CN1456588A - 由聚合物和热固性塑料制备材料的无溶剂连续方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含聚合物和热固性塑料的聚合物组合物的无溶剂、连续制备方法,其中热固性塑料是由其对应原料组分在聚合物基质中制备的,包括在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中通过充分混炼和加热条件下的短暂反应而完成反应,和随后通过冷却离析出最终产物。

Description

由聚合物和热固性塑料制备材料的无溶剂连续方法
技术领域
本发明涉及一种包含聚合物和热固性塑料的聚合物组合物的无溶剂、连续制备方法,其中热固性塑料是由其对应原料组分在聚合物基质中制备的,包括在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中通过充分混炼和加热条件下的短暂反应而完成反应,和随后通过冷却离析出最终产物。
背景技术
聚合物共混物(PB)是两种或更多种聚合物或共聚物的混合物。制备共混物旨在改进基质聚合物的性能。聚合物共混物分为均质的(HPB)、可溶混的(MPB)和不可溶混的,以及相容产物,还有聚合物合金。HPB是由两种化学上相同,仅在其分子量分布上不同的聚合物的混合物。该混合物总是均匀的,且是热力学稳定的。相比之下,MPB是化学结构不同的聚合物的混合物,然而它们却是热力学稳定的。此种很不寻常的情况发生在,例如,待混合大分子的链段处于与另一种聚合物链段之间特殊的引力相互作用(例如,氢键或偶极-偶极或者离子-偶极相互作用)中。绝大多数化学上不同的聚合物从非常低的聚合度起往上就彼此不相容了,而且其不相容性随着链长的增长不断增加,正如基于统计/热力学考虑以及试验结果所证实的。这里,涉及PB相容性的决定性因素尤其是它们的组成和预处理。一旦实施了混合程序,若链-运动的机会和时间都足以容许生长出较大的相分离区,大都可从材料的混浊观察到这一点。PB是肉眼看上去呈均相并且物理性能优于混合物各组分的那些产物。
聚合物A与B之间相容性的改善可通过给聚合物A接枝上小比例聚合物B,或者通过加入AB嵌段共聚物这样的改性来实现。在此种体系中,接枝共聚物或嵌段共聚物构成A相与B相之间的边界,从而将这些相彼此连接。在此种情况下,采用术语“聚合物合金”。相容性也可通过加入某些添加剂来产生。然而,最大程度的均匀溶混性绝非总是可心的。例如,聚合物如聚苯乙烯的冲击改性,或者热塑性弹性体的制备,若没有相分离是不可想象的。PB具有一项非常重要的经济意义(《RomppLexikon Chemie(Rompp化学大全)》2.0版,斯图加特/纽约:Georg.Thieme出版社1999)。
聚酯表面涂布树脂常常带有羟基基团作为官能团。液体和固体产品都有使用。此类树脂最重要的应用领域是生产表面涂层和涂料,同样也可以是液体(例如,卷材涂料)或者是固体(粉末涂料)。采用可与羟基基团起反应的适当硬化剂(例如,多异氰酸酯),聚酯树脂通常可在施涂到基材上之后在高温下实现固化,从而产生耐久和结实的涂层膜。
热固性塑料是由低聚物(技术上:预聚物),或在较少情况下由单体或聚合物通过共价键形成不可逆和紧密网状交联所生成的塑料。术语“热固性塑料”在这里既指交联前的原料(参见反应性树脂),也用来指固化树脂的总称,它们大多为完全无定形的。在低温,热固性塑料是能量弹性的,即便在较高温度它们也不发生粘性流动,而是具有弹性行为,仅具有非常小的变形度(《Rompp Lexikon Chemie(Rompp化学大全)》2.0版,斯图加特/纽约:Geor g.Thieme出版社1999)。
目前,一种制备聚合物,特别是聚酯树脂与热固性塑料的物理混合物的方法,要利用相当大的机械能量研磨固化热固性塑料,然后将磨碎的材料结合到液体或熔融聚酯(例如,借助混合机或挤塑机)中。自然,这并不能真正达到热固性塑料在聚酯中延伸至分子范围的均相分布,因为研磨材料的最高可达到的粒子细度决定了聚酯/热固性塑料分布的有效极限。
从EM 01 226a得知一种聚合物组合物。如文中所述,它们是在混合机中按间歇方式制备的。此种制备方法的缺点是,所用聚合物(例如,聚酯)始终具有较高粘度,即便在180~220℃的高温下,而正是这样的粘度,使热固性塑料原料(例如,多胺和多异氰酸酯)快速和高效的掺入变得格外困难。鉴于随着热固性塑料在反应混合物中含量的增加熔体粘度急剧上升,故要求采用非常强力的混合机系统,而且所描述的情况还严重限制了间歇方法的批料大小。因此,作为此种产物的工业制备,所描述的方法非常复杂,且效率极低。
发明内容
因此,本发明的目的是找出一种克服现有技术上述缺点的新制备方法。
令人惊奇的是,现已发现,热固性塑料在聚合物,特别是在聚酯中的理想分布可以实现,只要热固性塑料完全在聚合物或聚酯内制备。为此,让适当单体、低聚物和/或预聚物在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中的聚合物/聚酯中进行反应。
