專利名稱：：快速固化的脂族反應注塑彈性體的制作方法快速固化的脂族反應注塑彈性體
背景技術：
：本發(fā)明涉及快速固化的脂族RIM彈性體及其生產(chǎn)方法。通過反應注塑(g卩RIM)技術生產(chǎn)聚氨酯模塑制品是眾所周知的，并且例如在美國專利4218543中進行了描述。RIM方法涉及一種填充模具的技術，通過該技術在非常短的時間內使用高輸出量、高壓計量設備將高活性液體起始組分在它們已經(jīng)在所謂的"完全控制混合頭"中混合后注入到模具中。在通過RIM方法生產(chǎn)聚氨酯模塑制品中，反應混合物通常包含A部分和B部分，A部分基于多異氰酸酯，B部分基于含異氰酸酯-活性氫原子的有機化合物，以及合適的增鏈劑、催化劑、發(fā)泡劑和其它添加劑。適用于工業(yè)RIM方法的多異氰酸酯是芳族異氰酸酯，例如二苯基甲垸-4,4'-二異氰酸酯(即MDI)。雖然各種專利在描述為適用于RIM方法的一長列異氰酸酯中大致揭示了脂環(huán)族異氰酸酯，但是幾乎沒有專利提及使用脂環(huán)族異氰酸酯的任何工作實施例。美國專利4,772,639描述了在閉合模具中，在催化劑和助劑存在下，使有機多異氰酸酯與含有異氰酸酯-活性氫原子的有機化合物反應而生產(chǎn)聚氨酯模塑制品的方法。所述異氰酸酯組分是基于(al)(i)1-異氰酸酯-3,3,5-三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己垸(IPDI)和(ii)通過使1,6-己二異氰酸酯的一部分異氰酸酯基進行三聚制備的含異氰脲酸酯基的多異氰酸酯的混合物，或者(a2)(i)IPDI和(iii)通過使1,6-己二異氰酸酯和IPDI的混合物的一部分異氰酸酯基進行三聚制備的含異氰脲酸酯基的多異氰酸酯。這些反應混合物被大致揭示為適合用于薩加工。美國專利4,642,320揭示了制備模塑聚合物的方法，該方法包括在閉合模具內使包含(a)、(b)和(c)的反應混合物反應，其中(a)是含活性氫的物質，包括平均當量重量至少為500的伯胺或仲胺封端的聚醚，(b)是至少一種增鏈劑，(c)是脂(環(huán))族多異氰酸酯、多異硫氰酸酯或它們的混合物，其中NCX指數(shù)約為0.6-1.5。該方法需要組分(a)的至少25%、優(yōu)選50%的活性氫原子以胺氫的形式存在。所有實施例揭示了在高模具溫度和長脫模時間下的基于HDI預聚物與胺封端的聚醚和二乙基甲苯二胺的體系。美國專利4,764,543揭示了使用非?？焖俜磻闹宥喟返闹錜IM體系。該專利限于基于脂環(huán)族二胺和聚醚(其是胺封端的聚醚)的增鏈劑，以及與脂族基連接的多異氰酸酯的全部聚脲體系。美國專利4,269,945中也揭示了RIM體系。這些體系基于包含多異氰酸酯、含羥基多元醇和特定的增鏈劑的組合物。特定的增鏈劑包含(1)至少一種選自下組的組分:(a)基本不含脂族胺氫原子的含羥基物質和(b)基本不含脂族胺氫原子的含有至少兩個芳族胺氫原子的含芳族胺物質；和(2)至少一種具有至少一個伯胺基且平均脂族胺氫官能度約為2-16的含脂族胺物質。芳族多異氰酸酯和脂(環(huán))族多異氰酸酯被揭示都適用于該方法。在該專利的所有工作實施例中都使用本身可能為聚合物的芳族異氰酸酯。美國專利5,260,346還揭示了通過RIM法制備彈性體的反應體系。這些體系需要脲基甲酸酯改性的多異氰酸酯、含羥基的多元醇和其中胺基鄰位中的至少一個被低級垸基取代基取代的芳族多胺。美國專利5,502,147描述了基于脂(環(huán))族異氰酸酯的RIM體系。這些脂(環(huán))族異氰酸酯在25。C的粘度小于20,000mPa's，NCO官能度為2.3-4.0，并且被以下基團改性異氰脲酸酯基、縮二脲基、氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基、碳二亞胺基、噁二嗪-三酮基、脲二酮基和它們的混合物。B部分包含高分子量多元醇和低分子量增鏈劑，其中OH:NH之比為1:1至25:1。共同授權的美國專利5,502,150揭示了一種RIM方法，該方法使用官能度小于2.3、NCO含量為5-25%、單體含量小于2重量％的1.6-己二異氰酸酯預聚物。該預聚物與高分子量異氰酸酯-活性化合物、選自二醇和氨基醇的增鏈劑、含有不超過1個脂族胺氫原子的基于羥基的交聯(lián)化合物反應。美國專利5,656,677和6,242,555中還揭示了光穩(wěn)定的聚氨酯。U.S.5,656,677的聚氨酯包含在增鏈劑和/或交聯(lián)劑以及特定的催化劑體系存在下，脂(環(huán))族異氰酸酯與含異氰酸酯-活性氫原子的化合物的反應產(chǎn)物。所述催化劑體系包含1)至少一種有機鉛化合物，2)至少一種有機鉍化合物和/或3)至少一種有機錫化合物。U.S.6,242,555揭示的光穩(wěn)定的彈性體包含A)NCO基含量為24.5-34%的異佛爾酮二異氰酸酯三聚體/單體混合物與B)異氰酸酯-活性組分在C)至少一種選自有機鉛(II)、有機鉍(III)和有機錫(IV)化合物的催化劑存在下的反應產(chǎn)物。本發(fā)明的優(yōu)點包括在不需要基于鉛的催化劑的情況下，提高了固化，并且簡化了催化過程。并且，本發(fā)明不需要基于胺的多元醇作為異氰酸酯-活性組分的部分。發(fā)明概述本發(fā)明涉及快速固化的脂族RIM彈性體及其生產(chǎn)方法。這些聚氨酯彈性體包含(A)與(B)在(C)和任選的(D)存在下的反應產(chǎn)物(A)異氰酸酯組分，其NCO基含量約為20-45重量％，官能度約為2.0-2.7、優(yōu)選約為2.1-2.3，且包含三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯，前提是(i)當脂(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的異佛爾酮二異氰酸酯時，組分(A)含有小于20重量％(優(yōu)選小于10重量％，更優(yōu)選小于5重量％)的三聚的1，6-己二異氰酸酯，(ii)當脂(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的1,6-己二異氰酸酯時，組分(A)含有小于10重量％的異佛爾酮二異氰酸酯；(B)異氰酸酯-活性組分，其包含(l)以(B)的100重量％為基準計，約70-90重量％的一種或多種聚醚多元醇，其官能度約為2-8(優(yōu)選約為2-4)，分子量約為1000-8000(優(yōu)選為2000-6000)，且不含(伯、仲和/或叔)胺基；(2)以(B)的100重量％為基準計，約10-30重量％的一種或多種有機化合物，其分子量約為62-400(優(yōu)選62-90)，羥基官能度為2-3，并且不含(伯胺、仲和/或叔)胺基；(C)一種或多種符合以下通式的催化劑<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中m表示3-8、優(yōu)選3-4的整數(shù)；n表示3-8、優(yōu)選3-5的整數(shù)；(D)—種或多種添加劑(包括紫外穩(wěn)定劑、顏料等)。