DE69228022T2 - Aliphatische Polyharnstoffelastomere - Google Patents

Aliphatische Polyharnstoffelastomere

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft aliphatische Polyharnstoffelastomere.
  • Polyharnstoffelastomersysteme werden gewöhnlich als Beschichtungsmaterialien verwendet, wobei Sprühpolyharnstoffelastomersysteme besonders nützlich sind, wenn sie in dieser Eigenschaft verwendet werden. Einer der mit aromatischen Polyharnstoffelastomersystemen verbundenen Mängel, die im allgemeinen durch Umsetzen eines aromatischen Isocyanates mit einer aktiven Wasserstoffkomponente in Gegenwart eines aromatischen Kettenverlängerers hergestellt werden, besteht darin, daß sie eine geringe Stabilität aufweisen, wenn sie Ultraviolettstrahlung ausgesetzt werden. Dies wird besonders dann problematisch, wenn die zu beschichtende Substanz, z. B. ein Dach, andauernd dem Ultraviolett ausgesetzt wird. Der sich ergebende Ultraviolettabbau des Elastomersystems zeigt sich typischerweise durch eine Veränderung der Farbe; einem allgemeinen Verlust an Produktintegrität, wie Brechen; und einer nachteiligen Verringerung der Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Elongation, um nur einige zu nennen.
  • In diesem Text ist "aliphatische Verbindung" definiert als aliphatische und alicyclische Verbindungen, wie gewöhnlich verstanden, und schließt weiter ein einen aromatischen Ring enthaltendes Isocyanat oder Amin, worin funktionelle Gruppen, wie Isocyanat- oder Aminogruppen nur an Kohlenstoffatome außerhalb des aromatischen Rings binden; und "aromatisches" Isocyanat oder Amin Verbindungen bedeutet, worin die funktionellen Gruppen an Kohlenstoffatomen innerhalb des aromatischen Rings gebunden sind.
  • Der am, weitesten verwendete aromatische Kettenverlängerer ist Diethylentoluoldiamin (DETDA), ein Produkt der Ethyl Corp. Zusätzlich dazu, daß ein ultraviolett-instabiles System vorgesehen wird, liefert DETDA ein steifes Elastomersystem, welches, infolge der Steifheit, Schwierigkeiten dabei hat, das Detail oder die Kontur des zu beschichtenden Substrats anzunehmen. Jedoch weisen Polyharnstoffelastomersysteme, die, unter anderem, aus DETDA herstellt sind, im allgemeinen gute Verarbeitungseigenschaften auf. Somit besteht ein erkannter Bedarf an Polyharnstoffelastomersystemen, die Ultraviolettstabilität und erhöhte Flexibilität aufweisen, d. h. geringere Steifheit, während sie gute Verarbeitungseigenschaften zeigen.
  • Um ein ultraviolettstabiles System vorzusehen, sollten jedoch nicht-aromtische, d. h. aliphatische, Komponenten verwendet werden. Zum Beispiel beschreibt Rowton, R. L., CYANOETHYLATED POLYOXYPROPYLENEPOLYAMINES: POLYMER FORMERS OF UNIQUE REACTIVITY, Journal of Elastomers and Plastics, Band 9, Oktober 1977, cyanoethylierte Polyoxypropylenpolyamine als die Wasserstoffkomponente in Polyharnstoffsystemen, um lichtstabile Systeme vorzusehen. Rowton schweigt sich hinsichtlich der Verwendung aliphatischer Kettenverlängerer aus.
  • Einige der bekannten aliphatischen Kettenverlängerer schließen trans-1,4-Diaminocyclohexan und 1,6-Diaminohexan ein. Diese und andere bekannte aliphatische Kettenverlängerer reagieren sehr schnell mit Isocyanat und können deshalb nicht in Sprühsystemen verwendet werden, da die Polymerisiening so schnell erfolgt, daß das Polymer tatsächlich nicht sprühfähig ist. Während die aliphatischen Polyharnstoffelastomeren der vorliegenden Erfindung in Reaktionsspritzgußverfahren (RIM) verwendet werden können, soll deshalb festgehalten werden, daß der Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung bedingt wird, in Sprühsystemen bemerkenswerter ist verglichen mit anderen Elastomersystemen, wo Sprühfähigkeit kein Thema ist, wie in RIM-Sytemen.
  • Andere Kettenverlängerer mit linearem primären Amin und mit geringem Molekulargewicht weisen eine hohe Reaktivität auf, die zu geringem Mischen und geringer Elastomervernetzung fuhrt.
