CN115066473A - 聚噁唑烷酮组合物 - Google Patents

Abstract

如本文所述的聚噁唑烷酮组合物可包含1,5‑五亚甲基二异氰酸酯基多异氰酸酯和多官能环氧化物的反应产物。1,5‑五亚甲基二异氰酸酯基多异氰酸酯和多官能环氧化物通常可在反应催化剂的存在下在约0.5:1至约1.5:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比下合并。

Description

聚噁唑烷酮组合物

背景

聚氨酯是一类具有广泛用途的异氰酸酯基材料。例如，聚氨酯可用于制造软质和硬质泡沫、纤维、涂料、弹性体等。此外，聚氨酯材料在汽车制造、车身修复和建筑保温材料中变得越来越普遍。聚氨酯的一个潜在缺点是由于氨基甲酸酯基团的降解，一些化学性质的高温应用受到限制。因此，需要具有改进的高温弹性的材料。

实施方案的描述

尽管以下详述为了举例说明的目的而含有许多细节，但本领域普通技术人员将理解，可对以下细节作出许多变动和更改并且被认为包括在本文中。因此，在对提出的任何权利要求不造成任何一般性损失并且不施加限制的情况下提出以下实施方案。还要理解的是，本文所用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并且无意构成限制。除非另行定义，本文使用的所有技术和科学术语具有本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

除非上下文清楚地另行规定，如本书面说明中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括对复数对象的明确支持。因此，例如，提到“一种聚合物”或“该聚合物”可包括多种这样的聚合物。

在本申请中，“包含”、“包括”、“含有”和“具有”等可具有美国专利法赋予它们的含义，并且可以是指“包括”、“包含”等，并通常被解释为开放性术语。术语“由…组成”是封闭术语，并且仅包括结合此类术语以及依据美国专利法的术语具体列出的组分、结构、步骤等。“基本由…组成”具有美国专利法通常赋予它们的含义。具体地，此类术语通常是封闭术语，除了允许包括不会实质影响与其关联使用的一个或多个项目的基本和新颖特征或功能的附加项目、材料、组分、步骤或要素以外。例如，存在于组合物中但不影响组合物性质或特征的痕量元素在“基本由…组成”的措辞下允许存在，即使没有在此类术语后的项目清单中明确列举。当在这一书面说明中使用开放性术语，如“包含”或“包括”时，要理解的是，也应该像明确表述一样对“基本由…组成”的措辞以及“由…组成”的措辞提供直接支持，反之亦然。

如果有的话，说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用于区分类似的要素，并且不一定用于描述特定的先后顺序或时间顺序。要理解的是，如此使用的术语在适当的情形下可互换以使本文所述的实施方案例如能够以本文例示或另外描述的那些顺序以外的顺序操作。类似地，如果一种方法在本文中被描述为包括一系列步骤，如本文呈现的这样的步骤的顺序不一定是可实施这些步骤的唯一顺序，并且可能省略某些指定步骤和/或可能向该方法添加本文中没有描述的某些其它步骤。

如本文所用的术语“基本”是指动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果的完全或接近完全的限度（extent）或程度（degree）。例如，“基本”被包围的对象是指该对象完全被包围或接近完全被包围。与绝对完全性的确切可允许偏差度在一些情况下可能取决于具体情境。但是，通常而言的完全接近度（nearness of completion）将是为了具有与获得绝对和全面完全（total completion）时相同的总体结果。当在否定意义上使用以表示完全或接近完全缺乏某个动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果时，“基本”的使用同样适用。例如，“基本不含”粒子的组合物将完全不含粒子，或如此接近完全不含粒子以致效果与完全不含粒子一样。换言之，“基本不含”某种成分或要素的组合物可能仍实际含有这样的项目，只要其效果不可测得。