組分(A)和(B)的相對量使得所得彈性體的異氰酸酯指數(shù)約為100-120。在本發(fā)明的另一個實施方式中，多異氰酸酯組分(A)包含一種預聚物，該預聚物包含(1)與(2)的反應產(chǎn)物(l)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，至少約65重量％至小于100重量％的上述三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯；(2)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，大于0重量％至約35重量％的異氰酸酯-活性組分，該異氰酸酯-活性組分具有約2-6個、優(yōu)選約2-4個能與(l)的NCO基反應的羥基，且其分子量約為60-4000，其中預聚物的NCO基含量約為10-35%。生產(chǎn)這些聚氨酯彈性體的方法包括通過反應注塑技術使反應混合物反應。該反應混合物如上所述。發(fā)明詳述適合用作本發(fā)明的組分(A)的脂(環(huán))族多異氰酸酯包括脂(環(huán))族二異氰酸酯的異氰脲酸酯，所述脂(環(huán))族二異氰酸酯例如1，4-丁二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-己二異氰酸酯、1,12-十二垸二異氰酸酯、環(huán)己垸-1,3-和-l，4-二異氰酸酯、l-異氰酸基-2-異氰酸甲酯基環(huán)戊垸、l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,5,5-三甲基環(huán)己垸(即異佛爾酮二異氰酸酯或IPDI)、二-(4-異氰酸基環(huán)己基)甲烷，2,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1,3-和1,4-二-(異氰酸甲酯基)環(huán)己垸、二-(4-異氰酸基-3-甲基環(huán)己基)甲烷、a,a,a'，a'-四甲基-l,3-和域-l,4-苯二亞甲基二異氰酸酯，l-異氰酸基-l-甲基-4(3)-異氰酸甲酯基環(huán)己烷、二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、2,4-和/或2,6-六氫甲苯二異氰酸酯、和它們的混合物。優(yōu)選異氰酸酯包括1,6-己二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、1-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,5，5-三甲基環(huán)己垸等。最優(yōu)選的異氰酸酯包括1,6-己二異氰酸酯、二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯和l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,3,5-三甲基環(huán)己烷。含有異氰脲酸酯基的多異氰脲酸酯或多異氰酸酯，即所謂的多異氰酸酯的三聚體適合作為組分(A)。合適的多異氰酸酯的三聚體包括例如可按照美國專利4,288,586和4,324,879(其內容通過參考結合于此)；歐洲專利3,765,10,589和47,452(其內容通過參考結合于此)；和德國公開說明書2,616,416(其內容通過參考結合于此)所描述的方法制備的化合物。該異氰酸基-異氰脲酸酯的平均NCO官能度通常約為2.0-2.7，優(yōu)選為2.1-2.3，NCO含量為20-45%，優(yōu)選為20-40%，更優(yōu)選約為20-35%，最優(yōu)選約為25-31%。1,6-己二異氰酸酯(HDI)的三聚體的NCO官能度一般為2.0-2.7，優(yōu)選為2.1-2.3，NCO含量為30-45重量％，優(yōu)選為35-45重量％。二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(rMDI)的三聚體的NCO官能度通常為2.0-2.7，優(yōu)選為2.1-2.3,NCO含量為19-31重量％，優(yōu)選為20-30重量％。異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的三聚體的NCO官能度一般為2.0-2.7，優(yōu)選為2.1-2.3，NCO含量為22-37重量％，優(yōu)選為26-32重量％。這些多異氰酸酯的預聚物，特別是上述三聚的多異氰酸酯也適合用作本發(fā)明的組分(A)。本發(fā)明的多異氰酸酯的預聚物的制備包括使上述脂(環(huán))族多異氰酸酯與合適的異氰酸酯-活性化合物反應，所述異氰酸酯-活性化合物例如聚醚多元醇、聚酯多元醇或低分子量多元醇。適用于本發(fā)明的異氰酸酯-活性化合物的分子量通常約為60-4，000，羥基官能度約為2-6。依據(jù)本發(fā)明，用于制備預聚物的異氰酸酯-活性化合物的分子量通常至少約為60，優(yōu)選至少約為75，更優(yōu)選至少約為100，最優(yōu)選至少約為130。這些異氰酸酯-活性化合物的分子量還通常小于或等于約4,000，優(yōu)選小于或等于約1,000，更優(yōu)選小于或等于約400，最優(yōu)選小于或等于約200。異氰酸酯-活性化合物的分子量可以在這些上限值和下限值的任意組合的范圍內，包括這些上限值和下限值，例如約60-4，000，優(yōu)選約75-1,000，更優(yōu)選約100-400，最優(yōu)選約130-200。