本发明提供一种聚合物组合物的无溶剂连续制备方法,包括如下转化:
使A)与B)在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中在加热条件下充分混炼和短暂反应,随后通过冷却离析出最终产物,其中:
A)至少一种聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
一种优选的实施方案提供一种聚合物组合物的无溶剂连续制备方法,包括如下转化:
使A)与B)在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中在加热条件下充分混炼和短暂反应,随后通过冷却离析出最终产物,其中:
A)至少一种具有羟基基团的聚合物,优选聚酯和/或聚丙烯酸酯,其羟基官能度等于或大于2,以及
B),以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,
其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
在热固性塑料含量介于0.5~50wt%,优选2~40wt%的情况下,可获得一种均质热固性塑料/聚合物组合物,其物理性能(熔融范围,Tg、熔体粘度)不同于这些物质经物理混合但仍彼此分离地存在时的性能。相比之下,未参与聚合反应的聚合物的化学反应性仍保持不变。所制成的聚合物组合物随后可像基质聚合物那样进一步加工。
合适的聚合物A原则上可以是任何已知的聚合物,例如,聚烯烃、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚酰胺,只要它们的熔点不高于220℃。共聚物和嵌段共聚物也适合作为聚合物A,例如苯乙烯-二烯聚合物。
合适的官能度至少是2的聚合物通常是任何具有此种类型官能性的聚合物,但特别是具有羟基基团的聚丙烯酸酯和聚酯。
优选使用并包含羟基基团的聚酯是通过适当二-和/或多羧酸或其对应酯和/或酸酐,与二-和/或多元醇之间的缩聚制备的。缩聚反应按照本身已知的方式在惰性气氛中、在100~260℃,优选130~220℃的温度下、在熔体中进行或者按共沸方法实施,例如描述在《有机化学方法》(Houben-Weyl)中,卷14/2,pp.1~5,21~23,40~44,Georg Thieme出版社,斯图加特,1963;或者在C.R.Martens,《醇酸树脂》pp.51~59,Reinhold应用塑料丛书,Reinhold出版公司,纽约,1961。用于制备聚酯的优选的羧酸可以是脂族、环脂族、芳族和/或杂环本性的,并且恰当的话,可取代上卤素原子和/或可具有不饱和键。这些当中可举出的例子是:琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸、1,2,4,5-苯四酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、二-和四氯邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、戊二酸和1,4-环己烷二羧酸以及——可得到的话——它们的酸酐或酯。特别合适的化合物是间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢对苯二甲酸和1,4-环己烷二羧酸。
可使用的多元醇的例子是一乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、1,4-或2,3-丁二醇、二-β-羟乙基丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、癸二醇、十二烷二醇、新戊二醇、环己二醇、3(4),8(9)-双(羟甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷(Dicidol)、双(1,4-羟甲基)环己烷、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、2,2-双[4-(β-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4(2,4,4)-三甲基-1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、三(β-羟乙基)异氰尿酸酯、季戊四醇、甘露醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、亚二甲苯基二甲醇和/或羟基新戊酸的新戊二醇酯。优选一乙二醇、新戊二醇、Dicidol、环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷和甘油。
如此制备的无定形聚酯优选具有15~200mg KOH/g的羟基值、35~85℃的Tg、60~110℃的熔融范围和小于10mg KOH/g的酸值。分子量优选介于2000~7000。