如本文所用的术语“约”用于通过提供可“略高于”或“略低于”数值范围端点的给定值来为该端点提供灵活性。除非另有说明，根据具体数值或数值范围使用术语“约”也应理解为对没有术语“约”的这些数值项或范围提供支持。例如，为了方便和简洁的目的，“约50毫克至约80毫克”的数值范围也应理解为对“50毫克至80毫克”的范围提供支持。此外，要理解的是，在本说明书中，即使随其使用术语“约”，也提供对实际数值的支持。例如，“约”30的引述应被解释为不仅对略高于和略低于30的值提供支持，也对实际数值30提供支持。

如本文所用，为方便起见，可在通用名单中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些名单应该像该名单的各个成员作为单独和唯一的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有相反的指示，此类名单的单个成员不应仅基于其出现在同一组中而被解释为同一名单的任何其它成员的事实等同物。

浓度、量和其它数值数据在本文中可以范围格式表达或呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简洁使用，且因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的限值明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有单个数值或子范围，就像明确列举各个数值和子范围那样。例如，“约1至约5”的数值范围应被解释为不仅包括约1至约5的明确列举的值，还包括在所示范围内的单个值和子范围。因此，在这一数值范围内包括单个值，如2、3和4，和子范围，如1-3、2-4和3-5，等等，以及单个地包括1、2、3、4和5。

这一相同原理适用于作为最小值或最大值列举仅一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或描述的特征如何，这样的解释都适用。

遍及本说明书提到的“一个实例”是指结合该实例描述的特定要素、结构或特征包括在至少一个实施方案中。因此，短语“在一个实例中”在遍及本说明书的各处的出现不一定都是指同一实施方案。

示例性实施方案

下面提供本发明的实施方案的初步综述，然后更详细地描述具体实施方案。这一初步概述旨在帮助读者更快地理解技术构思，但无意确认其关键或基本特征，也无意限制所要求保护的主题的范围。

如上所述，由于氨基甲酸酯基团的降解，一些聚氨酯可在涉及高温应用时受到限制。本公开描述了可使用的具有良好的高温弹性的替代性材料或组合物。更详细地，本公开涉及由多官能环氧化物与1,5-五亚甲基二异氰酸酯（PDI）基多异氰酸酯在大致化学计量比下的反应制备的聚噁唑烷酮组合物。

由于PDI均聚物或加合物在使用上通常比PDI单体更安全，本公开主要涉及PDI均聚物、PDI加合物等，尽管也可使用PDI单体。为了简洁的目的，PDI均聚物、PDI加合物等在本文中将一般被称为“PDI基多异氰酸酯”。要指出，“PDI基多异氰酸酯”通常不包括PDI基预聚物，其中PDI在与多官能环氧化物合并之前与多元醇、多胺等合并并发生反应。在一些实例中，PDI基多异氰酸酯可以基本不含PDI单体。在一些具体实例中，PDI基多异氰酸酯可包含基于PDI基多异氰酸酯的总重量计的小于或等于0.5重量%、或小于或等于0.3重量%的残留PDI单体。可将各种PDI基多异氰酸酯与多官能环氧化物合并以提供具有良好高温稳定性的聚噁唑烷酮组合物。为了清楚的目的，本文所述的聚噁唑烷酮组合物完全或几乎完全由PDI基多异氰酸酯制备。因此，在一些实例中，用于制备本文所述的聚噁唑烷酮组合物的多异氰酸酯的小于10%、小于5%、小于3%、小于1%或小于0.1%的异氰酸酯当量衍生自多异氰酸酯而非PDI。换言之，在一些实例中，PDI基多异氰酸酯可包含用于制备聚噁唑烷酮组合物的至少90%、至少95%、至少97%、至少99%或至少99.9%的异氰酸酯当量。

如本文所用的术语“多异氰酸酯”是指包含至少两个未反应的异氰酸酯基团的化合物。术语“二异氰酸酯”是指具有两个未反应的异氰酸酯基团的化合物。因此，“二异氰酸酯”是“多异氰酸酯”的子集。多异氰酸酯可包括异氰酸酯官能的缩二脲、异氰酸酯官能的异氰脲酸酯、异氰酸酯官能的脲二酮、异氰酸酯官能的氨基甲酸酯、异氰酸酯官能的脲、异氰酸酯官能的亚氨基噁二嗪二酮、异氰酸酯官能的噁二嗪二酮、异氰酸酯官能的碳二亚胺、异氰酸酯官能的酰基脲、异氰酸酯官能的脲基甲酸酯等等，或其组合。在一些具体实例中，PDI基多异氰酸酯可包括含缩二脲的多异氰酸酯、含异氰脲酸酯的多异氰酸酯、含脲二酮的多异氰酸酯、含脲基甲酸酯的多异氰酸酯等等，或其组合。

