專(zhuān)利名稱(chēng):熱塑性聚氨酯共聚物模塑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種組合物,該組合物是以下組分的摻混物(a)至少一種熱塑性聚氨酯,以及(b)包含烯烴的嵌段共聚物,該共聚物交聯(lián)至凝膠含量(gel content)約為 5-95%。該摻混物適合用于模塑,特別適合用于中空模塑形成具有改進(jìn)的觸感的外殼。所述外殼還可以保持良好的耐候性和氣囊展開(kāi)性質(zhì)。
背景技術(shù):
本領(lǐng)域已知可以將由雙金屬氰化物催化劑制備的低不飽和度多元醇與增鏈劑結(jié)合起來(lái)用于制備熱塑性高彈體。使用這些多元醇制備的組合物見(jiàn)述于例如美國(guó)專(zhuān)利第 5,096,993 和 5,185,420 號(hào)。在使用雙金屬氰化物催化劑制備高分子量多元醇之前,使用聚氧化烯多元醇制備的熱塑性聚氨酯高彈體具有較差的物理性質(zhì),例如過(guò)硬,這是由于用于進(jìn)行制備的多元醇具有很高的端部不飽和度。美國(guó)專(zhuān)利第5,096,993和5,185,420號(hào)所述的熱塑性聚氨酯高彈體是使用端基不飽和度小于0. 04毫當(dāng)量/克的多元醇制備的熱塑性高彈體。據(jù)稱(chēng)這些熱塑性高彈體具有改進(jìn)的柔軟度。因?yàn)闊崴苄愿邚楏w很柔軟,它們經(jīng)常用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)部裝飾部件。機(jī)動(dòng)車(chē)制造商經(jīng)常規(guī)定用來(lái)制造內(nèi)部裝置部件的高彈體必須具有足夠的長(zhǎng)期穩(wěn)定性以及抗紫外線降解性, 因此所述高彈體必須能夠滿足特殊的制造標(biāo)準(zhǔn),能夠抵抗紫外線輻射,當(dāng)用于儀表盤(pán)的時(shí)候尤為關(guān)鍵。為了符合抗紫外輻射性質(zhì)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),可以將抗氧化劑、紫外穩(wěn)定劑和顏料加入高彈體中。另外,由于之前使用的分子量大于2000的多元醇中存在端基不飽和度,過(guò)去人們無(wú)法以干態(tài)的可澆鑄粉末或顆粒形式得到柔軟的(低硬度)脂族熱塑性氨基甲酸酯高彈體。美國(guó)專(zhuān)利第5擬4,738和6,187,859號(hào)揭示了一些脂族氨基甲酸酯高彈體組合物, 這些組合物包含用一種或多種紫外穩(wěn)定劑、抗氧化劑和顏料穩(wěn)定化的低端基不飽和度、低分子量的多元醇。盡管這種高彈體的性能已經(jīng)很不錯(cuò)了,但是由于其使用脂族異氰酸酯,使得這些高彈體的成本較高,這限制了其商業(yè)可用性。一種降低這些脂族氨基甲酸酯高彈體組合物的成本的方法是將所述脂族熱塑性聚氨酯與較為廉價(jià)的聚合物材料摻混。但是,這些摻混物容易在生產(chǎn)條件下發(fā)生分離。這種分離會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品的物理性質(zhì)造成負(fù)面影響。美國(guó)專(zhuān)利第4,883,837號(hào)揭示了一種用來(lái)制造聚烯烴與熱塑性聚氨酯的相容性摻混物的技術(shù)。在美國(guó)專(zhuān)利第4,883,837號(hào)所述的摻混物中,在摻混的組合物中還加入了改性的聚烯烴。美國(guó)專(zhuān)利第4,883,837號(hào)所述的摻混物由以下組分組成15-60重量%的聚烯烴,30-70重量%的熱塑性聚氨酯和10-35重量%的改性的聚烯烴。所述改性的聚烯烴作為增容化試劑,提高聚烯烴和熱塑性聚氨酯的相容性。
美國(guó)專(zhuān)利第5,109,050號(hào)揭示了一種組合物,該組合物由以下組分組成80_99重量份的熱塑性聚氨酯樹(shù)脂和1-20重量份的改性的聚烯烴樹(shù)脂。任何已知的熱塑性聚氨酯樹(shù)脂都可以用于美國(guó)專(zhuān)利第5,109,050號(hào)的組合物。任何已知的改性的聚烯烴樹(shù)脂都可以用于美國(guó)專(zhuān)利第5,109,050號(hào)的組合物。據(jù)稱(chēng)美國(guó)專(zhuān)利第5,109,050號(hào)所述的組合物是撓性的,觸感光滑而且可以拉伸。據(jù)稱(chēng)這些性質(zhì)使得這些組合物特別適合用來(lái)制造尿布。美國(guó)專(zhuān)利第5,852,118號(hào)揭示了化學(xué)改性的聚烯烴與熱塑性聚氨酯、共聚酯或共聚酰胺和偶聯(lián)劑的嵌段共聚物。對(duì)于封閉的或者未封閉的聚異氰酸酯,所述偶聯(lián)劑是二異氰酸酯。所述二異氰酸酯偶聯(lián)劑可以與選自以下的共偶聯(lián)劑結(jié)合使用伯胺、伸胺、二醇、二環(huán)氧化物,氨基/羥基和氨基/環(huán)氧基化合物。這些嵌段共聚物可以用作極性和非極性熱塑性高彈體的增容化摻混物,用來(lái)促進(jìn)熱塑性高彈體在各種極性工程用樹(shù)脂上的粘著性。美國(guó)專(zhuān)利第5,605,961號(hào)揭示了一種包含以下組分的均相熱塑性組合物(1)聚烯烴,其選自全同立構(gòu)聚丙烯,間規(guī)立構(gòu)聚丙烯,以及全同立構(gòu)聚丙烯與熱塑性聚氨酯的摻混物,以及(2) 1-99%的熱塑性聚氨酯與1-99%的改性聚烯烴與聚酰胺樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。美國(guó)專(zhuān)利第5,623,019號(hào)揭示了一種由以下組分組成的增容化的熱塑性模塑組合物30-90%的熱塑性聚氨酯,10-70%的數(shù)均分子量至少為10000的聚烯烴,以及一種增容化試劑,所述增容化試劑是一種數(shù)均分子量為25,000-350,000的共聚物,包含以下組分的嵌段單烯基芳烴以及氫化的共軛二烯或者未氫化的共軛二烯。美國(guó)專(zhuān)利第6,054,533號(hào)揭示了一種熱塑性高彈體與聚烯烴的增容化的摻混物, 其中所述增容化試劑是熱塑性聚氨酯。該熱塑性聚氨酯增容化試劑是基本為烴類(lèi)的中間體、二異氰酸酯以及胺或二醇增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。