CN102712839A - 包含基质的材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微粒材料,其具有1微米-1厘米的数均粒径、在-10℃至+100℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法(DSC)测得的固-固相变,并包含:-包含许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质材料(下文称作基质A);和-聚合材料。涉及制造这种材料的方法及其用途。
Description
本发明涉及包含含有许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质的材料。
在Harry Chen等人在2007年9月24-26日在CPI Technical Conference in Orlando, Florida, USA提出的最近文章中,通过在两种非反应性添加剂存在下使多异氰酸酯和水反应,不用多元醇制造具有极低密度的MDI半软质泡沫(semi-flexible foam)。该添加剂充当软化硬聚合物基质和为泡沫提供挠性的增塑剂。Chen没有公开该添加剂的化学性质。
WO
2009/109600公开了包含基质材料和聚合材料的发泡材料,所述基质材料包含许多脲基团并具有大于50%的硬嵌段含量,所述聚合材料1) 没有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团,2) 贯穿所述基质和3)是包含至少50重量%氧乙烯基团并具有大于500的平均分子量的聚合物。没有公开在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内具有固-固相变的微粒材料,并且没有指出如何制造这种微粒材料。所述发泡材料中所用的聚合材料具有明显低于-20 ℃的熔点或表现出具有明显低于60 J/g的焓Δ Hm的相变。
在Thermochimica Acta 475 (2008) 15-21中,Nihal Sarier和Emel
Onder公开了具有绝热能力的含PEG的聚氨酯泡沫。异氰酸酯-反应性PEGs渗透到聚氨酯泡沫中。
Qinghao
Meng和Jinlian Hu在“Solar
Energy Materials and Solar Cells 92(2008) 1260-1268”中公开了聚(乙二醇)基相变材料。他们使用化学键合到多异氰酸酯上的异氰酸酯-反应性聚乙二醇以制造热塑性材料。
我们已经令人惊讶地发现,具有高硬嵌段含量的基质适合制造具有极好性质以便例如在建筑物、服装、运输容器和汽车内饰中衰减(damping)温度周期的微粒材料。该微粒材料可以原样使用或在复合材料中使用以制造这样的建筑物、服装、容器、内饰或其部件。
因此,本发明涉及微粒材料,其具有1微米-1厘米的数均粒径、在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法(DSC)测得的固-固相变,并包含:
- 包含许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质材料(下文称作基质A);和
- 聚合材料,其1) 在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法(DSC)测得的相变,2) 与所述基质A一起形成半互穿网络,3) 具有大于700的数均分子量和4) 没有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团(下文称作聚合材料 B);其中按重量计所述基质A与所述聚合材料B的相对量为10:90至75:25。
本发明还涉及制备上述微粒材料的方法,所述方法包括使用于制造上述基质A的成分在上述聚合材料B存在下反应,其中按重量计用于制造基质A的成分与上述聚合材料B的相对量使得所得基质A和聚合材料B的相对量为10:90至75:25,并产生具有1微米-1厘米的平均粒径并包含所述基质A和材料B的微粒材料。
聚合材料B)是所谓的相变材料。相变材料及其在聚合材料中的用途是已知的。
在US 4825939中,已提出聚乙二醇或封端聚乙二醇作为相变材料。通过将其溶解或分散在聚合材料,特别是具有极性特征的聚合物,如尼龙、聚酯、丙烯酸酯橡胶和极性较低的聚合物,如天然橡胶中来将该相变材料并入聚合组合物中。