作为非限制性实例，异氰脲酸酯可通过二异氰酸酯的环化三聚制备。可以例如通过使三(3)当量的二异氰酸酯（例如PDI）反应产生1当量的异氰脲酸酯环来进行三聚。化合物例如膦、曼尼希碱和叔胺，例如1,4-二氮杂-双环[2.2.2]辛烷、二烷基哌嗪等可用作三聚催化剂。亚氨基噁二嗪可通过二异氰酸酯的不对称环化三聚制备。脲二酮可通过二异氰酸酯的二聚制备。脲基甲酸酯可通过二异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应制备。可以通过在缩二脲催化剂的存在下将少量水添加到2当量的二异氰酸酯中并在略微升高的温度下反应来制备缩二脲。缩二脲也可通过二异氰酸酯与脲的反应制备。

如上所述，PDI基多异氰酸酯可由PDI单体制备。PDI单体可以是生物基PDI或合成生产的PDI。“生物基”是指至少一个PDI生产步骤借助酶进行。例如，如通过引用并入本文的美国专利号8,044,066中所述，赖氨酸可被酶促脱羧以产生1,5-戊二胺，其可随后通过光气化或其它合适的方法转化成PDI以产生生物基PDI。因此，在一些实例中，PDI基多异氰酸酯可以是生物基PDI。用于生产PDI单体的附加方法描述在US 10,173,970、GB 1225450和EP2684867中，它们各自通过引用并入本文。

在一些实例中，PDI基多异氰酸酯可具有约18% NCO至约28% NCO的异氰酸酯含量。在一些附加实例中，PDI基多异氰酸酯可具有约20% NCO至约25% NCO、或约21% NCO至约23%NCO的异氰酸酯含量。在更进一步的实例中，PDI基多异氰酸酯可具有约18% NCO至约22%NCO、约20% NCO至约24% NCO、或约22% NCO至约26% NCO的异氰酸酯含量。

可将各种多官能环氧化物与PDI基多异氰酸酯合并以产生本文所述的聚噁唑烷酮组合物。非限制性实例可包括间苯二酚二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、三羟甲基丙烷多缩水甘油醚、季戊四醇多缩水甘油醚、二甘油多缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚、山梨糖醇多缩水甘油醚、对苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、N-缩水甘油基邻苯二甲酰亚胺、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二烯二缩水甘油醚、环氧酚（酚醛清漆）树脂、脂环族环氧化物如3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、四溴化双酚A（TBBPA，2,2-双(3,5-二溴苯基)丙烷）、二缩水甘油醚、2,2-双[3,5-二溴-4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]丙烷、二溴新戊二醇二缩水甘油醚、N,N,N',N'-四缩水甘油基-双-(4-氨基苯基)-甲烷、衍生自腰果壳液的二酚的二缩水甘油醚、四甲基联苯的二缩水甘油醚、1,1,1-三-(对羟基苯基)乙烷三缩水甘油醚、乙烷四缩水甘油醚的四酚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、二聚脂肪酸二缩水甘油酯、蓖麻油三缩水甘油醚等等，或其组合。

在一些实例中，多官能环氧化物可具有基于ASTM D1652 - 11 (2019)的约80克/当量(g/eq)至约500 g/eq的环氧当量重量(epoxide equivalent weight)。在再附加的实例中，多官能环氧化物可具有基于ASTM D1652 - 11(2019)的约100 g/eq至约400 g/eq或约200 g/eq至约300 g/eq的环氧当量重量。在一些具体实例中，多官能环氧化物可具有约80 g/eq至约200 g/eq、约100 g/eq至约300 g/eq、约200 g/eq至约400 g/eq、或约300 g/eq至约500 g/eq的环氧当量重量。