  • Zusätzlich haben Elastomersysteme, die mit bekannten aliphatischen Kettenverlängerern hergestellt sind, bekanntermaßen Verarbeitungseigenschaften, die schlechter sind als jene, die von Systemen gezeigt werden, die aus DETDA hergestellt sind.
  • U. S. Patent Nr. 3,666,788 betrifft cyanoalkylierte Polyoxyalkylenpolyamine, die spezifisch beschrieben sind als nützliche Vernetzungsmittel in Polyharnstoffbeschichtungen. In ähnlicher Weise beschreibt das US-Patent 3,714,128 cyanoalkylierte Polyoxyalkylenpolyamine, die nützlich sind, um die Gelbildung oder das Aushärten der Polyharnstoffkomponente zu verringern, so daß gutes Mischen der Isocyanat- und Aminkomponenten erreicht werden kann, was dem besprühten Material genügend Zeit gibt, um zu adhärieren und zu egalisieren, bevor Gelbildung der Polyharnstoffbeschichtungen erfolgt. Keines dieser Patente beschreibt die vorliegenden Diamine als Kettenverlängerer in aliphatischen Sprühpolyharnstoffelastomersystemen.
  • Polyoxyalkylenpolyamine, insbesondere JEFFAMINE® T-403, D-400 und D-230, sind in U. S. Patent Nr. 4,732,919 beschrieben als Kettenverlängerer; dieses Patent betrifft jedoch ein aromatisches System, das in einer RIM-Anwendung verwendet werden soll.
  • EP-A-416819 beschreibt aliphatische Sprühharnstoffelastomere, die eine Komponente (A), die ein aliphatisches Isocyanat umfaßt, und eine Komponente (B) umfaßt, die (1) ein Aminterminiertes Polyoxyalkylenpolyol und (2) einen Amin-terminierten Kettenverlängerer umfaßt.
  • EP-A-0 348 760 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Filmen oder Produkten auf der Basis von Polyisocyanat-Polyaddition durch thermoplastisches Formpressen bei erhöhten Temperaturen. Cycloaliphatische Polyisocyanate werden mit Verbindungen umgesetzt, die hinsichtlich NCO-Gruppen reaktiv sind, und, optional, Diaminen und anderen Hilfsmitteln.
  • Entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein aliphatisches Sprühpolyharnstoffelastomer, welches eine Komponente (A) und eine Komponente (B) umfaßt. Die Komponente (A) schließt ein aliphatisches Isocyanat ein. Das Isocyanat der Komponente (A) umfaßt bevorzugterweise ein Quasi-Präpolymer eines aliphatischen Isocyanats und ein Material, das ausgewählt ist aus einem Polyol, einem Polyoxyalkylenamin mit hohem Molekulargewicht oder einer Kombination dieser Materialien. Die Komponente (B) schließt ein (1) ein Aminterminiertes Polyoxyalkylenpolyol, wie in Anspruch 1 definiert, und (2) einen Kettenverlängerer, der cis-1,4-Diaminocyclohexan, Isophorondiamin, m-Xylylendiamin, 4,4'- Methylendicyclohexylamin, Menthandiamin, 1,4-Diaminomethylcyclohexan umfaßt.
  • Es ist in vorteilhafter Weise entdeckt worden, daß das Polyharnstoffelastomersystem der vorliegenden Erfindung ultraviolettstabil ist, erhöhte Flexibilität aufweist und vorteilhafte Verarbeitungseigenschaften besitzt. Zusätzlich sind die geringe Temperaturelongation und Grünfestigkeit des vorliegenden Sprühpolyharnstoffelastomersystems extrem gut. Weiterhin bedarf es keines Lösungsmittels, um das Sprühen zu fördern, wenn das Elastomer in dieser Hinsicht verwendet wird, da das vorliegende Elastomersystem zu 100% Feststoff ist.
