CN106232663B - 无溶剂的聚氨酯液体薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双组份组合物,所述双组份组合物包含聚合物‑多元醇、二醇增链剂、式(I)的醛亚胺、任选其它多元醇和第二组分中的二苯甲烷二异氰酸酯。所述组合物特别适合作为可手动施加的无溶剂液体薄膜用于涂布和/或密封地面或屋顶。其具有较长的开放时间,在宽的温度和湿度范围内迅速和无干扰的固化以及高的强度和耐候性。

Description

无溶剂的聚氨酯液体薄膜
技术领域
本发明涉及在室温下可以液体形式施用的反应性聚氨酯组合物,所述聚氨酯组合物特别可用作涂料以密封建筑物免于侵入的水。
背景技术
作为裂缝桥接涂料以密封建筑物免于侵入的水的可液体施用的反应性聚氨酯组合物是长期以来的现有技术;其被称为液体薄膜。相比于预先制备的聚合物幅材,液体薄膜提供更简单的施用,特别是在不平坦或几何形状复杂的表面的情况下,提供由于全面附着至基底带来的更好的后渗防护以及无缝铺设。相比于非反应性液体施用的体系(例如聚合物溶液、含水聚合物分散液或基于沥青的产品),其特征在于即使在低温条件下也具有高的强度和良好的弹性,不容易弄脏并且即使在静水的情况下也能持久密封。
为了可靠地保护建筑物免于侵入的水,经固化的液体薄膜在宽的温度范围内的裂缝桥接性能是重要的。为此,经固化的材料应当具有高的延展性,高的强度和良好的撕裂强度。相对低的弹性模量(E-模量)值在此情况下是有利的,因此在例如通过温度波动或建筑物振动而造成移动的情况下,薄膜中不会形成过大的应力,过大的应力可能造成薄膜与基底脱离或基底中的内聚破裂。对于不太耐压的基底(例如绝缘泡沫体),后者是特别关键的。
聚氨酯液体薄膜包括单组份和双组份体系。单组份聚氨酯液体薄膜借助于水分由外至内固化,因此需要相当长的时间以完全固化,特别是在厚层应用、干燥或水分限制进入的情况下,这不利于之后的工作过程。一方面为了提高其耐久性和另一方面为了降低粘度并且因此改进可加工性,市售产品还包含可观含量的挥发性有机溶剂。因此其具有气味强烈的可察觉的VOC排放和一定的收缩。
与此不同,双组份聚氨酯液体薄膜即使在高的固体含量下也具有相当低的粘度,因此可以容易地施用,并且即使在更大的层厚度下也可以迅速固化。但是其在固化中的反应对于水分和温度非常敏感。在高空气湿度下,特别是还有高的温度,当基材湿润或直接与水接触时,可能由于CO2的发展造成气泡形成,这使得涂料发泡并且影响其密封功能和耐用性;在温热条件下其显示出不足够的开放时间,而在低温条件下其非常缓慢地固化或者长期保持柔软和粘性。此外,现有技术的许多双组份产品还总是包含溶剂和/或挥发性异氰酸酯,因此出于环境保护和健康保护的原因是不利的。
发明内容
因此本发明的目的是提供不具有挥发性异氰酸酯的无溶剂无气味聚氨酯组合物,所述聚氨酯组合物以双组份液体薄膜的形式适用于建筑物密封并且具有长的组分耐久性,手动施用时出色的可加工性,在宽的温度和湿度范围内迅速和无干扰的固化以及良好的耐候性。
出人意料地发现,根据权利要求1所述的组合物实现所述目的。所述组合物不含溶剂、挥发性异氰酸酯例如TDI或IPDI和具有强烈气味的物质,并且其具有长的开放时间和很低的粘度,因此可以出色地手动施用。聚合物-多元醇、二醇增链剂和低气味至无气味的醛亚胺连同第二组分中的非挥发性MDI的组合能够实现很低的粘度和长的开放时间,优异的完全固化而几乎没有气泡形成,出色的机械性能,包括高强度和延展性和低的E-模量和固化材料的良好耐候稳定性。
特别出人意料的情况是,尽管包含高反应性MDI和二醇增链剂,组合物仍具有长的开放时间并且能基本上无气泡地固化并且还发展出极好的机械性能,虽然增塑性的醛留在组合物中。
还特别出人意料的是,通过聚合物-多元醇明显提高组合物的拉伸强度,其中E-模量仅略微升高、保持大致相同或甚至降低,这对于在不太耐压的基底(例如绝缘泡沫体)上的应用来说是特别有利的。
本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。
具体实施方式
本发明的主题是一种组合物,所述组合物由如下组成
第一组分,所述第一组分包含
–至少一种聚合物-多元醇,所述聚合物-多元醇为室温下呈固体的聚合物在室温下呈液体的聚醚多元醇中的分散体,
–至少一种二醇增链剂
–和任选其它多元醇;
和第二组分,所述第二组分包含二苯甲烷二异氰酸酯;
其中两种组分的至少一者额外包含至少一种式(I)的醛亚胺,
其中
A表示具有2至20个C原子的任选包含醚单元的(m+n)价烃基,
X表示O或N-R5
R1和R2相互独立地各自表示具有1至12个C原子的一价烃基,或一起表示具有4至12个C原子的二价烃基,其为具有5至8、优选6个C原子的任选取代的碳环的一部分;
R3表示氢原子或具有1至12个C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基;
R4表示具有6至20个C原子的任选包含醚单元或醛单元的一价烃基;
R5表示具有1至30个C原子的一价烃基,其任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、磺酸基或磺酸酯基,或式的基团;并且
m表示0或1并且n表示1或2或3,前提是m+n表示2或3。
“二醇增链剂”表示不为聚合物的有机二元醇。
“二苯甲烷二异氰酸酯”或缩写“MDI”表示二苯甲烷二异氰酸酯的所有异构形式及其任意混合物,特别是二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯、二苯甲烷-2,4'-二异氰酸酯和二苯甲烷-2,2'-二异氰酸酯。
本文的式中的虚线各自表示取代基和所属分子基团之间的键。
“伯羟基”表示键合至具有两个氢的C原子的OH-基团。
“伯氨基”表示键合至一个有机基团的NH2-基团,“仲氨基”表示键合至两个有机基团(其也可以是环的公共部分)的NH-基团。
在本文中术语“粘度”表示通过剪切应力和剪切率(速度梯度)之间的比例定义并且如DIN EN ISO 3219中所述确定的动态粘度或剪切粘度。
“分子量”在本文中被理解为分子的摩尔质量(以克/摩尔计)。“平均分子量”表示分子的低聚或聚合混合物的数均Mn,其通常通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标样确定。
“储存稳定的”或“可储存的”表示物质或组合物可以在室温下在合适的容器中保存较长时间,通常至少3个月至6个月和更久,而其应用性能或使用性能在储存过程中不会以与其使用相关的程度变化。
“室温”表示约23℃的温度。
组合物的第一组份包含至少一种聚合物-多元醇,所述聚合物-多元醇为室温下呈固体的聚合物在室温下呈液体的聚醚多元醇中的分散体。
固体聚合物优选具有最大5μm的平均粒径。平均粒径特别优选低于2μm、特别是在0.1至1μm的范围内。
合适的聚合物-多元醇为包含乙烯基单体的聚合物和/或共聚物的聚醚多元醇,所述乙烯基单体例如特别是丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸羟乙酯,以及聚脲或聚亚肼基二甲酰胺(PHD)(Polyhydrazodicarbonamide)或聚氨酯,其中两个相形成稳定的可储存的分散体,并且聚合物部分接枝至聚醚多元醇或者可以共价结合至聚醚多元醇。