在一些附加实例中，多官能环氧化物可具有基于ASTM D445 - 19a的约50 mPa·s至约20,000 mPa·s的粘度。在一些进一步的实例中，多官能环氧化物可具有基于ASTMD445 - 19a的约50 mPa·s至约5000 mPa·s、约5000 mPa·s至约10,000 mPa·s、约10,000 mPa·s至约15,000 mPa·s、或约15,000 mPa·s至约20,000 mPa·s的粘度。在一些具体实例中，多官能环氧化物可具有基于ASTM D445 - 19a的约2000 mPa·s至约7000 mPa·s、约8000至约12,000 mPa·s、或约13,000至约18,000 mPa·s的粘度。

PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物通常可在大致化学计量比下合并并发生反应。在一些实例中，PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物可在约0.5:1至约1.5.1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比下合并并发生反应。在一些附加的实例中，PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物可在约0.7:1至约1.3.1、约0.8:1至约1.2:1、或约0.9:1至约1.1:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比下合并并发生反应。在一些具体实例中，PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物可在约0.95:1至约1.05.1、约0.98:1至约1.02:1、或在约1:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比下合并并发生反应。

如上所述，PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物可在反应催化剂的存在下合并并发生反应以形成聚噁唑烷酮网络或组合物。通常，反应催化剂可以以基于组合物的总重量计的约0.25重量%至约2重量%的量包含在聚噁唑烷酮反应混合物或组合物中。在一些附加的实例中，反应催化剂可以以基于组合物的总重量计的约0.5重量%至约1.5重量%的量包含在聚噁唑烷酮反应混合物或组合物中。在一些具体实例中，反应催化剂可以以基于组合物的总量计的约0.25重量%至约1重量%、约0.75重量%至约1.75重量%、或约1.25重量%至约2重量%的量包含在聚噁唑烷酮反应混合物或组合物中。

各种反应催化剂可用于生产本文所述的聚噁唑烷酮组合物。非限制性实例可包括四苯基溴化鏻、季铵卤化物、卤化锂、卤化锂-氧化鏻络合物、正丁氧基锂、叔胺、二烷基锌、有机锌螯合物、三烷基铝、二月桂酸二丁基锡等等，或其组合。附加的反应催化剂也描述在US 9458281中，其通过引用并入本文。在一些具体实例中，反应催化剂包括四苯基溴化鏻。

在一些实例中，聚噁唑烷酮组合物还可包含一种或多种添加剂。在这种情况下，所述一种或多种添加剂通常可以以基于组合物的总重量计的约0.01重量%至约1重量%的量包含在聚噁唑烷酮组合物中。在一些附加的实例中，所述一种或多种添加剂可以以约0.05重量%至约0.5重量%、或约0.1重量%至约1重量%的量包含在聚噁唑烷酮组合物中。

各种添加剂可包含在聚噁唑烷酮组合物中。非限制性实例可包括流动助剂、表面活性剂、增稠剂、溶剂、流平剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂等等，或其组合。

本文所述的聚噁唑烷酮组合物通常可以是热固性组合物。附加地，该聚噁唑烷酮组合物可用作涂料、胶粘剂、密封剂、膜、弹性体、铸件、泡沫、复合材料等。此外，可将聚噁唑烷酮组合物施加到各种基底的表面。可在其上施加聚噁唑烷酮组合物的基底的非限制性实例可包括金属、塑料、木材、水泥、混凝土、玻璃等等，或其组合。

本公开也描述了制造聚噁唑烷酮组合物的方法。通常，该方法可包括催化聚噁唑烷酮反应混合物的反应以形成聚噁唑烷酮组合物。该反应混合物可包括PDI基多异氰酸酯、多官能环氧化物和反应催化剂，和任选溶剂混合物以降低粘度和/或溶解催化剂，其中PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物以约0.5:1至约1.5:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比包括在反应混合物中。