  • Die aliphatischen Isocyanate, die in Komponente (A) verwendet werden, sind jene, die den Fachleuten bekannt sind. Zum Beispiel sind die aliphatischen Isocyanate von der Art, wie sie in U. S. Patent Nr. 4,748,192 beschrieben sind. Entsprechend sind sie typischerweise aliphatische Diisocyanate und, insbesondere, sind sie die trimerisierte oder die Biuretform eines aliphatischen Diisocyanats, wie Hexamethylendiisocyanat, oder das bifunktionelle Monomer des Tetraalkylxylylendiisocyanats, wie das Tetramethylxylylendiisocyanat. Cyclohexandiisocyanat wird auch als ein bevorzugtes aliphatisches Isocyanat betrachtet. Andere nützliche aliphatische Polyisocyanate sind in U. S. Patent 4,705,814 beschrieben. Sie schließen ein aliphatische Diisocyanate, z. B. Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenradikal, wie 1,12-Dodecandiisocyanat und 1,4-Tetramethylendiisocyanat. Es sind auch beschrieben cycloaliphatische Diisocyanate, wie 1,3- und 1,4-Cyclohexandiisocyanat, ebenso wie irgendeine erwünschte Mischung dieser Isomeren; 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat); 4,4'-, 2,2'- und 2,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Isomermischungen und dergleichen. Die vorerwähnten Isocyanate können alleine oder in Kombination verwendet werden.
  • Es wird verstanden werden, daß der Begriff "aliphatisches Isocyanat" auch Quasi- Präpolymere aliphatischer Isocyanate mit Materialien umfaßt, die aktiven Wasserstoff enthalten. Die aktiven Wasserstoff enthaltenden Materialien können ein Polyol oder ein Polyoxyalkylenamin mit einem großen Molekulargewicht einschließen, wie auch hierin unten als Amin-terminierte Polyether beschrieben, oder eine Kombination dieser Materialien.
  • Die Polyole schließen Polyetherpolyole, Polyesterdiole, -triole, -tetrole etc. ein mit einem Äquivalentgewicht von wenigstens 500 und bevorzugterweise wenigstens 1.000 bis 3.000. Jene Polyetherpolyole auf der Basis von dreiwertigen Initiatoren mit einem Molekulargewicht von 4.000 und darüber sind besonders bevorzugt. Die Polyether können hergestellt werden aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder Mischungen aus Propylenoxid, Butylenoxid und/oder Ethylenoxid. Andere Polyole mit hohem Molekulargewicht, die bei dieser Erfindung nützlich sein können, sind Polyester von Hydroxyl-terminiertem Gummi, z. B. Hydroxylterminiertes Polybutadien. Hydroxyl-terminierte Quasi-Präpolymere von Polyolen und Isocyanaten sind bei dieser Erfindung ebenfalls nützlich.
  • Besonders bevorzugt sind Amin-terminierte Polyetherpolyole, einschließlich mit primärem und sekundärem Amin terminierter Polyetherpolyole mit einem durchschnittlichen Moleku largewicht von mehr als 1.500 mit von 2 bis 6 Funktionalitäten, bevorzugterweise von 2 bis 3 Funktionalitäten, und einem Aminäquivalentgewicht von 750 bis 4.000. Mischungen von Amin-terminierten Polyethern können verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Amin-terminierten Polyether ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens 2.500 auf. Diese Materialien können hergestellt werden mittels verschiedener, in der Technik bekannten Verfahren.
  • Die Amin-terminierten Polyetherharze, die bei dieser Erfindung nützlich sind, sind, z. B., Polyetherharze, die aus einem geeigneten Initiator hergestellt sind, zu dem niedere Alkylenoxide, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, oder Mischungen davon, gegeben werden, wobei das resultierende Hydroxyl-terminierte Polyol dann aminiert wird. Wenn zwei oder mehr Oxide verwendet werden, können sie als Zufallsmischungen oder als Blöcke aus einem oder dem anderen Polyether vorliegen. Im Aminierungsschritt ist es im höchsten Maße erwünscht, daß die terminalen Hydroxylgruppen im Polyol im wesentlichen alle sekundäre Hydroxylgruppen sind, um Aminierung zu erleichtern. Normalerweise ersetzt der Aminierungsschritt nicht vollständig alle Hydroxylgruppen. Die Mehrzahl der Hydroxylgruppen wird jedoch durch Amingruppen ersetzt. Deshalb weisen in einer bevorzugten Ausführungsform die Amin-terminierten Polyetherharze, die bei dieser Erfindung nützlich sind, mehr als 50% ihres aktiven Wasserstoffs in Form von Aminwasserstoffen auf. Wenn Ethylenoxid verwendet wird, ist es erwünscht, das Hydroxyl-terminierte Polyol mit einer geringen Menge höheren Alkylenoxids als Kappe zu versehen, um sicherzustellen, daß die terminalen Hydroxylgruppen im wesentlichen alle sekundäre Hydroxylgruppen sind. Die so hergestellen Polyole werden dann reduktiv aminiert durch bekannte Techniken, z. B. wie beschrieben in U. S. Patent Nr. 3,654,370.