USP
4111189显示将相变材料分散在聚合材料中。最优选的相变材料(PCM)是聚乙二醇。PCM在聚合材料中应不混溶。用于液体聚合材料的少量固化剂可以与添加剂,如炭黑一起使用。
US
6765031公开了包含至少80体积%的PCM的开孔泡沫复合材料。PCM吸收到该泡沫的开孔中。可以使用添加剂。该泡沫可以是聚氨酯泡沫。
Elsevier’s Energy Conversion and Management 47 (2006) 3185-3191公开了由聚乙二醇(MW = 10000)、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯和丁二醇制成的聚氨酯嵌段共聚物作为相变材料的用途。
Elsevier’s Thermochimica Acta 475 (2008) 15-21公开了聚氨酯硬质泡沫,其中已并入聚乙二醇。还已经提出聚乙二醇的共混物。PCM浸渍到该硬质泡沫中。
US
5106520公开了二氧化硅颗粒和相变材料的粉状混合物。
在US 4708812中,将固体微粒相变材料包封在聚合壳中以提供蓄热材料。
WO
2006/077056公开了含有微囊化相变材料器件的粗粒微囊。
WO
2006/062610公开了包含相变材料和VLDPE、EPR、SEBS和/或SBS聚合物的相变材料组合物。
本发明的材料是所谓的半互穿网络,其中聚合材料B贯穿基质A且其中聚合材料B可以被认为在升高的温度下充当塑化材料、充当相变材料和在制备具有这样高的硬嵌段含量的基质A时充当所谓的“热沉(heat sink)”。在本发明的方法中,在基质A的制备过程中存在聚合材料B,这确保聚合材料B并入基质A中。本发明的材料可用作具有固-固相变的相变材料。已公开了具有固-固相变的相变材料本身;参见US
2003/0124278、US 2004/0019123和EP 914399。
在本发明中,下列术语具有下列含义:
1) 异氰酸酯指数或NCO指数或指数:
以百分比给出的制剂中存在的NCO-基团与异氰酸酯-反应性氢原子的比率:
[NCO] x 100
(%)。
[活性氢]
换言之,NCO-指数表示相对于理论上与制剂中所用的异氰酸酯-反应性氢的量反应所需的异氰酸酯量,制剂中实际使用的异氰酸酯的百分比。
应该观察到,从制备涉及异氰酸酯成分和异氰酸酯-反应性成分的材料的实际聚合法的角度考虑本文所用的异氰酸酯指数。在异氰酸酯指数的计算中不考虑在用于制造改性多异氰酸酯(包括在本领域中被称作预聚物的那些异氰酸酯衍生物)的预备步骤中消耗的任何异氰酸酯基团或在预备步骤中消耗的任何活性氢(例如与异氰酸酯反应产生改性多元醇或聚胺)。仅考虑实际聚合阶段存在的游离异氰酸酯基团和游离异氰酸酯-反应性氢(包括水的那些)。
2) 本文中用于计算异氰酸酯指数的术语“异氰酸酯-反应性氢原子”是指反应性组合物中存在的羟基和胺基团中的活性氢原子的总量;这意味着为了计算实际聚合法中的异氰酸酯指数,一个羟基被视为包含一个反应性氢,一个伯胺基团被视为包含一个反应性氢,且一个水分子被视为包含两个活性氢。
3) 反应体系:组分的组合,其中多异氰酸酯与异氰酸酯-反应性组分分开保存在一个或多个容器中。
4) 术语“平均标称羟基官能度”(或简称为“官能度”)在本文中用于表示多元醇或多元醇组合物的数均官能度(每分子的羟基数)——假设这是它们的制备中所用的引发剂的数均官能度(每分子的活性氢原子数),尽管实际上由于一定的末端不饱和,其通常略低。
5) 除非另行指明,词语“平均”是指数均。
6) 术语“硬嵌段含量”是指分子量为500或更小的多异氰酸酯 + 异氰酸酯-反应性材料(其中并入多异氰酸酯中的分子量大于500的多元醇不计入考虑)的量(以pbw计)与用于制造基质的所有多异氰酸酯 + 所有异氰酸酯-反应性材料的量(以pbw计)的比率乘以100。在这种计算中,所用聚合材料B的量不计入考虑。
基质A的硬嵌段含量优选为至少75%,更优选至少90%,最优选100%。
7) 密度:是根据ISO 845测得的总密度。
8) ΔHm:是使用Mettler
DSC 823以3 ℃/分钟的加热速率测得的相变焓。