类似地制备的结晶聚酯具有15~130mg KOH/g的羟基值、-50~40℃的Tg、60~130℃的熔融范围和小于8mg KOH/g的酸值。分子量优选介于1800~6500。
优选使用的并含有羟基基团和具有20~150mg KOH的羟基值、1800~6000的分子量和30~90℃的Tg的丙烯酸酯,可通过适当烯键不饱和单体的加成聚合制备。此类单体化合物的例子是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、C2~C40-烷基的丙烯酸酯或C1~C40-烷基的甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸棕榈酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸叔丁基环己酯、甲基丙烯酸丁基环己酯和甲基丙烯酸三甲基环己酯。这一类还包括α,β-不饱和羧酸,例如,丙烯酸和/或甲基丙烯酸的羟烷基酯,具有伯羟基基团和C5~C18-羟烷基者,例如,丙烯酸羟己酯、丙烯酸羟辛酯和对应的甲基丙烯酸酯,以及(甲基)丙烯酸羟乙酯与己内酯的反应产物,还有具有仲羟基官能的单体,例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与具有C1~C3-烷基基团的饱和短链酸如乙酸或丙酸的加合物。
按照本发明,热固性塑料B由其原料组分在聚合物基质A中制备。原料组分B1和B2具有至少2.0的官能度并且在组分B中,总是必须有一种原料组分,其官能度大于2,且数量介于0.5~100wt%,以组分B为基准。至于究竟是氨基组分抑或异氰酸酯组分具有大于2的官能度则原理上无关紧要,但它优选是要使用的异氰酸酯组分。热固性塑料的大致分子量介于2000~70 000,优选大于4000。
在该组合物中,热固性塑料B的存在量,以聚合物组合物为基准,一般介于0.5~50wt%,优选2~30wt%。
作为制备热固性塑料的组分B2,可采用任何已知的脂族、环脂族、芳脂族或芳族异氰酸酯或其异氰尿酸酯(若可得到的话),可以是纯净形式或者是彼此间任何要求的混合物形式。可举出的例子是:环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、乙基环己烷二异氰酸酯、丙基环己烷二异氰酸酯、甲基二乙基环己烷二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸根合苯基)甲烷、丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、戊烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯,例如,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或1,5-二异氰酸根合-2-甲基戊烷(MPDI)、庚烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、壬烷二异氰酸酯,例如,1,6-二异氰酸根合-2,4,4-三甲基己烷或1,6-二异氰酸根合-2,2,4-三甲基己烷(TMDI)、壬烷三异氰酸酯(例如,4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN))、癸烷二-和三异氰酸酯、十一烷二-和三异氰酸酯、十二烷二-和三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、双(异氰酸根合甲基-环己基)甲烷(H12MDI)、异氰酸根合甲基-甲基环己基异氰酸酯、2,5(2,6)-双(异氰酸根合甲基)双环[2.2.1]庚烷(NBDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(1,3-H6-XDI)或1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷(1,4-H6-XDI)。该清单也包括上面作为例子举出的异氰酸酯的所有区域异构体(regioisomers)和立体异构体。优选使用HDI、IPDI、MPDI、TMDI、1,3-和1,4-H6-XDI、NBDI和HDI与IPDI的混合物。本发明方法优选的聚脲是由IPDI、IPDI-异氰尿酸酯、HDI或HDI-异氰尿酸酯及其任何要求的混合物组成的那些。
就本发明而言,任何脂族、(环)脂族、环脂族和芳族二胺和/或多胺(C5~C18)均可用作本发明的组分B1。
原则上合适的二胺是1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,2-丁二胺、1,3-丁二胺、1,4-丁二胺、2-(乙氨基)乙胺、3-(甲氨基)丙胺、3-(环己氨基)丙胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、N-(3-氨基丙基)-1,3-丙二胺、N,N”-1,2-乙撑双(1,3-丙二胺)和六亚甲基二胺,它们还可带上一个或多个C1~C4-烷基基团。