  • Bei der Ausführung dieser Erfindung kann ein einzelnes Aminterminiertes Polyol mit hohem Molekulargewicht verwendet werden. Es können auch Mischungen aus Amin-terminierten Polyolen mit hohem Molekulargewicht, wie Mischungen von di- und trifunktionellen Materialien, und/oder Materialien mit verschiedenem Molekulargewicht oder verschiedener chemischen Zusammensetzungen, verwendet werden.
  • Es sind auch Amin-terminierte Polyether mit hohem Molekulargewicht oder einfach Polyetheramine im Umfang dieser Erfindung enthalten und können alleine oder in Kombination mit den vorerwähnten Polyolen verwendet werden. Der Begriff "hohes Molekulargewicht" soll Polyetheramine einschließen mit einem Molekulargewicht von wenigstens 2.000. Insbesondere bevorzugt sind die Polyetheramine der JEFFAMINE-Serie, die erhältlich sind von Texaco Chemical Company; sie schließen JEFFAMINE D-2000, JEFFAMINE D-4000, JEFFAMINE T-3000 und JEFFAMINE T-5000 ein. Diese Polyetheramine werden genau in der Produktbroschüre der Texaco Chemical Company mit dem Titel "THE JEFFAMINE POLYOXYALKYLENAMINES" beschrieben.
  • Die Komponente (B) des vorliegenden Polyharnstoffelastomersystems schließt ein einen Amin-terminierten Polyoxyalkylenpolyol und spezifische cycloaliphatische Diamin- Kettenverlängerer, wie definiert in Anspruch 1.
  • In einer bevorzugtesten Ausführungsform ist der Diamin-Kettenverlängerer von Komponente (B) ausgewählt aus cis-1,4-Diaminocyclohexan und Isophorondiamin.
  • Diese Diamin-Kettenverlängerer geben dem Elastomersystem die erforderliche Aktivität, um gutes Vernetzen und gute Sprühverarbeitungscharakteristiken zu ergeben. Zusätzlich ist das solchermaßen gebildete aliphatische System ultraviolettstabil und weist eine verbesserte Flexibilität auf, so daß es wirksam auf selbst die am kompliziertesten geformten Substrate aufgesprüht werden kann.
  • Andere herkömmliche Formulierungsbestandteile können in Komponente (A) oder (B) je nach Bedarf verwendet werden, wie, z. B., Schaumstabilisatoren, die auch als Silikonöle oder Emulgatoren bekannt sind. Die Schaumstabilisierer können ein organisches Silan oder Siloxan sein. Zum Beispiel können Verbindungen mit der Formel verwendet werden:
  • Rsi[O-(R&sub2;SiO)n-(Oxyalkylen)mR]&sub3;
  • wobei R eine Alkylgruppe ist, die von 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält; n eine ganze Zahl von 4 bis 8 ist; m eine ganze Zahl von 20 bis 40 ist und die Oxyalkylengruppen abgeleitet sind von Propylenoxid und Ethylenoxid. Siehe zum Beispiel U. S. Patent Nr. 3,194,773. Pigmente, z. B. Titandioxid, können eingebaut werden in das Elastomersystem, bevorzugterweise in die Komponente (B), um dem Elastomer Farbeigenschaften zu verleihen.
  • Verstärkungmaterialien, sofern erwünscht, die bei der Ausführung unserer Erfindung nützlich sind, sind den Fachleuten bekannt. Zum Beispiel sind gehackte oder gemahlene Glasfasern, gehackte oder gemahlene Kohlenstoffasern und/oder andere Mineralfasern nützlich.
  • Nach-Vernetzen des Elastomeren der Erfindung ist optional. Nach-Vernetzen wird einige Elastomereigenschaften verbessern, wie Hitzedurchbiegung. Die Verwendung von Nach- Vernetzen hängt von den erwünschten Eigenschaften des Endprodukts ab.
  • Die Komponenten (A) und (B) des vorliegenden Polyharnstoffelastomersystems werden kombiniert oder gemischt unter hohem Druck; am bevorzugtesten werden sie direkt durch Aufprall in der Hochdrucksprühvorrichtung gemischt, die, z. B., eine GUSMER H-VDosierer ist, der mit einer Spritzpistole GUSMER Model GX-7 versehen ist. Insbesondere werden ein erster und zweiter unter Druck stehender Strom von Komponenten (A) bzw. (B) aus zwei getrennten Kammern des Dosierers bereitgestellt und bei hoher Geschwindigkeit aufeinander prallen gelassen oder aufeinander stoßen gelassen, um ein intensives Mischen der beiden Komponenten zu bewirken und somit die Bildung des Elastomersystems, welches dann auf das erwünschte Substrat mittels Spritzpistole aufgetragen wird.
