[发明专利]聚氨酯和含有聚氨酯的制品

说明书

本发明涉及可由具有特别窄分子量分布的(聚合分散度PD)或特别的OH官能度或者两者都有的聚醚所制备的聚氨酯类，涉及含有该聚氨酯的制品以及含有该聚氨酯类的制品的应用。

作为具有多种用途的塑料，聚氨酯可以用于表面涂敷用组合物、粘合剂和密封复合物等多种技术领域。在这方面特别有用的是具有活性端基尤其是可以与水反应的端基的聚氨酯。这种形式的活性使得活性的聚氨酯可以所需的可加工的形态(通常为液态至高粘性状态)放到所需的位置，并且可以通过添加水或其它与端基反应的化合物(固化剂，例如在双组份体系情形下)固化。固化剂通常在加工之前添加，这样，添加固化剂后对于加工者的加工时间受到限制。然而，也可以在不添加固化剂的情况下使具有活性端基的聚氨酯仅仅通过与大气中的水分反应而固化(单组份体系)。与双组份体系相比，这种体系的优点是，使用者可以省去在使用前混合常常呈粘性的组份的麻烦。

通常在单组份或双组份体系中使用的具有活性端基的聚氨酯包括例如具有NCO端基的聚氨酯。这种聚氨酯在合适的官能度下仅仅靠空气水分的作用即可固化。在特定的条件下，尤其是在水的存在下(例如在湿表面上)，使用具有NCO端基的聚氨酯可能放出二氧化碳，这可能给表面结构带来不利的影响。另外，此类聚氨酯常常不能粘结在光滑的惰性表面例如玻璃、陶瓷、金属等表面上，在很多情况下就要求在涂敷聚氨酯之前使用一种底漆，或者使得该聚氨酯不能用于密封、粘结或密封这种材料的表面。

为了进行弥补，也即有可能牢固而持久地粘接聚氨酯和(例如)上述材料的表面，有人提议向聚氨酯中导入一种烷氧基硅烷基团作为活性端基。

例如，CA-B836076描述了一种在室温下可交联的聚合物，该聚合物放入空气湿气中即可固化。作为适合使用的聚合物，描述了具有至少两个氨基甲酸乙酯键的聚合物(聚氨酯)，其中本来存在的异氰酸酯官能团已经与烷氧基硅烷化合物反应。烷氧基硅烷化合物具有可与异氰酸酯反应的氢原子，在Si原子上具有至少一个可水解的烷氧基，该基团虽然在反应条件下是稳定的，但可以通过湿气水解。作为适合的聚氨酯，例如描述了一种由聚氧化烯-多元醇和一种芳族聚异氰酸酯得到的产物。

EP-A0170865描述了一种制备在没有湿气的条件下可稳定存放的涂敷、密封和粘合用组合物的工艺。为此，用NCO封端的聚醚氨基甲酸乙酯与具有氨基或巯基的烷氧基硅烷反应成为预聚的硅烷，其中至少一个烷氧基中带有至少两个醚氧原子。

DE-A2551275描述了一种汽车密封复合物，它只通过烷氧基硅烷端基固化。此工艺的最终产物特别硬。

EP-B0261409描述了一种制备烷氧基硅烷封端的可湿气固化的聚氨酯的方法，其中使二元醇和／或三元醇与二异氰酸酯反应成为NCO封端的聚氨酯预聚物，然后，调节官能度到1至2，再将得到的聚氨酯预聚物与相应的有机硅化合物反应成为烷氧基硅烷封端的聚氨酯。

所有湿气固化的聚氨酯或含有这些聚氨酯的制品(体系)，特别是含硅体系，通常有以下的缺点：体系在加工后因固化而变脆，从而损失了大部分弹性，或者说呈现较低的抗撕裂强度。弹性损失特别是在冷的时候出现，已知体系在冷却时常常失去其弹性和柔韧性。然而，改进固化体系的弹性和柔韧性常常会带来材料其它性能的恶化，例如表面的粘合性上升，或者体系在加工前有很高的粘性，以致于例如不得不使用溶剂来保证可加工性。同样可以常常看到的是体系的存放稳定性降低。无论是主要材料或存放性能的恶化还是溶剂的应用，在经济上和生态方面都是不利的。

术语“聚氨酯”在下文中指可通过受控制的一步或多步聚氨酯合成所得到的特定的聚氨酯结构。该术语包括聚加成反应方法的中因统计方面的因素产生的该结构的所有偏差。

术语“制品”在本文中指含有一种“聚氨酯”的混合物或两或多种上述定义的“聚氨酯”和任选的其它添加物的所有混合物，这些添加物可以在聚氨酯的合成过程中加入(例如溶剂、催化剂)，也可以随后添加到聚氨酯或由两或多种上述定义的“聚氨酯”形成的混合物中(例如增塑剂、活性稀释剂、填料等)。

因此，本发明的任务是提供一种聚氨酯，当与活性端基一起使用时没有上述的缺点。本发明具体的任务是提供一种聚氨酯，它可以通过一或多个烷氧基硅烷端基交联或固化，并且尽管在低温下也具有突出的弹性、柔韧性和抗撕裂强度。本发明的另一个任务是提供一种含有本发明聚氨酯的制品，其粘度使其具有良好的可加工性。本发明的再一个任务是提供一种制品，尽管其粘度低但能够保证经交联或固化的产物具有良好的材料性能，特别是在有紫外线或水的条件下对玻璃表面的良好的稳定性。