优选地,聚合物-多元醇中的固体聚合物为丙烯腈和苯乙烯的共聚物(SAN)或聚脲或聚亚肼基二甲酰胺(PHD)或聚氨酯。所述聚合物-多元醇可特别容易制备并且可储存。非常特别优选的是SAN。其特别是疏水的,因此与异氰酸酯组合是有利的。
聚合物-多元醇的聚醚多元醇优选为通过环氧化物(Oxiranen)(特别是环氧乙烷和/或1,2-环氧丙烷)的借助于具有两个或更多个活性氢原子的起始剂分子的开环聚合制备的聚氧化亚烷基多元醇,所述起始剂分子特别是水,二醇例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇或聚丙二醇,或三元醇特别是甘油或1,1,1-三羟甲基丙烷,或糖醇特别是山梨糖醇(D-山梨醇),或双酚特别是双酚A,或胺特别是氨、乙二胺或苯胺,或其混合物。
特别优选的是聚氧化亚烷基多元醇,特别是聚氧化亚丙基多元醇或环氧乙烷封端的(“EO封端的”)聚氧化亚丙基多元醇。
聚合物-多元醇的聚醚多元醇优选具有在400至8000g/mol、特别是1000至6000g/mol范围内的分子量。
聚合物-多元醇的聚醚多元醇优选具有在1.75至3.5、特别是2.25至3.0范围内的平均OH-官能度。
最优选地,聚合物-多元醇的聚醚多元醇为分子量在1000至6000g/mol范围内的环氧乙烷封端的聚氧化亚丙基三元醇。所述聚合物-多元醇主要具有伯羟基,相对疏水并且具有大于2的OH-官能度,因此特别适合与异氰酸酯组合。
聚合物-多元醇可以由所述固体聚合物和所述聚醚多元醇的任意组合组成。
非常特别优选的聚合物-多元醇为包含SAN聚合物的分子量在1000至6000g/mol范围内的环氧乙烷封端的聚氧化亚丙基三元醇。
聚合物-多元醇优选具有在10至50重量%范围内的固体聚合物含量。
优选作为聚合物-多元醇的是主要用于制备聚氨酯软质泡沫的可市售获得的类型,特别是SAN-多元醇4003/1、4006/1/SC10、4006/1/SC15、4006/1/SC25、4010/1/SC10、4010/1/SC15、4010/1/SC25、4010/1/SC30或4010/1/SC40(全部来自BASF)、5027GT或5029GT(两者来自BayerMaterialScience)、HL106、HL108、HL109、HL120、HL400、HN360、HN370、HN380或NC 700(全部来自Dow)、SP27-25、SP30-15、SP30-45、SP37-25、SP42-15、SP44-10或MD22-40(全部来自Shell),以及PHD-多元醇5028GT(来自BayerMaterialScience)。
其中特别优选的是SAN-多元醇,特别是所述市售获得的类型。
组合物的第一组份还包含至少一种二醇增链剂。
优选地,二醇增链剂为分子量在60至200g/mol范围内的脂族或脂环族二元醇。
优选地,二醇增链剂包含至少一个伯羟基。
合适的二醇增链剂选自1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,2-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-1,4-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,6-己二醇、1,2-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-辛二醇、3,6-辛二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,7-二甲基-3,6-辛二醇、1,4-环己二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇和二丙二醇。
其中特别优选的是室温下呈液体的具有伯羟基的类型,特别是1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或二乙二醇。
最优选作为二醇增链剂的是1,4-丁二醇。
二醇增链剂在组合物中优选以一定量存在,使得20%至80%、优选30%至70%的存在的异氰酸酯基团可以通过二醇增链剂交联。
组合物的第一组份包含任选其它多元醇。
适合作为其它多元醇的特别是如下这些:
-聚氧化亚烷基多元醇,也被称为聚醚多元醇,其为环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物,可能情况下借助于具有两个或更多个活性氢原子的起始剂分子聚合。特别合适的是环氧乙烷封端的聚氧化亚丙基多元醇。
-聚酯多元醇,特别是得自羟基羧酸的缩聚的聚酯多元醇,或特别是通过二元至三元(特别是二元)醇与有机二羧酸或三羧酸(特别是二羧酸)或其酸酐或酯制备的聚酯多元醇,所述二元至三元醇例如为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,12-羟基硬脂醇、1,4-环己烷二甲醇、二聚脂肪酸二醇(二聚二醇)、羟基特戊酸新戊二醇酯、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷或上述醇的混合物,所述有机二羧酸或三羧酸或其酸酐或酯例如特别是琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二酸二甲基酯、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐或上述酸的混合物,以及由内酯和起始剂制备的聚酯多元醇,所述内酯例如特别是ε-己内酯,所述起始剂例如是上述二元醇或三元醇。
特别合适的聚酯多元醇为聚酯二醇。
-聚碳酸酯多元醇,如通过例如上述(为了构建聚酯多元醇所使用的)醇与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或碳酰氯的反应获得的那些。
-带有至少两个羟基的嵌段共聚物,所述嵌段共聚物具有至少两个不同的具有上述类型的聚醚、聚酯和/或聚碳酸酯结构的嵌段,特别是聚醚聚酯多元醇。
-聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇。
-多羟基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,特别是蓖麻油;或者通过天然脂肪和油的化学改性获得的(所谓的油脂化学的)多元醇,例如通过不饱和油的环氧化和之后的用羧酸或醇开环获得的环氧聚酯或环氧聚醚,或通过不饱和油的加氢甲酰化和氢化获得的多元醇;或由天然脂肪和油通过分解过程(例如醇解或臭氧分解)和所获得的分解产物或其衍生物的之后的化学键接(例如通过酯交换或二聚)获得的多元醇。天然脂肪和油的合适的分解产物特别是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯,特别是甲基酯(FAME),所述甲基酯(FAME)可以例如通过加氢甲酰化和氢化衍生成羟基脂肪酸酯。