以所述熱塑性高彈體與聚烯烴的重量為 100重量份計(jì),所述熱塑性聚氨酯增容化試劑的含量為0. 25-15重量份。美國(guó)專(zhuān)利第6,174,959號(hào)揭示了一種以下組分的相容性摻混物50-99%的脂族熱塑性聚氨酯,1-50%的由衍生自乙烯和丙烯的單元組成的共聚物,其中25-35重量%的共聚物衍生自丙烯單元。用于制備美國(guó)專(zhuān)利第6,174,959號(hào)所述的熱塑性聚氨酯的聚醚多元醇的官能度可以不大于6,分子量為400至最高達(dá)20,000。該文獻(xiàn)并未解釋在制備這些摻混物中使用的熱塑性聚氨酯的時(shí)候使用的聚醚多元醇的不飽和度。美國(guó)專(zhuān)利第6,235,830號(hào)揭示了一種用于中空模塑的聚氨酯樹(shù)脂,其由熱塑性聚氨酯高彈體、增塑劑以及包含可自由基聚合的不飽和基團(tuán)的化合物組成。以所述聚氨酯高彈體的重量為100重量份計(jì),所述增塑劑的含量為5-50重量份。以所述聚氨酯高彈體的重量為100重量份計(jì),所述包含可自由基聚合的不飽和基團(tuán)的化合物的含量為0. 1-10重量份。美國(guó)專(zhuān)利第6,365,674號(hào)揭示了一種熱塑性聚氨酯樹(shù)脂,其與聚烯烴形成相容性摻混物。據(jù)稱(chēng)該文獻(xiàn)所述的相容性是由于使用包含至少一個(gè)羥基、胺或羧酸官能團(tuán)的反應(yīng)性聚烯烴的反應(yīng)混合物制備熱塑性聚氨酯而產(chǎn)生的。美國(guó)專(zhuān)利第6,414,081號(hào)揭示了非極性熱塑性高彈體和極性熱塑性聚合物(例如熱塑性聚氨酯)的增容化摻混物,其中以摻混物的重量為100重量份計(jì),增容劑的含量占 1-40重量份。合適的增容劑包括(1) 10-90重量%的官能化的聚合物與10-90重量%的聚酰胺的縮合反應(yīng)產(chǎn)物,或者O) 10-90重量%的官能化聚合物與10-90重量%的聚酰胺的摻混物,或者⑶組分⑴和⑵的混合物。美國(guó)專(zhuān)利第6,469,099號(hào)和歐洲專(zhuān)利第1,235,879B1號(hào)各自揭示了增容化的樹(shù)脂摻混物,其包含熱塑性聚氨酯,包含側(cè)接的異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)或者與特定結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的聚氧化烯基團(tuán)的基于琥珀酰亞胺的增容化試劑。根據(jù)所述產(chǎn)物樹(shù)脂所用的具體用途,所述增容化試劑的用量為0. 5-20重量%。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱塑性聚氨酯組合物,該組合物的抗張強(qiáng)度小于 2800psi,比市售的脂族氨基甲酸酯高彈體更為經(jīng)濟(jì),但是仍然可以通過(guò)模塑(優(yōu)選中空模塑)制成性質(zhì)與現(xiàn)有脂族氨基甲酸酯高彈體相當(dāng)?shù)母邚楏w。本發(fā)明的另一個(gè)目的是在無(wú)需添加增容化試劑的情況下,制備以下組分的相容性摻混物熱塑性聚氨酯,以及含烯烴的嵌段共聚物,該共聚物交聯(lián)至凝膠含量約為5-95%。通過(guò)以下組分的相容性摻混物達(dá)成了對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的這些和其它的目的(1) 一種含烯烴的嵌段共聚物,該共聚物交聯(lián)至凝膠含量約為5-95%,包括其中所有的值和增量,以及( 脂族熱塑性聚氨酯組合物,該組合物由高分子量聚醚多元醇(分子量=1000-10, OOODa)制得,該多元醇的不飽和度小于或等于0. 04毫當(dāng)量/克。該相容性摻混物的一個(gè)關(guān)鍵特征在于,不向該摻混物添加外來(lái)的增容化試劑。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種可模塑組合物,優(yōu)選可中空模塑的組合物,該組合物由以下組分的相容性摻混物組成以可模塑組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),5-95重量%,優(yōu)選45-90重量%的光穩(wěn)定的基于聚醚多元醇的脂族熱塑性氨基甲酸酯(TPU)高彈體,以及5-95重量%,優(yōu)選5-45重量%的改性劑,所述改性劑是含烯烴的嵌段共聚物,該共聚物交聯(lián)至凝膠含量約為5-95%,包括其中所有的值和增量。特別優(yōu)選的組合物還包含最高10重量%, 優(yōu)選最高5重量%,最優(yōu)選最高2重量%的離聚物。所述熱塑性聚氨酯高彈體可以是以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物(a)較低不飽和度、低分子量的多元醇,(b) —種或多種增鏈劑,(c)脂族二異氰酸酯,以及(d)氨基甲酸酯催化劑, 和任選的(e)紫外穩(wěn)定劑,(f)抗氧化劑和/或(g)顏料。用所述含烯烴的嵌段共聚物制備的本發(fā)明的所述熱塑性聚氨酯摻混物的特征是, 能夠保持耐低溫性(直至大約-30°C都具有延性)而且具有耐候性(在1993千焦/平方米的處理后的DE < 3. 0)。Tg值約等于_90°C的含烯烴的嵌段共聚物特別適合用于實(shí)施本發(fā)明。在本發(fā)明中用作改性劑的含烯烴的嵌段共聚物包括具有以下性質(zhì)的共聚物包含-CH2-類(lèi)重復(fù)單元結(jié)構(gòu)(該結(jié)構(gòu)具有取代的亞烷基官能團(tuán))的共聚物,以及這些共聚物的摻混物,所述共聚物交聯(lián)至凝膠含量約為5-95%。共聚物的凝膠含量通過(guò)用不溶性聚合物的重量除以聚合物的總重量乘以100而求得。特別優(yōu)選的凝膠含量為5-95%的含烯烴的嵌段共聚物是三元共聚物,即由三種不同的重復(fù)單元組成的聚合物,所述不同的重復(fù)單元可以采取嵌段、無(wú)規(guī)或交替構(gòu)型。所述各重復(fù)單元的組分可以是亞烷基,所述亞烷基可以被另外的烴基官能團(tuán)取代。