CN102105261A - 聚氨酯粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种将第一组件粘接于第二组件的方法，其包括下列步骤：使用组合物将所述两种组件粘接在一起，所述组合物包括聚氨酯和20至80wt％的金属、金属盐或金属合金填料颗粒，其中聚氨酯是下列物质的反应产物：a)第一多元醇，所述第一多元醇的分子量小于1000；b)第二多元醇，所述第二多元醇的分子量为1500至10000；c)至少一种多异氰酸酯；d)至少一种固化剂，和其中所述金属、金属盐或金属合金填料颗粒的热导率为至少150瓦特/m.°K；和将所述组合物固化。

Description

聚氨酯粘合剂组合物
本发明涉及将第一组件粘接于第二组件的方法以及适宜于粘接所述两种组件的聚氨酯组合物。
石油管道要求良好的热控制以防止石油中粘度的增加，石油粘度的增加会使泵送石油变得更加困难。因此，在一些情况下，需要将加热或冷却痕迹线(trace lines)与运输管道相连接以便使管道中的油或气体保持在相对恒定的含量。目前，这些痕迹线通常通过焊接连接于管道。可替换的连接方法是机械带或机械紧固件(fasteners)。
焊接法具有缺点，因为痕迹线必须由金属制成。金属痕迹线在本领域中是难以连接的并且需要重型设备来粘接。
GB1081889披露了具有加热管的管道，并且在其之间具有用以改进传热的金属或合金条。加热管使用绝热套相连。
US4401156披露了可释放地保护痕迹线的传热设备。保护装置是金属夹。
因此，将有利的是，提供不需要焊接而将痕迹线与管道相连接的组合物，同时该组合物提供了前述两者之间良好的热桥，并且也允许了简单的组装法。
在本发明的第一方面，提供了组合物，其包括聚氨酯和20至80wt％的金属、金属盐或金属合金填料颗粒，其中聚氨酯是下列物质的反应产物：
a)第一多元醇，所述第一多元醇的分子量小于1000；
b)第二多元醇，所述第二多元醇的分子量为1500至10000；
c)至少一种多异氰酸酯和
d)至少一种固化剂，和
其中所述金属、金属盐或金属合金填料颗粒的热导率为至少150瓦特/m.°K。所述金属或金属合金可以为非铁磁性的或铁磁性的。在一种优选的实施方式中，所述金属或金属合金为非铁磁性的，并且更优选为铝、铜、锌、金、青铜和银中的至少一种。优选地，所述颗粒呈下列中的一种或多种的形式：小粒、小板、丸粒、珠、小薄片(flakes)、微粒(particles)、薄片(lamellae)或细粒(grains)。优选地，所述第一和第二多元醇中的至少一种是聚醚多元醇，并且更优选地，所述第一和第二多元醇全部是聚醚多元醇。
特别优选的组合物包括聚氨酯和颗粒的金属或金属合金填料，其中所述聚氨酯是下列的反应产物：
a)40至60重量份的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇的分子量为100至600，官能度为2至8；
b)40至60重量份的第二聚醚多元醇，所述第二聚醚多元醇的分子量为1500至8000，官能度为2至6；
c)至少一种异氰酸酯，其中所述异氰酸酯的存在量提供80至115的异氰酸酯指数；
d)至少一种芳族二胺固化剂；和
其中所述组合物包括50至200重量份的颗粒状铝填料。
本发明第一方面的组合物优选为用作粘合剂。所述组合物适宜用作粘合剂，其提供了所要粘接的部件之间的热桥。特别优选的用途是用于将痕迹线粘接于管道。痕迹线是可以用来冷却或加热管道内容物的管线。
在本发明的第二方面，提供了使用根据上述第一方面的组合物将第一物体与第二物体相粘接并然后将组合物固化的方法。优选地，所述第一物体是管道，所述第二物体是痕迹线。
所述粘合剂提供了管道与痕迹线之间的大面积的接触以用作此两者之间的热桥，其有利于控制管道中的温度。
在本发明的第三方面，提供了管道，其另外地包括根据上述第一方面的固化的组合物以及至少一个痕迹线。