也可使用上面提到的二胺的混合物。异佛尔酮二胺是优选使用的。
具有2个NH基团的多胺也是合适的,例如,4-氨甲基-1,8-辛二胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺和四亚乙基五胺。
所制备的热固性塑料的NCO/NH2比通常等于0.8~1.2∶1。当采用具有NCO/NH2比为1∶1的等摩尔数量时,将在聚合物中获得连续交联、结实但脆性的热固性塑料。
本发明优选的热固性塑料是由IPD与IPDI和/或IPDI-异氰尿酸酯和/或HDI和/或HDI-异氰尿酸酯组成的那些。它们的分子量大于4000并含有至少8wt%,优选20wt%,尤其优选40~100wt%官能度大于2的异氰尿酸酯和/或胺,优选异氰酸酯,优选IPDI-和/或HDI-异氰尿酸酯。由纯异氰尿酸酯和IPD构成的聚脲也是优选的。
在本发明一种优选的实施方案中,3~20wt%,尤其优选4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19wt%热固性塑料存在于该聚合物组合物中,尤其是在含羟基聚酯或聚丙烯酸酯中。
该方法的原理在于,反应物之间的反应是在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中通过在加热下的充分混炼和短暂反应而连续实施的。
该方法采用10~325℃的温度,该温度,正如实例中所示,随产物而变化。
这就是说,原料在上述整套设备中的停留时间一般介于3s~15min,优选3s~5min,尤其优选5~180s。这里的反应物由于引入25~325℃,优选50~250℃,尤其优选70~220℃温度的热量故仅反应短暂的时间。视原料和最终产物的本性而定,涉及停留时间和温度的这些数值,也可采纳其他优选的范围。
可以连续地排出所产生的均质、通常易碎的物料。恰当的话,这里还可在下游包括一段连续的后反应,或者,使该热产物冷却(例如在冷却带上)并进行后加工(例如,研磨),若要求的话。
挤塑机,例如,单螺杆或多螺杆挤塑机,特别是双螺杆挤塑机、行星齿轮挤塑机或环状挤塑机、强力捏合机、强力混炼机和静态混合器,都特别适合作为本发明方法的装置。尤其优选使用上述挤塑机。
令人惊奇的是,在间歇方法中通常需要长达2h的反应,而在所述装置中数秒钟内就已进行到底了。另外,获得的产物呈固体,或多或少为颗粒形式,而在经过冷却之后,可喂入到进一步处理(例如,研磨)中或者直接贮存(料仓)或包装(装袋)。最重要的是,此种短时间加热与设备的混炼效应联合作用,足以使反应物完全或基本完全反应。借助适当配备混合腔或整套螺杆几何参数,此类设备能提供充分快速混合以及同时的剧烈热交换。其次,提供了沿纵向的均一通流以及最高一致程度的停留时间。再有,必须能将各个设备段或外壳控制在不同的温度。
反应物通常以各自单独的物流加入到装置中。如果有两个以上的物流,它们也可以合并引入。各物流也可细分成几股物流,以便在不同的部位以不同的比例加入到装置中。该方法能提供受控的浓度梯度设定,从而保证反应的完全。反应物物流的加入点顺序可以改变,且可随时间而改变。
为实现预反应和/或完全的反应,还可将多个装置组合在一起。
快速反应下游的冷却可纳入该反应段中,从而形成采用二或更多外壳的实施方案,正如挤塑机或Conterna机那样。也可采用:管束、蛇管、冷却辊、气流输送器和金属输送带。
视离开强力捏合机区或后反应区产物的粘度而定,第一后加工采用上面提到的适当设备将物流进一步冷却至适当温度。然后,通过压碎辊、钉销圆盘磨、锤磨机、带粒度分级的研磨磨、刨片磨(flaking mill)或诸如此类造粒或粉碎至要求的粒度。本发明还提供通过无溶剂连续方法制取的聚合物组合物,该方法包括如下转化过程:
使A)与B)在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中在加热条件下充分混炼和短暂反应,随后通过冷却离析出最终产物,其中:
A)至少一种聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,
其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
本发明的组合物可作为主要组分、基质组分或者附加组分用于涂料组合物、粘合剂或密封剂或绝缘材料。
下面的实施例进一步说明本发明。
具体实施方式
实施例
1.在结晶聚酯中,通过IPDI-异氰尿酸酯在异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的溶液与异佛尔酮二胺(IPD)起反应制备聚脲
该聚脲由作为异氰酸酯组分的含40wt%IPD I-异氰尿酸酯和60wt%IPDI的混合物与作为胺的IPD制备。
反应在结晶聚酯DYNACOLL 7390中进行。DYNACOLL 7390在整个混合物料中的比例是79.8wt%。