此外，用于制備預聚物的異氰酸酯-活性化合物的官能度通常至少約為2，并且通常小于或等于約6，優(yōu)選小于或等于約4，更優(yōu)選小于或等于約3。異氰酸酯-活性化合物的官能度可以在這些上限值和下限值的任何組合的范圍內，包括這些上限值和下限值，例如約2-6，優(yōu)選約2-4，更優(yōu)選約2-3。合適的異氰酸酯-活性化合物的例子包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、低分子量多元醇等。所有這些化合物都是聚氨酯化學領域中已知的。合適的聚醚多元醇可通過合適的含有活性氫原子的起始化合物與環(huán)氧浣烴反應來制備，所述環(huán)氧烷烴例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙垸、環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯、四氫呋喃、表氯醇和它們的混合物。合適的含活性氫原子的起始化合物包括例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、新戊二醇、環(huán)己垸二甲醇、2-甲基-l，3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1，3-戊二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、雙丙甘醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、水、甲醇、乙醇、1，2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、三羥甲基乙垸、甘露醇、山梨糖醇、甲基葡糖苷、蔗糖、苯酚、間苯二酚、氫醌、1,1,1-或1,1,2-三-(羥基苯基)-乙烷等化合物。合適聚酯多元醇包括例如多元醇(優(yōu)選二元醇，任選地存在三元醇)和多元(優(yōu)選二元)羧酸的反應產(chǎn)物。還可以不使用這些游離的多元羧酸，而使用相應的多元羧酸酐或相應的多元羧酸與低級醇的酯或它們的混合物來生產(chǎn)聚酯。多元羧酸可以是脂族、脂環(huán)族、芳族和/或雜環(huán)族多元羧酸，它們可以是不飽和的或者被例如鹵原子取代。用于制備聚酯的多元羧酸和多元醇是已知的，在例如美國專利4,098,731和3,726,952中進行了描述，這些專利文獻的全部內容通過參考結合于此。在上述美國專利中還揭示了合適的聚硫醚、聚縮醛、聚碳酸酯和其它多羥基化合物。最后，可依據(jù)本發(fā)明使用的許多不同化合物的典型例子可見例如HighPolymers,第XVI巻,"Polyurethanes,ChemistryandTechnology,"Saunders-Frisch，IntersciencePublishers,紐約，倫敦，第I巻，1962,第32-42頁和第44_54頁，和第n巻，1964，第5-6頁和第198-199頁；以及Kunststoff-Handbuch,第VII巻,Vieweg-Hochtlen,CarlHanserVerlag,Munich,1966,第45-71頁。適用于制備預聚物的低分子量多元醇包括例如二醇、三醇、四醇和它們的烷氧基化產(chǎn)物。這些低分子量多元醇包括2-甲基-l,3-丙二醇、乙二醇、1，2-和1,3-丙二醇、1,3-和1,4-和2，3-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、雙丙甘醇、三丙二醇、四丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙垸、新戊二醇、環(huán)己垸-二甲醇、2，2，4-三甲基戊垸-1,3-二醇、季戊四醇等。這些化合物的垸氧基化產(chǎn)物也可用于制備預聚物。依據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的用于形成預聚物的異氰酸酯-活性化合物是三羥甲基丙烷和三丙二醇。如上所述，優(yōu)選的多異氰酸酯包括脂(環(huán))族多異氰酸酯的三聚體的預聚物。這些多異氰酸酯通過以下方法制備首先形成如上所述的含異氰脲酸酯基的脂(環(huán))族多異氰酸酯，然后使含異氰脲酸酯基的多異氰酸酯與合適的異氰酸酯-活性化合物反應，形成預聚物。適用于本發(fā)明的多異氰脲酸酯的預聚物的NCO基含量通常約為10-35%，優(yōu)選約為12-29%，更優(yōu)選約為16-24%，官能度約為2-6，優(yōu)選約為2-4。優(yōu)選的要三聚的多異氰酸酯選自下組1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯。對于三聚的HDI的預聚物，寬的NCO基含量為12-29，官能度為2.0-6.0;優(yōu)選的NCO基含量為16-24，優(yōu)選的官能度為2.0-4.0;對于三聚的IPDI的預聚物，寬的NCO基含量為12-29，官能度為2.0-6.0;優(yōu)選NCO基含量為16-24，優(yōu)選的官能度為2.1-2.3;對于三聚的rMDI的預聚物，寬的NCO基含量為12-29，官能度為2.0-6.0;優(yōu)選的NCO基含量為16-24，優(yōu)選的官能度為2.0-4.0。依據(jù)本發(fā)明，在生產(chǎn)上述的一些/全部異氰酸酯過程中本身產(chǎn)生的異氰酸酯殘余物在處理后不適用于本發(fā)明的異氰酸酯組分。這些殘余物是生產(chǎn)異氰酸酯組分過程中不希望有的副產(chǎn)物。適合用作依據(jù)本發(fā)明的組分(B)(1)的化合物包括例如聚醚多元醇。根據(jù)本發(fā)明適合使用的高分子量聚醚是己知的，可通過例如以下方法得到四氫呋喃或環(huán)氧化物(例如環(huán)氧乙垸、環(huán)氧丙垸、環(huán)氧丁垸、氧化苯乙烯或表氯醇)在合適的催化劑(例如BF3或KOH)存在下進行聚合，或者將這些環(huán)氧化物(優(yōu)選環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙垸)以混合物的形式，單獨或相繼地用化學方法加成到含活性氫原子的合適的起始化合物上。