用于本發(fā)明的含烯烴的嵌段共聚物改性劑的數(shù)均分子量通常約小于或等于100, 000,包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)值和增量。特別優(yōu)選的含烯烴的嵌段共聚物還可具有流變性質(zhì)方面的特征。例如,這些優(yōu)選的聚烯烴改性劑可以滿足以下性質(zhì)剪切粘度會(huì)從剪切速率為250秒時(shí)的大約900 (MPa)降低到剪切速率為大約2100秒時(shí)的大約150 (MPa)。適合用于本發(fā)明組合物的市售含烯烴的嵌段共聚物的例子包括以下共聚物APR 7410,APR 7411,APR 7422,APX 4621,ALX 7621 和 ALX 7622,這些市售產(chǎn)品都可購(gòu)自菲洛公司(Ferro Corporation)的高等聚合物合金分公司(Advanced Polymer Alloys)。所述含烯烴的嵌段共聚物和/或高彈體合金化聚合物中的一部分可以用離聚物代替,所述離聚物是例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物,其中一部分甲基丙烯酸用鋅或鈉之類(lèi)的金屬離子中和,該離聚物可以從杜邦公司(DuPont)購(gòu)得,商品名為Surlyn 。當(dāng)使用較高的所述聚烯烴含量的時(shí)候,所述離聚物可以減小表面孔隙率,提高耐候性。所述組合物可以熔融配混,成形為丸粒、粉末、微球體或微小珠粒的形式,用來(lái)中空澆鑄機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)部面板 (特別是儀表盤(pán))的表皮或者外殼。如上所述,本發(fā)明的熱塑性聚氨酯合金化聚合物組合物能夠滿足機(jī)動(dòng)車(chē)耐候性要求,例如在施加1993千焦/平方米的氙弧人工風(fēng)化之后,其AE (變色)小于或等于3。預(yù)期用這些熱塑性聚氨酯合金化聚合物組合物模塑的儀表盤(pán)外皮能夠成功地耐受-30°C和 107°C下的氣囊展開(kāi)以及之后的在107°C的400小時(shí)的熱老化。用來(lái)預(yù)測(cè)氣囊在展開(kāi)過(guò)程中的表皮破碎的手段是在120°C進(jìn)行500小時(shí)的熱老化之后的伸長(zhǎng)保持率。從本申請(qǐng)的實(shí)施例可以看到,本發(fā)明的這些熱塑性聚氨酯合金化聚合物組合物在這些條件下進(jìn)行熱老化之后,確實(shí)能夠保持足夠的伸長(zhǎng)率(優(yōu)選等于或大于 100%,最優(yōu)選等于或大于150% ),說(shuō)明這些組合物能夠成功地耐受氣囊展開(kāi)。本發(fā)明還提供了一種由基于聚醚多元醇的脂族氨基甲酸酯熱塑性高彈體(其與含烯烴的嵌段共聚物熔融摻混)制備光穩(wěn)定的機(jī)動(dòng)車(chē)部件的方法,還涉及將所述組合物制成可以進(jìn)行中空澆鑄的粉末、丸粒、微球體或微小珠粒的方法。所述組合物還可以用作雙重澆鑄外皮的外層。另外,本發(fā)明提供了外皮、覆蓋物或者外殼,其特別適合用于機(jī)動(dòng)車(chē)裝飾面板,更優(yōu)選用于氣囊門(mén)和儀表盤(pán)用途,其由光穩(wěn)定的基于聚醚多元醇的脂族熱塑性氨基甲酸酯高彈體與含烯烴的嵌段共聚物的熔融摻混的組合物制備。適合用于本發(fā)明的合金化聚合物組合物的脂族熱塑性氨基甲酸酯(TPU)高彈體是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。合適的TPU高彈體的例子參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利第5,824,738和 6,187,859號(hào)。合適的脂族氨基甲酸酯高彈體組合物可以由低端基不飽和度、低分子量的多元醇制得,所述多元醇與脂族二異氰酸酯反應(yīng),并用一種或多種紫外穩(wěn)定劑、抗氧化劑和顏料穩(wěn)定化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的組合物可以通過(guò)將以下組分熔融摻混來(lái)制備按照一定的重量比將一種或多種含烯烴嵌段共聚物(其交聯(lián)至凝膠含量為5-95%)與一種或多種脂族熱塑性高彈體熔融摻混,其中所述含烯烴的嵌段共聚物的量等于或小于脂族TPU的量。我們發(fā)現(xiàn),在這些比例制備的合金化聚合物組合物能夠滿足機(jī)動(dòng)車(chē)氣囊覆蓋物的耐候性和展開(kāi)要求。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中,我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)用離聚物代替大約5-10%的所述含烯烴的嵌段共聚物能夠改進(jìn)耐候性和減小表面孔隙率,當(dāng)使用較高的改性劑用量的時(shí)候,這一效果特別明顯。本發(fā)明的組合物可以通過(guò)使用雙螺桿擠出機(jī)對(duì)脂族TPU高彈體和交聯(lián)至凝膠含量為5-95%的含烯烴的嵌段共聚物(其包含離聚物或不含離聚物)進(jìn)行熔融摻混來(lái)制備。 然后可以形成丸粒,通過(guò)低溫研磨形成可以進(jìn)行中空澆鑄的粉末。根據(jù)以下專(zhuān)利的指導(dǎo), 擠出機(jī)輸出的物料也可以為微小珠粒或微球體形式美國(guó)專(zhuān)利第5,525,274 ;5, 525,284 ; 5,564,102 ;5,998,030 ;6,410,141 和 6,632,525 號(hào)。本發(fā)明的TPU可以是以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物一種或多種低不飽和度(即不飽和度小于0. 04毫當(dāng)量/克,優(yōu)選小于0. 02毫當(dāng)量/克)聚醚多元醇,一種或多種增鏈劑和脂族有機(jī)二異氰酸酯。在本發(fā)明中,脂族二異氰酸酯是僅含烴類(lèi)官能團(tuán)的二異氰酸酯,例如1,6_己二異氰酸酯,即HMDI。因此,二異氰酸酯的總脂族官能團(tuán)含量可以大于75重量%,為75-100重量%。