NCO基团与NH2基团的摩尔比是1∶1。除了NH2基团之外,还存在着从聚酯伸出的羟基基团(羟基值31.8mg KOH/g)。
15.99kg/h聚酯以粗粉末形式喂入到同向旋转双螺杆挤塑机的第一机筒段中。
挤塑机具有可分别温控(可加热和可冷却)的机筒段。
机筒段1控制在30℃,段2在80℃,下游各段控制在120~190℃。
异氰酸酯混合物以2.66kg/h的通过量喂入到机筒段6中,进口温度介于60~80℃。
二胺以1.38kg/h的通过量喂入到机筒段3中,进口温度介于70~95℃。
这里,总通过量是20.03kg/h。
排料温度介于100~115℃。
挤塑机转速介于350~450rpm。
产物以白色糊状排出,随后在冷却带上冷却并变硬。
2.在无定形聚酯中,通过IPDI-异氰尿酸酯在异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的溶液与异佛尔酮二胺(IPD)起反应制备聚脲
该聚脲由作为异氰酸酯组分的含40wt%IPDI-异氰尿酸酯和60wt%IPDI的混合物与作为胺的IPD制备。
反应在无定形聚酯URALAC P1580中进行。URALAC P1580在整个混合物料中的比例是79.9wt%。
NCO基团与NH2基团的摩尔比是1∶1。除了NH2基团之外,还存在着从聚酯伸出的羟基基团(羟基值78.0mg KOH/g)。
15.99kg/h聚酯以粗粉末形式喂入到同向旋转双螺杆挤塑机的第一机筒段中。
挤塑机具有可分别温控(可加热和可冷却)的机筒段。
机筒段1控制在30℃,段2在80℃,下游各段控制在120~190℃。
异氰酸酯混合物以2.66kg/h的通过重喂入到机筒段6中,进口温度介于60~80℃。
二胺以1.37kg/h的通过量喂入到机筒段3中,进口温度介于70~95℃。
这里,总通过量是20.02kg/h。
排料温度介于170~260℃。
挤塑机转速介于350~450rpm。
产物以乳白色粘稠薄膜形式排出,随后在冷却带上冷却并变硬。

Claims (49)

1.一种聚合物组合物的无溶剂连续制备方法,包括如下转化:
使A)与B)在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中在加热条件下充分混炼和短暂反应,随后通过冷却离析出最终产物,其中:
A)至少一种聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
2.权利要求1的方法,包括如下转化,其中
A)至少一种官能度等于或大于2的聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
3.权利要求2的方法,包括如下转化,其中
A)至少一种OH官能度等于或大于2的具有羟基基团的聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%D的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
4.权利要求1的方法,其中使用聚烯烃、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷或聚酰胺,可单独或以混合物形式,作为聚合物A。
5.权利要求3的方法,其中使用具有羟基基团的聚酯和/或聚丙烯酸酯作为聚合物A。
6.权利要求5的方法,其中使用无定形和/或(半)结晶聚酯。
7.权利要求6的方法,其中使用无定形聚酯,其Tg介于35~85℃,熔融范围60~110℃,分子量介于2000~7000,且羟基值介于15~200mgKOH/g。
8.权利要求6的方法,其中使用结晶聚酯,其Tg介于-50~40℃,熔融范围60~130℃,分子量介于1800~6500,且羟基值介于15~130mgKOH/g。
9.权利要求6~8中任何一项的方法,其中使用含羟基并由以下原料组分组成的聚酯:琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸、1,2,4,5-苯四酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、二-和四氯邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、戊二酸、1,4-环己烷二羧酸和/或——可得到的话——它们的酸酐和/或酯。