  • Das Volumenverhältnis der Komponenten (A) zu der Komponente (B) beträgt im allgemeinen von 30%: 70% bis 70%: 30%. Bevorzugterweise werden Komponente (A) und Komponente (B) in einem volumetrischen Verhältnis von 1 : 1 verwendet. Vorteilhafterweise reagieren die Komponenten (A) und (B), um das vorliegende Elastomersystem zu bilden, ohne die Hilfe eines Katalysators.
  • Glossar der Begriffe und Materialien
  • JEFFAMINE T-5000 - Polypropylenoxidtriamin mit einem Molekulargewicht von etwa 5000; ein Produkt der Texaco Chemical Company.
  • JEFFAMINE D-4000 - Polypropylenoxiddiamin mit einem Molekulargewicht von etwa 4000; ein Produkt der Texaco Chemical Company.
  • JEFFAMINE D-2000 - Polyproylenoxiddiamin mit einem Molekulargewicht von etwa 2000; ein Produkt der Texaco Chemical Company.
  • JEFFAMINE T-403, D-400 und D-230 sind insbesondere hierin oben beschrieben.
  • Die folgenden Beispiele I - X sind vorgesehen, um bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiter zu veranschaulichen.
  • BEISPIEL I
  • Die Komponente (A) eines aliphatischen Polyharnstoffelastomeren wurde hergestellt durch Kombinieren von 40 Teilen eines Quasi-Präpolymers von m-Tetramethylxylendiisocyanat (m-TMXDI) mit 60 Teile von JEFFAMINE D-2000. Die Komponente (B) wurde hergestellt durch Kombinieren von 44,35 Teilen JEFFAMINE T-5000, 44,35 Teilen JEFFAMINE D- 2000 und 11,30 Teilen 1,4-Diaminocyclohexan.
  • Das 1,4-Diaminocyclohexan, das in diesem Beispiel verwendet wurde, war eine 50 : 50 Mischung aus dem trans- (fest) und cis- (flüssig) Isomer. Die Komponenten wurden in einem Volumenverhältnis (A:B) von 1,00 (Gewichtsverhältnis von A : B = 1,05) in der Hochdrucksprühvorrichtung gemischt, um das aliphatische Polyharnstoffelastomer mit einer Gelzeit von etwa 3 Sekunden herzustellen. Das Elastomer war leicht klebrig. Es wurde gute Grünfestigkeit festgestellt. Es wurde später entdeckt, daß das trans-Isomer einige Inkompatibilitäten in der Komponente zeigte, wie belegt durch die Anwesenheit unlöslicher fester Partikel im Elastomeren. Es wurde kein Test der physikalischen Eigenschaften durchgeführt.
  • BEISPIEL II
  • Die Komponente (A) eines aliphatischen Polyharnstoffelastomeren wurde hergestellt durch Kombinieren von 50 Teilen m-TMXDI mit 50 Teilen JEFFAMINE D-2000. Die Komponente (B) wurde hergestellt durch Kombinieren von 37,45 Teilen JEFFAMINE T-5000, 37,45 Teilen JEFFAMINE D-2000 und 25,10 Teilen Isophorodiamin (IPDA). Die Komponenten (A) und (B) wurden wie in Beispiel I und bei denselben Volumen- und Gewichtsverhältnissen gemischt. Der Isocyanatindex betrug 1,05. Das sich ergebende Elastomer wies eine Gelzeit von etwa einer Sekunde und eine klebefreie Zeit von fünf Sekunden auf.