在本发明的第四方面，提供了上述第一方面的组合物作为粘合剂的用途。优选地，该组合物用作将痕迹线与管道相粘接的粘合剂。
优选的是，本发明的组合物是非孔状的，即，该组合物不是泡沫体。在一种优选的实施方式中，组合物的密度为至少1.2g/cm3。更优选地，组合物的密度为至少1.3，并且再更优选地为1.45g/cm3。优选地，组合物的密度小于2.2g/cm3，更优选地小于1.8g/cm3。
优选的是，存在的唯一的聚合物是组合物中的聚氨酯。特别优选的是，该组合物不包含任何聚环氧化物。
许多种不同的金属或金属合金颗粒适宜用作本发明的填料。可以使用的金属或金属合金颗粒可以是一种金属或金属合金或者是多种金属和/或多种金属合金的混合物。可以使用的金属或金属合金通常地为具有高热导率的那些。适宜的金属是热导率为至少150瓦特/m.°K的那些。优选的是，金属的热导率为至少180，更优选地，金属的热导率为至少200瓦特/m.°K。金属或金属合金适宜地为非铁磁性的。然而，在一些情况下，铁磁性金属可以单独使用或与非铁磁性金属组合使用。适宜的金属或金属合金包括铝(235瓦特/m.°K)、铜(400瓦特/m.°K)、锌(194瓦特/m.°K)、青铜、金(317瓦特/m.°K)和银(429瓦特/m.°K)。优选的是，金属是铝或铜或其组合，并且更优选地，金属是铝。
在可替换的实施方式中，可以使用金属盐，只要其具有所需的热导率。金属盐可以代替金属或金属合金使用或者除金属或金属合金之外也使用金属盐。
所述金属填料呈颗粒的形式，使得在加入异氰酸酯之前，在多元醇方面(side)的混合过程中其可以分散遍布于所得聚氨酯组合物中。示例性类型的颗粒包括小粒、小板、丸粒、珠、小薄片、微粒、薄片或细粒。然而，本发明可以适宜地以任何类型的颗粒使用。特别适宜的是，所述金属或金属合金填料呈球形颗粒或基本上球形颗粒的形式。这种类型的填料提供了最好的全面特征。当使用小板状的填料时，所得聚合物的热导率显著地提高了。然而，反应混合物非常粘而难以混合，因此与球形颗粒相比，小板状颗粒较为不利。优选地，不管其形状，颗粒的平均直径为20至100微米。特别优选的是，填料由平均直径为20至40微米的金属或金属合金颗粒组成。特别优选的是，铝颗粒的平均直径为30至40微米。
优选地，金属或金属合金填料的使用量为20至80wt％，基于组合物的总重量。进一步优选的是，所述金属填料的使用量为30至70wt％，并且再更优选地为35至55wt％。
本发明的组合物通过使用聚氨酯形成，所述聚氨酯为至少一种多元醇与至少一种异氰酸酯的反应产物。尽管优选的是，所述多元醇是聚醚多元醇，但也可以使用聚酯多元醇。
适宜地，本申请的组合物通过使用分子量小于1000(低分子量多元醇)的第一多元醇和分子量为1500至10000(高分子量多元醇)的第二多元醇形成。两种不同多元醇的组合提供了具有用作模具的优越物理性质的聚氨酯。所述低分子量多元醇为得到的组合物提供了硬度，而同时高分子量组合物提供了弹性以防止组合物太脆。
优选的是，所述第一和第二多元醇中的至少其一是聚醚多元醇，并且更优选地，第一和第二多元醇都为聚醚多元醇。
优选地，所述低分子量聚醚多元醇的分子量为100至600g/mol，更优选地，所述分子量为125至500g/mol，并且最优选地，所述分子量为150至450g/mol。
所述低分子量聚醚多元醇包括通过适宜的起始分子与环氧烷烃(如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、或其混合物)的烷氧基化得到的那些。引发剂分子的实例包括水、氨水、苯胺或多元醇，如二元醇，特别是烷烃多元醇(如乙二醇、丙二醇、六亚甲基二醇、甘油、三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷)，或包含醚基团的低分子量醇(如二甘醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇、或二缩三丙二醇)。其它通常使用的引发剂包括季戊四醇、木糖醇、阿糖醇、山梨醇、甘露醇等。特别优选的是甘油。