聚合材料B是平均分子量大于700,优选为800至20000,更优选800-12000的材料。此外,聚合材料B在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过DSC测得的相变,优选具有至少87,更优选至少90,最优选至少100 J/g的焓ΔHm。此外,这种聚合材料优选包含占这种聚合材料B的重量的至少50重量%,优选至少75重量%的氧化烯基团,其中至少85%,优选至少90%,最优选100%的氧化烯基团是氧乙烯基团。如果其它氧化烯基团存在于聚合材料B中,它们优选是氧丙烯和/或氧丁烯基团,最优选氧丙烯基团。再进一步,聚合材料B是没有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团的材料。聚合材料B可以由具有所有上述性质的一种特定聚合物构成,或其可以是聚合物的混合物,该混合物具有所有这些性质。
优选聚合材料B的实例是分子量大于700,最优选800-6000的聚氧乙烯二醇的二烃基醚。烃基可以选自优选具有1-8,最优选1-6个碳原子的无环和环状、直链和支化烃基。合适的烃基的实例是甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基和苯基。聚合材料B末端的烃基可以相同或不同。这种类型的聚合材料B是已知的并可购得。实例是聚乙二醇DME
1000和2000,它们是平均分子量分别为大约1000和2000的聚氧乙烯二醇(polyoxyethylene diol)的二甲基醚,都可获自Clariant。
优选材料B的另一实例是以100-250的指数反应的多异氰酸酯和聚氧化烯单醇和/或单胺的反应产物。
用于制造这种聚合材料B的多异氰酸酯可以选自脂族和优选芳族多异氰酸酯。优选的脂族多异氰酸酯是己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基二环己基二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯,优选的芳族多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和包含二苯基甲烷二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物(如所谓的聚合MDI、粗制MDI、脲酮亚胺改性的MDI和具有由MDI制成的游离异氰酸酯基团的预聚物和包含MDI的多异氰酸酯)。MDI和包含MDI的多异氰酸酯组合物最优选,尤其是选自下列的那些:1) 包含至少35重量%,优选至少60重量%,最优选至少85重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(4,4’-MDI)的二苯甲烷二异氰酸酯;2) 多异氰酸酯1)的碳二亚胺和/或脲酮亚胺改性的变体,该变体具有20重量%或更大的NCO值;3) 多异氰酸酯1)的氨基甲酸乙酯改性的变体,该变体具有20重量%或更大的NCO值并且是过量多异氰酸酯1)和具有2-4的平均标称羟基官能度和最多1000的平均分子量的多元醇的反应产物;4) 包含含有3个或更多个异氰酸酯基团的同系物的二苯甲烷二异氰酸酯;和5) 任何上述多异氰酸酯的混合物。多异氰酸酯1)和2)及其混合物最优选。
多异氰酸酯1)包含至少35重量%的4,4’-MDI。此类多异氰酸酯是本领域中已知的并包括纯4,4’-MDI,以及4,4’-MDI和最多60重量%的2,4’-MDI和2,2’-MDI的异构体混合物。要指出,该异构体混合物中2,2’-MDI的量处于杂质水平并通常不超过2重量%,剩余的是4,4’-MDI和2,4’-MDI。这样的多异氰酸酯是本领域中已知的并可购得;例如来自Huntsman的Suprasec® MPR和1306(Suprasec是Huntsman
Corporation或其附属机构的商标,其已经在一个或多个国家而非所有国家注册)。
上述多异氰酸酯1)的碳二亚胺和/或脲酮亚胺改性的变体也是本领域中已知的并可购得;例如来自Huntsman的Suprasec®
2020。
上述多异氰酸酯1)的氨基甲酸乙酯改性的变体也是本领域中已知的,参见例如The
ICI Polyurethanes Book by G. Woods 1990, 第2版,第32-35页。
多异氰酸酯4)也是公知的并可购得。这些多异氰酸酯常被称作粗制MDI或聚合MDI。实例是来自Huntsman的Suprasec® 2185和Suprasec®
DNR。
也可以使用上述多异氰酸酯的混合物,参见例如The ICI Polyurethanes Book by G. Woods
1990, 第2版,第32-35页。此类市售多异氰酸酯的实例是来自Huntsman Polyurethanes的Suprasec® 2021。