合適的起始劑的例子包括但不限于丙二醇、丙三醇、乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、雙丙甘醇、三丙二醇、水、三羥甲基丙烷、四甘醇、季戊四醇、雙酚A、蔗糖、山梨糖醇等。如同本領域普通技術人員將認識到的，這些類型的聚醚多元醇含有的不飽和度較高。優(yōu)選的聚醚包括例如那些基于二官能或三官能起始物的垸氧基化產(chǎn)物(優(yōu)選環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷的)，所述二官能或三官能起始物例如水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙垸等。適合用作本發(fā)明的(B)(1)的化合物包括那些分子量約為1,000-8,000、優(yōu)選為2,000-約6,000，羥基官能度約為2-8、優(yōu)選約為2-4的化合物。依據(jù)本發(fā)明，適用于本發(fā)明的組分(B)(1)的化合物不含伯胺、仲胺和/或叔胺基。適合用作本發(fā)明的(B)(2)的化合物包括那些分子量約為62-400，羥基官能度約為2-3且不含伯胺、仲胺和/或叔胺基的化合物。這些化合物的分子量優(yōu)選約為62-90。適合用作本發(fā)明的組分(B)(2)的化合物的一些例子包括例如2-甲基-l,3-丙二醇、乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、1，3-和1，4-和2，3-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、雙丙甘醇、三丙二醇、四丙二醇、環(huán)己烷二甲醇和2,2,4-三甲基戊垸-1,3-二醇、三羥甲基丙垸、季戊四醇、丙三醇之類的化合物。優(yōu)選的二醇包括例如乙二醇和三羥甲基丙烷。依據(jù)本發(fā)明，組分(A)與組分(B)的反應在(C)符合以下通式的一種或多種催化劑存在下進行<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>符合上述通式的合適的催化劑的一些例子包括l,8-二氮雜-7-二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(即DBU)、1,5-二氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯(即DBD)、1，5-二氮雜二環(huán)[4.3.0]壬-5-烯(即DBN)、1,8-二氮雜二環(huán)[7.5.0]十四碳-8-烯、1,8-二氮雜二環(huán)[7.4.0]十三碳-8-烯、1,8-二氮雜二環(huán)[7.3.0]十二碳-8-烯等。依據(jù)本發(fā)明，以組分(B)的100重量％為基準計，符合上述結構的催化劑的含量應該至少約為0.1-6.0重量％，優(yōu)選約為0.5-2.5重量％，更優(yōu)選約為1-1.5重量％。式中:m表示3-8n表示3-8、優(yōu)選3-4的整數(shù);優(yōu)選3-5的整數(shù)。依據(jù)本發(fā)明，還可以存在已知的適用于制備聚氨酯的其它催化劑。合適的催化劑包括例如已知的金屬羧酸鹽、金屬鹵化物、羧酸銨、錫-硫催化劑和叔胺催化劑。適用于這些催化劑的金屬包括但不限于錫、鉍、鉛、汞等。在這些催化劑中，優(yōu)選使用羧酸錫和/或叔胺與上述"二氮雜二環(huán)"催化劑的組合。合適的金屬羧酸鹽包括羧酸錫，例如二月桂酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫、二-2-乙基己酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫；羧酸鉍，例如三新癸酸鉍。一些合適的金屬鹵化物的例子包括例如鹵化錫，特別是氯化錫，例如二氯化二甲基錫和二氯化二丁基錫。合適的羧酸銨的例子包括例如2-乙基己酸三甲基-羥乙基銨(即DabcoTMR)。如上所述，二月桂酸二甲基錫和二月桂酸二丁基錫之類的羧酸錫是優(yōu)選與上述特定通式的催化劑聯(lián)合使用的金屬羧酸鹽催化劑。其它合適的催化劑包括錫-硫催化劑，例如二月桂基硫醇二垸基錫，例如二月桂基硫醇二丁基錫和二月桂基硫醇二甲基錫。合適的叔胺的一些例子包括三乙胺、三亞乙基二胺、三丁胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和N，N-二甲基乙醇胺之類的化合物。依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，優(yōu)選使用符合上述通式的催化劑和包括一種或多種羧酸錫催化劑的組合。優(yōu)選的羧酸錫包括二月桂酸二甲基錫和/或二月桂酸二丁基錫。當依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式使用兩種或多種催化劑的組合時，催化劑的總量通常應該落在之前所述的數(shù)量范圍內。換句話說，以組分(B)的100重量％為基準計，所有催化劑的總含量應該至少約為0.1-6.0重量％、優(yōu)選約為0.5-2.5重量％，更優(yōu)選約為1-1.5重量％。如果具有符合上述通式的結構的胺催化劑與羧酸錫催化劑組合用于本發(fā)明，則優(yōu)選(上述結構的)胺催化劑含量為50-90重量％，羧酸錫催化劑的含量為10-50重量％，這些重量百分數(shù)之和等于催化劑組分的100重量％。更具體地，通常使符合特定通式的胺催化劑占0.1-6.0重量％的全部催化劑的50-90重量％;而羧酸錫催化劑占0.1-6.0重量％的全部催化劑的約10-50重量％，各催化劑的重量百分數(shù)之和等于催化劑的100重量％。適用于本發(fā)明的穩(wěn)定劑包括光穩(wěn)定劑，該光穩(wěn)定劑考慮包括能夠防止本發(fā)明的彈性體發(fā)生明顯的泛黃現(xiàn)象的任何已知組合物。本發(fā)明中使用的光穩(wěn)定劑可以理解為包括位阻胺光穩(wěn)定劑、紫外(UV)吸收劑和/或抗氧化劑。位阻胺光穩(wěn)定劑的一些例子包括但不限于例如那些由2，2,6,6-四垸基哌啶部分得到的化合物，其它類型的位阻胺，例如那些含有嗎啉酮、哌嗪酮、哌嗪二酮、噁唑烷、咪唑烷等的位阻胺。