CN109476845B - 含有硅氧烷-有机共聚物的聚合物组合物 - Google Patents

含有硅氧烷-有机共聚物的聚合物组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚合物组合物，该聚合物组合物含有(A)至少一种聚氨酯聚合物和(B)至少一种硅氧烷‑有机共聚物，该硅氧烷‑有机共聚物具有每个硅氧烷链段为100至3000个硅氧烷单元和至少一个有机链段，该有机链段具有选自酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基和硫脲基中的至少一种基团。本发明还涉及其制备方法及其用途。

Description

含有硅氧烷-有机共聚物的聚合物组合物
技术领域
本发明涉及包括硅氧烷-有机共聚物(siloxane-organic copolymer)的聚合物组合物，并且还涉及有机聚合物、用于制备它们的方法、以及它们的用途。
背景技术
硅酮(硅氧烷)具有优异的温度、紫外线和风化稳定性。它们在相对低的温度下保持它们的弹性特性，因此也没有脆化倾向。此外，它们具有特定的防水性和不粘表面性质。此外，硅酮可用于生产非常柔软的弹性体，其用途通常包括医学应用。
相反，热塑性聚氨酯在某些情况下表现出对各种表面的优异粘附性和优异的机械性能，诸如拉伸强度和断裂伸长率。然而，热塑性聚氨酯(TPU)的缺点在于下述事实，生产相对柔软的类型在技术上是困难的，因为所得产品在低肖氏A硬度下迅速变得非常粘。
已经尝试通过简单混合来改进这两类材料。在DE 102008006004 B3的该上下文中可以提及，其中高分子量的硅酮聚合物通过母料以少量掺入TPU中，从而改善TPU的耐磨性。其中没有报道对机械性能有任何其他影响。此外，DE 60222454 T2描述了将共价交联的硅橡胶混合到TPU中形成所谓的热塑性硅酮固化橡胶(热塑性硅酮硫化橡胶)。通过该方法，可交联的硅酮混合物通过动态固化方法在TPU熔体中分布并同时固化(硫化)。其中一个作用是降低母体TPU材料的肖氏A硬度。该方法的缺点包括在某些严重情况下，复合制剂的拉伸强度降低，并且该方法还需要特别配备的反应器，其同时允许控制硅酮组分的分布并且同时确保硅酮混合物的充分化学交联。
例如，通过如EP 0250248 B1中所描述将官能团引入主硅酮链中，获得同样具有热塑性性质的材料。可以以这种方式生产的热塑性硅酮具有显著的疏水特性、低肖氏A硬度、和优异的断裂伸长率，以及还具有非常高的透明度。尽管EP 0250248 B1中描述的材料的某些性质，但是例如诸如压缩变形和对其他材料的粘附性，仍然不总是足够的。
US 6,846,893和Wynne等人，Polym.Adv.Technol.6(1)，第789-790页(1995)两者描述了这种材料与聚氨酯的混合。
然而，这里已经发现US 6,846,893中所示的聚合物混合物的机械性能因加入热塑性硅氧烷而严重受损。热塑性硅氧烷的存在这里对机械值具有不利影响。所描述的实施例中的另一个不利影响是，这里仅将低聚、反应性硅氧烷嵌段共聚物与聚氨酯混合，这同样意味着在生产阶段设备的成本和复杂性大大增加，并且还导致对于两种材料的混溶性的问题，由于TPU组分是具有相应高熔体粘度的高分子量聚合物，而硅氧烷组分是具有相应低熔体粘度的低聚物。因此难以确保控制期望的聚合物混合物的聚合物形态。
Wynne等人描述的混合物各自从THF溶液中获得；考虑到各种聚合物在所用溶剂中的不同溶解度，这会导致聚合物的不规则混合。其中一个表现是随着硅氧烷组分的增加，母体聚氨酯的硬度先增加然后再降低。在选择的所有浓度下，向聚氨酯中加入硅氧烷导致拉伸强度降低。
因此，在所描述的情况下，通过生产简单的聚合物共混物，不可能实现不同聚合物相的足够的相容性(compability)，和/或未实现性能分布的所希望(承诺)的改进。
发明内容
本发明的主题是聚合物组合物，包含：
(A)至少一种聚氨酯聚合物(polyurethane polymer)，和
(B)至少一种硅氧烷-有机共聚物(siloxane-organic copolymer)，该硅氧烷-有机共聚物具有至少一个有机链段(organic segment)和每个硅氧烷链段(siloxanesegment)为100至3000个硅氧烷单元，该有机链段具有选自酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基(聚氨酯基，urethane group)、脲基、和硫脲基中的至少一种基团。
共聚物(B)中的有机链段优选为包括脲、氨基甲酸酯或酰胺基团的链段；更优选地，共聚物(B)中的有机链段是包括脲基或氨基甲酸酯基的链段。
根据本发明使用的共聚物(B)中硅氧烷链段和有机链段的分布可以是随机的，例如统计学的。组分(B)优选包括嵌段或梳形聚合物，更优选嵌段共聚物。
组分(B)优选包括通式(1)的硅氧烷-有机共聚物：
Figure GDA0001943412220000041
其中
R可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子并且可选地被氟或氯取代的单价、SiC键合的烃基，
X可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子的亚烷基，并且其中彼此不相邻的亚甲基单元可以被-O-基团取代，
A可以各自相同或不同并且是氧原子、硫原子或氨基-NR'-，
Z可以各自相同或不同并且是氧原子或氨基-NR'-，
R'可以各自相同或不同并且是氢原子或具有1至10个碳原子的烷基，