选择聚氧化烯单醇和/或单胺以使最终获得的聚合材料B符合对分子量、氧化烯和氧乙烯含量的要求。合适的聚合物是已知的并可购得。实例是来自Huntsman的Jeffamine XTJ-418——具有大约2000的分子量和大约4/41的氧丙烯/氧乙烯基团比的聚氧化烯单胺(Jeffamine是Huntsman
Corporation或其附属机构的商标,其已经在一个或多个国家而非所有国家注册)和来自Clariant的具有大约1000和2000的分子量的聚氧乙烯二醇的单甲基醚。
选择这些聚合物的分子量以使聚合材料B的分子量在上述范围内,也要想着所用多异氰酸酯的分子量。可以使用不同分子量的聚合物的混合物以获得含有具有不同分子量的聚合物的聚合材料B。这能够根据所需最终用途控制相变温度和ΔHm。
用于制造这种类型的聚合材料B的多异氰酸酯和具有一个异氰酸酯-反应性基团的聚合物的相对量可变化以使所述指数为100-250,优选100-150,最优选100-110。可以通过合并和混合该多异氰酸酯和该聚合物并使该混合物反应来制备这种聚合材料B。这些反应是放热的并且不需要加热或催化,尽管可以使用催化剂,可以施加热(例如最多150 ℃)和可以在升高的温度下添加MDI以确保流动性。在反应混合物已冷却回室温后,该反应被视为完全。在制备这种类型的聚合材料B时不使用其它反应物。
在聚合材料B存在下制备基质A。通过使多异氰酸酯与具有至少2个选自水、羟基和胺基团的异氰酸酯-反应性氢原子的异氰酸酯-反应性化合物反应和/或通过使用三聚催化剂使多异氰酸酯三聚来制备基质A。这些反应在聚合材料B存在下进行。
在制造基质A时,多异氰酸酯可以选自脂族和优选芳族多异氰酸酯和此类多异氰酸酯的混合物。优选的脂族多异氰酸酯是己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基二环己基二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯,优选的芳族多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和包含二苯基甲烷二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物(如所谓的聚合MDI、粗制MDI、脲酮亚胺改性的MDI和具有由MDI制成的游离异氰酸酯基团的预聚物和包含MDI的多异氰酸酯)。MDI和包含MDI的多异氰酸酯组合物更优选。上述多异氰酸酯1)-5)最优选,特别是多异氰酸酯4)。
在用于制造基质A时,分子量大于500的异氰酸酯-反应性材料可以选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚醚聚酯多元醇、聚酯聚胺、聚酯聚醚聚胺和聚醚聚胺。这些异氰酸酯-反应性材料优选具有大于500-10,000的平均分子量和2-6的平均标称官能度。在现有技术中已广泛描述了此类材料并可购得。
在用于制造基质A时,分子量为最多500的异氰酸酯-反应性材料可以选自水和/或通常用于制造这种类型的弹性体的链增长剂和交联剂,如乙二醇、平均分子量为最多500的聚乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、乙二胺、甲苯二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、平均分子量为最多500的聚丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、蔗糖和山梨糖醇及其混合物。
在本发明的方法中可以使用催化异氰酸酯三聚反应(异氰脲酸酯-形成)的任何化合物作为三聚催化剂,如氢氧化四烷基铵(例如氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵和氢氧化四丁铵)、有机弱酸盐(例如乙酸四甲铵、乙酸四乙铵、乙酸四丁铵)、三甲基羟丙基乙酸铵、-辛酸铵和-甲酸铵、三甲基羟乙基乙酸铵、三乙基羟丙基乙酸铵和三乙基羟乙基乙酸铵、三烷基羟烷基氢氧化铵(例如三甲基羟丙基氢氧化铵、三甲基羟乙基氢氧化铵、三乙基羟丙基氢氧化铵和三乙基羟乙基氢氧化铵)、叔胺,例如三乙基胺、三亚乙基二胺、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5,1,8-二氮杂双环[5.4.0]–十一烯–7和2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚和具有1-12个碳原子的烷基羧酸的金属盐,如此类羧酸的碱金属盐(优选的碱金属是钾和钠,优选的羧酸是乙酸、己酸、辛酸、乳酸和2-乙基己酸;最优选的金属盐三聚催化剂是乙酸钾(可作为Polycat 46购自Air