在一些附加的实例中，该方法可包括制备聚噁唑烷酮反应混合物。聚噁唑烷酮反应混合物可以以各种方式制备。例如，在一些情况下，可将反应催化剂与PDI基多异氰酸酯混合以形成PDI混合物。然后可将PDI混合物与多官能环氧化物混合以形成聚噁唑烷酮反应混合物，可使其反应以形成聚噁唑烷酮组合物。在其它实例中，可将多官能环氧化物与反应催化剂混合以形成环氧化物混合物。可将环氧化物混合物与PDI基多异氰酸酯混合以形成聚噁唑烷酮反应混合物，可使其反应以形成聚噁唑烷酮组合物。在又附加的实例中，可将一部分反应催化剂与PDI基多异氰酸酯混合以形成PDI混合物，并可将另一部分反应催化剂与多官能环氧化物混合以形成环氧化物混合物。然后可将PDI混合物和环氧化物混合物混合以形成聚噁唑烷酮反应混合物，可使其反应以形成聚噁唑烷酮组合物。在再附加的实例中，可将PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物混合在一起以形成聚噁唑烷酮前体组合物。然后可将反应催化剂与聚噁唑烷酮前体组合物合并以形成聚噁唑烷酮反应混合物，可使其反应以形成聚噁唑烷酮组合物。在一些附加的实例中，反应催化剂可在与PDI基多异氰酸酯、多官能环氧化物或两者混合之前预溶解在适当的溶剂中。在一些实例中，在将反应催化剂直接溶解在PDI基多异氰酸酯、多官能环氧化物或两者中时，这可消除对溶剂的需要。

在一些附加的实例中，催化PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物之间的反应可包括固化聚噁唑烷酮反应混合物以形成聚噁唑烷酮组合物。固化可通常包括将聚噁唑烷酮反应混合物加热到约160℃至约240℃的温度持续一段固化期以制备聚噁唑烷酮组合物。在一些附加的实例中，固化可包括将聚噁唑烷酮反应混合物加热到约180℃至约220℃的温度持续一段固化期以制备聚噁唑烷酮组合物。在再附加的实例中，固化可包括将聚噁唑烷酮反应混合物加热到约160℃至约200℃、约180℃至约220℃、或约200℃至约240℃的温度持续一段固化期以制备聚噁唑烷酮组合物。

固化期可通常为约15分钟至约2小时的时间段，尽管在一些情况下可使用其它持续时间。在一些实例中，固化期可为约15分钟至约45分钟的时间段。在一些具体实例中，固化期可为约15分钟至约1小时、约30分钟至约1.5小时、或约1小时至约2小时。

在一些附加的实例中，可将聚噁唑烷酮反应混合物施加到基底上——如在固化反应混合物之前或在使反应混合物完全反应之前。可将聚噁唑烷酮反应混合物施加到如上所述的各种基底上。此外，可以以各种方式将聚噁唑烷酮反应混合物施加到基底上，如通过注射、流延、浸渍、涂铺、分配、刮涂（squeegeeing）、喷涂等等，或其组合。该聚噁唑烷酮反应混合物可以是或可以包含在涂料、胶粘剂、密封剂、膜、弹性体、铸件、泡沫、复合材料等等，或其组合中。

如下面在实施例部分中更详细描述，本文所述的聚噁唑烷酮组合物可具有各种令人惊讶的热性质和物理性质。例如，在一些情况下，当在约180℃下固化约30分钟时，该聚噁唑烷酮组合物可具有至少40℃或至少45℃的玻璃化转变温度。在一些附加的实例中，当在约200℃下固化约30分钟时，该聚噁唑烷酮组合物可具有至少50℃或至少55℃的玻璃化转变温度。在再附加的实例中，当在约220℃下固化约30分钟时，该聚噁唑烷酮组合物可具有至少90℃、至少95℃、或至少100℃的玻璃化转变温度。