Y可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子并且可选地被氟或氯取代的二价烃基，
D可以各自相同或不同并且是可选地被氟、氯或C1-C6烷基酯基取代的二价烃基，并且其中彼此不相邻的亚甲基单元可以被-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基团取代，
B可以各自相同或不同并且是氢原子或官能或非官能的有机或硅-有机基团，
n可以各自相同或不同并且是99到2999的数，
a是至少为1的数，
b为0或从1到100的数，
c为0或从1到100的数，
d是至少为1的数，以及
e是0或1的数。
硅氧烷-有机共聚物(B)与聚氨酯聚合物(A)的重量比优选在10:90至80:20，更优选为20:80至60:40，更特别为20:80至50:50的范围内。
本发明的聚合物组合物优选是热塑性的。
本发明的聚合物组合物优选是可再加工的(reprocessable)。
R的实例是烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基(neopentyl)、叔戊基；己基，诸如正己基；庚基，诸如正庚基；辛基，诸如正辛基和异辛基，诸如2,2,4-三甲基戊基；壬基，诸如正壬基；癸基，诸如正癸基；十二烷基，诸如正十二烷基；十八烷基，诸如正十八烷基；环烷基，诸如环戊基、环己基，环庚基和甲基环己基；烯基，诸如乙烯基、1-丙烯基和2-丙烯基；芳基，诸如苯基、萘基、蒽基(anthryl)和菲基；烷芳基，诸如邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基；二甲苯基和乙基苯基；或芳烷基，诸如苄基或α-苯乙基和β-苯乙基。
卤代基团R的实例是卤代烷基，诸如3,3,3-三氟-正丙基、2,2,2,2',2',2'-六氟异丙基和七氟异丙基。
基团R优选为具有1至20个碳原子并且可选地被氟和/或氯原子取代的单价烃基，更优选为具有1至6个碳原子的烃基，并且更具体地是甲基、乙基、乙烯基或苯基。
基团X的实例是下面对基团Y指出的亚烷基。
基团X优选包含具有1至10个碳原子的亚烷基，更优选亚甲基或正亚丙基(正丙烯基)。
A优选为基团-NR'-，其中R'与上述定义匹配，更优选-NH-基。
基团R'优选为氢原子。
基团Z优选具有-O-或-NH-的定义。
基团Y的实例是亚烷基，诸如亚甲基、亚乙基、正亚丙基、异亚丙基、正亚丁基、异亚丁基、叔亚丁基、正亚戊基、异亚戊基、新亚戊基(neopentylene)、叔亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬烯基、亚癸基、亚十二烷基或亚十八烷基；亚环烷基，诸如亚环戊基、1,4-亚环己基、亚异佛尔酮基(isophoronylene radical)或4,4'-亚甲基二亚环己基(4,4’-methylenedicyclohexylene radical)；亚烯基，诸如亚乙烯基、正亚己烯基、亚环己烯基、1-亚丙烯基、亚烯丙基(allylene)、亚丁烯基或4-亚戊烯基(4-pentenylene radical)；亚炔基，诸如亚乙炔基或亚丙炔基；亚芳基，诸如亚苯基、双亚苯基(bisphenylene)、亚萘基、亚蒽基或亚菲基；亚烷芳基(alkarylene radical)，诸如邻亚甲苯基、间亚甲苯基、对亚甲苯基、亚二甲苯基或亚乙基苯基(乙基亚苯基，ethylphenylene radical)；或亚芳烷基，诸如亚苄基、4,4'-亚甲基二亚苯基、α-苯基亚乙基或β-苯基亚乙基。
基团Y优选包含具有3至13个碳原子的烃基，更优选直链或环状亚烷基。
基团D的实例是对Y指出的实例，并且还是聚氧化亚烷基(polyoxyalkyleneradical)，诸如聚氧化亚乙基或聚氧化亚丙基。
D优选为具有1至700个碳原子并且可选地被氟原子、氯原子或C1-C6烷基酯基团取代的二价烃基，或者是聚氧化亚烷基。当D是可选地取代的烃基时，它优选包含具有2至12个碳原子，更具体具有4至12个碳原子的亚烷基。当D是聚氧化亚烷基时，它优选包含具有20至800个碳原子，更优选20至200个碳原子，更具体20至100个碳原子的那些，并且非常优选地它包括聚氧化亚乙基或聚氧化亚丙基。
指数(index)n优选为99至800，更优选为120至300，更具体为120至200的数。
优选a为1至1000，更优选3至250，更具体是5至100的数。
如果b不是0，则b优选为1至250，更具体是1至30的数。优选b小于或等于a+c+e的总和，并且特别优选b为0。
指数c优选为0或1至10的数，更特别为0或1至5的数。
优选d为1至30，更优选1至20，更具体是1至10的数。
有机聚硅氧烷/聚脲/聚氨酯嵌段共聚物是已经已知的并且优选通过根据现有技术，如EP-A 250248、EP-A 822951或DE-A 10137855中所描述，例如更优选如在DE-A10137855中所描述的方法制备。
式(1)中可能的端基B是根据现有技术的常规端基，其在合成这样的聚合物的过程中作为标准产生-实例是氢或异氰酸酯端基。这些端基也可以在聚合物合成过程中或随后与其他基团反应，例如诸如与脂肪族胺、醇或氨基-或异氰酸基-硅烷(isocyanato-silane)反应。此外，可以在其自身合成过程中添加对异氰酸酯基团具有反应性的单官能有机化合物，诸如例如伯或仲醇或胺，因此另外可以以优雅的方式(简洁的方式，elegant manner)控制硅氧烷-有机共聚物(B)的流变性质和分子量。
除氢原子外的端基B的优选实例是以下通式的结构
Figure GDA0001943412220000081
其中