完全的(100重量% )脂族聚氨酯是由以下組分制得的聚氨酯一種或多種脂族二異氰酸酯,一種或多種脂族多元醇(例如脂族聚醚或聚酯),以及一種或多種脂族增鏈劑。 這樣制備的脂族聚氨酯也可以在存在氨基甲酸酯催化劑的情況下制備。在本發(fā)明的TPU合金化聚合物組合物中,以所述TPU和聚烯烴改性劑的總重量為基準(zhǔn)計(jì),所述TPU的重量百分比可以為5-95重量%,所述聚烯烴改性劑的重量百分比可以為5-95重量%,所述范圍內(nèi)的所有數(shù)值和增量都包括在內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,以所述TPU和烯烴改性劑的總重量為基準(zhǔn)計(jì),所述TPU的含量可以為50重量%,所述聚烯烴改性劑的含量也可以約為50重量%。在本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,包含 45-90重量%的TPU和5-45重量%的烯烴改性劑。本發(fā)明的組合物還可以包含填料、顏料或者其它能夠用來(lái)改進(jìn)加工性能和/或產(chǎn)品性能的添加劑。這些添加劑的總含量可以最高約為15重量%。當(dāng)某些共聚物的比例較高的時(shí)候,例如當(dāng)烯烴改性劑的用量約大于30%的時(shí)候, 發(fā)現(xiàn)在一些情況下,通過(guò)加入離聚物,例如Surlyn 9970或Surlyn 9975,可以改進(jìn)TPU合金化聚合物的耐候性并減小表面孔隙率。Surlyn 9970是一種購(gòu)自杜邦公司的高級(jí)的乙烯/甲基丙烯酸共聚物,其中甲基丙烯酸基團(tuán)用鋅離子部分中和。所述TPU/交聯(lián)至凝膠含量為5-95%的含烯烴的嵌段共聚物(包含離聚物或不含離聚物)熔融摻混物還可以包含濃色母料作為著色源。合適的濃色母料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。合適的濃色母料的一個(gè)例子是購(gòu)自克萊倫特公司(Clariant Corporation)的商品名為Clariant 374A Pebble的那些。所述產(chǎn)物可以包含約30重量%的顏料,約5-10% 的抗氧化劑(例如購(gòu)自汽巴葛杰公司(Ciba-Geigy)的Tinuvin 213)以及大約60-65%的適合用于本發(fā)明組合物的脂族TPU。以所述TPU合金化聚合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),所述濃色母料的含量可約為5-10重量%??梢赃M(jìn)行熔融摻混以形成本發(fā)明的可中空澆鑄的高彈體的常規(guī)組合物包含a)以熔融摻混物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),45-90重量%的脂族TPU(用不飽和度小于 0. 04毫當(dāng)量/克的多元醇制備);b)以熔融摻混物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),5-45重量%的包含烯烴的嵌段共聚物改性劑;c)以熔融摻混物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),最高30重量%的離聚物(優(yōu)選Surlyn 9970 或9975離聚物);d)以熔融摻混物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),0-10重量%的濃色母料(優(yōu)選Clariant 374A濃色母料),其代替一部分的所述包含烯烴的嵌段共聚物改性劑。由以上組分的熔融摻混形成的可中空澆鑄的高彈體的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)通常約為38(克/10分鐘,1600C /10千克)。本發(fā)明的相容性摻混物的MFI通常為20-150,包括其中所有的數(shù)值和增量。用來(lái)制備本發(fā)明的相容性摻混物的熱塑性聚氨酯可以通過(guò)“一次加料”反應(yīng)工藝制備。所述"一次加料"技術(shù)包括在合適的容器中將以下組分混合,然后對(duì)混合物攪拌約 20-30秒多元醇,增鏈劑,有機(jī)二異氰酸酯,任何紫外穩(wěn)定劑,任何抗氧化劑,任何顏料或濃色母料,以及氨基甲酸酯催化劑。這些熱塑性聚氨酯也可以通過(guò)以下方式制備將一部分的多元醇、任意抗氧化劑、催化劑和任何紫外/熱穩(wěn)定劑預(yù)先摻混??梢韵虬被姿狨茶T器的攪拌加熱的容器加入所述多元醇摻混物;在獨(dú)立的攪拌加熱的容器中加入異氰酸酯; 將增鏈劑/交聯(lián)劑加入第三個(gè)容器中;將顏料母料與另外的多元醇在混合頭處加入。使用合適的流量控制裝置,使用齒輪泵或具有所需計(jì)量精度的其它的泵,將所述組分獨(dú)立地計(jì)量加入低壓混合頭中,進(jìn)行摻混。將該混合物澆鑄在溫度和速度都受到控制的帶上,以完成反應(yīng)。在室的不同區(qū)域可以保持各種溫度。來(lái)自所述氨基甲酸酯澆鑄器的混合頭的混合物也可以用作雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料。 可以設(shè)定各種螺桿區(qū)段以傳送液體,進(jìn)行連續(xù)的聚合、熔融和高彈體摻混,最終未著色的高彈體可以加入線料模頭進(jìn)行制丸。也可以使用擠出機(jī)的輸出物制備具有干態(tài)澆鑄所需尺寸的珠粒。所述擠出操作還可以用來(lái)對(duì)干顏料進(jìn)行熔融摻混,使得高彈體著色/上色??梢允褂脗?cè)面進(jìn)料器將干態(tài)摻混的顏料加入所述擠出機(jī)中,所述側(cè)面進(jìn)料器可以將合適的量計(jì)量加入無(wú)色的熔融混合物。所述側(cè)面進(jìn)料器的輸出可以與擠出機(jī)的輸出相同步。所述組分還可以直接加入雙螺桿擠出機(jī)的喉部,進(jìn)行摻混、聚合、熔融和著色操作。在制備所述用來(lái)制備本發(fā)明組合物的改進(jìn)的光穩(wěn)定的基于聚醚/多元醇的脂族氨基甲酸酯熱塑性高彈體的時(shí)候,所述聚醚/多元醇、二異氰酸酯、增鏈劑和其它的組分通常在升高溫度的條件下反應(yīng)。一種優(yōu)選的形成所需熱塑性高彈體的方法是使用擠出機(jī)進(jìn)行連續(xù)的加工。