特別適合用作粘彈性結構粘合劑的雙組份聚氨酯組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及雙組份聚氨酯組合物的領域，特別涉及具有可調(diào)節(jié)的水解降解性的粘 彈性雙組份聚氨酯結構粘合劑的領域。
【背景技術】
[0002] 長期以來使用基于多元醇和多異氰酸酯的雙組份聚氨酯粘合劑。雙組份聚氨酯粘 合劑具有的優(yōu)點在于，其在混合之后迅速固化并且因此在短時間之后已經(jīng)可以迅速吸收和 傳遞較高的力。然而，為了用作結構粘合劑，在所述粘合劑的強度和可拉伸性方面提出高要 求，因為這種粘合劑是負載結構的元件。
[0003] 特別希望在結構粘合方面具有高強度并且盡管如此還具有高的可拉伸性，并且還 可水解降解，特別是受控地水解降解的粘合劑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的因此在于，提供雙組份的聚氨酯組合物，特別是雙組份聚氨酯結構 粘合劑，其具有高強度同時具有高伸長率并且可受控地水解降解。通過根據(jù)權利要求1所 述的雙組份聚氨酯組合物實現(xiàn)所述目的。
[0005] 出人意料地，使用根據(jù)本發(fā)明的雙組份聚氨酯組合物實現(xiàn)經(jīng)固化材料的高強度， 而不會損害彈性。
[0006] 本發(fā)明的其它方面為其它獨立權利要求的主題。本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案為 從屬權利要求的主題。
【具體實施方式】
[0007] 本發(fā)明涉及雙組份聚氨酯組合物，所述雙組份聚氨酯組合物由多元醇組分K1和 多異氰酸酯組分K2組成；
[0008] 其中多元醇組分K1包含 [0009]蓖麻油A1，和
[0010] 1，2,3-丙二醇八2，
[0011] 并且其中多異氰酸酯組分K2包含
[0012] 至少一種芳族多異氰酸酯B1，
[0013] 其中如/^2)的重量％的比例為4-50，其中芳族多異氰酸酯81的所有％0-基 團：（A1+A2)的總和的所有0H-基團的比例=1. 15:1-0. 85:1，并且其中（A1+A2)的所有 0H-基團的總和彡雙組份聚氨酯組合物的所有0H-基團的總和的93%。
[0014] 術語"可水解降解"在本文中被理解為通過水解降解，即通過水的作用使化合物分 解的化學反應，例如描述于CD R6mpp Chemie Lexikon (1. 0版，Thieme出版社）。
[0015] 優(yōu)選地，在脫鹽水中在40°C的溫度下儲存60天的時間時，可水解降解性造成經(jīng)固 化組合物的彡0. 8重量％，特別是彡1重量％，特別優(yōu)選彡2重量％，最優(yōu)選彡4重量％的 重量損失。在真空下干燥組合物直至達到重量恒定之后測量重量損失，重量損失以在脫鹽 水中儲存之前的經(jīng)固化組合物的重量百分比表示。
[0016] 物質(zhì)名稱（例如"多元醇"、"多異氰酸酯"、"聚醚"或"多胺"）中的前綴"聚/多" 在本文中表示，每種物質(zhì)在形式上每分子包含多于一個在其名稱中出現(xiàn)的官能團。
[0017] 本發(fā)明的多元醇組分K1包含蓖麻油A1。蓖麻油可以包含痕量的水。特別地，蓖麻 油中的水份額< 5重量％，優(yōu)選< 1重量％，特別優(yōu)選< 0.5重量％。
[0018] 術語"蓖麻油"（也被稱為篦麻籽油或蓖麻子油）在本文中被特別為理解為如在 ⑶R6mpp Chemie Lexikon(1.0版，Thieme出版社）中所述的蓖麻油。
[0019] 合適的蓖麻油例如也可以以商標名Alberdingk? Castor Oil Low Acid 0? 7 從德國Alberdingk Boley公司市售獲得，或者以商標名#lGrade Castor Oil從美國 Vertellus Specialities Inc 公司市售獲得。
[0020] 優(yōu)選地，蓖麻油為天然可再生原料并且從蓖麻植物（蓖麻，大戟科）的種子中獲 得。蓖麻油可以以未加工形式使用或者以經(jīng)純化形式使用。被證明特別合適的是使用具有 降低的游離脂肪酸含量的蓖麻油（低FFA蓖麻油）。優(yōu)選地，使用游離脂肪酸含量小于5重 量％，特別是在1和4重量％之間的蓖麻油。其優(yōu)點在于由此獲得更好的交聯(lián)。