X可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子的亚烷基，并且其中彼此不相邻的亚甲基单元可以被-O-基团取代，
A可以各自相同或不同并且是氧原子、硫原子或氨基-NR'-，
R'可以各自相同或不同并且是氢原子或具有1至10个碳原子的烷基，
R”可以各自相同或不同并且是氢原子或具有1至20个碳原子的烷基，
Y可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子并且可选地被氟或氯取代的二价烃基，
R”'可以各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子的烷基，
f为0、1、2或3。
基团R”的实例是氢原子并且还是上面对基团R指出的实例。
基团R”优选包含具有3至12个碳原子的烷基。
基团R”'的实例是上面对基团R指出的实例。
优选基团R”'是具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基或乙基。
端基B更优选为通式(4)的脲基或通式(2)或(5)的端基。
在根据本发明使用的组分(B)的情况下，硅氧烷单元的量优选在80至99.5wt％之间，更优选在90至99wt％之间，非常优选在95至99wt％之间。
硅氧烷-有机共聚物(B)的实例是
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(H5C2O)3-Si-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3、
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO、
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-NH-n-C4H9
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]10-15-[NH-C6H12-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]5-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]10-15[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3、
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3、
H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3、
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220-CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3、
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3、
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9、
n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9、
n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9、
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]4-10NH-n-C4H9、
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2、
n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]8-20-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2、
H-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2、
H[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]8-20-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2、以及
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]4-10NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2。
组分(B)更具体地包括式(1)的共聚物，其中R＝甲基，X＝-C3H6-，A＝NH或O，但优选NH，Z＝NH或O，但优选NH，R'优选为氢原子，Y＝-C6H10-CH2-C6H10-或-C10H18-，D＝-C2H4-或-C6H12-，
Figure GDA0001943412220000141
Figure GDA0001943412220000142
其中R”＝-C4H9或-C12H25，并且n＝100至300，a＝5至20，b＝0、1或2，c＝0或1，但优选0，d＝至少1，以及e＝0或1。
根据本发明使用的共聚物(B)具有优选低于50、更优选低于40并且非常优选低于30的肖氏A硬度。根据本发明使用的共聚物(B)具有优选至少5的肖氏A硬度。
此处的肖氏A硬度根据DIN EN 53505测定。