优选地，使用聚(环氧丙烷)多元醇，包括聚(环氧丙烷-环氧乙烷)多元醇。优选环氧乙烷含量应该占多元醇总重量的小于约40wt％，并且优选其占多元醇的总重量的小于约25wt％。可以沿聚合物链以任何方式引入环氧乙烷，换种方式表述意思是，可以以内部嵌段的形式引入环氧乙烷(作为末端嵌段，可以沿聚合物链无规分布)、或可以以末端环氧乙烷-环氧丙烷嵌段的形式无规分布环氧乙烷。这些多元醇是通过常规方法制备的常规材料。
其它聚醚多元醇包括可作为二醇购买到的聚(四氢呋喃)多元醇，也称为聚(氧基四亚甲基)二醇。这些多元醇可以由四氢呋喃通过阳离子开环聚合并且用水终止反应制备得到，如在Dreyfuss，P.和M.P.Dreyfuss的Adv.Chem.Series，91，335(1969)中记载的。
优选地，所述低分子量多元醇的官能度(即每个多元醇分子的异氰酸酯活性氢的数目)为至少1.5，更优选地为2至8，再更优选地为2至6并且最优选地为2至4。
优选地，所述多元醇的羟值为100至700，更优选地为400至600。
特别优选的低分子量聚醚多元醇是CP 260，其得自Dow Chemical Company。该多元醇的官能度为3，分子量为260g/mol。
低分子量多元醇的使用量优选地为5至95wt％，基于使用的多元醇总量。更优选地，使用10至90wt％的低分子量多元醇，再更优选地，使用15至85wt％的低分子量多元醇，并且最优选地，使用40至60wt％的低分子量多元醇。
高分子量聚醚多元醇包括通过适宜的起始分子与环氧烷烃(如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、或其混合物)的烷氧基化所得到的那些。引发剂分子的实例包括水、氨水、苯胺或多元醇，如分子量为62-399的二元醇，特别是烷烃多元醇(如乙二醇、丙二醇、六亚甲基二醇、甘油、三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷)，或包含醚基团的低分子量醇(如二甘醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇、或二缩三丙二醇)。其它通常使用的引发剂包括季戊四醇、木糖醇、阿糖醇、山梨醇、甘露醇等。特别优选的是甘油。
优选地，使用聚(环氧丙烷)多元醇，包括聚(环氧丙烷-环氧乙烷)多元醇。优选环氧乙烷含量应该占多元醇总重量的小于约40wt％，并且优选其占多元醇的总重量的小于约25wt％。可以沿聚合物链以任何方式引入环氧乙烷，换种方式表述意思是，可以以内部嵌段的形式引入环氧乙烷(作为末端嵌段，可以沿聚合物链无规分布)、或可以以末端环氧乙烷-环氧丙烷嵌段的形式无规分布环氧乙烷。这些多元醇是通过常规方法制备的常规材料。
其它聚醚多元醇包括可作为二醇购买到的聚(四氢呋喃)多元醇，也称为聚(氧基四亚甲基)二醇。这些多元醇可以由四氢呋喃通过阳离子开环聚合并且用水终止反应制备得到，如在Dreyfuss，P.和M.P.Dreyfuss的Adv.Chem.Series，91，335(1969)中记载的。
优选地，所述高分子量多元醇的分子量为1500至8000g/mol，更优选地，所述分子量为2000至7000g/mol，再更优选地，所述分子量为2500至6000g/mol，并且最优选地，所述分子量为4000至5000g/mol。优选地，所述高分子量多元醇的官能度为至少1.5，更优选地，所述官能度为2至6，再更优选地，所述官能度为2至4，并且最优选地，所述官能度为2至3。特别优选的多元醇是混合的环氧丙烷-环氧乙烷多元醇，其以环氧乙烷封端。优选地，该多元醇的羟值为20至90，并且更优选地，其羟值为30至40。特别优选的高分子量聚醚多元醇是CP 4711，其得自Dow Chemical Company。这种多元醇是使用甘油引发剂(starter)形成的，并且是混合的环氧乙烷-环氧丙烷多元醇，其以14％的环氧乙烷封端。该多元醇的分子量为4700、OH值为35、伯OH含量为70至75％。