-聚烃多元醇,也被称为低聚烃醇,例如多羟基官能的聚烯烃、聚异丁烯、聚异戊二烯;多羟基官能的乙烯-丙烯-共聚物、乙烯-丁烯-共聚物或乙烯-丙烯-二烯-共聚物,例如由Kraton Polymers公司制备的那些;多羟基官能的二烯(特别是1,3-丁二烯)聚合物,所述聚合物特别也可以通过阴离子聚合制备;多羟基官能的二烯(例如1,3-丁二烯或二烯混合物)和乙烯基单体(例如苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、异丁烯和异戊二烯)的共聚物,例如多羟基官能的丙烯腈/丁二烯-共聚物,例如可以通过环氧化物或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/丁二烯-共聚物(例如以名称(早先的)CTBN和CTBNX和ETBN从德国Nanoresins AG或Emerald Performance Materials LLC市售获得)制备的那些;以及氢化的多羟基官能的二烯聚合物或共聚物。
所述多元醇优选具有在400至8000g/mol、特别是1000至6000g/mol范围内的平均分子量,和在1.6至4范围内的平均OH-官能度。
优选地,组合物包含至少一种其它多元醇,所述其它多元醇为聚醚多元醇或聚(甲基)丙烯酸酯多元醇或多羟基官能的脂肪或油。
特别优选地,组合物包含环氧乙烷封端的聚氧化亚丙基二元醇或三元醇和/或蓖麻油作为其它多元醇。
来自聚合物-多元醇的固体聚合物的份额优选在5至30重量%、特别是8至25重量%的范围内,以聚合物-多元醇和任选存在的其它多元醇的总和计。这样的组合物具有良好的可加工性和高强度。
组合物的第二组分包含二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。优选作为MDI的是二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(4,4'-MDI)、二苯甲烷-2,4'-二异氰酸酯(2,4'-MDI)和/或二苯甲烷-2,2'-二异氰酸酯(2,2'-MDI)。特别优选的是4,4'-MDI。由此实现特别高的强度。
优选地,第二组分具有在20至100重量%、特别优选40至100重量%、特别是60至100重量%范围内的单体二苯甲烷二异氰酸酯含量。
MDI优选以具有高4,4'-MDI含量的在室温下为液体的形式存在。所谓的“液体MDI”表示通过部分化学改性(特别是碳二亚胺化或形成脲酮亚胺或与多元醇形成加合物)液化的4,4'-MDI,或通过混合特意造成的或通过制备方法导致的4,4'-MDI与其它MDI-异构体(2,4'-MDI和/或2,2'-MDI)、MDI-低聚物或MDI-同系物的混合物。
优选的是具有提高的2,4'-MDI份额的单体MDI类型,例如市售获得的产品2424(来自Bayer MaterialScience)或MI(来自BASF),还有单体MDI和MDI同系物的具有低同系物份额的混合物,例如市售获得的产品VL50(来自Bayer MaterialScience)或M 2940(来自Dow),还有部分碳二亚胺化的4,4'-MDI,例如市售获得的产品CD(来自Bayer MaterialScience)、MM 103(来自BASF)、M 143或M 309(两者来自Dow)、2020或2388(两者来自Huntsman),以及还有按比例与多元醇或多官能醇(例如三羟甲基丙烷)加合的MDI类型,所谓的准预聚物,例如市售获得的产品VH20N、E21、E210(全部来自BayerMaterialScience)、MP 102(来自BASF)、EchelonTM MP 107、EchelonTM MP106或EchelonTM MP 102(全部来自Dow)。这些准预聚物的异氰酸酯含量优选在10至30重量%、特别是15至28重量%的范围内。
特别优选地,MDI以部分碳二亚胺化的4,4'-MDI的形式和/或按比例与多元醇或多官能醇加合的4,4'-MDI的形式存在。
优选地,组合物的第二组分具有在10至33.6重量%、特别优选15至33.6重量%、特别是20至33.6重量%范围内的异氰酸酯含量。这样的第二组分通常具有很低的粘度并且可以良好地稀释第一组份,因此组合物非常容易加工。
组合物还包含至少一种式(I)的醛亚胺。
优选地,A表示选自如下的基团:2-甲基-1,5-亚戊基;1,6-亚己基;2,2(4),4-三甲基-1,6-六亚甲基;1,8-亚辛基;1,10-亚癸基;1,12-亚十二烷基;(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3;1,3-亚环己基-双(亚甲基);1,4-亚环己基-双(亚甲基);1,3-亚苯基-双(亚甲基);2-和/或4-甲基-1,3-亚环己基;3-氧杂-1,5-亚戊基;3,6-二氧杂-1,8-亚辛基;4,7-二氧杂-1,10-亚癸基;分子量在170至450g/mol范围内的α,ω-聚氧化亚丙基;和平均分子量在330至450g/mol范围内的三羟甲基丙烷起始的三(ω-聚氧化亚丙基)。
特别优选地,A表示1,6-亚己基;(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3;3-氧杂-1,5-亚戊基;平均分子量为约200g/mol的α,ω-聚氧化亚丙基或平均分子量为约390g/mol的三羟甲基丙烷起始的三(ω-聚氧化亚丙基)。
最优选地,A表示1,6-亚己基或(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3。通过1,6-亚己基实现特别高的强度并且通过(1,5,5-三甲基环己烷-1-基)甲烷-1,3实现特别长的开放时间。
R1和R2优选各自表示甲基。
R3优选表示氢。
R4优选表示具有11至20个C原子的直链烷基,特别是具有11个C原子的直链烷基。
所述醛亚胺在水解活化和用异氰酸酯交联之前、之中和之后实质上无气味。
优选地,m表示0并且n表示2或3,特别是2。
对于m表示1的情况,n优选表示1。
对于m表示1的情况,X优选表示O。
式(I)的醛亚胺可特别通过至少一种式(II)的伯胺与至少一种式(III)的醛的缩合获得。
在式(II)和(III)中m、n、A、X、R1、R2、R3和R4具有上述含义。
对于所述缩合反应,以式(II)的胺的伯氨基计,式(III)的醛优选以化学计量比或超化学计量比使用。有利地在15至120℃范围内的温度下,任选在溶剂的存在下或不使用溶剂进行所述反应。优选例如借助合适的溶剂共沸除去释放的水,或者通过施加真空直接从反应混合物中除去释放的水。
合适的式(II)的胺为脂族、脂环族和芳族的胺,特别是如下这些:
-氨基醇,例如特别是2-氨基乙醇、2-氨基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、4-氨基-2-丁醇、2-氨基-2-甲基丙醇、5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、7-氨基-1-庚醇、8-氨基-1-辛醇、10-氨基-1-癸醇、12-氨基-1-十二烷醇、4-(2-氨基乙基)-2-羟基乙基苯、3-氨基甲基-3,5,5-三甲基-环己醇、带有伯氨基的二醇衍生物,例如二乙二醇、二丙二醇、二丁二醇和这些二醇的更高级的低聚物,特别是2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)乙醇或得自二醇的单次氰乙基化和随后的氢化的产物,特别是3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺或3-(6-羟基乙氧基)丙胺;