10.权利要求6~9中任何一项的方法,其中使用含羟基并由下列二醇和/或多元醇组成的聚酯:一乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、1,4-或2,3-丁二醇、二-β-羟乙基丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、癸二醇、十二烷二醇、新戊二醇、环己二醇、3(4),8(9)-双(羟甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷(Dicidol)、双(1,4-羟甲基)环己烷、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、2,2-双[4-(β-羟基乙氧基)苯基]丙烷、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4(2,4,4)-三甲基-1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、三(β-羟乙基)异氰尿酸酯、季戊四醇、甘露醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、亚二甲苯基二甲醇和/或羟基新戊酸的新戊二醇酯。
11.权利要求5的方法,其中使用含羟基聚丙烯酸酯,其羟基值介于20~150mg KOH/g,分子量介于1800~6000且Tg介于30~90℃。
12.以上权利要求中至少一项的方法,其中作为组分B1,使用脂族、环脂族、芳脂族和/或芳族异氰酸酯和/或异氰尿酸酯。
13.权利要求12的方法,其中使用环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、乙基环己烷二异氰酸酯、丙基环己烷二异氰酸酯、甲基二乙基环己烷二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸根合苯基)甲烷、丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、戊烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯,例如,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或1,5-二异氰酸根合-2-甲基戊烷(MPDI)、庚烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、壬烷二异氰酸酯,例如,1,6-二异氰酸根合-2,4,4-三甲基己烷或1,6-二异氰酸根合-2,2,4-三甲基己烷(TMDI)、壬烷三异氰酸酯,例如,4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN)、癸烷二-和三异氰酸酯、十一烷二-和三异氰酸酯、十二烷二-和三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、双(异氰酸根合甲基-环己基)甲烷(H12MDI)、异氰酸根合甲基-甲基环己基异氰酸酯、2,5(2,6)-双(异氰酸根合甲基)双环[2.2.1]庚烷(NBDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(1,3-H6-XDI)或1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷(1,4-H6-XDI),或其异氰尿酸酯,可得到的话,可单独或者以混合物形式使用。
14.权利要求12的方法,其中使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和/或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和/或它们的异氰尿酸酯。
15.以上权利要求中至少一项的方法,其中作为组分B2,使用脂族、环脂族、芳脂族和/或芳族二胺。
16.权利要求15的方法,其中作为二胺,使用单独或混合物形式的1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,2-丁二胺、1,3-丁二胺、1,4-丁二胺、2-(乙氨基)乙胺、3-(甲氨基)丙胺、3-(环己氨基)丙胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺(IPD)、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、N-(3-氨基丙基)-1,3-丙二胺、N,N”-1,2-乙撑双(1,3-丙二胺)或六亚甲基二胺,它们还可带上一个或多个C1~C4-烷基基团。
17.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI、HDI异氰尿酸酯和异佛尔酮二胺(IPD)组成的热固性塑料。
18.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI的异氰尿酸酯与IPD组成的热固性塑料。
19.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI和IPDI异氰尿酸酯的混合物与IPD组成的热固性塑料。
20.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI异氰尿酸酯、HDI和IPD组成的热固性塑料。