组分(B)的平均分子量Mn(数均)优选为至少50000g/mol，更优选至少100000g/mol。根据本发明使用的共聚物(B)具有至多1000000g/mol的平均分子量Mn。
本发明上下文中的数均摩尔质量Mn相对于聚苯乙烯标准、在THF中、在45℃、1.0ml/min流速、并且使用ELSD(蒸发光散射探测器)在来自Agilent Technologies的三柱组(triple column set)PLGel MixC柱上检测、在用乙酸酐乙酰化后使用100μL的注入体积通过尺寸排阻色谱(SEC)测定。
根据本发明使用的硅氧烷-有机共聚物(B)优选在25℃和1000hPa下是固体。
根据本发明使用的硅氧烷-有机共聚物(B)具有在1000hPa下优选大于或等于50℃、更优选大于80℃、更具体大于120℃、并且非常优选140至220℃的软化范围。
为了本发明的目的，这里的软化范围定义为温度范围(剪切速率为0.11/s至10001/s)，其中根据ISO 6721-10的损耗因子(G”/G')具有1的值。
出于本发明的目的，术语“聚合物”包括均聚物、共聚物或三元共聚物。
根据本发明使用的聚氨酯聚合物(A)优选不含Si原子。
聚氨酯聚合物(A)优选是热塑性的，这意味着产品在25℃和1000hPa下是固体，并且可以在1000hPa在高于25℃的某一温度范围内可逆地变形。这些热塑性聚氨酯通常被技术人员称为TPU。
可用作组分(A)的热塑性聚氨酯聚合物(TPU)是本领域技术人员已知的，并且通常通过线性羟基封端的多元醇(通常为聚酯多元醇或聚醚多元醇)、有机二异氰酸酯和扩链剂(通常是短链二醇)的反应获得。可用作用于制备本发明的热塑性聚氨酯聚合物的反应组分的线性羟基封端的多元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂的种类的实例描述于，例如，Encyclopedia of Chemical Technology，第3版，第23卷，“Urethane Polymers”，第576-608页(Wiley&Sons，NY)，Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第13卷，“Polyurethanes”，第243-303页(Wiley&Sons，NY)和美国专利号5,905,133、5,908,894和6,054,533中，将其全部通过引证并入本文中。
用于制备根据本发明使用的热塑性聚氨酯聚合物(A)的方法是众所周知的。通常，线性羟基封端的多元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂与可选的催化剂和辅助物质和/或添加剂以这样的量一起反应使得NCO基团与和异氰酸酯反应的基团，更具体是低分子量二醇/三醇和多元醇的OH基团的总和的当量比通常在0.9:1.0至1.1:1.0、或者对其可替换地为0.95:1.0至1.10:1.0的范围内。
用于制备聚氨酯聚合物(A)的二醇优选为基于聚四亚甲基二醇或聚己内酯的二醇。
用作根据本发明的组分(A)的TPU的优选实例包括聚酯聚己二酸酯类聚氨酯(基于聚酯聚己二酸酯的聚氨酯，polyester polyadipate-based polyurethane)，诸如
Figure GDA0001943412220000166
2355-80AE(Lubrizol，Wickliffe，Ohio，USA)，或聚醚类聚氨酯和聚酯类聚氨酯，诸如
Figure GDA0001943412220000164
2102(Lubrizol，Wickliffe，Ohio，USA)，
Figure GDA0001943412220000165
2103(Lubrizol，Wickliffe，Ohio，USA)，
Figure GDA0001943412220000161
C系列，
Figure GDA0001943412220000162
600系列和
Figure GDA0001943412220000163
S系列(BASF SE，德国)。
特别优选地，根据本发明使用的组分(A)包括聚醚类TPU(基于聚醚的TPU)。
聚氨酯聚合物(A)优选是无色的。
根据本发明使用的聚氨酯聚合物(A)优选具有至多90、更优选低于80、并且非常优选至多70的肖氏A硬度。聚氨酯聚合物(A)优选具有至少50的肖氏A硬度。
根据本发明使用的聚氨酯聚合物(A)优选具有大于15MPa、更优选大于20MPa、并且非常优选大于25MPa的拉伸强度。聚氨酯聚合物(A)具有至多70MPa的拉伸强度。
聚氨酯聚合物(A)的断裂伸长率具有优选大于300％、更优选大于500％、非常优选大于700％、但至多1500％的断裂伸长率的值。
根据本发明使用的聚氨酯聚合物(A)优选在25℃和1000hPa下是固体。
根据本发明使用的聚氨酯聚合物(A)具有在1000hPa下优选以90至220℃的软化范围。
根据本发明，优选以粒料形式使用聚氨酯聚合物(A)。
除了组分(A)和(B)之外，本发明的聚合物组合物可以包括不同于组分(A)和(B)的其他物质，诸如例如非聚氨酯聚合物(nonpolyurethane polymer)(A')、有机或无机填料(C)、无机纤维(D)、阻燃剂(E)、抗微生物剂(杀生物剂，杀虫剂，biocide)(F)、颜料(G)、紫外线吸收剂(H)、和HALS稳定剂(I)。
可选地使用的非聚氨酯聚合物(A')优选是热塑性的，这意味着产品在25℃和1000hPa下是固体，并且可以在1000hPa下在高于25℃的限定温度范围内可逆地变形。
可选地使用的热塑性聚合物(A')的优选实例是聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、官能聚烯烃、聚苯乙烯或PVC，特别优选聚酰胺。