另一種方法包括在“一次加料”分批工藝中,在容器中將以下組分混合起來(lái), 制備本發(fā)明的高彈體多元醇,增鏈劑,有機(jī)二異氰酸酯,紫外穩(wěn)定劑,抗氧化劑,顏料和氨基甲酸酯催化劑。然后可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意技術(shù),以合適的量將所述脂族熱塑性聚氨酯高彈體與基于聚烯烴的改性劑配混起來(lái)。然后將所述脂族熱塑性聚氨酯和基于聚烯烴的改性劑的混合物加入合適的容器中,對(duì)其進(jìn)行加熱,然后使用非低溫或低溫的方法(例如使用液氮)將其切碎或研磨成粉末,以促進(jìn)和加快所述中空模塑組合物的成?;蛑仆琛C绹?guó)專(zhuān)利第5,525,274號(hào)描述了一種用來(lái)制備粉末或顆粒的方法。在此方法中,通過(guò)以下方式形成直徑為0. 007-0. 040英寸的球形顆粒對(duì)熱塑性聚氨酯和任意其它的添加劑(特別是顏料)的混合物進(jìn)行熔融擠出,然后引導(dǎo)熔融材料通過(guò)具有所需尺寸開(kāi)口的孔,進(jìn)入液體浴中。流動(dòng)進(jìn)入液體浴的熔融材料被切碎,使得熔融材料形成微球體。該方法通常適于用來(lái)形成本發(fā)明的中空模塑組合物的脂族熱塑性聚氨酯和基于聚烯烴的改性劑的混合物。制得的粉末或珠粒適合用作可澆鑄的粉末。也即是說(shuō),所述粉末可以加入模塑裝置中,通過(guò)加熱成形制成制造的制品。通過(guò)改變脂族熱塑性聚氨酯高彈體的指數(shù),使得可以采用非低溫研磨操作。所述指數(shù)是含NCO的組分的反應(yīng)性當(dāng)量與含OH和NH的組分的反應(yīng)性當(dāng)量之比。該變化減小了高彈體的分子量,降低了高彈體本身的韌性,使得聚合物能夠在環(huán)境溫度下進(jìn)行研磨。所述聚合物可以以NC0/0H的當(dāng)量比為0. 90-0. 99,優(yōu)選0. 94-0. 98 的比例制備。所述形成聚氨酯的反應(yīng)物的混合可以在環(huán)境溫度下(約25°C )進(jìn)行,然后將所得的混合物加熱至大約40-130°C,優(yōu)選大約90-120°C。盡管任何已知的脂族二異氰酸酯均可以用來(lái)制備本發(fā)明的熱塑性聚氨酯,但是特別優(yōu)選的二異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯,1,6_己二異氰酸酯,亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯),其異構(gòu)體及其混合物,亞環(huán)己基二異氰酸酯的異構(gòu)體和異構(gòu)混合物,I"甲基_2, 5-亞環(huán)己基二異氰酸酯,1-甲基_2,4-亞環(huán)己基二異氰酸酯,1-甲基_2,6-亞環(huán)己基二異氰酸酯,4,4'-異亞丙基雙(環(huán)己基異氰酸酯)以及它們的混合物和衍生物。所述有機(jī)二異氰酸酯的含量可以為20-50%,但是優(yōu)選約為25-40%。優(yōu)選的用來(lái)制備本發(fā)明的脂族熱塑性聚氨酯的多元醇反應(yīng)物是聚醚多元醇及其組合。合適的多元醇包括至少一個(gè)醚結(jié)構(gòu)單元,數(shù)均分子量為1000-10,OOODa,優(yōu)選至少 1250,最優(yōu)選至少2,000,但是小于10,OOODa,優(yōu)選小于8,OOODa0所述多元醇的官能度優(yōu)選為2-4。合適的聚醚多元醇包括聚氧乙烯二醇,聚氧丙烯二醇,環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物,聚1,4_ 丁二醇,以及四氫呋喃與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷的共聚物。當(dāng)然,可以將這些聚醚多元醇與其它的已知的多元醇(例如聚酯多元醇)結(jié)合使用,但是這些其它種類(lèi)的多元醇的用量不應(yīng)大于50%。優(yōu)選的是,所述聚醚多元醇是一類(lèi)使用有機(jī)金屬催化劑制備的聚醚多元醇,使得制得的多元醇的端部不飽和度小于0. 04毫當(dāng)量/克,優(yōu)選小于0. 02 毫當(dāng)量/克。這種多元醇的代表性例子是Acclaim 4220N(購(gòu)自拜爾材料科學(xué)公司(Bayer MateriaBcienceLLC))。Acclaim 4220N是一種環(huán)氧乙烷封端的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇,其分子量約為4000,羥值為觀。所述多元醇組分的含量可以約為40-70%。優(yōu)選反應(yīng)中多元醇的濃度為40-60%,通過(guò)在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)來(lái)改變制得的高彈體的硬度??梢杂糜诒景l(fā)明所用的氨基甲酸酯熱塑性高彈體的制備的增鏈劑包括本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的二醇和芳族仲二胺或者脂族伯二胺或脂族仲二胺。優(yōu)選的二醇增鏈劑包括乙二醇,二甘醇,丙二醇,戊二醇,3-甲基戊烷-1,5- 二醇, 1,6-己二醇,HQEE[氫醌雙(2-羥基乙基)醚],CHDM(1,4-環(huán)己烷二甲醇),HBPA(氫化的雙酚A),1,4- 丁二醇,新戊二醇和二丙二醇。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述增鏈劑是1,4_ 丁二醇。所述增鏈劑例如1, 4- 丁二醇的濃度可以在6-15%的范圍內(nèi)變化,優(yōu)選約為7-13%。