  • Die physikalischen Eigenschaften des in Beispiel II hergestellten Elastomeren wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
  • Tabelle I
  • Zugfestigkeit (psi) 935 ( = 6,44 MPa)
  • Elongation (%) 356
  • Zerreißen (p/i) 306 ( = 54,6 kg/cm)
  • Shore D-Härte (0 Sek.) 44
  • 100% Modulus (psi) 763 ( = 5,26 MPa)
  • 300% Modulus (psi) 890 ( = 6,13 MPa)
  • Beispiele III-V
  • In diesen Beispielen wurden drei zusätzliche aliphatische Polyharnstoffelastomeren in der in Beispiel I und II angegebenen Weise hergestellt. In jedem Beispiel (d. h. Beispiel III, IV und V) wurde die Komponente (A) des Elastomeren hergestellt durch Kombinieren von 40 Teilen m-TDXDI und 60 Teilen JEFFANIINE D-2000. Tabelle II ist unten angegeben, um die Materialien zu zeigen, die verwendet wurden, um Komponente (B) in einem jeden der gegenständlichen Beispiele herzustellen. Tabelle II schließt auch andere Angaben hinsichtlich der in den Beispielen III bis IV hergestellten Elastomere ein. Tabelle II
  • *- Nicht getestet
  • BEISPIELE VI-VIII
  • In diesen Beispielen wurden drei zusätzliche aliphatische Polyharnstoffelastomeren in der gleichen Art und Weise hergestellt, wie in den Beispielen I, II und III-V angegeben. In einem jeden Beispiel (d. h. Beispielen VI, VII und VIII) wurde die Komponente (A) hergestellt durch Kombinieren von 60 Teilen m-TMXDI und 40 Teilen JEFFAMINE D-2000. Tabelle III ist unten angegeben, um die Materialien zu zeigen, die verwendet wurden, um die Komponente (B) in einem jeden der gegenständlichen Beispiele herzustellen. Tabelle III schließt auch andere Angaben hinsichtlich der in den Beispielen VI-VIII hergestellten Elastomere ein. Tabelle III
  • Die physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen VI-VIII hergestellten Elastomere wurden bestimmt; die Ergebnisse sind in Tabelle IV berichtet. Tabelle IV
  • (* MPa) (**kg/cm)
  • BEISPIELE IX UND X
  • In diesen Beispielen wurden zwei zusätzliche aliphatische Polyharnstoffelastomere hergestellt in derselben Art und Weise, wie in den Beispielen I, II, III-V und VI-VIII angegeben. In einem jeden Beispiel (d. h., Beispiel IX und X) wurde die Komponente (A) des Elastomeren hergestellt durch Kombinieren von 60 Teilen m-TMXDI und 40 Teilen JEFFAMINE D-2000. Tabelle 5 ist unten angegeben, um die Materialien zu zeigen, die verwendet wurden, um die Komponente (B) in einem jeden der gegenständlichen Beispiele herzustellen. Tabelle V schließt auch andere Angaben hinsichtlich der in den Beispielen IX und X hergestellten Elastomere ein. Tabelle V
  • Die physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen IX und X hergestellten Elastomere wurden bestimmt; die Ergebnisse sind in Tabelle VI berichtet. Tabelle VI
  • (*MPa) (**kg/cm)

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen einer Polyharnstoffelastomerbeschichtung, das Aufprallmischen und Sprühen umfaßt von:
(A) einer Komponente, die ein aliphatisches Isocyanat, ein alicyclisches Polyisocyanat, einen aromatischen Ring, der Isocyanat enthält, umfaßt, wobei die Isocyanatgruppe(n) nur an Kohlenstoff außerhalb des aromatischen Ringes bindet/binden oder Quasi-Präpolymere des Isocyanats mit Verbindungen, die aktiven Wasserstoff enthalten; und
(B) einer Komponente, die
(i) mit primärem und sekundärem Amin endende Polyetherpolyole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht größer als 1500 mit einer Funktionalität von 2 bis 6 und einem Aminäquivalentgewicht von 750 bis 4000; und
(ii) einen Kettenverlängerer umfaßt
dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenverlängerer aus cis-1,4-Diaminocyclohexan, Isophorondiamin, m-Xyloldiamin. 4,4'-Methylendicyclohexylamin, Menthandiamin, 1,4- Diaminoethylcyclohexan oder einer Mischung daraus besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat Hexamethylendiisocyanat, Tetraalkylxyloldiisocyanat, Cyclohexandiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, eine Mischung davon oder ein Quasi-Präpolymer eines aliphatischen Isocyanats und eines Materials ist, das aktiven Wasserstoff enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Quasi-Präpolymers, das den aktiven Wasserstoff enthält, ein Polyol, ein Polyoxyalkylenamin mit einem Molekulargewicht von wenigstens 2000 oder eine Kombination davon ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole mit einem Äquivalentgewicht von wenigstens 500 umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole Polyester von mit Hydroxyl endenen Gummis sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyetherpolyole Polyole auf der Basis von dreiwertigen Initiatoren, die ein Molekulargewicht von mindestens 4000 aufweisen; mit Amin endende Polyetherpolyole mit einem Molekulargewicht größer als 1500, einer Funktionalität von 2 bis 6 und einem Aminäquivalentgewicht von 750 bis 4000; oder Mischungen davon sind.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyetherpolyole abgeleitet sind von mit Amin endenden Polyetherharzen, die mehr als 50% ihres aktiven Wasserstoffs in der Form von Aminwasserstoff aufweisen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (A) und/oder (B) weiter Pigment und/oder Verstärkungsmaterialien umfaßt, die ausgewählt sind aus gemahlenen oder gehackten Glasfasern oder Mineralfasern.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) von 30 bis 70% der Komponente (A) bis 70 bis 30% der Komponente (B) beträgt.