合適的位阻胺光穩(wěn)定劑的具體例子包括例如但不限于二(2,2，6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(l，2,2，6，6-五甲基_4_哌啶基)癸二酸酯、2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氨基-1^-(2,2,6,6-四甲基_4-哌啶基)丙酰胺、2-(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-2-正丁基丙二酸二(1，2,2，6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸四(2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)酯、聚[{6-(1,1，3,3-四甲基丁基)亞氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2，6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基-{(2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]、聚[(6-嗎啉代-1，3，5-三嗪-2,4-二基){(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]、琥珀酸二甲酯和l-(2-羥乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶的縮聚物、N,N-二(3-氨基丙基)乙二胺和2，4-二[N-丁基-N-(l,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪的縮聚物、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇(piperidinol)和3,9-二(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4，8,10-四氧雜螺[5.5]H"^—烷與1,2,3,4-丁烷四羧酸和二(1-辛氧基-2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的縮聚物。苯并呋喃酮(benzofranone)穩(wěn)定劑包括例如5,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮等的化合物。氨基脲穩(wěn)定劑包括例如1,6-六亞甲基二(N,N-二甲基氨基脲)、4,4'-(亞甲基二-對-亞苯基)二(N,N-二乙基氨基脲)、4，4'-(亞甲基二-對-亞苯基)二(N,N-二乙基氨基脲)、4,4'-(亞甲基二-對-亞苯基)二(N，N-二異丙基氨基脲)、a，a-(對-苯二亞甲基)-二(N,N-二甲基氨基脲)、1,4-亞環(huán)己基二(N,N-二甲基氨基脲)等。適用于本發(fā)明的紫外(UV)穩(wěn)定劑包括以下化合物，例如2-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基-苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羥基苯基)-苯并三唑、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羥基苯基)-苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-二(a，a-二甲基芐基)苯基]苯并三唑、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯、正十六烷基-3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯、乙基-2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸酯、2,4-二羥基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基-二苯甲酮、2陽(2-羥基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-二(a,a-二甲基芐基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、3-[3-叔丁基-5-(211-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯基]丙酸甲酯和聚乙二醇(分子量約300)的縮合物、羥基苯基-苯并三唑衍生物、2-(4,6-二苯基-l,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚和2-[4,6-二(2,4-二甲基苯基)-l，3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基苯酚等，以及它們的混合物?？捎糜诒景l(fā)明的合適的抗氧化劑的一些例子包括以下化合物，例如正十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯；四(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸)新戊四基(ne叩entanetetrayl)酯；二-正十八垸基-3,5-二叔丁基4-羥基芐基-膦酸酯；1,3，5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯；1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯；3,6-二氧雜八亞甲基二(3-甲基-5-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯)；2，2'-亞乙基(ethylidene)-二(4，6-二叔丁基苯酚)；1,3,5-三(2，6-二甲基-4-叔丁基-3-羥基芐基)異氰脲酸酯；1,1，3,-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；1,3，5-三[2-(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰氧基(hydroci皿amoyloxy))乙基〗異氰脲酸酯；3,5-二-(3,5-二叔丁基-4-羥基-芐基)三甲基來酚(mesitol);1-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯胺基)-3，5-二(辛硫基)-s-三嗪；N,N'-六亞甲基-二(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰胺)；亞乙基二[3,3-二(3-叔丁基-4-羥基苯基)丁酸酯];二(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂?；?酰肼；N,N-二(Cu《24烷基)善甲基-胺氧化物；等等?？捎米鞅景l(fā)明的抗氧化劑的其它合適的化合物包括烷基化單苯酚，例如2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二環(huán)戊基-4-甲基苯酚、2，6-二(十八垸基)-4-甲基苯酚、2,4,6-三環(huán)己基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚等等；烷基化的氫醌，例如2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基-氫醌、2,5-二叔戊基氫醌、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚等；羥基化的硫代二苯基醚，例如2,2'-硫代-二(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-硫代-二(4-辛基苯酚)、4,4'-硫代-二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)等；亞烷基(alkylidene)-雙酚，例如2,2'-亞甲基-二(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-亞甲基-二(4-甲基-6-環(huán)己基苯酚)、2,2'-亞甲基-二(6-壬基-4-甲基苯酚)、2，2'-亞甲基-二[6-(ct-甲基節(jié)基)-4-壬基苯酚]、2,2'-亞甲基-二[6-(a，a-二甲基節(jié)基)-4-壬基苯酚]、4,4'-亞甲基-二(2，6-二叔丁基-苯酚)、2,6-二(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基芐萄-4-甲基苯酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁垸、二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)二環(huán)戊二烯、二[2-(3'-叔丁基-2'-羥基-5'-甲基芐基)-6-叔丁基-4-乙基苯基]對苯二甲酸酯等；芐基化合物，例如1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-2,4,6-三甲基苯、二(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)硫醚、二(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-二硫醇對苯二甲酸酯等；酰基氨基苯酚，例如4-羥基月桂酸酰苯胺(anilide)、4-羥基硬脂酸酰苯胺、2,4-二-辛基巰基-6-(3,5-叔丁基-4-羥基苯胺基)-s-三嗪等；卩-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸的酰胺，例如N,N'-二(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酰基)六亞甲基二胺等；二芳基胺，例如二苯胺、N-苯基-l-萘胺、N-(4-叔辛基苯基)-l-萘胺等。依據(jù)本發(fā)明，可以含有一種或多種顏料和/或染料，包括有機和無機化合物。合適的無機顏料包括，例如氧化物顏料，諸如氧化鐵、二氧化鈦、氧化鎳、氧化鉻和鈷藍、以及硫化鋅、群青、稀土族的硫化物、釩酸鉍、以及被認為對本發(fā)明來說是顏料的炭黑。具體的炭黑是通過氣體或爐法得到的酸性至堿性炭黑，以及化學表面改性的炭黑，例如含磺基(sulfo)或羧基的炭黑。合適的有機顏料包括例如單偶氮、雙偶氮、色淀偶氮(lakedazo)、(3-萘酚、萘酚AS(NaphtholAS)、苯并咪唑酮、重氮縮合物、偶氮金屬配合物、異吲哚啉酮和異吲哚啉系列、以及例如來自酞菁、喹吖啶酮、茈、索蘭士林(perinone)、硫靛、蒽醌、二噁嗪、喹酞酮和二酮基吡咯并吡咯系列的多環(huán)顏料。合適的顏料還包括上述顏料的固溶體，有機和/或無機顏料與有機和/或無機顏料的混合物，例如炭黑涂布的金屬、云母或滑石顏料，例如CVD涂布了氧化鐵的云母，以及上述顏料相互形成的混合物。其它合適的顏料包括色淀染料，諸如含有磺基和/或羧基的染料的Ca、Mg和Al色淀。也合適的是已知的來自偶氮金屬配合物顏料或它們的互變異構形式的顏料。其它合適的顏料包括，例如，鋁、鋅或鎂的金屬薄片顏料。金屬薄片，特別是鋁薄片可以是葉狀或非葉狀的。可用于本發(fā)明的其它合適的添加劑包括表面活性添加劑，例如乳化劑和泡沫穩(wěn)定劑。例子包括N-硬脂基-N'，N'-二羥乙基脲、油基聚氧乙烯酰胺、硬脂基二乙醇酰胺、異硬脂基二乙醇酰胺、聚氧乙烯二醇單油酸酯、季戊四醇/己二酸/油酸酯、油酸的羥基乙基咪唑衍生物、N-硬脂基丙二胺、蓖麻油磺酸酯的鈉鹽或脂肪酸的鈉鹽?；撬崛缡交撬峄蚨粱谆撬嵋约爸舅岬膲A金1屬鹽或銨鹽也可用作表面活性添加劑。合適的泡沫穩(wěn)定劑包括水溶性聚醚硅氧垸。這些化合物的結構通常使得環(huán)氧乙垸和環(huán)氧丙垸的共聚物被連接在聚二甲基硅氧垸基上。例如，在美國專利2，764，565中描述了這類泡沫穩(wěn)定劑。