所述紫外穩(wěn)定劑包括以下物質(zhì)的組合位阻胺光穩(wěn)定劑(HALS),例如雙(1,2, 2,6,6_五甲基-1-4-哌啶基)癸二酸酯(化學(xué)文摘編號(hào)41556-26-7,已知是購(gòu)自美國(guó)紐約州霍索恩市的汽巴葛杰公司(Ciba-Geigy Corp. , Hawthorne, NY)的Tinuvin 292 或765),以及羥基苯基苯并三唑,例如以下苯并三唑的混合物聚(氧基-1,2-乙烷二基),α -[3-[3-(2Η-苯并三唑-2-基)_5_(1,1_ 二甲基乙基)_4_羥基苯基]-1-氧代丙基]-ω -羥基-和聚(氧基-1,2-乙烷二基),α - [3- [3- (2Η-苯并三唑_2_基)_5_ (1,1_ 二甲基乙基)-4-羥基苯基]-1-氧代丙基)-ω - [3- [ (2Η-苯并三唑_2_基)_5_ (1,1,- 二甲基乙基)-4-羥基苯基]-1-氧代丙氧基)_,化學(xué)文摘編號(hào)104810-47-1,以及分子量為300、 化學(xué)文摘編號(hào)25322-68-3的聚乙二醇(已知是購(gòu)自美國(guó)紐約州霍索恩市的汽巴葛杰公司 WTinuvin 1130或21 以及任何其它合適的紫外穩(wěn)定劑。紫外穩(wěn)定劑的組合的混合比例優(yōu)選約為1 1至2 1,優(yōu)選2 1,優(yōu)選紫外穩(wěn)定劑的總體濃度約為0.5-2.0%,優(yōu)選 2. 0%??梢詫⑷我夂线m的抗氧化劑,或者抗氧化劑的混合物用于本發(fā)明的形成高彈體的工藝。代表性的例子包括購(gòu)自汽巴葛杰公司的Irganox 1010 [四(亞甲基(3,5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸酯)]甲烷;購(gòu)自汽巴葛杰公司的IrganOxl076[3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸十八烷基酯];購(gòu)自汽巴葛杰公司的Irganox M5 [亞乙基雙(氧乙烯)雙-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基-氫化肉桂酸酯)];以及Vanox 830 (購(gòu)自R. T.范德比爾特公司 (R. T. Vanderbilt)的酚類(lèi)化合物、烷基化二苯基胺與亞磷酸三烷基酯的專(zhuān)利混合物)。所述抗氧化劑的總濃度可以約為0. 10-1. 0%,但是優(yōu)選約為0. 25-0. 75%。可以使用任何合適的著色劑或著色劑的混合物制備本發(fā)明的組合物。所述一種或多種試劑必須具有長(zhǎng)期耐紫外光照性,以耐受亞利桑那州的光照;具有最高達(dá) 2600C (500° F)的耐熱性,以耐受干澆鑄工藝,以及擠出配混工藝;而且絕不能促進(jìn)氨基甲酸酯高彈體的任何降解。代表性的顏料包括炭黑(哥倫比亞化學(xué)公司(Columbian Chemicals Corporation)) ;二氧化It (tt豐口公司,化學(xué)部(DuPont Company, Chemicals Department)) ;ChomophthalRed BPP(汽巴葛杰公司,顏料分公司(Ciba-Geigy, Pigments Division)) ; E # M ^X ff ^ (Phthalocyanine Blue Red Shade) ( E ^ 杰公司,顏料分公司);氧化鐵黃(Yellow Iron Oxide)(邁爾斯有限公司,有機(jī)產(chǎn)品分公司(Mileslncorporated,Organic Products Division));以及喹吖酮紫(霍切斯特賽棱斯公司特殊產(chǎn)品集團(tuán),顏料(Hoechst Celanese Corporation, Specialty ProductsGroup-Pigments))。所述著色劑的總濃度約為0. 90-2. O%,優(yōu)選其總濃度約為 1. 0-1. 94%??梢杂糜诒景l(fā)明的氨基甲酸酯催化劑可以是任何適合用于本發(fā)明的高彈體形成工藝的氨基甲酸酯催化劑,或者氨基甲酸酯催化劑的混合物。代表性的例子包括(a)叔胺, 例如購(gòu)自航特斯曼化學(xué)公司的ZF-20 [雙2-(N,N-二甲基氨基)醚];購(gòu)自航特斯曼化學(xué)公司的N-甲基嗎啉;購(gòu)自航特斯曼化學(xué)公司的N-乙基嗎啉;購(gòu)自聯(lián)合碳化物公司(Union Carbide)的DMEA N,N-二甲基乙醇胺;購(gòu)自空氣產(chǎn)品公司(Air Products)的Dabco 1, 4-二氮雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷等;(b)有機(jī)酸與各種金屬的鹽,所述金屬包括例如堿金屬、 堿土金屬、Al,Sn, Pb,Mn, Co, Ni和Cu,所述鹽包括例如乙酸鈉,月桂酸鉀,己酸鈣,乙酸亞錫和辛酸亞錫等;(c)四價(jià)錫、三價(jià)和五價(jià)的As,Sb和Bi的有機(jī)金屬衍生物,以及鐵和鈷的金屬羰基化物。有用的有機(jī)錫化合物包括二烷基錫的羧酸鹽,例如二乙酸二丁基錫,二月桂酸二丁基錫,馬來(lái)酸二丁基錫,二乙酸二月桂基錫,二乙酸二辛基錫等。優(yōu)選的催化劑是BiCat 8,BiCat 12,BiCat V和Coscat 83。所述BiCat材料是謝菲爾德化學(xué)公司 (ShepherdChemical)的產(chǎn)品。Coscat 83是卡斯凱姆公司(CasChem Corporation)的產(chǎn)品。 BiCats 8和12是羧酸鉍和羧酸鋅的混合物。BiCat V和Coscat 83是新癸酸鉍。這些催化劑的總濃度約為0. 1-0. 3重量%,優(yōu)選約為0. 15-0. 25重量%。然后可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意技術(shù),以合適的量將所述脂族熱塑性聚氨酯高彈體與所述交聯(lián)至凝膠含量為5-95%的含聚烯烴的嵌段共聚物改性劑配混起來(lái)。然后將所述脂族熱塑性聚氨酯和基于聚烯烴的改性劑的混合物加入合適的容器中,使用非低溫或低溫的方法(例如使用液氮)將其切碎或研磨成粉末,以促進(jìn)和加快所述中空模塑組合物的成?;蛑仆琛C绹?guó)專(zhuān)利第5,525,274號(hào)描述了一種用來(lái)制備粉末或顆粒的方法。在此方法中, 通過(guò)以下方式形成直徑為0. 007-0. 040英寸的球形顆粒對(duì)熱塑性聚氨酯和任意其它的添加劑(特別是顏料)進(jìn)行熔融擠出,然后引導(dǎo)熔融材料通過(guò)具有所需尺寸開(kāi)口的孔,進(jìn)入液體浴中。流動(dòng)進(jìn)入液體浴的熔融材料被切碎,使得熔融材料形成微球體。