高分子量多元醇的使用量优选地为5至95wt％，基于使用的多元醇总量。更优选地，使用10至90wt％的低分子量多元醇，再更优选地，使用15至85wt％的低分子量多元醇，甚至更优选地，使用30至70wt％的低分子量多元醇，并且最优选地，使用40至60wt％的低分子量多元醇。
可以用来代替聚醚多元醇中的一种或全部的适宜的聚酯多元醇包括从二羧酸(优选为脂族二羧酸，其亚烷基基团中包含2至12个碳原子)和多官能醇(优选为二醇)制备的那些。这些酸包括，例如，脂族二羧酸，如戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸，并且优选为琥珀酸和己二酸；脂环族二羧酸，如1，3-环己烷二羧酸和1，4-环己烷二羧酸；和芳族二羧酸，如邻苯二甲酸和对苯二甲酸。二官能和多官能醇、特别是二官能醇的实例是：乙二醇、二甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1，3-丙二醇、1，10-癸二醇、甘油、三羟甲基丙烷，并且优选为1，4-丁二醇和1，6-己二醇。其它适宜的聚酯多元醇是本领域技术人员已知的那些。
其它多元醇也可以与所述低分子量多元醇和高分子量多元醇组合使用。这样的多元醇优选地使用量为小于10wt％的使用的全部多元醇。然而，优选的是，不使用其它的多元醇。
用于本发明的适宜的多异氰酸酯包括脂族、脂环族、芳脂族多官能异氰酸酯，并且优选为芳族多官能异氰酸酯。
特别的实例是：亚烷基二异氰酸酯(其亚烷基基团中包含4至12个碳原子)，例如，十二烷1，12-二异氰酸酯、2-乙基四亚甲基1，4-二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1，5-二异氰酸酯、四亚甲基1，4-二异氰酸酯且优选为六亚甲基1，6-二异氰酸酯；脂环族二异氰酸酯，如环己烷1，3-二异氰酸酯和环己烷1，4-二异氰酸酯以及这些异构体的任何混合物、1-异氰酸基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、六氢甲苯2，4-二异氰酸酯和六氢甲苯2，6-二异氰酸酯以及相应的异构体混合物、二环己基甲烷4，4′-二异氰酸酯、二环己基甲烷2，2′-二异氰酸酯和二环己基甲烷2，4′-二异氰酸酯以及相应的异构体混合物；并且优选为芳族二异氰酸酯和多异氰酸酯，如甲苯2，4-二异氰酸酯和甲苯2，6-二异氰酸酯以及相应的异构体混合物、二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯、二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯和二苯基甲烷2，2′-二异氰酸酯以及相应的异构体混合物、二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯与二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯的混合物、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯、二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯和二苯基甲烷2，2′-二异氰酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(粗MDI)以及粗MDI与甲苯二异氰酸酯的混合物。有机二异氰酸酯和有机多异氰酸酯可以单独使用或者可以以它们的混合物的形式使用。