-伯仲胺,例如特别是N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-丁基-1,2-乙二胺、N-己基-1,2-乙二胺、N-(2-乙基己基)-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、4-氨基甲基-哌啶、3-(4-氨基丁基)-哌啶、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-己基-1,3-丙二胺、N-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、N-十二烷基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、3-甲基氨基-1-戊胺、3-乙基氨基-1-戊胺、3-丁基氨基-1-戊胺、3-己基氨基-1-戊胺、3-(2-乙基己基)氨基-1-戊胺、3-十二烷基氨基-1-戊胺、3-环己基氨基-1-戊胺、二亚乙基三胺(DETA)、二亚丙基三胺(DPTA)、N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺(N3-胺)、双-六亚甲基三胺(BHMT)、N3-(3-氨基戊基)-1,3-戊二胺、N5-(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺或N5-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺;
-伯二胺和伯三胺,例如特别是乙二胺、1,2-和1,3-丙二胺、2-甲基-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丁二胺、1,4-丁二胺、1,3-戊二胺(DAMP)、1,5-戊二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD)、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11-新二胺)、1,6-己二胺、2,5-二甲基-1,6-己二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺(TMD)、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,2-、1,3-和1,4-二氨基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基-5-甲基环己基)甲烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(=异佛尔酮二胺)、2-和4-甲基-1,3-二氨基环己烷及其混合物、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、2,5(2,6)-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷(NBDA)、3(4),8(9)-双(氨基甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷、1,4-二氨基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDA)、1,8-薄荷烷二胺、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、1,3-双(氨基甲基)苯,1,4-双(氨基甲基)苯,双(2-氨基乙基)醚、3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺、4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺、5,8-二氧杂十二烷-3,10-二胺、4,7,10-三氧杂十三烷-1,13-二胺,特别可以RFD-270(来自Huntsman)获得的来自1,4-二羟甲基环己烷的丙氧基化和之后的胺化的含醚基团的脂环族二胺,例如可以商标名(来自Huntsman)、Polyetheramine(来自BASF)和PC(来自Nitroil)市售获得的平均分子量在200至500g/mol范围内的聚氧化亚烷基胺,其特征在于它们带有2-氨基丙基-或2-氨基丁基端基,特别是D-230、D-400、XTJ-582、HK-511,T-403或XTJ-566(全部来自Huntsman),或来自BASF和Nitroil的与其相似的类型;
-芳族多胺,例如特别是1,3-苯二胺、1,4-苯二胺、4,4'-、2,4'和2,2'-二氨基二苯甲烷、2,4-和2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基-2,4-和-2,6-甲苯二胺的混合物(DETDA)、3,5-二甲基硫代-2,4-和-2,6-甲苯二胺、3,3',5,5'-四乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(M-DEA)、3,3'-二异丙基-5,5'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷(M-MIPA)或3,3',5,5'-四异丙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(M-DIPA)。
优选的式(II)的胺选自1,5-二氨基-2-甲基戊烷、1,6-己二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,8-辛二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-双(氨基甲基)苯、2-和/或4-甲基-1,3-二氨基环己烷、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺和平均分子量在200至500g/mol范围内的聚氧化亚丙基胺,特别是D-230、D-400和T-403。
其中优选的是1,6-己二胺、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、平均分子量为约230g/mol的聚氧化亚丙基二胺,和平均分子量为约440g/mol的聚氧化亚丙基三胺。
最优选的是1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷。
特别合适的式(III)的醛为2,2-二甲基-3-月桂酰氧基丙醛。