Products和作为Catalyst LB购自Huntsman)和2-乙基己酸钾(可作为Dabco K15购自Air Products)。在本发明的方法中可以使用两种或更多种不同的三聚催化剂。
如果使用,三聚催化剂以用于制造基质A的多异氰酸酯的重量的最多3重量%,优选最多1重量%的量使用。
为了确保基质A的硬嵌段含量大于75%,选择用于制造基质A并具有500或更小的分子量和大于500的分子量的多异氰酸酯和异氰酸酯-反应性成分的量以使该材料的硬嵌段含量如上定义大于75%。硬嵌段含量优选为至少90%,最优选100%。
基质A可以发泡或未发泡。在制造这种发泡基质A时,使用可选自惰性发泡剂和反应性发泡剂的发泡剂。惰性发泡剂的实例是烷、氢氟烃、氢氯氟烃、可膨胀微珠和惰性气体,如空气、N2、CO2、CO、O2和He,反应性发泡剂的实例是偶氮二甲酰胺和水。也可以使用这些发泡剂的组合和/或混合物。水是最优选的发泡剂。所用发泡剂的量可广为变动并主要取决于所需密度。
用于制造基质A的异氰酸酯-反应性成分和多异氰酸酯的相对量可广为变化。通常,该指数为至少5。
除上述成分外,可以使用本领域中常用于制造包含许多氨基甲酸乙酯、脲和/或异氰脲酸酯基团的这样的材料的其它成分,如例如用于增强氨基甲酸乙酯形成的其它催化剂、表面活性剂、阻燃剂、着色剂、颜料、抗微生物剂、填料、内部脱模剂、泡孔稳定剂和开孔剂(cell-opening agent)。
在聚合材料B存在下制备基质A时,聚合材料B可以独立地或在已与用于制造基质A的一种或多种成分预混后添加到反应混合物中。
这在此类材料的制备中提供进一步的优点。在工业规模上,常常通过将多异氰酸酯、多元醇和/或聚胺和/或三聚催化剂和/或其它成分的独立料流送入混合器和/或反应器中来制造此类材料。由于聚合材料B可以与所有这些料流结合,可以控制料流比,从而改进混合性质和制造过程中的流变学。
在制造基质A时,发生一个或多个下列反应:多异氰酸酯和多元醇反应产生聚氨酯、多异氰酸酯和聚胺反应产生聚脲、多异氰酸酯和水反应产生CO2和聚脲以及多异氰酸酯三聚产生聚异氰脲酸酯。
多异氰酸酯和多元醇的反应是放热的并可以在环境条件下进行。如果需要,可以使用刺激氨基甲酸乙酯形成的催化剂和/或通过施加提高的温度,例如30-80 ℃来增强该反应。
多异氰酸酯与聚胺和/或水的反应是强放热的并且不要求加热或催化,尽管可以在略微提高的温度(例如最多50 ℃)下供应多异氰酸酯以确保流动性,和如果需要,可以施加热和/或催化剂。
三聚反应要求使用三聚催化剂。当三聚反应是唯一反应时,优选供热以确保50-100 ℃的温度。如果发生其它反应之一,仅需要三聚催化剂。其它反应的放热确保发生三聚反应。
用于制备基质A的反应通常在1分钟至2小时之间,优选在1分钟至1小时之间达到完成。
用于制备基质A的反应可以根据一步法、半预聚物法和预聚物法进行。该反应可以在开口容器中、在开模或闭模中或作为厚板法(slabstock process)(连续或分批块(batch block))进行。
包含所述基质A和聚合材料B以及所谓的材料C的所得材料是所谓的半互穿聚合物网络,其中聚合材料B在分子层面贯穿聚合物网络(其是基质A)(参见IUPAC
Compendium of Chemical Terminology, 第2版, 1997)。
可以通过搅拌反应混合物和/或通过降低材料C的尺寸来制造平均粒径为1微米-1厘米的微粒材料。
可以使用混合机、掺合机、挤出机和其它已知混合装置以任何已知方式进行反应混合物的搅拌。
可以以任何已知方式降低材料C的尺寸,例如通过切割、研磨、成丸、撕裂、粉碎、压碎、破碎、造粒、碾磨及其组合,直至获得平均粒径为1微米-1厘米,优选10微米-5毫米,最优选0.1-4毫米的微粒材料。这种尺寸降低法优选在环境条件或低温条件下进行1分钟至8小时,优选2分钟至2小时。
本发明的材料可以在其它材料中,如在砖、灰浆(mortars)、胶水(glues)、水泥、薄浆(grouts)、涂料、密封剂、石膏板、石膏、木板、用于建造房屋和其它建筑物的其它建筑构件中和在用于为此类材料提供相变性质的复合材料中和在运输容器中用作具有固-固相变的相变材料。