其它适宜的异氰酸酯是改性的多官能异氰酸酯，即通过有机二异氰酸酯和/或多异氰酸酯的化学反应得到的产物。可以提及的实例是包含下列基团的二异氰酸酯和/或多异氰酸酯：酯基团、脲基团、缩二脲基团、脲基甲酸酯基团、碳二亚胺基团、异氰脲酸酯基团、异氰酸酯二聚体基团和/或氨基甲酸酯基团。特别的实例是：有机的、优选为芳族的多异氰酸酯，其包含氨基甲酸酯基团且NCO含量为33.6至15重量％、优选地NCO含量为31至21重量％，基于总重量，例如，以下列物质改性的二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯：低分子量二醇、三醇、二亚烷基二醇、三亚烷基二醇或聚氧亚烷基二醇(其分子量为至多6000，特别是其分子量为至多1500)，二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯与二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯的改性混合物或改性的粗MDI或甲苯2，4-二异氰酸酯或甲苯2，6-二异氰酸酯，其中可以单独使用或作为混合物使用的二亚烷基二醇或聚氧亚烷基二醇的实例是：二甘醇、一缩二丙二醇，聚环氧乙烷二醇、三醇和/或四醇，聚环氧丙烷二醇、三醇和/或四醇，以及聚环氧丙烷-聚环氧乙烷二醇、三醇和/或四醇。也适宜的是下述预聚物，其包含NCO基团且其NCO含量为25至3.5重量％、所述含量优选为21至14重量％，基于总重量，并且由下述的聚酯多元醇和/或优选为聚醚多元醇与下列二异氰酸酯制备：二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯，二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯与二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯的混合物、甲苯2，4-二异氰酸酯和/或甲苯2，6-二异氰酸酯或粗MDI。发现有用的其它改性多异氰酸酯是包含碳化二亚胺基团和/或异氰脲酸酯环的液态多异氰酸酯，并且其NCO含量为33.6至15重量％、优选为31至21重量％，基于总重量，例如基于二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯、二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯和/或二苯基甲烷2，2′-二异氰酸酯和/或甲苯2，4-二异氰酸酯和/或甲苯2，6-二异氰酸酯的那些。
如果期望，可以将各种改性多异氰酸酯相互混合或将其与未改性的有机多异氰酸酯(如二苯基甲烷2，4′-二异氰酸酯和/或二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯、粗MDI、甲苯2，4-二异氰酸酯和/或甲苯2，6-二异氰酸酯)混合。
已经发现特别有用的多异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯异构体混合物或粗MDI，其二苯基甲烷二异氰酸酯异构体含量为33至55质量％；和包含氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯混合物，其基于二苯基甲烷二异氰酸酯且NCO含量为15至33质量％。
优选的异氰酸酯是
Figure BDA0000045573470000081
M143，其从商业购自Dow Chemical Company。M143的NCO含量为29.5wt％、当量为1.43、官能度为2.15。
当根据本发明制备聚氨酯聚合物时，多异氰酸酯的使用量使得，其提供有利地为80至130的异氰酸酯反应指数，所述指数优选为85至110，且更优选为90至105。关于术语“异氰酸酯指数”，理解的是，当指数为100时，则对于各源自多元醇或带有其它活性氢原子的能够与多异氰酸酯反应的物质的异氰酸酯反应性氢原子来说，存在一当量的异氰酸酯。