附加地，在一些实例中，当在约180℃下固化约30分钟时，其中该聚噁唑烷酮组合物可具有如根据ASTM D4752 - 10(2015)测得的至少250次双重摩擦（double rubs）或至少275次双重摩擦的平均MEK耐受性。在再附加的实例中，当在约200℃下固化约30分钟时，该聚噁唑烷酮组合物可具有如根据ASTM D4752 - 10(2015)测得的至少400次双重摩擦或至少425次双重摩擦的平均MEK耐受性。在再附加的实例中，当在约220℃下固化约30分钟时，该聚噁唑烷酮组合物具有如根据ASTM D4752 - 10(2015)测得的至少950次双重摩擦或至少1000次双重摩擦的平均MEK耐受性。

实施例

下列非限制性和非穷举性实施例意在进一步描述各种非限制性和非穷举性实施方案而不限制本说明书中描述的实施方案的范围。除非另行指明，所有以“份数”和“百分比”给出的量被理解为按重量计。尽管以涂料为背景描述本实施例，但本领域技术人员会认识到，其也可同样适用于胶粘剂、铸件、复合材料、膜、弹性体、泡沫和密封剂。

使用以下材料制备实施例的组合物：

多异氰酸酯A 生物基脂族多异氰酸酯（PDI三聚体）。作为耐光聚氨酯涂料体系的硬化剂组分，可作为Desmodur eco N 7300购自Covestro；

多异氰酸酯B 脂族多异氰酸酯（高官能HDI三聚体）。作为耐光、快干型聚氨酯涂料体系的硬化剂组分，可作为Desmodur N 3790购自Covestro；

多异氰酸酯C 脂族多异氰酸酯（HDI三聚体）。作为耐光聚氨酯涂料体系的硬化剂组分，可作为Desmodur N 3300购自Covestro；

EPOXY A 液体环氧树脂是表氯醇和双酚A的液体反应产物，可作为D.E.R. 331购自OLIN；

添加剂 A 用于溶剂型涂料体系和印刷墨水的基于聚丙烯酸酯的表面添加剂，可作为BYK 358N购自BYK Chemie；

催化剂 A 可购自Sigma-Aldrich的四苯基溴化鏻催化剂。

在配制前制备催化剂A在二甲亚砜（DMSO）中的10重量%溶液。通过以下相同的程序制备表I中的配制物A、B、C、D、E和F。作为一个实例，配制物A如下制备：在200毫升塑料容器中加入46.55份EPOXY A、0.47份添加剂A、48.24份多异氰酸酯A和4.74份催化剂A混合物。所得混合物使用FLACKTEK高速混合机在2,000 rpm下混合2分钟，然后使用牵引-下拉棒(draw-down bar)施加。

对于玻璃化转变温度测试，使用4”x12”玻璃测试板。膜厚度为2密耳（50 µm）。膜在180℃、200℃和220℃下固化30分钟。在固化膜后24小时，将它们从基底上剥离并进行分析测试。

借助差示扫描量热计（DSC）获得玻璃化转变温度。使用Diamond DSC对从-25℃加热到200℃的样品进行DSC分析，冷却和再加热速率为20℃/min。

对于MEK双重摩擦测试，使用磷酸铁处理过的ACT B952，4”x12”钢测试板。膜厚度为2密耳（50 µm）。膜在180℃、200℃和220℃下固化30分钟。在固化膜后至少24小时进行MEK双重摩擦测试。

根据ASTM D4752 - 10(2015)测量MEK双重摩擦数。报道的结果是各个配制物的三个读数的平均值。

表I

如参考表I可以认识到，在实施例A、B、C、D、E和F中，改变多异氰酸酯的类型和催化剂A的量。实施例A、B和C接收到0.5重量%催化剂A。而实施例D、E和F接收到1.0重量%催化剂A。实施例A和D使用多异氰酸酯A配制。实施例B和E使用多异氰酸酯B配制。实施例C和F使用多异氰酸酯C配制。

通过观察玻璃化转变温度结果，本领域技术人员显而易见，含多异氰酸酯A的配制物具有比含多异氰酸酯B或多异氰酸酯C的配制物高的玻璃化转变温度。类似地，通过观察MEK双重摩擦结果，本领域技术人员显而易见，含多异氰酸酯A的配制物具有比含多异氰酸酯B或多异氰酸酯C的配制物高的MEK双重摩擦数（更好的耐化学性）。