合适的式(I)的醛亚胺特别选自N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-六亚甲基-1,6-二胺、N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺、N-2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基-2-(2-氨基乙氧基)乙醇、平均分子量在710至810g/mol范围内的N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)聚氧化亚丙基二胺和平均分子量在1190至1290g/mol范围内的N,N',N”-三(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)聚氧化亚丙基三胺。
特别合适的式(I)的醛亚胺为N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-六亚甲基-1,6-二胺和/或N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺。使用所述醛亚胺获得具有极高强度的组合物。
使用N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-六亚甲基-1,6-二胺有利于获得特别高的强度,和使用N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺获得特别长的开放时间。
式(I)的醛亚胺可以作为第一组份的成分或作为第二组分的成分或存在于两种组分中。其优选为第一组份的成分。
对于m表示1的情况,式(I)的醛亚胺为第一组份的成分或者以与MDI已经反应的形式存在于第二组分中,特别如下式所示:
式(I)的醛亚胺在组合物中优选以这样的量存在,使得5%至50%,优选10%至30%的存在的异氰酸酯基团可以通过式(I)的醛亚胺交联。
组合物优选额外包含至少一种用于羟基与异氰酸酯基团反应的催化剂。
适合于此的是有机锡(IV)化合物,例如特别是二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二丁基二氯化锡、双乙酰丙酮酸二丁基锡或二月桂酸二辛基锡。
但是优选的是铁(III)、铋(III)和锆(IV)的化合物,特别优选铁(III)、铋(III)和锆(IV)的络合化合物。所述络合化合物可根据已知方法从例如氧化铁(III)、氧化铋(III)或氧化锆(IV)出发制得。通过所述络合化合物,组合物迅速固化成具有高强度的非粘性材料而基本上无气泡形成。
特别优选地,组合物的两种组分的至少一者包含锆(IV)化合物,特别是锆(IV)络合化合物。使用锆(IV)化合物作为催化剂,组合物具有长的适用期并且迅速固化。
铁(III)、铋(III)或锆(IV)的络合化合物的合适的配体特别为
-醇盐,特别是甲醇盐、乙醇盐、丙醇盐、异丙醇盐、丁醇盐、叔丁醇盐、异丁醇盐、戊醇盐、新戊醇盐、己醇盐或辛醇盐;
-羧酸酯,特别是甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、异丁酸酯、戊酸酯、己酸酯、环己酸酯、庚酸酯、辛酸酯、2-乙基己酸酯、壬酸酯、癸酸酯、新癸酸酯、十一烷酸酯、十二烷酸酯、乳酸酯、油酸酯、柠檬酸酯、苯甲酸酯、水杨酸酯或乙酸苯酯;
-1,3-二酮化物,特别是乙酰丙酮化物(2,4-戊二酮化物)、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮化物、1,3-二苯基-1,3-丙二酮化物(二苯甲酰基甲烷化物(Dibenzoylmethanat))、1-苯基-1,3-丁二酮化物或2-乙酰基环己酮化物;
-羟基喹啉盐;
-1,3-酮酸酯化物(Ketoesterate),特别是乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙基-2-甲基乙酰乙酸酯、乙基-2-乙基乙酰乙酸酯、乙基-2-己基乙酰乙酸酯、乙基-2-苯基乙酰乙酸酯、乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙基-3-氧-戊酸酯、乙基-3-氧-己酸酯和2-氧-环己烷羧酸乙酯化物;和
-1,3-酮酰胺化物(Ketoamidate),特别是N,N-二乙基-3-氧-丁酰胺化物、N,N-二丁基-3-氧-丁酰胺化物、N,N-双(2-乙基己基)-3-氧-丁酰胺化物、N,N-双(2-甲氧基乙基)-3-氧-丁酰胺化物、N,N-二丁基-3-氧-庚酰胺化物、N,N-双(2-甲氧基乙基)-3-氧-庚酰胺化物、N,N-双(2-乙基己基)-2-氧-环戊烷甲酰胺化物、N,N-二丁基-3-氧-3-苯基丙酰胺化物、N,N-双(2-甲氧基乙基)-3-氧-3-苯基丙酰胺化物或N-聚氧化亚烷基-1,3-酮酰胺化物例如特别是具有一个、两个或三个氨基和至多5000g/mol的分子量的聚氧化亚烷基胺的乙酰胺化物,特别是可从Huntsman以商标名获得的类型SD-231、SD-401、SD-2001、ST-404、D-230、D-400、D-2000、T-403、M-600和XTJ-581。
特别优选的锆(IV)络合化合物选自四(乙酸)锆(IV)、四(辛酸)锆(IV)、四(2-乙基己酸)锆(IV)、四(新癸酸)锆(IV)、四(乙酰丙酮)锆(IV)、四(1,3-二苯基丙烷-1,3-二酮)锆(IV)、四(乙基乙酰乙酸)锆(IV)、四(N,N-二乙基-3-氧-丁酰胺)锆(IV)和具有不同所述配体的锆(IV)络合化合物。
用于羟基与异氰酸酯基团反应的催化剂可以作为第一组份的成分和/或作为第二组分的成分存在。其优选为第一组份的成分。
组合物优选额外包含至少一种用于醛亚胺的水解的催化剂。特别适合于此的是有机酸,特别是羧酸例如苯甲酸、水杨酸或2-硝基苯甲酸,有机羧酸酐例如邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐和六氢甲基邻苯二甲酸酐,有机羧酸的甲硅烷基酯,有机磺酸例如甲磺酸、对甲苯磺酸或4-十二烷基苯磺酸,磺酸酯,其它有机或无机酸,或上述酸和酸酯的混合物。特别优选的是羧酸,特别是芳族羧酸例如苯甲酸、2-硝基苯甲酸,特别是水杨酸。
用于醛亚胺的水解的催化剂优选为第一组份的成分。
组合物优选额外包含聚氨酯液体薄膜常用的其它掺加剂。特别可以存在如下助剂和掺加剂:
-无机和有机填料,特别是任选涂布有脂肪酸、特别是硬脂酸酯的研磨或沉淀的碳酸钙,重晶石(沉晶石),石英粉,石英砂,白云石,硅灰石,高岭土,煅烧高岭土,层状硅酸盐例如云母或滑石,沸石,氢氧化铝,氢氧化镁,二氧化硅(包括来自热解过程的高分散性二氧化硅),水泥,石膏,飞灰,工业制得的炭黑,石墨,金属粉末例如铝、铜、铁、银或钢,PVC-粉末或空心球;
-纤维,特别是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、塑料纤维,例如聚酰胺纤维或聚乙烯纤维或天然纤维,例如羊毛、纤维素、大麻或剑麻;
-染料;
-无机或有机颜料,例如二氧化钛、氧化铬或氧化铁;