該方法通常適于用來(lái)形成本發(fā)明的中空模塑組合物的脂族熱塑性聚氨酯和基于聚烯烴的改性劑的混合物。 制得的粉末或珠粒適合用作可澆鑄的粉末。所述粉末可以加入模塑裝置中,通過(guò)加熱成形制成制造的制品??梢允褂脭D出機(jī),通過(guò)連續(xù)加工法,制得具有提高的紫外光穩(wěn)定性和對(duì)人造風(fēng)化的耐受性的機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)部裝飾部件,采用本領(lǐng)域眾所周知的方法,通過(guò)擠出和模塑,將初始的高彈體制成機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)部裝飾部件。或者,可以將上述可澆鑄的粉末高彈體加入模具中,進(jìn)行加熱,制得機(jī)動(dòng)車(chē)裝飾部件。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,可以使用旋轉(zhuǎn)澆鑄法(roto-casting)用粉末或微球體形式的本發(fā)明的中空模塑組合物制造制品。在這樣的工藝中,將預(yù)定量的材料加入空心的模具中,所述模具支承在離心機(jī)的一個(gè)臂上。所述離心機(jī)具有可以驅(qū)動(dòng)所述臂的馬達(dá),使得材料的進(jìn)料均勻地流遍模具的內(nèi)表面。然后對(duì)模具進(jìn)行加熱,使得中空模塑組合物在模具的內(nèi)表面上均勻流動(dòng)的時(shí)候發(fā)生熔化,從而在模具上累積均一厚度的外殼。對(duì)所述模具和外殼進(jìn)行冷卻,然后打開(kāi)模具,將外殼取出,成為完成的部件,或者形狀接近完成的部件, 進(jìn)行最后的精整。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,粉末或微球體形式的(具體來(lái)說(shuō),尺寸為 0. 007" -0. 040"的微球體)本發(fā)明的中空模塑組合物適合用于中空模塑。在此工藝中,向加料箱或粉末箱中過(guò)量加入所述中空模塑組合物。所述箱子與模具連接,所述模具具有空腔,通過(guò)對(duì)使用合適的加熱器或空氣冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加熱或冷卻的表面進(jìn)行澆鑄,成形制得部件。一旦所述箱子與模具相連,則將箱子和模具顛倒,將過(guò)量的材料倒入模具的空腔內(nèi)。 常規(guī)的中空模塑設(shè)備參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利第4,722,678 ;4, 878,827和4,056,941號(hào)。這些專(zhuān)利文獻(xiàn)中所述的設(shè)備在模具空腔的澆鑄表面上傾倒的材料層上保持材料的靜壓。加熱系統(tǒng)提供加熱空氣(其它適合用于本發(fā)明的加熱器是例如美國(guó)專(zhuān)利第4,389,177號(hào)所述的熱油加熱器或者美國(guó)專(zhuān)利第4,979,888號(hào)所述的電加熱器)。對(duì)澆鑄表面進(jìn)行加熱,使得熱塑性熔融擠出的微球體在澆鑄表面上均勻流動(dòng)的時(shí)候發(fā)生熔化,使用上覆材料的靜壓從上方將其壓緊。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由此可以使用較寬范圍的微球體尺寸在澆鑄表面上累積均勻厚度的外殼,其具有低于外皮上的孔的可見(jiàn)閾值的低孔隙率。
如美國(guó)專(zhuān)利第4,621,994 ;4, 623,503和5,106,285號(hào)所述,使用合適的空氣冷卻系統(tǒng)或液體冷卻系統(tǒng)對(duì)模具的空腔進(jìn)行冷卻。同時(shí)對(duì)所述外殼進(jìn)行冷卻,然后將粉末箱和模具空腔分離,打開(kāi)模具,將外殼取出,成為完成的部件,或者形狀接近完成的部件,進(jìn)行最后的精整。本發(fā)明的中空模塑組合物可以用來(lái)澆鑄外殼。我們通過(guò)對(duì)脂族熱塑性聚氨酯、基于聚烯烴的改性劑和任意其它的添加劑的混合物進(jìn)行擠出,然后使用水下制丸系統(tǒng)對(duì)該混合物進(jìn)行制丸制得微型珠粒和球形顆粒,并采用對(duì)粉末進(jìn)行操作所用的同一設(shè)備將所述微型珠粒和球形顆粒成功地澆鑄成外殼。本發(fā)明組合物的低熔體粘度很大程度上幫助了使用該材料澆鑄外殼成功進(jìn)行。觀察到的優(yōu)點(diǎn)是,提高了流入較小半徑和曲折邊緣區(qū)域的能力, 更容易清潔和加料,顆粒的整體密度提高??梢允褂脝温輻U擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī),由所述的脂族熱塑性氨基甲酸酯高彈體 (TPU)和基于聚烯烴的改性劑制備所述著色的中空模塑組合物。還可以使用雙螺桿擠出機(jī)制備未著色的熱塑性氨基甲酸酯高彈體。然后對(duì)于注塑,在第二操作中使用濃色母料對(duì)這些材料進(jìn)行著色,或者對(duì)于其它的應(yīng)用,在第二擠出機(jī)或其它高強(qiáng)度混合器中,用干/濕顏料對(duì)其進(jìn)行著色。在高彈體熔融之后,可以將干的(熱的且紫外穩(wěn)定的機(jī)動(dòng)車(chē)用等級(jí))顏料和其它添加劑(抗氧化劑,脫模劑等)計(jì)量加入所述反應(yīng)器的熔體流,以得到所需的顏色, 然后將熔體加入所述制丸裝置,制得丸粒,所述丸??梢赃M(jìn)一步干燥進(jìn)行使用。該工藝減少了目前用于著色高彈體的操作。所述材料經(jīng)歷的加熱歷程降低了成本,為澆鑄工藝提供了更均勻的產(chǎn)品丸粒。在實(shí)際中,可以通過(guò)以下方式提供厚度約為0. 5-1. 5毫米的薄殼首先提供一個(gè)模具,所述模具的模具表面形狀與將要模塑的外殼形狀互補(bǔ)。然后可以對(duì)模具表面進(jìn)行加熱(使用合適的加熱器,例如熱油加熱器,電加熱器,或者熱空氣或紅外加熱)。加熱的澆鑄表面使得本發(fā)明組合物的熔融擠出的微球體(顆粒、丸粒等)在澆鑄表面上均勻流動(dòng)的時(shí)候發(fā)生熔化,用上覆材料的靜壓從上方將其壓緊。