除了泡沫穩(wěn)定劑和表面活性劑外，可用于本發(fā)明的模塑組合物的其它添加劑包括已知的含氮的發(fā)泡劑、泡孔調節(jié)劑、阻燃劑、增塑劑、增粘劑、填料和增強劑，例如纖維或薄片形式的玻璃或碳纖維。還可以在本發(fā)明的RIM方法中使用已知的內脫模劑，例如硬脂酸鋅。如本領域普通技術人員已知的，在RIM方法中，將異氰酸酯和含活性氫的化合物混合，然后注入到模具中，在該模具中使反應物完全反應。本發(fā)明的模塑產(chǎn)品通過RIM方法使組分在閉合模具中反應來制備?？墒褂贸Ｒ?guī)加工技術在異氰酸酯指數(shù)約為90-120(優(yōu)選100-110)的情況下對本發(fā)明的組合物進行模塑。術語"異氰酸酯指數(shù)(通常也稱為NCO指數(shù))"在本文中定義為異氰酸酯的當量數(shù)除以含異氰酸酯-活性氫的物質的總當量數(shù)再乘以100。通常，在RIM方法中，將兩個獨立的物流充分混合，然后注入合適的模具中，但是可以使用超過兩個的物流。第一物流含有多異氰酸酯組分，而第二物流含有異氰酸酯-活性組分和要包含的任何其它添加劑。以下實施例進一步詳細說明本發(fā)明組合物的制備和應用。在上文中陳述的本發(fā)明的精神或范圍不受這些實施例的限制。本領域技術人員容易理解，可用以下制備步驟的條件和過程的已知變化來制備這些組合物。除非另有說明，所有溫度是"C，所有份數(shù)和百分數(shù)分別是重量份數(shù)和重量百分數(shù)。實施例以下組分用在本申請的實施例中異氰酸酯A:異佛爾酮二異氰酸酯的三聚體，其NCO基含量約為29%，官能度約為2.3，通過在氫氧化N,N,N-三甲基苯-甲銨催化劑存在下異佛爾酮二異氰酸酯的部分三聚制備，三聚體與單體的比例約為65重量％:35重量％多元醇A:聚醚多元醇，其標稱官能度約為3，OH值約為28，分子量約為6000，包含丙三醇與環(huán)氧丙烷的反應產(chǎn)物，用環(huán)氧乙垸封端，在KOH催化劑存在下制得。EG:乙二醇催化劑A:二月桂酸二甲基錫，可以FomrezUL-28從通用有機硅公司(GESmcones)購得催化劑B:1,8-二氮雜(diazo)二環(huán)(5.4.0)H^—碳-7-烯，可以PolycatDBU從空氣產(chǎn)品(AirProducts)公司購得表面活性劑A:硅酮表面活性劑，可以NiaxL-1000從通用有機硅公司(GESilicones)購得一般步驟使用上述各組分生產(chǎn)反應注塑制品。使用的具體材料和各材料的量示于下表1中。使用小型RIM(MiniRIM)圓柱形機器對實施例1-2的聚氨酯形成體系進行注塑。將異氰酸酯-活性物質和各種添加劑放入到機器的B部分中，將適量的異氰酸酯組分裝入到A部分中。對小型RIM裝配亨尼克(He皿ecke)mq8混合頭。將B部分預熱到90°F,將A部分加熱到90°F。將物料以約200巴的注射壓力和400克/秒的注射速率注入。將物料注入到加熱到約165°F的3X200X300毫米的平板模具中。在60秒停留時間后，將部件脫模。依據(jù)ASTM標準測定物理性能。在本申請的工作實施例中使用以下ASTM測試方法。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表l:實施例l-2的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在依據(jù)表1的配方制備的實施例1和2的各六個樣品中，兩個樣品供物理測試。對每個樣品，每項測試重復2-3次。示于表2中的結果表示對實施例1和2進行這些測試的平均結果。雖然在前文中為了說明起見對本發(fā)明進行了詳細的描述，但應理解，這些詳細描述僅僅是為了說明，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下本領域技術人員可對其進行修改，本發(fā)明僅由權利要求書限定。權利要求1.一種生產(chǎn)聚氨酯彈性體的方法，該方法包括在(C)和任選(D)的存在下通過反應注塑技術使反應混合物反應，所述反應混合物包含(A)與(B)(A)多異氰酸酯組分，其NCO基含量約為20-45重量％，官能度約為2.0-2.7，且包含三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯，前提是(i)當脂(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的異佛爾酮二異氰酸酯時，組分(A)含有小于20重量％的三聚的1，6-己二異氰酸酯，(ii)當脂(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的1，6-己二異氰酸酯時，組分(A)含有小于10重量％的異佛爾酮二異氰酸酯；(B)異氰酸酯-活性組分，其包含(1)以(B)的100重量％為基準計，約70-90重量％的一種或多種聚醚多元醇，其官能度約為2-8，分子量約為1000-8000，且不含胺基；(2)以(B)的100重量％為基準計，約10-30重量％的一種或多種有機化合物，其分子量約為62-400，羥基官能度為2-3，并且不含胺基；(C)一種或多種符合以下通式的催化劑式中m表示3-8的整數(shù)；n表示3-8的整數(shù)；(D)一種或多種添加劑；其中組分(A)和(B)的相對量使得異氰酸酯指數(shù)約為90-120。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多異氰酸酯組分包含一種預聚物，該預聚物包含(1)與(2)的反應產(chǎn)物(1)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，至少約65重量％至小于100重量％的三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯，(2)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，大于0重量％至不超過約35重量X的異氰酸酯-活性組分，其含有約2-6個能與(l)的NCO基反應的羥基，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>分子量約為60-4000，其中預聚物的NCO基含量約為10%-35%。