-其它催化剂,所述催化剂促进异氰酸酯基团的反应,特别是锌、镁、铬、钴、铜、镍、钼、铅、镉、汞、锑、钒、钛和钾的化合物,特别是乙酸锌(II)、2-乙基己酸锌(II)、月桂酸锌(II)、乙酰丙酮锌(II)、2-乙基己酸钴(II)、2-乙基己酸铜(II)、环烷酸镍(II)、乳酸铝、油酸铝、双-(乙基乙酰乙酸)二异丙氧基钛和乙酸钾;包含叔氨基的化合物,特别是2,2'-二吗啉代二乙醚、N-乙基-二异丙基胺、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺、五甲基亚烷基三胺及其更高级的同系物、双-(N,N-二乙基氨基乙基)-己二酸、三-(3-二甲基氨基丙基)胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、N-烷基吗啉、N,N'-二甲基哌嗪;含氮芳族化合物例如4-二甲基氨基-吡啶、N-甲基咪唑、N-乙烯基咪唑或1,2-二甲基咪唑;有机铵化合物例如苯甲基三甲基氢氧化铵或烷氧化叔胺;所谓的“延迟作用”催化剂,其为已知金属催化剂或胺催化剂的改性形式;以及所述化合物的组合,特别是金属化合物和叔胺的组合;
-添加剂例如特别是润湿剂,流平剂,消泡剂,排气剂,针对氧化、热、光和紫外线的稳定剂,杀生物剂,干燥剂例如特别是分子筛粉末,增粘剂例如特别是有机烷氧基硅烷,流变学改性剂例如特别是层状硅酸盐,蓖麻油的衍生物,氢化蓖麻油,聚酰胺,聚酰胺蜡,聚氨酯,脲化合物,热解二氧化硅,或疏水改性的聚氧化乙烯;
-增塑剂,特别是邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、柠檬酸酯、苯甲酸酯、邻-环己烷二羧酸的二酯、乙酰化甘油或单甘油酯,或烃树脂;
-阻燃物质,特别是上文所述的填料氢氧化铝和氢氧化镁,以及特别是有机磷酸酯,例如特别是磷酸三乙基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸三苯基酯、二苯基甲苯基磷酸酯、异癸基二苯基磷酸酯、三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三(氯异丙基)磷酸酯、三(氯丙基)磷酸酯、异丙基化三苯基磷酸酯、不同异丙基化程度的单-、双-和三(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)、双酚-A-双(二苯基磷酸酯)或聚磷酸铵,三聚氰胺和三聚氰胺衍生物如磷酸酯或异氰脲酸酯,膨胀石墨,硼酸锌或三氧化锑。
所述掺加剂可以作为第一或第二组份的成分存在。与异氰酸酯基团有反应性的物质优选为第一组份的成分。可以合意的是,某些成分在被混入各个组份之前进行化学或物理干燥。
所述组合物优选基本上不含易挥发性溶剂。特别地,组合物包含最多1重量%、优选最多0.5重量%的易挥发性溶剂,特别优选完全不含易挥发性溶剂。“易挥发性溶剂”在此表示在293.14K的温度下的蒸气压为至少0.01kPa的液体有机化合物,其对异氰酸酯不具有反应性。
优选地,组合物包含至少一种无机填料。
在所述组合物中,对异氰酸酯基团有反应性的基团(例如特别是羟基、伯氨基和仲氨基和醛亚氨基)与异氰酸酯基团的比例合适地在0.5至1.1的范围内,优选在0.7至1.05的范围内,特别优选在0.8至1.0的范围内,尤其是约0.95。
优选的第一组份包含
–至少一种聚合物-多元醇,
–至少一种二醇增链剂,
–至少一种式(I)的醛亚胺,和
–任选其它多元醇,
其中来自聚合物-多元醇中的固体聚合物的份额在5至30重量%、特别是8至25重量%的范围内,以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计。
在此,聚合物-多元醇、二醇增链剂、式(I)的醛亚胺和其它多元醇以一定量存在,使得其对异氰酸酯有反应性的基团的总数中的
–10%至50%、特别是20%至40%源自聚合物-多元醇和任选存在的其它多元醇,
–20%至80%、特别是40%至70%源自二醇增链剂,和
–5%至50%、特别是10%至30%源自式(I)的醛亚胺。
组合物的第一组份优选具有在1至6Pa·s、优选1至4Pa·s范围内的25℃下的粘度。
组合物的第一和第二组份彼此分开地制得。各个组份的成分在排除水分的情况下彼此混合,从而形成宏观上均匀的液体。每种组份保存在分离的隔绝水分的容器中。合适的容器特别是桶、箱、提筒、斗、罐、袋、筒或瓶。组份是储存稳定的,亦即其在使用之前可以在各自的容器中保存数月至一年和更久,而其性能不会以与其使用相关的程度变化。
为了使用所述组合物,紧接着施用之前或者在施用过程中彼此混合两种组份。优选选择混合比例,使得对异氰酸酯有反应性的基团与异氰酸酯基团存在如上所述的合适的比例。以重量份计,第一和第二组份之间的混合比例通常在约1:1至20:1,特别是2:1至10:1的范围内。
通过合适的搅拌器(例如双螺杆混合机)进行两种组分的混合,其中合适地以正确的混合比例预先调配各个组分。同样有可能借助于双组份计量装置通过组分的静态或动态混合进行连续机械加工。在混合时应注意,尽可能均匀地混合两种组分。当混合不充分时,出现与有利的混合比例的局部偏离,这可能造成机械性能的劣化和/或气泡形成。如果在施用之前进行混合,必须注意在组分的混合和施用之间不能停留过多的时间,因为这样会造成干扰,例如较差的流动或延缓地或不完全地与基材形成粘附。混合特别在环境温度下进行,所述环境温度通常在约5至50℃,优选约10至35℃的范围内。
随着混合两种组份开始通过化学反应固化。存在的羟基和伯氨基和仲氨基与存在的异氰酸酯基团反应。一旦与水分接触,醛亚氨基与存在的异氰酸酯基团反应。醛亚氨基水解所需的水在此可以至少部分地存在于组合物中,或者以环境中的水分的形式(特别是以空气水分或基材水分的形式)从外部扩散至经混合的组合物中。过量的异氰酸酯基团与存在的水分反应。所述反应的结果是组合物固化成固体材料。所述过程也被称为交联。在固化的过程中和之后,由醛亚氨基释放的醛保留在组合物中,其在材料中作为无味的物质发挥一定的增塑作用。由于其在组合物中出色的相容性,其完全不具有分离或迁移的趋势。
本发明还涉及由如上所述的组合物在混合两种组分及其固化之后获得的经固化的组合物。
在施用时,新鲜混合的仍为液体的组合物在其开放时间内以涂料的形式施加至水平或略微倾斜的平面上,通常将其浇注在基材上然后例如借助于辊子、尺、抹刀或刮刀使其平面分布直至达到希望的层厚度。
“开放时间”或“适用期(Topfzeit)”表示组份的混合和组合物的适合加工的状态结束之间的时间间隔。适用期结束的典型量度是粘度加倍。
优选地,在混合一分钟之后组合物具有在0.5至2Pa·s、优选0.5至1.5Pa·s范围内的25℃下的粘度。因此所述组合物可以以液体薄膜的形式极好地加工。所述组合物优选是自流平的,即其在通过辊子、抹刀、钉辊等加工之后自动流动成平坦表面。
在工作过程中,通常施涂0.5至3mm,特别是1.0至2.5mm范围内的层厚度。
组合物可以施用在不同基材上,其中其在固化时形成具有静态和动态裂缝桥接的弹性层。组合物保护基底免于水、防冻盐、酸、碱、油、汽油等的侵入并且免于腐蚀和磨损,并且还可以用于提升美感。
所述组合物可以以一个或多个层施涂。通常以单层施涂。在所述组合物上可以施涂一个或多个覆盖涂层。作为最上层或最后层,优选施加密封料。