[0021] 多元醇組分K1包含1，2, 3-丙三醇（也被稱為甘油）A2。合適的1，2, 3-丙三醇例 如可以從德國ecoMotion GmbH公司市售獲得。
[0022] 本發(fā)明的多異氰酸酯組分K2包含至少一種芳族多異氰酸酯B1。
[0023] 適合的芳族多異氰酸酯B1特別是單體二異氰酸酯或三異氰酸酯，以及單體二異 氰酸酯或三異氰酸酯的低聚物、聚合物和衍生物，及其任意混合物。
[0024] 合適的芳族單體二異氰酸酯或三異氰酸酯特別為2, 4-和2, 6-甲苯二異氰酸酯和 這些異構體的任意混合物（TDI)、4, 4' _、2, 4' -和2, 2' -二苯甲烷二異氰酸酯和這些異構 體的任意混合物（MDI)、1，3-和1，4-亞苯基二異氰酸酯、2, 3, 5, 6-四甲基-1，4-二異氰酸 基苯、萘-1，5-二異氰酸酯（NDI)、3, 3' -二甲基-4, 4' -二異氰酸基聯(lián)苯（T0DI)、鄰聯(lián)茴香 胺二異氰酸酯（DADI)、1，3, 5-三-(異氰酸基甲基）-苯、三-(4-異氰酸基苯基）-甲烷和 三_(4_異氰酸基苯基）_硫代磷酸酯。優(yōu)選的芳族單體二異氰酸酯或三異氰酸酯源自MDI 和/或IDI。
[0025] 所述單體二異氰酸酯和三異氰酸酯的合適的低聚物、聚合物和衍生物特別源自 MDI和TDI。其中特別合適的是市售獲得的類型，TDI-低聚物例如Desmodur? IL(來 自Bayer);還合適的是在室溫下為液體形式的MDI (所謂的"改性MDI"），其為MDI與 MDI-衍生物（例如特別是MDI-碳化二亞胺或MDI-脲酮亞胺）的混合物，以商標名例 如 Desmodur* ⑶、Desmodur?pf、Desmoduravpc(均來自 Bayer)已知，以 及MDI和MDI-同系物（聚合MDI或PMDI)的混合物，以商標名例如〇68?10(111『@乂1-Desmodur*. VL5〇、DesmodurfevlRio、DesmodurfevlR2〇、Desmodur# VH 20N和 Desmodur? VKS 20F(均來自 Bayer)、Isonate? M 309、Voranate? M 229 和Voranate?M 580(均來自Dow)或Lupranat? M l〇R(來自BASF)獲得。上述低聚的 多異氰酸酯在實踐中通常表示具有不同低聚度和/或化學結構的物質(zhì)的混合物。其優(yōu)選具 有2. 1至4. 0的平均NCO-官能度。
[0026] 優(yōu)選作為芳族多異氰酸酯B1的是具有彡40重量％單體MDI和/或單體TDI的 MDI和/或TDI，以MDI和/或TDI的總重量計。
[0027] 當多異氰酸酯B1為MDI，特別是包含彡40重量％的單體MDI的MDI時，其特別的 優(yōu)點在于，由此可以實現(xiàn)高的拉伸強度值，高的拉伸剪切強度值和高的E-模量。使用MDI 還可以實現(xiàn)迅速的可水解降解性。
[0028] 當多異氰酸酯B1為TDI，特別是包含彡40重量％的單體TDI的TDI時，其特別的 優(yōu)點在于，由此可以實現(xiàn)高的斷裂伸長值。
[0029] (A1/A2)的重量％的比例為4-50。
[0030] 當（A1/A2)的重量％的比例〈4時，其缺點在于，E-模量過高，使得所得的經(jīng)固化 組合物不適合作為粘彈性粘合劑。
[0031] 當（A1/A2)的重量％的比例>50時，其缺點在于，E-模量過低，使得所得組合物不 適合作為粘彈性粘合劑。
[0032] 當（A1/A2)的重量％的比例為30-4、特別是20-4、特別優(yōu)選13-4、最優(yōu)選8-4時， 其優(yōu)點在于，由此獲得高的拉伸強度值。
[0033] 當（A1/A2)的重量％的比例為30-4、特別是20-4、特別優(yōu)選13-4、最優(yōu)選8-4時， 其優(yōu)點在于，由此獲得高的E-模量。
[0034] 當芳族多異氰酸酯B1為MDI并且（A1/A2)的重量％的比例為50-13、特別是50-20 時，其優(yōu)點在于，由此獲得高的斷裂伸長值。
[0035] 當芳族多異氰酸酯B1為TDI并且（A1/A2)的重量％的比例為30-4、特別是13-4 時，其優(yōu)點在于，由此獲得高的斷裂伸長值。
[0036] 當（A1/A2)的重量％的比例為30-4、特別是20-4、特別優(yōu)選13-4、最優(yōu)選8-4時， 則實現(xiàn)較為迅速的可水解降解性。