[发明专利]用于低温应用的单组分聚氨酯密封剂

说明书

本发明涉及单组分聚氨酯组合物，包含：至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物；至少一种有机触变剂；至少一种粘度小于500mPa·s的增塑剂；任选地至少一种溶剂；任选地至少一种填料和至少一种用于固化聚氨酯组合物的催化剂。

技术领域

本发明涉及单组分的湿固化聚氨酯组合物，其可以在低温下施加和固化并且适用作弹性密封剂和粘合剂。

发明背景

目前，聚氨酯组合物、特别是单组分聚氨酯组合物，由于它们丰富多彩的机械和粘合性能而用于各种各样的密封和粘结应用。它们尤其适用于弹性密封和粘结，因为取决于配方，它们可以将高粘合强度与回弹性和弹性结合起来，此外，由于它们的单组分配方，它们可以容易地施加并且不需要混合步骤。

通常，这种单组分聚氨酯组合物以粘性液体或糊状物的形式施用，其主要通过来自空气的湿度(水分)的影响而固化成软弹性、橡胶状或坚韧固体。然而，它们的固化行为高度依赖于温度。尤其是在例如通常存在于寒冷气候中，尤其是在室外环境中的低温下，即低于5℃下，单组分聚氨酯组合物通常会遭受受阻的、缓慢的固化和差的施加性能。首先，由于低温，此类组合物的粘度显著增加，这导致从活塞枪或自动施加器的施加所需的挤出力更高。在一些情况下，组合物被增稠到恰当的施加是不可能的或至少非常麻烦的程度。

此外，较低的温度显著抑制了组合物的固化。这主要是由于冷空气非常干燥以及固化所需的大气水分充分输送到新鲜组合物中受到显著阻碍的事实。此外，由于较低的温度，整个固化反应减慢。简单地增加催化剂用量或使用更高反应性的成分并不能解决问题，因为低吸水率仍然是一个限制因素，此外，组合物在更高温度下的储存稳定性会显著降低。

因此，目前没有广泛使用的用于寒冷气候的单组分聚氨酯组合物。

例如，US 2018/305597公开了一种单组分聚氨酯组合物，其表现出高生胶(green)强度和长开放时间，以及高储存稳定性，但其必须稍微加热才能施加。

作为另一个实例，US 2015/166859教导了一种基于硅烷官能化聚合物并具有高填料含量的弹性密封剂或粘合剂组合物。它具有相对低的粘度，但通过硅烷缩合固化，因此尤其不适用于低温条件。

替代使用的是具有分离的活性成分且在混合时易于固化的双组分聚氨酯，但它们不是用户优选的，因为它们需要额外的混合步骤和更复杂的施加设备。

例如，US 2018/334600教导了一种尤其适用于燃料接触的单组分或双组分聚氨酯组合物。此外，该公开没有教导尤其适用于低温的聚氨酯组合物。

有机硅可以在低温下使用，因为它们可以被配制为在低温下具有低粘度，但它们在寒冷气候下仍然遭受缓慢固化的问题，并且具有固有的缺点，例如可覆盖涂覆性差、染色效果差(例如在天然石材基材中)和附着力限制。

因此，仍然需要适用于寒冷气候即低于5℃低至例如-10℃的单组分聚氨酯组合物，其在如此低的温度下结合了以下优点：低粘度、具有低挤出力的优异的施加性能、快速固化和不逊于标准的单组分聚氨酯组合物的优异的机械性能。

发明概述

因此，本发明的目的在于提供单组分湿固化聚氨酯组合物，其粘度对温度的依赖性低，因此可以在5℃或更低低至至少-10℃的低温下容易地施加，但在新施加时仍然为不流挂的糊状体，并且在那些低温下表现出足够快的固化速率。此外，固化的组合物应具有用作弹性密封剂的良好机械性能。

令人惊讶地，已经发现根据权利要求1的组合物实现了该目的。

因此，本发明涉及单组分聚氨酯组合物，基于总组合物包括：

A)15至75wt％的至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物PU；

B)5至30wt％的至少一种有机触变剂TX；