“密封料”在此表示透明或着色的高品质涂料,其作为最上薄层施加在涂层上。密封料保护和改良其表面并且密封其孔。干燥状态下的通常的层厚度在0.03至0.3mm的范围内。
密封料还提供针对紫外线、氧化或微生物生长的额外保护,提供美学设计可能性,保护涂层免于机械损害和/或避免弄脏和/或用于固定撒入的集料。
可以紧接着施用之后在组合物中撒入集料(例如特别是石英砂)。为此,在平面施用的但是仍为液体的组合物中播撒石英砂,使得石英砂在固化之后至少部分地附着或嵌入经固化的组合物。可以使用过量或限定量的石英砂进行撒布。当撒砂过量时,在固化之后除去未附着至组合物的砂。
所述组合物可以用于保护地板,特别是作为阳台、露台、广场、桥梁、屋顶停车场的涂料,或用于密封屋顶,特别是平面屋顶或略微倾斜的屋顶平面或屋顶花园,或在建筑的内部(例如在蓄水池或厨房的瓷砖或陶瓷板的下方)用于防水密封,或作为厨房、工业建筑或制造区域中的地板覆面,作为所有类型的收集槽、通道、井道、废水处理装置中的密封件,以及作为空腔密封的浇铸料,作为填缝剂或作为例如用于管的保护涂料。其也可以出于修复目的用作例如未密封屋顶膜或不再适用的地板覆面的密封剂或涂料,或特别是用作高反应性喷射密封剂的修复料。
一个优选的用途是用在地板涂料体系中,所述地板涂料体系包含
-任选地,底漆和/或底涂剂和/或修复料或找平料,
-至少一个所述组合物的层,其中在所述层中可以撒布限定量或过量的石英砂或其它集料,
-任选地,覆盖涂层,在所述覆盖涂层中可以撒布限定量或过量的石英砂或其它集料,和
-密封料。
优选地,在所述层之一中撒布石英砂。
这样一种地板涂料体系特别适合于可踩踏地板,例如屋顶停车场、阳台、露台或桥梁。
另一个优选的用途是用在屋顶密封体系中,所述屋顶密封体系包含
-任选地,底漆和/或底涂剂和/或修复料或找平料,
-至少一个层厚度为0.5至5mm的所述组合物的层,
-任选地,覆盖涂层,和
-任选地,密封料。
这样一种屋顶密封体系特别适合于密封平坦或略微倾斜的屋顶并且用于修复所有类型的现有但是受损的屋顶密封层。
可以施用组合物于其上的合适的基材特别是
-混凝土、轻质混凝土、砂浆、砖、瓦、屋顶瓦、石板、石膏、硬石膏或天然石材例如花岗石或大理石;
-基于PCC(聚合物改性的水泥砂浆)或ECC(环氧树脂改性的水泥砂浆)的修复料或找平料;
-金属和合金,例如铝、铜、铁、钢、有色金属,包括经表面精整的金属和合金,例如镀锌或镀铬的金属;
-沥青或柏油;
-塑料,例如PVC、ABS、PC、PA、聚酯、PMMA、SAN、环氧树脂、酚醛树脂、PUR、POM、PO、PE、PP、EPM或EPDM,各自是未处理或经由等离子体、电晕或火焰进行表面处理的;特别是PVC、PO(FPO、TPO)或EPDM薄膜;
-特别是由EPS、XPS、PUR、PIR、石棉、玻璃棉或发泡玻璃(泡沫玻璃)制成的绝缘泡沫体;
-涂布的基材,例如涂漆的瓷砖、涂覆的混凝土或涂布粉末的金属。
基材可以在需要时在施用组合物之前进行预处理,例如通过物理和/或化学清洁方法,例如打磨、喷砂、喷丸、刷、抽吸或吹扫、高压或超高压喷水和/或用清洁剂或溶剂处理和/或施加增粘剂、增粘剂溶液或底漆。
在施用和固化时形成用根据本发明的组合物密封或涂布的制品。制品特别是建筑物,特别是地上建筑或地下建筑的建筑物,或工业制造的商品,例如管。
所述组合物的特征在于有利的性能。其不含溶剂并且低气味并且不含挥发性单体异氰酸酯。由于其低粘度和长的开放时间,其可以出色地手动加工并且作为平面涂料完全流平。其在宽的温度和湿度范围内迅速并且无干扰地固化,其中形成具有高的强度、延展性和撕裂强度以及适中的E-模量的弹性材料,并且其具有出色的耐候性。因此,所述组合物特别适合作为液体薄膜用于密封建筑物的地板和屋顶或者用于修复密封膜和喷射涂层。
实施例
下文描述实施例,所述实施例更详细地解释本发明。本发明当然不限于所描述的实施例。
1.使用的市售物质:
2.使用的醛亚胺:
借助滴定(使用乙酸中的0.1N HClO4,以结晶紫为指示剂)确定胺含量(游离氨基和封闭氨基(包括醛亚氨基)的总含量)并且用mmol N/g表示。
醛亚胺-1:N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺
在圆底烧瓶中在氮气氛下预置598g(2.1mol)2,2-二甲基-3-月桂酰氧基丙醛。伴随搅拌加入170.3g(1mol)3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺(来自Evonik的IPD),然后在80℃和10mbar真空下除去挥发性成分。获得732g胺含量为2.73mmol N/g的几乎无色的液体,这对应于约367g/Eq的计算的当量重量。
醛亚胺-2:N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-六亚甲基-1,6-二胺
如同对于醛亚胺-1所述的,使622g(2.2mol)2,2-二甲基-3-月桂酰氧基-丙醛和166.0g(1mol)六亚甲基-1,6-二胺溶液(在水中70重量%)反应。获得702g胺含量为2.98mmol N/g的几乎无色的液体,这对应于约336g/Eq的计算的当量重量。
3.聚氨酯液体薄膜的制备
对于每种聚氨酯薄膜,在排除水分的情况下通过离心混合器(SpeedMixerTM DAC150,FlackTek Inc.)将表1至6中给出的第一组份(“组份1”)的成分以给定的量(以重量份表示)加工成均匀液体并且保存。然后向第一组份中加入表1至6中给出的量的第二组份并且在排除水分的情况下通过离心混合器加工两种组份3分钟形成均匀液体,并且立即进行如下测试:
粘度在恒温锥板式粘度计Rheotec RC30(锥直径50mm,锥角1°,锥尖-板的距离0.05mm,剪切速度10s-1)上进行测量。
适用期以如下方式确定:使用抹刀以规则时间间隔移动20克混合的液体薄膜。当根据感觉液体薄膜首次变得过稠而无法令人满意地加工时,读取适用期。
铺展度以如下方式确定:紧接着混合两种组份之后将80g混合的液体薄膜浇注在PTFE涂布薄膜上,并且在24h之后测量组合物的平均直径。
为了确定机械性能,将液体薄膜浇注在PTFE涂布的薄膜上形成2mm厚的膜,在标准气候下储存所述膜14天,从膜中冲压长度为75mm、杆长度为30mm并且杆宽度为4mm的哑铃形样品,并且根据DIN EN 53504在200mm/min的拉伸速度下检测拉伸强度(断裂力)、断裂伸长和E-模量(在0.5-5%伸长下)。此外,冲切数个试样以确定撕裂强度(缩写“撕裂强度”),并且根据DIN ISO 34在500mm/min的拉伸速度下进行测试。
在制得的膜上视觉评估外观和气泡形成。
结果列于表1至6。
液体薄膜F-1至F-26为根据本发明的实施例。液体薄膜Ref-1至Ref-12为对比实施例。
表1:F-1至F-5和Ref-1和Ref-2的组成(以重量份计)和性能。“s.少”表示“很少”
1在己二酸二辛酯中5%
2以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计,来自聚合物-多元醇的固体聚合物[重量%]
3组份-1[Pa·s]
表2:F-6和F-7和Ref-3至Ref-7的组成(以重量份计)和性能。“s.少”表示“很少”
1在己二酸二辛酯中5%