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2713685B1 (fr) * 1993-12-07 1996-05-03 Smac Acieroid Revêtement d'étanchéité de toitures et son procédé de fabrication.
US5442034A (en) 1994-06-01 1995-08-15 Huntsman Corporation Spray polyurea elastomers containing organic carbonates to improve processing characteristics
CA2151672C (en) * 1994-06-24 2007-05-29 Dudley Joseph Ii Primeaux Preparation of sprayable aliphatic polyurea elastomers having improved properties
US5595701A (en) * 1995-05-12 1997-01-21 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for making a polyurea backed product with a polyurethane skin
US5763734A (en) * 1995-10-19 1998-06-09 Nachtman; Thomas J. Method for containing or removing contaminants from a substrate
US6399736B1 (en) * 1997-03-11 2002-06-04 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing spray elastomer systems
US6013755A (en) * 1997-03-11 2000-01-11 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing an aliphatic polyurea spray elastomer system
USRE40088E1 (en) 1997-06-13 2008-02-19 3M Innovative Properties Company Liquid pavement marking compositions
CN1128170C (zh) * 1997-06-13 2003-11-19 美国3M公司 路面标记、涂料组合物、液体路面标记组合物及其用途和制造方法以及标记表面的方法
US6291019B1 (en) 1998-06-18 2001-09-18 Mackinac Investors, Llc Method for damping noise, vibration and harshness of a substrate
CA2438773C (en) 2001-02-17 2008-12-30 Hehr International Inc. Polyurea polymers prepared from polyamine epoxide adduct
EP1404732B1 (de) * 2001-06-15 2007-07-25 Huntsman Petrochemical Corporation Synergistische amin-kettenverlängerungsmittel in polyurethanspritzelastomeren
US6797789B2 (en) 2001-10-19 2004-09-28 Visuron Technologies, Inc. Phenolic/polyurea coating co-polymer compositions and process
US20040197472A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Scofield Harry J. Process and apparatus for sealing freezer enclosures from moisture and contamination
US7125032B2 (en) * 2004-04-06 2006-10-24 Wood Manufacturing Company, Inc. Polyurea coated trailer
US7342056B2 (en) * 2004-06-17 2008-03-11 3M Innovative Properties Company Pavement marking comprising modified isocyanate
JP4828536B2 (ja) * 2004-09-02 2011-11-30 ピーピージー インダストリーズ オハイオ,インコーポレイテッド ポリ尿素コーティング層を含む多成分コーティング
US20060068198A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-30 Bratys Dan M Composite films and process for making the same
US7387819B2 (en) * 2005-01-10 2008-06-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Method and apparatus for repairing bed-liner coatings
CA2495596A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-07 Resin Systems Inc. Method of modular pole construction and modular pole assembly
US12024913B2 (en) 2005-02-07 2024-07-02 RS Technolgies Inc. Method of modular pole construction and modular pole assembly
EP1913047A1 (de) * 2005-07-07 2008-04-23 Huntsman International Llc Polyharnstoffsprühsystem und herstellungs- sowie verwendungsverfahren dafür
US7928160B2 (en) 2005-08-25 2011-04-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition of polyurea, polyurethane and flame retardant
US7658967B2 (en) 2005-08-25 2010-02-09 Pittsburgh Glass Works, Llc Methods for applying sound dampening and/or aesthetic coatings and articles made thereby
US20070066786A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 The Hanson Group, Llc Methods of preparing and using polyurea elastomers
US8129492B1 (en) * 2006-07-27 2012-03-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions comprising polyurea and a phosphorous-containing polyol
US9127739B2 (en) * 2007-12-20 2015-09-08 Dct Holdings Llc Multicomponent polymeric structure for addressing noise, vibration and harshness in structures
CN101469246B (zh) * 2007-12-27 2011-12-21 上海涂料有限公司技术中心 聚天冬氨酸酯聚脲防水涂料的制备方法
US8168299B1 (en) 2008-03-05 2012-05-01 Dct Holdings, Llc Polymeric coating and lining system
CN102046681A (zh) 2008-04-21 2011-05-04 Ppg工业俄亥俄公司 包含聚脲和含磷多元醇的低温应用涂料组合物以及包含聚脲的鞋类
US20110040016A1 (en) * 2008-04-21 2011-02-17 Yakulis Jr George Curable compositions that form a high modulus polyurea
US8026318B2 (en) * 2008-08-22 2011-09-27 Air Products And Chemicals, Inc. Mixed polycycloaliphatic amines (MPCA) and MPCA alkylates
MX2011012373A (es) * 2009-05-19 2011-12-08 Basf Se Poliureas que se pueden preparar a partir de dos polieteramina y un prepolimero.