如果使用聚合物(A')，则所讨论的量优选为1至40重量份，更优选为5至30重量份，在每种情况下基于100重量份的组分(A)。本发明的组合物优选不含聚合物(A')。
根据本发明可选地使用的填料(C)优选为无机填料，更优选为石英、滑石、碳酸钙、硅藻土或硅酸钙或二氧化硅(硅石)。
根据本发明可选地使用的无机纤维(D)的优选实例是玻璃纤维、玄武岩纤维(basalt fiber)或硅灰石(wollastonite)，优选玻璃纤维。
如果使用无机纤维(D)，则所讨论的量优选为1至30wt％，更优选为5至15wt％。本发明的聚合物组合物优选不含组分(D)。
根据本发明可选地使用的阻燃剂(E)的优选实例是基于卤化有机化合物的有机阻燃剂或无机阻燃剂，例如氢氧化铝(ATH)或氢氧化镁。
如果使用阻燃剂(E)，则优选无机阻燃剂诸如ATH。
根据本发明可选地使用的抗微生物剂(F)的优选实例是无机杀菌剂(无机杀真菌剂)，例如诸如硼酸盐如硼酸锌，或有机杀菌剂(有机杀真菌剂)例如如同噻苯达唑(噻苯咪唑，thiabendazole)。
根据本发明可选地使用的颜料(G)的优选实例是有机颜料或无机颜料，例如诸如铁氧化物(氧化铁)或二氧化钛。
如果使用颜料(G)，则所讨论的量优选为0.2至7wt％，更优选为0.5至3wt％。优选使用颜料(G)。
根据本发明可选地使用的紫外线吸收剂(H)的实例是二苯甲酮、苯并三唑或三嗪。
如果使用紫外线吸收剂(H)，则优选苯并三唑和三嗪。
根据本发明可选地使用的HALS稳定剂(I)的优选实例是例如哌啶或哌啶基衍生物，并且可以包括Tinuvin(BASF SE，Ludwigshafen(DE))的商品名获得。
为了制备本发明的组合物，优选不使用除了组分(A)、(B)、可选的(A')和还有可选的(C)至(I)之外的成分。制备本发明的组合物可以在组分(B)与(A)和/或(C)的反应中伴随反应产物，诸如例如聚二甲基硅氧烷-氨基甲酸酯聚醚(聚二甲基硅氧烷-氨基甲酸乙酯聚醚，聚二甲基硅氧烷-聚氨酯聚醚，polydimethylsiloxane-urethane polyether)、聚二甲基硅氧烷-脲聚醚、聚二甲基硅氧烷-氨基甲酸酯聚酯(聚二甲基硅氧烷-氨基甲酸乙酯聚酯，聚二甲基硅氧烷-聚氨酯聚酯，polydimethylsiloxane-urethane polyester)或聚二甲基硅氧烷-脲聚酯的形成。
本发明组合物的各成分可以在每种情况下包括一种这样的成分或至少两种不同种类的这样的成分的混合物。
本发明的聚合物组合物优选具有热塑性和弹性体特性两者。
因此，本发明的聚合物组合物的断裂伸长率优选为至少200％，非常优选为至少500％。本发明的聚合物组合物的断裂伸长率优选不超过2000％。
本发明的聚合物组合物的拉伸强度优选为至少2MPa，更优选为至少4MPa，非常优选为至少10MPa。本发明的聚合物组合物的拉伸强度优选不超过50MPa。
本发明的聚合物组合物的肖氏A硬度优选为至多80，更优选为至多75，非常优选为至多70，但至少为20。
本发明的聚合物组合物的软化温度优选为至少40℃，更优选为至少100℃，非常优选为至少130℃。本发明的聚合物组合物的软化温度优选不高于220℃。
本发明的组合物可以以任何期望的和本身已知的方式，诸如例如通过简单混合各组分而制备。
可选的成分，诸如组分(A')和还有(C)至(I)，例如，可以在混合操作过程中和/或随后加入到形成的组合物中。
本发明的另外的主题是一种用于制备本发明的组合物的方法，其中
在第一步骤中
将组分(A)和(B)以及还有可选的组分(A')和(C)至(I)中的一种或多种放入反应器中并且熔化和通过混合组件(混合部件，mixing assembly)混合(并且通过混合组件熔化和混合)，
在第二步骤中
将在第一步骤中得到的混合物排出并使该混合物冷却，以及
在可选地进行的第三步骤中，
将在第二步骤中得到的混合物可选地与组分(A')和(C)至(I)中的一种或多种混合并且粉碎(comminute)和/或造粒(pelletize)。
在本发明的方法中，优选进行第三步骤。
如果在本发明的方法中进行第三步骤，则该第三步骤可以在第二步骤结束之后进行，或者可以与第二步骤同时进行。
本发明的方法可以在溶剂存在或不存在下进行，优选无溶剂制备。
本发明的方法可以连续、分批(batchwise)或半分批(semibatchwise)进行，但优选连续进行。
在本发明的方法的第一步骤中，将各组分单独或以已经预混合的形式，例如诸如以预混合粒料的形式加入反应器中。这可以通过现有技术的方法，例如诸如通过计量螺杆(metering screw)完成。在反应器中，优选通过剪切元件例如诸如挤出机螺杆混合组分。如果需要，可以在加工之前根据现有技术干燥待混合的反应物。
根据本发明的方法的第二步骤，本发明的混合组合物的排出同样可以通过混合组件本身或另外借助于运输单元(运输装置，transport unit)例如诸如熔体泵进行。
在本发明的方法的第一步骤中使用的组分(B)与热塑性聚氨酯聚合物(A)的重量比在优选为10:90至80:20、更优选为20:80至60:40、更具体为20:80至50:50的范围内。
采用本发明的方法，优选至少步骤1至2在连续操作的捏合机或混合器或挤出机中进行，并且在每种情况下，根据本发明的用于混合的各组分在第一步骤中以纯的形式或作为预混合物按重量分析或体积连续供应至混合组件。存在于总混合物中的比例低于1wt％的组分优选作为预混合物供应到具有较大比例的一种组分中。
进行本发明的方法的第一步骤的温度主要取决于所用的组分并且是技术人员已知的，条件是它们低于所用各组分的特定分解温度。本发明的方法优选在低于250℃的温度下，更优选在150至220℃的范围内，非常优选在180至210℃的温度下进行。