应该理解的是，上述方法仅举例说明本发明的一些实施方案。本领域技术人员可设想许多修改和替代布置而不背离本发明的精神和范围，并且所附权利要求意在涵盖这样的修改和布置。因此，尽管上文已结合目前被视为本发明的最实用和最优选实施方案的内容具体且详细地描述了本发明，但本领域普通技术人员将显而易见，可作出变动而不背离本文所述的原理和构思。

Claims (20)

1.一种聚噁唑烷酮组合物，其包含：

PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物的反应产物，其中所述PDI基多异氰酸酯和所述多官能环氧化物在反应催化剂的存在下在约0.5:1至约1.5:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比下合并。

2.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述PDI基多异氰酸酯包含含缩二脲的多异氰酸酯、含异氰脲酸酯的多异氰酸酯、含脲二酮的多异氰酸酯、含脲基甲酸酯的多异氰酸酯或其组合。

3.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述多官能环氧化物具有如根据ASTM D1652 - 11(2019)测得的约80 g/eq至约500 g/eq的环氧当量重量。

4.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述多官能环氧化物具有如根据ASTM D445 - 19a测得的在25℃下约50 mPa·s至约20000 mPa·s的粘度。

5.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述反应催化剂以基于所述组合物的总重量计的约0.25重量%至约2重量%的量存在于所述组合物中。

6.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述反应催化剂包括四苯基溴化鏻、季铵卤化物、卤化锂、卤化锂-氧化鏻络合物、正丁氧基锂、叔胺、二烷基锌、有机锌螯合物、三烷基铝、二月桂酸二丁基锡或其组合。

7.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述反应催化剂包括四苯基溴化鏻。

8.根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物，其进一步包含基于所述聚噁唑烷酮组合物的总重量计的约0.01重量%至约1重量%的量的添加剂。

9.根据权利要求8所述的聚噁唑烷酮组合物，其中所述添加剂包括流动助剂、表面活性剂、增稠剂、溶剂、流平剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂或其组合。

10.一种基底，其包含施加到其表面上的根据权利要求1所述的聚噁唑烷酮组合物。

11.根据权利要求10所述的基底，其中所述基底包括金属、塑料、木材、水泥、混凝土、玻璃或其组合。

12.一种制备聚噁唑烷酮组合物的方法，其包括：

催化聚噁唑烷酮反应混合物的反应以形成聚噁唑烷酮组合物，其中所述聚噁唑烷酮反应混合物包含PDI基多异氰酸酯、多官能环氧化物和反应催化剂，其中所述PDI基多异氰酸酯和多官能环氧化物以约0.5:1至约1.5:1的异氰酸酯当量与环氧当量的当量比包含在所述反应混合物中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中催化进一步包括在约160℃至约240℃的温度下固化所述聚噁唑烷酮反应混合物。

14.根据权利要求13所述的方法，其中固化进行约15分钟至约2小时的固化期。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述聚噁唑烷酮组合物形成涂料、胶粘剂、密封剂、膜、弹性体、铸件、泡沫和复合材料中的至少一种。

16.根据权利要求13所述的方法，其中当在180℃下固化30分钟时，所述聚噁唑烷酮组合物具有至少45℃的玻璃化转变温度。

17.根据权利要求13所述的方法，其中当在220℃下固化30分钟时，所述聚噁唑烷酮组合物具有至少100℃的玻璃化转变温度。

18.根据权利要求13所述的方法，其中当在180℃下固化30分钟时，所述聚噁唑烷酮组合物具有如根据ASTM D4752 - 10 (2015)测得的至少250次双重摩擦的平均MEK耐受性。

19.根据权利要求13所述的方法，其中当在220℃下固化30分钟时，所述聚噁唑烷酮组合物具有如根据ASTM D4752 - 10(2015)测得的至少950次双重摩擦的平均MEK耐受性。

20.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括将所述聚噁唑烷酮反应混合物施加到基底上，其中施加包括注射、流延、浸渍、涂铺、分配、刮涂、喷涂或其组合。