21.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由HDI与HDI异氰尿酸酯的混合物和IPD组成的热固性塑料。
22.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI异氰尿酸酯与HDI异氰尿酸酯的混合物和IPD组成的热固性塑料。
23.权利要求1~16中至少一项的方法,其中存在一种由IPDI与IPDI异氰尿酸酯的混合物和HDI以及HDI异氰尿酸酯组成的热固性塑料。
24.权利要求1~23中至少一项的方法,其中生成热固性塑料的反应在NCO/NH2比介于0.8~1.2∶1的条件下进行。
25.权利要求1~24中至少一项的方法,其中该热固性塑料具有至少4000的分子量并包含至少8wt%,优选20wt%,尤其优选40~100wt%官能度大于2的异氰尿酸酯和/或胺,优选异氰尿酸酯,优选IPDI异氰尿酸酯和/或HDI异氰尿酸酯。
26.权利要求1~25中至少一项的方法,其中3~30wt%热固性塑料存在于聚合物组合物中,尤其是在含羟基聚酯和聚丙烯酸酯中。
27.以上权利要求中至少一项的方法,其中反应发生在单-、双-或多螺杆挤塑机、环状挤塑机或行星齿轮挤塑机中。
28.权利要求27的方法,其中反应发生在双螺杆挤塑机中。
29.权利要求1~27中任何一项的方法,其中反应发生在强力混炼机或强力捏合机中。
30.权利要求1~27中任何一项的方法,其中反应发生在静态混合器中。
31.以上权利要求中至少一项的方法,其中反应发生在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中,其中二个或更多个相同或不同外壳可彼此独立地进行温控。
32.以上权利要求至少一项的方法,其中挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中的温度介于10~325℃。
33.以上权利要求中至少一项的方法,其中由于在混合腔和螺杆几何参数设计方面采用适当设备,挤塑机或强力捏合机首先提供充分和快速的混炼及快速反应乃至强力热交换,其次产生均一纵向柱塞-流动,从而具有最一致的停留时间。
34.以上权利要求中至少一项的方法,其中反应在催化剂和/或添加剂存在下进行。
35.以上权利要求中至少一项的方法,其中原料和/或催化剂和/或添加剂一起或随分开的物流,以液态或固态形式,喂入到挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中。
36.权利要求35的方法,其中添加剂与原料合并成为一股物流。
37.以上权利要求中至少一项的方法,其中在两种以上物流的情况下,它们以合并流的形式喂入。
38.以上权利要求中至少一项的方法,其中一股或两股反应物流被分割喂入。
39.以上权利要求中至少一项的方法,其中催化剂与原料物流之一合并或者存在于物流之一的溶液中。
40.以上权利要求中至少一项的方法,其中添加剂与原料物流之一合并或者存在于物流之一的溶液中。
41.以上权利要求中至少一项的方法,其中反应物流加入点的顺序可以改变并且可在时间上变动。
42.以上权利要求中至少一项的方法,其中附加了后反应。
43.权利要求42的方法,其中后反应在连续操作的系统中进行,例如在管式反应器、搅拌或无搅拌储料罐或管束中进行。
44.以上权利要求中至少一项的方法,其中后加工从进一步冷却至足以满足后续抽出/料仓储存的温度开始,具体取决于离开挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器和/或后反应区的产物的粘度。
45.权利要求1~44至少一项的方法,其中原料的停留时间介于3s~15min,优选3s~5min,尤其优选5~180s。
46.权利要求1~45至少一项的方法,其中反应在25~325℃,优选50~250℃,尤其优选70~220℃的温度进行。
47.一种用无溶剂连续方法制取的聚合物组合物,所述方法包括如下转化:
使A)与B)在挤塑机、强力捏合机、强力混炼机或静态混合器中在加热条件下充分混炼和短暂反应,随后通过冷却离析出最终产物,其中:
A)至少一种聚合物,
B)以A与B的总和为基准,0.5~50wt%的至少一种热固性塑料,该塑料是在上述转化期间通过以下组分在聚合物基质A中的反应生成的:
1)至少一种具有NH2基团的原料组分,和
2)至少一种具有NCO基团的原料组分,其中B1和B2同时和独立地具有等于或大于2的官能度并且至少一种官能度大于2的原料组分以0.5~100wt%的数量存在。
48.权利要求47的聚合物组合物,其中使用权利要求2~26中至少一项的化合物和权利要求27~46中至少一项的工艺参数。
49.以上权利要求中至少一项的聚合物组合物,作为主要组分、基质组分或者附加组分用于涂料组合物、粘合剂或密封剂或绝缘材料的用途。
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