根据本发明的组合物另外地包括固化剂。优选地是，所述固化剂允许组合物在低温固化。固化剂优选为下述物质：每分子具有两个异氰酸酯反应性基团并且每个异氰酸酯反应性基团的当量小于400道尔顿、优选为小于300道尔顿并且特别为31-125道尔顿。代表性的适宜的固化剂包括多元醇、脂族二胺(包括聚氧化亚烷基二胺)、及其混合物。异氰酸酯反应性基团优选为羟基、脂族伯胺或脂族仲胺基团。增链剂可以是脂族的或脂环族的或芳族的，其实例为三醇、四醇、二胺、三胺、氨基醇等。代表性的固化剂包括乙二醇、二甘醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇或1，4-丁二醇、一缩二丙二醇、1，2-丁二醇和2，3-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二缩三丙二醇、乙二胺、1，4-丁二胺、1，6-六亚甲基二胺、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，3-环己二醇、1，4-环己二醇；1，3-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇、N-甲基乙醇胺、N-甲基异丙胺、4-氨基环己醇、1，2-二氨基乙烷、1，3-二氨基丙烷、己基亚甲基二胺、亚甲基双(氨基环己烷)、异佛尔酮二胺、1，3-双(氨基甲基)环己烷或1，4-双(氨基甲基)环己烷、二亚乙基三胺、及其混合物或共混物。
优选的固化剂可以选自胺封端的聚醚，如得自Huntsman Chemical Company的JEFFAMINE D-400、1，5-二氨基-3-甲基-戊烷、异佛尔酮二胺、二(氨基甲基)环己烷及其异构体、乙二胺、二亚乙基三胺、氨基乙基乙醇胺、三亚乙基四胺、三亚乙基五胺、乙醇胺、赖氨酸的任何立体异构形式及其盐、己二胺、肼和哌嗪。
特别优选的固化剂是芳族胺。固化剂或增链剂可以是芳族二胺或芳族二胺的组合。适宜的芳族二胺的实例是4，4′-亚甲基双-2-氯苯胺、2，2′，3，3′-四氯-4，4′-二氨基苯基甲烷、p，p′-亚甲基二苯胺、对苯二胺或4，4′-二氨基联苯；和2，4，6-三(二甲基氨基-甲基)苯酚、2，4-二乙基-6-甲基-1，3-苯二胺、4，4′-亚甲基双(2，6-二乙基苯胺)、二甲基硫基甲苯二胺(DMTDA)(如得自Albermarle Corporation的E-300(3，5-二(甲基硫基)-2，6-甲苯二胺和3，5-二(甲基硫基)-2，4-甲苯二胺的混合物))、二乙基甲苯二胺(DETDA)(如得自Albermarle的E-100 Ethacure(3，5-二乙基甲苯-2，4-二胺和3，5-二乙基甲苯-2，6-二胺的混合物))。比起脂族或脂环族二胺，芳族二胺倾向于提供更硬的(即，具有较高的门尼粘度)产物。固化剂可以单独使用或作为混合物使用。
可以改性固化剂使其具有侧基官能度来进一步提供交联、阻燃、或其它期望的性质。适宜的侧基包括羧酸、磷酸盐或酯、卤素等。
在本发明的实施方式中，所述固化剂可以包括上述固化剂中任何几种的混合物。所述固化剂混合物可以同时包括二醇和芳族二胺(包括上述的胺)。
特别优选的固化剂是二乙基甲苯二胺。
适宜地包含于组合物中的另外的任选组分包括另外的填料、表面活性剂、吸水剂、消泡剂、和着色剂。在加入多异氰酸酯之前，通常将这些组分加入到反应物的多元醇方面。
另外的填料可以是任何本领域技术人员已知的标准填料，如白垩或云母。当存在时，另外的填料的使用量小于10重量％，并且优选地小于5重量％，基于组合物的总重量。
适宜的表面活性物质是，例如，起到辅助起始物质均质化的作用的化合物，并且也可以适宜于调节塑料的孔结构。可以提及的实例是乳化剂，如蓖麻油硫酸酯或脂肪酸的钠盐以及脂肪酸的胺盐(如，油酸二乙基胺、硬脂酸二乙醇胺、蓖麻油酸二乙醇胺)、磺酸的盐(如，十二烷基苯磺酸或二萘甲烷二磺酸和蓖麻油酸的碱金属盐或铵盐)；泡沫稳定剂，如硅氧烷-氧亚烷基共聚物和其它有机聚硅氧烷、乙氧基化的烷基酚、乙氧基化的脂肪醇、石蜡油、蓖麻油或蓖麻油酸酯、土耳其红油和花生油；和孔调节剂(cell regulators)，如石蜡、脂肪醇和二甲基聚硅氧烷。上述包含聚氧化亚烷基和氟烷作为侧基的低聚丙烯酸酯也适宜用于改进乳化作用、孔结构和/或使泡沫体稳定的作用。所述表面活性物质通常使用量为0.01至5重量份，基于100重量份的多元醇。