本发明的方法的第一步骤优选在周围大气的压力下，换句话说，在900至1100hPa之间进行。然而，也可以采用更高的压力，并且具体取决于所使用的混合组件。因此，所用捏合机、混合器或挤出机的不同区域中的压力例如显著大于1000hPa，优选大于10000hPa，并且非常优选大于20000hPa。
根据本发明制备的组合物优选以粒料形式或以粉末形式，但优选以粒料形式。借助于相应的造粒系统，本发明的组合物也可以以微粒料(微丸，micropellet)的形式获得。
在根据第一步骤混合各组分的操作之后，然后在第二步骤中将本发明的组合物从反应器中，优选以高粘度的热熔体形式，优选通过模头(模具，die)排出，并且优选通过冷却介质将其冷却至5℃至60℃之间的温度。在本文优选的方法中，材料在其产生之后通过冷却介质冷却，然后在第三步骤中粉碎或造粒。在这种情况下，材料的冷却和造粒可以通过水下造粒同时或连续进行。使用的优选冷却介质是水或空气。这里优选的造粒方法是水下造粒、通过空气切割造粒和线料造粒(strand pelletizing)。
根据本发明制备的粒料具有每个粒料优选小于0.5g、更优选小于0.25g、更具体小于0.125g的重量。根据本发明制备的粒料具有每个粒料优选至少5mg的重量。
根据本发明获得的粒料优选为圆柱形或球形，优选的纵向长度(lengthwiseextent)在0.1至10mm、更优选1至7mm的范围内。
根据本发明的方法的一个优选的实施方式，将优选以粒料形式、以粉末形式或以纤维形式的各组分按重量分析计量加入多螺杆挤出机(multiscrew extruder)中，其中它们在180至210℃之间的温度下熔化并混合，并且混合物通过熔体泵从混合组件中排出，并通过水下造粒冷却，造粒并干燥。
在本发明的组合物的制备中，还可以另外例如通过水解或热键断裂(热粘合断裂，thermal bond breakage)使包含在组分(A)和/或组分(B)中的任何官能团与本发明的组合物的制备过程中新形成的任何官能团之间发生反应。这可以通过包括存在或形成的任何羧酸、氢氧化物、胺、异氰酸酯、氨基甲酸酯或脲键的反应的方法进行，以得到酰胺键、酯、氨基甲酸酯、脲、脲基甲酸酯(allophanate)或缩二脲(biuret)键。
本发明的组合物优选是可再加工的。如本文中所用的，“可再加工的”是指组合物可以以其它常规的成型操作诸如注塑(注射成型)和吹塑容易地加工。随后再加工的本发明的组合物通常显示出与原始值相似的物理性质(例如，拉伸强度、伸长率、压缩应变(压缩变形)和硬度)。
在一个实施方式中，本发明的组合物具有比使用的纯聚氨酯聚合物(A)低5分(point)、优选低10分、非常优选低15分的根据DIN EN 53505(肖氏A)测量的硬度。
本发明的特别地以粒料形式的聚合物组合物，可以在下游步骤中通过挤出进行进一步的热塑性加工，以形成模制品(molding)，优选型材(profile)。在这种情况下，根据优选的步骤，将以粒状材料(造粒材料)形式的本发明的组合物连续输送到根据现有技术的捏合机或挤出机中，在该捏合机或挤出机中通过暴露于温度而加热和塑化(plasticified)，然后通过模头按压，该模头指示(决定)所期望的型材形状。因此，这里，取决于模头的构造，可以制造实心型材或空心型材。
本发明的另外的主题是通过挤出本发明的聚合物组合物制备的模制品(molding)。
在一个优选的实施方式中，本发明的组合物通过合适的模头连续以型材的形式直接挤出，然后同样可以在冷却之后-将其修整和/或切割成一定长度。
所得聚合物组合物优选是热塑性的，这意味着其中根据DIN EN ISO6721-2:2008的损耗因子(G”/G')具有1的值的温度优选为至少40℃，更优选为至少100℃。
本发明的聚合物组合物可用于迄今也已使用TPU的任何地方。
本发明的组合物具有易于生产它们的优点。
本发明的组合物具有的优点是它们可以通过常规技术，诸如挤出、真空成型、注塑、吹塑或压塑加工。而且，这些组合物可以再加工(再循环)，且机械性能有很小降低或没有降低。
此外，本发明的组合物的优点是尽管肖氏A硬度低，但硅酮组分(硅氧烷组分，silicone fraction)意味着它们具有明显较低的彼此粘附的倾向。
本发明的组合物的密度优选低于组分(A)的密度，从而获得相对轻质的部件(组件，组分，component)。
这里还有利的是，本发明的聚合物组合物表现出低吸水性。
本发明的方法具有以下优点：热塑性聚合物混合物的性质可以有针对的方式调节，使得具体地获得肖氏A硬度低于70连同高拉伸强度和断裂伸长率的柔性材料。
本发明的方法的另一个优点是它可以普遍使用并且非常通用。
本发明的组合物的可能用途包括生产用于汽车、电子、电气、通信、家庭和医疗应用的零件和部件。例如，该组合物可以用于生产电线和电缆绝缘层；用于汽车和家用电器部件，诸如皮带、软管、汽车行李箱(进料斗，接受器，防护罩，boot)、波纹管(bellow)、密封件；用于汽油管道(gasoline line)和空气管道(air conduit)的部件；用于建筑密封件，瓶盖，家具部件，用于手持工具的手感柔软的手柄(例如，用于工具的手柄)，医疗装置，诸如导管，运动物品，用于纺织品诸如例如气囊的涂层，以及用于一般橡胶零件。