2以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计,来自聚合物-多元醇的固体聚合物[重量%]
3组份-1[Pa·s]
表3:F-8至F-13和Ref-8和Ref-9的组成(以重量份计)和性能。“n.b.”表示“未确定”
“s.少”表示“很少”
1在己二酸二辛酯中5%
2以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计,来自聚合物-多元醇的固体聚合物[重量%]
3组份-1[Pa·s]
表4:F-14至F-19和Ref-10和Ref-11的组成(以重量份计)和性能。“s.少”表示“很少”
1在己二酸二辛酯中5%
2以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计,来自聚合物-多元醇的固体聚合物[重量%]
表5:F-20至F-26和Ref-12的组成(以重量份计)和性能。“n.b.”表示“未确定”
“s.少”表示“很少”
1在己二酸二辛酯中5%
2以聚合物-多元醇和其它多元醇的总和计,来自聚合物-多元醇的固体聚合物[重量%]
3组份-1的[Pa·s]

Claims (18)

1.组合物,所述组合物由如下组成
第一组分,所述第一组分包含
–至少一种聚合物-多元醇,所述聚合物-多元醇为室温下呈固体的聚合物在室温下呈液体的聚醚多元醇中的分散体,
–至少一种二醇增链剂,
–和任选其它多元醇;
和第二组分,所述第二组分包含二苯甲烷二异氰酸酯;
其中两种组分的至少一者额外包含至少一种式(I)的醛亚胺,
其中
A表示具有2至20个C原子的任选包含醚单元的m+n价烃基,
X表示O或N-R5
R1和R2相互独立地各自表示具有1至12个C原子的一价烃基,或一起表示具有4至12个C原子的二价烃基,其为具有5至8个C原子的任选取代的碳环的一部分;
R3表示氢原子或具有1至12个C原子的烷基或芳烷基或烷氧羰基;
R4表示具有6至20个C原子的任选包含醚单元或醛单元的一价烃基;
R5表示具有1至30个C原子的一价烃基,其任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、磺酸基或磺酸酯基,或式的基团;并且
m表示0或1并且n表示1或2或3,前提是m+n表示2或3。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述二价烃基为具有6个C原子的任选取代的碳环的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,式(I)的醛亚胺选自N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-六亚甲基-1,6-二胺、N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺、N-2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基-2-(2-氨基乙氧基)乙醇、平均分子量在710至810g/mol范围内的N,N'-双(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)聚氧化亚丙基二胺和平均分子量在1190至1290g/mol范围内的N,N',N”-三(2,2-二甲基-3-月桂酰氧基亚丙基)聚氧化亚丙基三胺。
4.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,所述室温下呈固体的聚合物为丙烯腈和苯乙烯的共聚物或聚脲或聚亚肼基二甲酰胺或聚氨酯。
5.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,聚醚多元醇为分子量在1000至6000g/mol范围内的环氧乙烷封端的聚氧化亚丙基三元醇。
6.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,二醇增链剂选自1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,2-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-1,4-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-辛二醇、3,6-辛二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,7-二甲基-3,6-辛二醇、1,4-环己二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇和二丙二醇。
7.根据权利要求1或2任一项所述的组合物,其特征在于,组合物包含至少一种其它多元醇,所述其它多元醇为聚醚多元醇或聚(甲基)丙烯酸酯多元醇或多羟基官能的脂肪或油。
8.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,来自聚合物-多元醇的室温下呈固体的聚合物的份额在5至30重量%的范围内,以聚合物-多元醇和任选存在的其它多元醇的总和计。
9.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,第二组分具有在20至100重量%范围内的二苯甲烷二异氰酸酯的含量。
10.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,两种组分的至少一者额外包含锆(IV)化合物作为催化剂。
11.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,所述组合物基本上不含易挥发性溶剂。
12.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,在混合两种组分一分钟之后所述组合物具有在0.5至2Pa·s范围内的25℃下的粘度。
13.根据权利要求1至12任一项所述的组合物作为涂料或密封剂的用途。
14.根据权利要求13所述的用途,用在地面涂料体系中,所述地面涂料体系包含
-任选地,底涂剂和/或修复料或找平料,
-至少一个权利要求1至12中任一项所述的组合物的层,其中任选地在所述层中撒布限定量或过量的石英砂或其它集料,
-任选地,覆盖涂层,在所述覆盖涂层中任选地撒布限定量或过量的石英砂或其它集料,和
-密封料。
15.根据权利要求14所述的用途,其特征在于,所述底涂剂是底漆。
16.根据权利要求13所述的用途,用在屋顶密封体系中,所述屋顶密封体系包含
-任选地,底涂剂和/或修复料或找平料,
-至少一个层厚度为0.5至5mm的权利要求1至12中任一项所述组合物的层,
-任选地,覆盖涂层,和
-任选地,密封料。
17.根据权利要求16所述的用途,其特征在于,所述底涂剂是底漆。
18.由根据权利要求1至12任一项所述的组合物在混合两种组分并且固化之后获得的经固化的组合物。
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