可以使用本领域技术人员已知的任何适宜的吸水剂。然而，优选的是，吸水剂是沸石。沸石可以以粉末形式或者膏体(paste)形式加入。特别优选的沸石膏体是由Dow Chemical Company制造的Voratron EG 711。
可以使用任何本领域技术人员已知的消泡剂，包括含有机硅和含非有机硅的消泡剂。优选的是，消泡剂的使用量小于2重量％。一种优选的可从商业上购买的消泡剂是由Dow Corning制造的Antifoam 1500。
本发明优选的实施方式将参考附图进行描述，其中：-
图1是说明一系列包含填料的聚合物的热导率的棒状图；
图2展示了小直径管，如痕迹管，其使用本发明的组合物粘接于大直径管。
实施例1至10
使用各种不同的填料、以及仅包含聚氨酯的组合物制备多种不同的组合物。所有的组合物使用如表1所示的相同的基础聚氨酯组合物制备：
表1
  组分   量(按重量)
  高分子量多元醇   46.19
  催化剂(33％的三亚乙基二胺在一缩二丙二醇中)   0.05
  沸石膏体(Voratron EG 711)   7.39
  低分子量多元醇   46.19
高分子量多元醇是甘油引发的聚环氧丙烷多元醇，其以15wt％的环氧乙烷封端并且MW为大约5000。低分子量多元醇是甘油引发的聚环氧丙烷多元醇，其分子量为大约255。
加入异氰酸酯(Isonate 143M)以得到90至95的异氰酸酯指数。
当加入时，将填料加入到多元醇、沸石膏体和催化剂的混合物中，并充分搅拌。然后将异氰酸酯和包含多元醇的混合物混合在一起。
在实施例1至20中，使各实施例的聚氨酯混合物成型为尺寸为20cm×20cm×1cm的板材，并使用LASERCOMP FOX 200和EN 12667测量板材的热导。所述热导在30至40℃的温度范围内测量。使用的各填料的重量百分比(基于组合物的总重量)、以及得到的组合物的热导如表2所示。热导结果如图1所示。
表2
Figure BDA0000045573470000111
标记(C)的实施例是对比例，其并非本发明的部分。它们涉及的是，使用相同的聚氨酯、但是不使用填料或使用不具有足够高的热导率的填料制备的组合物。
可以发现，包含Al粉末和片状Al的混合物的组合物具有显著高的热导，其高于单独使用粉末Al或片状Al时的热导。使用不同形状的颗粒似乎提供了协同效应。因此，在优选的实施方式中，金属颗粒由基本上球形的颗粒和基本上片状的颗粒和混合物形成。
与不使用固化剂的可比较的组合物相比，向组合物中加入固化剂使得其在显著较低的温度固化。这使得本发明的组合物更易作为粘合剂应用。
本发明的组合物特别适用于将痕迹管(trace pipe)与大直径管相粘接。在优选的方法中，将组合物珠施涂于有待与痕迹管相粘接的大直径油管表面。使痕迹管嵌入到组合物珠之中并使组合物固化。该组合物提供了痕迹管与大直径管之间的优越的传热桥。任选地，可以将进一步的涂料或涂层施涂于痕迹管的外部以保护该痕迹管。这种进一步的涂料或涂层可以是任何适宜的材料。图2展示了使用本发明的组合物粘接于大直径管的小直径管，以证明本发明组合物的粘接性质。

Claims (19)

1.一种将第一组件粘接于第二组件的方法，其包括下列步骤：使用组合物将所述两种组件粘接在一起，所述组合物包括聚氨酯和20至80wt％的金属、金属盐或金属合金填料颗粒，其中聚氨酯是下列物质的反应产物：
a)第一多元醇，所述第一多元醇的分子量小于1000；
b)第二多元醇，所述第二多元醇的分子量为1500至10000；
c)至少一种多异氰酸酯；
d)至少一种固化剂，和
其中所述金属、金属盐或金属合金填料颗粒的热导率为至少150瓦特/m.°K；和