本发明的材料优选包含热固性材料形式的基质A。通过使用于制备基质A的多异氰酸酯和异氰酸酯-反应性成分反应(在确保两者至少之一具有大于2.1的平均官能度以提供交联的同时),制造这种热固性基质材料。如果制造聚异氰脲酸酯基质,由于异氰脲酸酯基团的形成,存在足够交联;如果使用二异氰酸酯,此类材料也是热固性的。
通过下列实施例例证本发明。
使用下列成分:
- MW为大约2000的聚氧乙烯二醇的单甲基醚;下文为MoPEG2000。
- 聚乙二醇DME 1000:分子量为大约1000的聚氧乙烯二醇的二甲基醚;下文为DME 1000。
- 聚乙二醇DME 2000:分子量为大约2000的聚氧乙烯二醇的二甲基醚;下文为DME 2000。
- 使用Suprasec 1306和Suprasec
2185作为多异氰酸酯。
Tm
= 熔融温度(℃)。
实施例1
聚合材料B的制备
如下制造聚合材料B1。将单官能成分置于配有搅拌器、热电偶和氮气吹扫的5升烧瓶容器中。在搅拌下缓慢添加多异氰酸酯(Suprasec 1306在50 ℃下预热)。将反应混合物加热至80 ℃。
使用Mettler DSC 823设备以3 ℃/分钟的加热速率测量相变性质。
进一步信息列在表1中。
表
1
聚合材料B | 所用单官能成分 | 所用多异氰酸酯 | 聚合材料B的MW | Tm, ℃ | ΔHm (J/g) |
1 | MoPEG 2000 | Suprasec 1306 | 4250 | 50.9 | 117.8 |
2 | DME 1000 | - | 1000 | 36.6 | 136.0 |
3 | DME 2000 | - | 2000 | 51.4 | 151.4 |
实施例2
通过将± 50 ℃的聚合材料B与水掺合,制备微粒材料。使这种掺合物冷却至± 35 ℃并在搅拌下加入一定量的Suprasec
2185,通过搅拌将该混合物再粉碎5分钟。将所得微粒材料在60 ℃的炉中放置2小时以除去未反应的水。
所得微粒材料具有1微米至1厘米的平均粒径。在表2中,给出成分量。
表
2
微粒材料 | 所用聚合材料B | 水量(基于100 pbw聚合材料B + 异氰酸酯的pbw) | 异氰酸酯:聚合材料B的重量比 |
1 | 1 | 30 | 1:3 |
2 | 2 | 25 | 1:3 |
3 | 3 | 20 | 1:3 |
使用Mettler DSC 823设备以3 ℃/分钟的加热速率测量微粒材料的相变性质。结果列在表3中。
微粒材料1、2和3在-10 ℃至+100 ℃的温度范围具有固-固相变。
表
3
微粒材料 | Tm, ℃ | ΔHm (J/g) |
1 | 49 | 65 |
2 | 34.5 | 54.9 |
3 | 50 | 75.4 |
Claims (6)
1.微粒材料,所述微粒材料具有1微米-1厘米的数均粒径、在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法(DSC)测得的固-固相变,并包含:
- 包含许多氨基甲酸乙酯和/或脲和/或异氰脲酸酯基团并具有大于75%的硬嵌段含量的基质材料(下面称作基质A);和
- 聚合材料,其1) 在-10 ℃至+100 ℃的温度范围内表现出通过差示扫描量热法(DSC)测得的相变,2) 与所述基质A一起形成半互穿网络,3) 具有大于700的数均分子量和4) 不具有能与异氰酸酯基团形成氨基甲酸乙酯、脲或异氰脲酸酯基团的基团(下面称作聚合材料 B);其中按重量计所述基质A与所述聚合材料B的相对量为10:90至75:25。
2.根据权利要求1的材料,其中基质A中的该硬嵌段含量为至少90%。
3.根据权利要求1-2的材料,其中聚合材料B包含占这种聚合材料B的重量的至少50重量%的氧化烯基团,其中至少85%的这些氧化烯基团是氧乙烯基团。
4.根据权利要求1-3的材料,其中聚合材料B表现出具有至少87 J/g的焓ΔHm的相变。
5.根据权利要求4的材料,其中ΔHm为至少90 J/g。
6.制备根据权利要求1-5的材料的方法,所述方法包括使用于制造基质A的成分在聚合材料B存在下反应,其中按重量计用于制造基质A的成分与聚合材料B的相对量使得所得基质A和聚合材料B的相对量为10:90至75:25,并产生具有1微米-1厘米的数均直径并包含所述基质A和材料B的微粒材料。
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