其他可能的应用是作为密封剂，用于聚合物加工的添加剂，诸如热塑性塑料挤出中的加工助剂，防污涂料，箔和膜，涂料添加剂，用于改性树脂或用于改性沥青的助剂，塑料添加剂，诸如冲击增韧剂或阻燃剂，作为用于电子元件的包装材料，绝缘或屏蔽材料，电缆覆层，作为用于木材、纸张和卡片的涂覆材料，用于纺织纤维或纺织织物的涂覆材料，用于天然物质例如诸如皮革和毛皮的涂覆材料，用于膜的材料或运动装备(sports equipment)例如诸如运动鞋中的成分。本发明的聚合物混合物的优选应用是用作粘合剂和密封剂中的组分，作为用于热塑性弹性体例如诸如电缆覆层、软管、密封件、键盘垫的基础材料，用于膜，诸如具有选择性气体渗透性的膜，用于涂层应用例如不粘涂层、组织相容涂层、阻燃涂层中，以及作为生物相容性材料。
本发明的聚合物组合物出乎意料地在例如用于电子和医疗领域的注塑应用中或在用于纤维或技术箔和膜的挤出应用中表现出与粘附性和低温弹性相关的显著性能。
具体实施方式
在下面描述的实施例中，所有粘度数据均基于25℃的温度。除非另有说明，否则以下实施例在周围大气的压力下，换句话说，在约1000hPa，并且在室温下，换句话说，在约23℃下，和/或在反应物在室温下合并而没有另外加热或冷却时产生的温度下，并且也在约50％的相对大气湿度下进行。此外，除非另有说明，否则所有对于份数和百分比的数字均基于重量。
实施例中使用的产品如下：
TPU 1：热塑性聚氨酯(对于性能参见表2)，可从BASF SE，Ludwigshafen(DE)以名称
Figure GDA0001943412220000263
SP 9264商购获得；
TPU 2：热塑性聚氨酯(对于性能参见表2)，可从Covestro AG，Leverkusen(DE)以名称
Figure GDA0001943412220000262
9370A商购获得；
TPU 3：热塑性聚氨酯(对于性能参见表2)，可从Covestro AG，Leverkusen(DE)以名称
Figure GDA0001943412220000261
DP 6064A商购获得；
共聚物B1：
在来自Collin，Ebersberg(DE)的具有6个加热区域的双螺杆捏合机中，在氮气氛下，将(亚甲基双(4-异氰酸基环己烷))二异氰酸酯(diisocyanate(methylenebis(4-isocyanatocyclohexane)))(H12MDI)(可从Covestro AG，Leverkusen(DE)以名称DesmodurW商购获得)计量加入第一加热区域中，并且将具有11832g/mol的分子量的双氨基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(bisaminopropyl-terminated polydimethylsiloxane)计量加入第二加热区域中。如下程控(programme)加热区域的温度分布：区域1 30℃，区域2 140℃，区域3170℃，区域4 190℃，区域5 195℃，区域6 185℃。转速为150rpm。以607mg/min(139mmol/h)将(亚甲基双(4-异氰酸基环己烷))二异氰酸酯(H12MDI)计量加入区域1中，并且以25g/min(138.5mmol/h)将胺油组分(amine oil component)计量加入区域2中。在挤出机的模头处，获得无色、高度透明的聚二甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物，并且随后对其造粒。分子量为146800g/mol(数均)，308300g/mol(重均)。肖氏A硬度为25，残余异氰酸酯含量为172ppm。断裂伸长率为425％。在这种情况下，其中根据ISO 6721-10的损耗因子(G”/G')具有1的值的温度为185℃(测量频率为1Hz，变形率为0.1％)。
共聚物B2：
在来自Collin，Ebersberg(DE)的具有6个加热区域的双螺杆捏合机中，在氮气氛下，将(亚甲基双(4-异氰酸基环己烷))二异氰酸酯(H12MDI)(可从Covestro AG，Leverkusen(DE)以名称Desmodur W商购获得)计量加入第一加热区域中，并且将具有14690g/mol的分子量的双氨基丙基封端的聚二甲基硅氧烷计量加入第二加热区域中。如下程控加热区域的温度分布：区域1 30℃，区域2 140℃，区域3 170℃，区域4 190℃，区域5195℃，区域6 185℃。转速为150rpm。以448mg/min(102.6mmol/h)将(亚甲基双(4-异氰酸基环己烷))二异氰酸酯(H12MDI)计量加入区域1中，并且以25g/min(102.1mmol/h)将胺油组分计量加入区域2中。在挤出机的模头处，获得无色、高度透明的聚二甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物，并且随后对其造粒。分子量为202400g/mol(数均)，418250g/mol(重均)。肖氏A硬度为18，残余异氰酸酯含量为153ppm。断裂伸长率为525％。在这种情况下，其中根据ISO6721-10的损耗因子(G”/G')具有1的值的温度为188℃(测量频率为1Hz，变形率为0.1％)。
实施例1
在来自Collin(Ebersberg(DE))的反向旋转双螺杆挤出机ZK 25的区域1中，连续地通过料斗(hopper)加入各自以粒料形式的1.6kg的TPU1和0.40kg的共聚物B1并且配混。这里在进料区域(区域1)的温度为100℃并且在区域2中将温度升高到160℃并且在区域3中将温度升高到165℃。区域4和区域5为170℃，并且以165℃加热模头。螺杆的旋转速度为60转/分钟。得到的均匀熔体以线料(流股，strand)挤出，在水浴中冷却至30℃，然后通过线料造粒机造粒。这得到1.85kg的具有20wt％的共聚物B1含量的聚合物共混物。
实施例2-6
重复实施例1中描述的步骤，改变之处在于选择表1中列出的特征。
