[发明专利]基于二聚体脂肪酸残基的多元醇和相应的聚氨酯

说明书

本发明涉及多元醇，含该多元醇的聚氨酯，该多元醇的用途和制造该聚氨酯的方法。

本发明的多元醇可在制造聚氨酯中使用。聚氨酯是用途极端多样的材料，且已经用于宽泛的各种应用，例如泡沫绝缘体，汽车座位，油漆涂层，粘合剂，密封剂，弹性体和耐磨涂层中。

聚氨酯油漆涂料组合物是表面保护和/或装饰性涂料，它可施加到基底上且允许干燥，形成连续的保护性和装饰性薄膜。可施加这一涂料到宽泛的各种基底，其中包括金属，木材，塑料，和灰泥上。所形成的薄膜的重要性能包括硬度和耐水性(抗水解性)。

聚氨酯分散体聚合物是用于水性涂料组合物的一组重要的粘合剂，因为它们在固体涂层中产生优良的性能，例如耐化学品性，和耐污性，硬度以及韧度。

也以宽泛的各种形式使用聚氨酯，例如非泡孔材料，如弹性体，和泡孔材料，如低密度挠性泡沫体，高密度挠性泡沫体，和微泡孔泡沫体。

还已知分散体和非-分散体这两种形式的聚氨酯在粘合剂中使用，例如在家具工业中使用。

可通过使异氰酸酯与多元醇反应，制造聚氨酯。

本发明寻求提供改进的多元醇，它可在制造聚氨酯中使用，以便改进一种或多种性能(例如，物理性能)。这些改进的性能可包括硬度，拉伸强度，伸长率和耐化学品性或耐水解性，或者改进这些性能的组合中的一种或多种。

本发明部分基于申请人的下述认识：在多元醇中使用具有17至32个碳原子的直链或支链二元酸或二元醇残基结合二聚体脂肪残基可提供具有改进性能的多元醇，所述改进的性能平衡挠性和耐化学品性/水解性与增加的硬度或拉伸强度。没有束缚于理论，据认为二聚体脂肪残基可提供挠性和耐化学品/水解性，因为它具有无定形和疏水性质，且含17至32个碳原子的直链或支链二元酸或二元醇残基可提供硬度或拉伸强度，因为它具有结晶或半晶性质。

因此从第一方面看，本发明提供含下述成分的多元醇：

a)选自二聚体脂肪二酸残基或二聚体脂肪二醇残基中的至少一种二聚体脂肪残基；和

b)直链或支链C17至C32二羧酸或二醇的至少一种残基；

其中多元醇包括至少两个羟基端基。

从第二方面看，本发明提供一种聚氨酯，它包括第一方面的多元醇。

从第三方面看，本发明提供一种制造聚氨酯的方法，该方法包括使第一方面的多元醇与异氰酸酯反应，形成：

(i)聚氨酯；或

(ii)异氰酸酯封端的预聚物，然后使之与扩链剂反应，形成聚氨酯。

从第四方面看，本发明提供第一方面的多元醇形成聚氨酯的用途。

从第五方面看，本发明提供一种粘合剂，涂料，弹性体或密封剂，它包括第一方面的多元醇或第二方面的聚氨酯。

要理解，本文中使用的任何上限或下限用量或范围可以独立地组合。

要理解，当描述取代基中碳原子的数量(例如，‘C1至C6’)时，该数量是指在该取代基内存在的碳原子的总数，其中包括在任何支化集团内存在的任何碳原子。另外，当描述例如脂肪酸内的碳原子数量时，它是指包括在羧酸处的碳原子和在任何支化基团内存在的任何碳原子在内的碳原子总数。

生产本发明的多元醇或聚氨酯可使用的许多材料获自于天然来源。这种化学品典型地包括因其天然来源导致的化学物种的混合物。由于存在这种混合物，因此本文定义的各种参数可能是平均值且可以是非整数。

术语“多元醇”是本领域公知的，且是指含大于一个羟基的分子。术语“活性氢”是指作为多元醇中羟基的一部分存在的氢原子。

本文中所使用的术语“聚酯”是指具有大于一个酯键的分子或基团。

本文中所使用的术语“聚醚”是指具有大于一个醚键的分子或基团。

除非另外定义，本文中所使用的术语“二聚体脂肪残基”是指二聚体脂肪酸(也称为二聚体脂肪二酸)的残基或者二聚体脂肪二酸衍生物，例如二聚体脂肪二醇或二聚体脂肪二胺的残基。

本文中相对于一个分子或一个分子的一部分所使用的术语“官能度”是指在该分子或分子的一部分内官能团的数量。“官能团”是指可参与化学反应的分子内的基团。例如，羧酸基，羟基和胺基全部是官能团的实例。例如，二元酸(具有两个羧酸基)和二元醇(具有两个羟基)的官能度均为2，以及三元酸和三元醇的官能度均为3。

术语“二聚体脂肪酸”(也称为二聚体脂肪二酸)是本领域公知的，且是指单-或多不饱和脂肪酸和/或其酯的二聚化产物。相关术语三聚体脂肪酸类似地是指单-或多不饱和脂肪酸和/或其酯的三聚化产物。