US20100311890A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable compositions that form a low modulus polyurea
US20110076485A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Substrates coated with clear polyurea film-forming compositions
US9278889B2 (en) 2010-05-12 2016-03-08 3M Innovative Properties Company Method of reinforcing irregular structures
CN103112400A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 北汽福田汽车股份有限公司 一种客车行李舱及其上耐磨材料的喷涂工艺
US8865315B2 (en) 2011-12-20 2014-10-21 Huntsman International Llc Self healing coating system for use with fuel tanks
RU2685216C2 (ru) * 2014-11-24 2019-04-16 Ют-Баттелле, Ллк Способы реактивной трехмерной печати путем экструзии
DE102015108232A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Franken Systems Gmbh Verfahren zur feuchtigkeitsbeständigen Grundierung von mineralischen Untergründen
DE102015110841A1 (de) 2015-07-06 2017-01-12 Franken Systems Gmbh Verwendung eines Reaktivsystems zur Bauwerksabdichtung und eine Bauwerksabdichtung
EP3601785B1 (de) 2017-03-30 2021-10-27 Ventra Ltd Beschichtung
US11781035B2 (en) 2017-12-11 2023-10-10 Innovative Surface Technologies, Inc. Polyurea copolymer coating compositions and methods
CN113881014B (zh) * 2021-11-11 2022-11-15 南京林业大学 一种由1,8-孟烷二胺改性的高韧性、自修复、可再加工的聚氨酯弹性体及其制备方法
KR20240065332A (ko) * 2021-11-15 2024-05-14 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 폴리우레탄 쇄연장제, 폴리우레탄계 수지 형성용 조성물, 폴리우레탄계 수지, 폴리우레탄계 수지 조성물, 성형체 및 물품
CN114854293A (zh) * 2022-06-17 2022-08-05 中车株洲车辆有限公司 一种聚脲涂料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1284076A (en) * 1968-09-26 1972-08-02 Dunlop Holdings Ltd Improvements in or relating to pneumatic tyres
US3936409A (en) * 1969-03-10 1976-02-03 Textron, Inc. Urea-urethane compositions and films prepared therefrom
US4269945A (en) * 1980-01-24 1981-05-26 The Dow Chemical Company Reaction injection molded polyurethanes employing aliphatic amine chain extenders
US4705814A (en) * 1986-11-06 1987-11-10 Texaco Inc. Reaction product of polyoxyalkylene polyamine and an aliphatic isocyanate
DE3870681D1 (de) * 1987-02-24 1992-06-11 Mitsubishi Chem Ind Nichtporoeser film aus polyurethanharz.
EP0301718A3 (de) * 1987-07-27 1989-12-06 Texaco Development Corporation Verfahren zur Herstellung von Diaminen
DE3822331A1 (de) * 1988-07-01 1990-01-04 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von formkoerpern und die nach diesem verfahren erhaltenen formkoerper
CA2020349C (en) * 1989-09-05 2001-10-09 Dudley J. Ii Primeaux Aliphatic spray polyurea elastomers
US5013813A (en) * 1989-12-18 1991-05-07 Texaco Chemical Company Polyurea elastomer with rapid dry time

Also Published As

Publication number Publication date
US5162388A (en) 1992-11-10
JPH05186560A (ja) 1993-07-27
CA2057300C (en) 1997-04-22
EP0517466A3 (en) 1993-01-20
EP0517466A2 (de) 1992-12-09
CA2057300A1 (en) 1992-12-05
DE69228022D1 (de) 1999-02-11
EP0517466B1 (de) 1998-12-30

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