表1
实施例 1 2 3 4 5 6
TPU 1[kg] 1.6 1.2
TPU 2[kg] 1.6 1.2
TPU 3[kg] 1.6 1.2
共聚物B1[kg] 0.4 0.8 0.4 0.8
共聚物B2[kg] 0.4 0.8
加热区域1[℃] 100 100 100 100 100 100
加热区域2[℃] 160 160 170 170 170 170
加热区域3[℃] 165 165 180 180 180 180
加热区域4[℃] 170 170 185 185 180 180
加热区域5[℃] 170 170 185 185 175 175
加热区域6[℃] 165 165 180 180 170 170
转速[转/分钟] 60 60 60 60 60 60
得到的量[kg] 1.85 1.90 1.80 1.85 1.90 1.95
表2：机械性能的测定
Figure GDA0001943412220000281
Figure GDA0001943412220000291
在将试样储存1周之后，在注塑试样上测定机械性能。
肖氏A硬度根据DIN EN 53505测定。
拉伸强度根据DIN EN 53504-S1测定。
断裂伸长率根据DIN EN 53504-S1测定。
100％模量根据DIN EN 53504-S1测定。
抗撕裂性(tear resistance)根据ASTM D 624B测定。

Claims (9)

1.一种聚合物组合物，包含：
(A)至少一种聚氨酯聚合物，和
(B)至少一种硅氧烷-有机共聚物，所述硅氧烷-有机共聚物具有至少一个有机链段和每个硅氧烷链段为100至3000个硅氧烷单元，所述有机链段具有选自酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、和硫脲基中的至少一种基团，
其中，所述硅氧烷-有机共聚物(B)包括通式(1)的硅氧烷-有机共聚物：
Figure FDA0003139938260000011
其中
R各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子并且可选地被氟或氯取代的单价、SiC键合的烃基，
X各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子的亚烷基，并且其中彼此不相邻的亚甲基单元可以被-O-基团取代，
A各自相同或不同并且是氧原子、硫原子或氨基-NR'-，
Z各自相同或不同并且是氧原子或氨基-NR'-，
R'各自相同或不同并且是氢原子或具有1至10个碳原子的烷基，
Y各自相同或不同并且是具有1至20个碳原子并且可选地被氟或氯取代的二价烃基，
D各自相同或不同并且是可选地被氟、氯或C1-C6烷基酯基取代的二价烃基，并且其中彼此不相邻的亚甲基单元可以被-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-基团取代，
B各自相同或不同并且是氢原子或官能或非官能的有机或硅-有机基团，
n各自相同或不同并且是99到300的数，
a是3至250的数，
b为0或从1到100的数，
c为0或从1到100的数，
d是至少为1的数，以及
e是0或1的数。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其特征在于，所述硅氧烷-有机共聚物(B)中硅氧烷单元的量在80至99.5wt％之间。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的聚合物组合物，其特征在于，聚氨酯聚合物(A)是热塑性的。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的聚合物组合物，其特征在于，聚氨酯聚合物(A)具有在1000hPa以90至220℃的软化范围。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的聚合物组合物，其特征在于，所述硅氧烷-有机共聚物(B)与所述聚氨酯聚合物(A)的重量比在10：90至80：20的范围内。
6.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物组合物的方法，其中
在第一步骤中
将所述聚氨酯聚合物(A)和所述硅氧烷-有机共聚物(B)、以及还有可选的非聚氨酯聚合物(A')、有机或无机填料(C)、无机纤维(D)、阻燃剂(E)、抗微生物剂(F)、颜料(G)、紫外线吸收剂(H)、和HALS稳定剂(I)中的一种或多种放入反应器中并且熔化和通过混合组件混合，
在第二步骤中
将在所述第一步骤中得到的混合物排出并使所述混合物冷却，以及
在可选地进行的第三步骤中，
将在所述第二步骤中得到的混合物可选地与所述非聚氨酯聚合物(A')、所述有机或无机填料(C)、所述无机纤维(D)、所述阻燃剂(E)、所述抗微生物剂(F)、所述颜料(G)、所述紫外线吸收剂(H)、和所述HALS稳定剂(I)中的一种或多种混合并且粉碎和/或造粒。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进行所述第三步骤。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法连续进行。
9.一种通过挤出根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物组合物制备的模制品。
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