸酯和第二芳族二异氰酸酯预聚物，其中第二二异氰酸酯中的至少一个与B部分的二异氰酸酯中的至少一个相同。

本发明的特定具体实施方案进一步提供了包括使得上述的聚氨酯脲体系的反应组分反应的方法。该方法进一步包括将聚氨酯脲施用至交联橡胶制品的表面并将交联橡胶制品的表面粘合至底材。该方法的特定具体实施方案进一步包括将弹性体表面活化剂施用至交联橡胶制品的表面，其中弹性体-表面活化剂包括第二短芳族二异氰酸酯和第二芳族二异氰酸酯预聚物。任选地，该方法可包括用三氯异氰脲酸在溶剂中的溶液底涂交联橡胶制品的表面。

本发明的特定具体实施方案进一步包括制品，所述制品包含采用上述聚氨酯脲体系粘合至制品的组分。

本发明的特定具体实施方案提供了翻新轮胎的方法，该方法包括将弹性体-表面活化剂施用至环形胎面的粘合表面，将聚氨酯脲材料施用至环形胎面的粘合表面，并将其上具有聚氨酯脲材料的环形胎面的粘合表面置于轮胎胎体的外粘合表面上。

本发明的特定具体实施方案进一步提供了修补弹性体制品的方法，该方法包括用弹性体-表面活化剂涂布弹性体制品的受损表面，其中受损表面为制品中的洞、裂口、凿槽、裂缝、切口或撕裂的暴露表面；并用上述聚氨酯脲填充制品中的洞、裂口、凿槽、裂缝、切口或撕裂。

本发明的前述目的及其他目的、特征和优点可以由下述本发明优选的具体实施方案的更具体的描述显而易见，并如附图中所示，其中本发明的相同的附图标记表示相同的部件。

附图说明

图1为图示了不同橡胶组合物和根据本发明的示例性聚氨酯脲材料的伸长与模量的图。

图2为图示了不同橡胶组合物和根据本发明的示例性聚氨酯脲材料的应变与真应力的图。

图3为图示了不同橡胶组合物和根据本发明的示例性聚氨酯脲材料的伸长与滞后性的图。

图4为图示了用根据本发明的示例性聚氨酯脲体系粘合的数种不

同橡胶组合物的断裂应力与断裂应变的图。

具体实施方式

本发明包括聚氨酯脲体系、其制备方法以及使用方法。聚氨酯脲体系可用作粘合剂和/或各种制品的修补材料，所述制品包括弹性制品以及包括包含交联(硫化(cured))橡胶化合物的弹性制品。聚氨酯脲体系可用作修补材料以填充洞、裂口、凿槽、裂缝、切口、撕裂和/或导致初始材料(包括待修补的弹性材料)损失的其它破坏。本发明进一步包括具有聚氨酯脲作为粘合剂和/或修补材料的制品。在特定的具体实施方案中，聚氨酯脲可用于使补丁固定于弹性体制品。聚氨酯脲体系可用于修补包括弹性制品的弹性体制品，所述弹性制品包括在高温下不需要对修补进行硫化的交联(硫化)橡胶化合物。