将所述组合物固化。
2.权利要求1中所要求的方法，其密度为至少1.2g/cm3。
3.权利要求1或权利要求2中所要求的方法，其中所述第一和第二多元醇是聚醚多元醇。
4.权利要求1至3中任一项所要求的方法，其中所述金属或金属合金是非铁磁性的。
5.权利要求4中所要求的方法，其中所述金属或金属合金是下列中的至少一种：铝、铜、银、金、青铜和锌。
6.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述金属、金属盐或金属合金填料的存在量为30至70wt％，基于所述组合物的总重量。
7.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述颗粒呈下列中的一种或多种的形式：小粒、小板、丸粒、珠、小薄片、微粒、薄片和细粒。
8.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述组合物另外包括吸水剂。
9.权利要求8中所要求的方法，其中所述吸水剂是沸石。
10.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述第一聚醚多元醇的分子量为100至600且官能度为2至8。
11.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述第二聚醚多元醇的分子量为1500至8000且官能度为2至6。
12.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述异氰酸酯是芳族多官能异氰酸酯。
13.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述组合物另外包括消泡剂。
14.前述权利要求中任一项所要求的方法，其中所述第一多元醇的存在量为5至95wt％，所述第二多元醇的存在量为5至95wt％，基于所述组合物中多元醇的总量。
15.一种将第一组件粘接于第二组件的方法，其包括下列步骤：使用组合物将所述两种组件粘接在一起，所述组合物包括聚氨酯和金属或金属合金填料颗粒，其中所述聚氨酯是下列物质的反应产物：
a)40至60重量份的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇的分子量为100至600且官能度为2至8；
b)40至60重量份的第二聚醚多元醇，所述第二聚醚多元醇的分子量为1500至8000且官能度为2至6；
c)至少一种异氰酸酯，其中所述异氰酸酯的存在量提供80至115的异氰酸酯指数；
d)至少一种二胺固化剂，和
其中所述组合物包括50至200重量份的颗粒状铝填料；和
将所述组合物固化。
16.权利要求1至15中任一项所要求的方法，其中所述第一组件是管道，所述第二组件是痕迹线。
17.一种管道，其另外包括：
固化的组合物，其包括聚氨酯和20至80wt％的金属、金属盐或金属合金填料颗粒，其中聚氨酯是下列物质的反应产物：
a)第一多元醇，所述第一多元醇的分子量小于1000；
b)第二多元醇，所述第二多元醇的分子量为1500至10000；
c)至少一种多异氰酸酯；
d)至少一种固化剂，和
其中所述金属、金属盐或金属合金填料颗粒的热导率为至少150瓦特/m.°K；和
痕迹线。
18.一种组合物，其包括聚氨酯和20至80wt％的金属、金属盐或金属合金填料颗粒，其中聚氨酯是下列物质的反应产物：
a)第一多元醇，所述第一多元醇的分子量小于1000；
b)第二多元醇，所述第二多元醇的分子量为1500至10000；
c)至少一种多异氰酸酯；
d)至少一种固化剂，和
其中所述金属、金属盐或金属合金填料颗粒的热导率为至少150瓦特/m.°K.
19.权利要求18中所述的组合物作为粘合剂的用途。
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