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂(環(huán))族多異氰酸酯選自下組l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,5,5-三甲基環(huán)己垸、二環(huán)己基甲垸-4,4'-二異氰酸酯和1,6-己二異氰酸酯。4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述脂(環(huán))族多異氰酸酯選自下組l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,5，5-三甲基環(huán)己垸、二環(huán)己基甲垸-4,4，-二異氰酸酯和1,6-己二異氰酸酯。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，(B)(l)的官能度為2-4，分子量為2000-6000。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，(B)(2)的分子量為62-90。7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，(A)(2)的分子量為100-400，官能度為2-3。8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，(C)還包含錫催化劑。9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，(D)所述一種或多種添加劑包含一種或多種選自下組的穩(wěn)定劑抗氧化劑、位阻胺光穩(wěn)定劑和紫外穩(wěn)定劑。10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，(D)所述一種或多種添加劑包含一種或多種顏料和/或染料。11.一種聚氨酯彈性體，其包含(A)與(B)在(C)和任選的(D)存在下的反應產(chǎn)物(A)多異氰酸酯組分，其NCO基含量約為20-45重量％，官能度約為2.0-2.7，且包含三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯，前提是(i)當脂(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的異佛爾酮二異氰酸酯時，組分(A)含有小于20重量％的三聚的1,6-己二異氰酸酯，(ii)當月旨(環(huán))族多異氰酸酯是三聚的1，6-己二異氰酸酯時，組分(A)含有小于10重量％的異佛爾酮二異氰酸酯；(B)異氰酸酯-活性組分，其包含(l)以(B)的100重量％為基準計，約70-90重量％的一種或多種聚醚多元醇，其官能度約為2-8，分子量約為1000-8000，且不含胺基；(2)以(B)的100重量％為基準計，約10-30重量％的一種或多種有機化合物，其分子量約為62-400，羥基官能度為2-3，并且不含胺基；(C)一種或多種符合以下通式的催化劑式中m表示3-8的整數(shù)；n表示3-8的整數(shù)；(D)—種或多種添加劑；其中組分(A)和(B)的相對量使得異氰酸酯指數(shù)約為90-120。12.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，所述多異氰酸酯組分包含一種預聚物，該預聚物包含(1)與(2)的反應產(chǎn)物(1)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，至少約65重量％至小于100重量％的三聚的脂(環(huán))族多異氰酸酯，(2)以多異氰酸酯組分的100重量％為基準計，大于0重量％至不超過約35重量％的異氰酸酯-活性組分，其含有約2-6個能與(l)的NCO基反應的羥基，分子量約為60-4000，其中預聚物的NCO基含量約為10%-35%。13.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，所述脂(環(huán))族多異氰酸酯選自下組..l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基環(huán)己烷、二環(huán)己基甲烷-4,4，-二異氰酸酯和1，6-己二異氰酸酯。14.如權利要求12所述的彈性體，其特征在于，所述脂(環(huán))族多異氰酸酯選自下組l-異氰酸基-3-異氰酸甲酯基-3,5,5-三甲基環(huán)己垸、二環(huán)己基甲垸-4，4，-二異氰酸酯和1,6-己二異氰酸酯。15.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，(B)(l)的官能度為2-4，分子量為2000-6000。16.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，(B)(2)的分子量為62-90。17.如權利要求12所述的彈性體，其特征在于，(A)(2)的分子量為100-400，官能度為2-3。18.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，(C)還包含錫催化劑。19.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，(D)所述一種或多種添加劑包含一種或多種選自下組的穩(wěn)定劑抗氧化劑、位阻胺光穩(wěn)定劑和紫外穩(wěn)定劑。20.如權利要求11所述的彈性體，其特征在于，(D)所述一種或多種添加劑包含一種或多種顏料和/或染料。全文摘要本發(fā)明涉及聚氨酯彈性體及其生產(chǎn)方法。這些彈性體包含脂(環(huán))族異氰酸酯組分與異氰酸酯-活性組分在一種或多種催化劑存在下的反應產(chǎn)物，所述脂(環(huán))族異氰酸酯組分的NCO基含量約為20-45％，所述異氰酸酯-活性組分包含一種或多種不含胺基聚醚多元醇，和含有兩個羥基且不含有胺基的低分子量有機化合物。文檔編號C08G18/79GK101321794SQ200680045364公開日2008年12月10日申請日期2006年12月12日優(yōu)先權日2005年12月15日發(fā)明者C·L·金尼,J·T·加勒特,R·R·羅斯勒,R·V·斯塔徹,S·J·哈拉辛申請人:拜爾材料科學有限公司