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由此可以使用較寬范圍的顆粒尺寸在澆鑄表面上累積均勻厚度的外殼,其具有低于外皮上的孔的可見(jiàn)閾值的低孔隙率。本發(fā)明的組合物還可以包括雙層澆鑄外殼的外層,其中本發(fā)明的組合物作為外層施涂,第二層可以包含不同的材料,例如基于芳族的聚氨酯組合物。所述層可以具有近似相等的厚度。也即是說(shuō),所述雙層澆鑄外殼的外皮或外殼的內(nèi)層可以主要是基于芳族化合物。 在本發(fā)明中,芳族聚氨酯類(lèi)內(nèi)層表示使用芳族二異氰酸酯制備的聚氨酯,以及/或者使用芳族二異氰酸酯和芳族增量劑一起制備的聚氨酯。但是,在任意的情況下,這種芳族聚氨酯都可以使用多元醇,包括脂族多元醇(例如脂族聚醚或者脂族聚酯)。因此,應(yīng)當(dāng)理解可以通過(guò)使用芳族二異氰酸酯或者甚至芳族增量劑來(lái)提高物理性質(zhì),例如耐熱性。因此所述基于芳族物質(zhì)的內(nèi)層在1993千焦/平方米的氙弧處理之后的DE > 3. 0。這樣制備的芳族聚氨酯也可以在存在氨基甲酸酯催化劑的情況下制備。所述芳族氨基甲酸酯組合物(也優(yōu)選為干微粒形式,例如粉末或微球體形式)也可以澆鑄在由所述第一脂族氨基甲酸酯材料形成的外層的內(nèi)表面上。可以使得所述芳族氨基甲酸酯材料熔融并形成內(nèi)層,其至少部分(優(yōu)選完全)覆蓋所述外層的內(nèi)表面??梢允沟米銐虻臒崃繌募訜岬哪>弑砻?zhèn)鬟f通過(guò)所述外層,使得內(nèi)層熔化。然后對(duì)所述模具表面進(jìn)行冷卻,或者允許其冷卻,使得外層和內(nèi)層硬化,粘結(jié)在一起。最后將外殼從模具中取出。
還預(yù)期所述雙層澆鑄外殼的內(nèi)層可以包含再研磨或再循環(huán)的塑料。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中,所述內(nèi)層可以包含聚合物材料,在其用作用于內(nèi)層的聚合物材料之前,其一部分包括成形的制品。在本發(fā)明中,成形的制品表示包含聚合物材料,其已經(jīng)例如經(jīng)歷了之前的塑料制造操作(例如中空模塑或注塑),所述塑料材料已經(jīng)通過(guò)加熱、加熱和加壓,轉(zhuǎn)化為所需的形狀,但是無(wú)法通過(guò)質(zhì)量控制檢測(cè),會(huì)被制造商鑒別為不合格,無(wú)法用于商業(yè)用途。其可包括在生產(chǎn)中回收的材料,例如裁下的碎屑和報(bào)廢的部件(再研磨或再循環(huán)),以及從廢棄的使用過(guò)的消費(fèi)產(chǎn)品回收的材料(回收品)。這樣描述了本發(fā)明后,給出以下實(shí)施例,這些實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例實(shí)施例中使用以下原料TPU 以下組分1)和2)的反應(yīng)產(chǎn)物1) 100重量份的多元醇組分,該多元醇組分由以下組分a)_g)組成a) 81. 6重量份的聚醚多元醇,其官能度為2,分子量為4000,不飽和度小于0. 04毫當(dāng)量/克,從拜爾材料科學(xué)公司(Bayer MaterialScience)購(gòu)得,商品名為Acclaim 4220N,b) 12. 8重量份的丁二醇,c) 2. 02重量份的位阻胺光穩(wěn)定劑(H0STAVIN 3055),d)0. 99重量份的取代的苯并三唑混合物,購(gòu)自汽巴葛杰公司,商品名Tinuvin 213,e) 1. 5重量份的專(zhuān)利脫模劑,其購(gòu)自泰克尼克公司(Technick),商品名為 Techlube 721-SP-1,f)0. 75重量份的硅酮表面活性劑,其購(gòu)自O(shè)SI公司,商品名為SilwetL4622,g) 0. 58重量份的新癸酸鉍,2)41. 62重量份的NCO含量最小為31. 8%的液體脂環(huán)族二異氰酸酯,購(gòu)自拜爾材料科學(xué)公司,商品名Desmodur W。改性劑A —種基于聚烯烴的改性劑,其購(gòu)自菲洛公司,商品名為APR 7410。改性劑B —種基于聚烯烴的改性劑,其購(gòu)自菲洛公司,商品名為APX 7621。著色劑Clariant 374A Pebble。離聚物一種乙烯-甲基丙烯酸共聚物,其中部分的甲基丙烯酸用金屬離子中和, 該離聚物購(gòu)自Ε. I.杜邦內(nèi)穆?tīng)柟?Ε. I. DuPont de Nemours),商品名為Surlyn 9770。實(shí)施例1-4在雙螺桿擠出機(jī)(例如27毫米的Leistritz擠出機(jī))中,將表1所示量的TPU, 至少一種上述改性劑、離聚物和著色劑熔融摻混。該擠出機(jī)設(shè)定條件如下區(qū)段溫度范圍為155-165°C,螺桿轉(zhuǎn)速300rpm,對(duì)三孔的制丸模頭進(jìn)料。依照美國(guó)專(zhuān)利第5,525,274和 5,525,284號(hào)所述的方式,由上述擠出機(jī)形成了尺寸約為0.007〃至0.040〃的微球體。這些微球體適合用于中空模塑。本發(fā)明組合物的這些微球體可以澆鑄形成外皮或外殼。在這些實(shí)施例中,對(duì)所述TPU/含烯烴的嵌段共聚物的熔融摻混的擠出物料進(jìn)行低溫研磨,形成粉末,用于中空澆鑄。下表1顯示了本發(fā)明的一些示例性的配方,這些配方適合用于中空澆鑄外皮,所述外皮能夠滿足機(jī)動(dòng)車(chē)耐候性和展開(kāi)的要求,另外還能滿足機(jī)動(dòng)車(chē)材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),例如Ford WSS-Ml5P45-A 標(biāo)準(zhǔn)。表1
權(quán)利要求
1.一種模塑組合物,其包含以下組分a)_g)的相容性摻混物a)5_95重量%的脂族熱塑性聚氨酯,其包含以下組分(i)-(vii)的反應(yīng)產(chǎn)物(i)多元醇組分,其包括至少一種聚醚多元醇,所述聚醚多元醇的分子量為 1000-10, OOODa,不飽和度小于或等于0. 04毫當(dāng)量/克,( )異氰酸酯組分,其包括至少一種脂族有機(jī)二異氰酸酯,(iii)增鏈劑,(iv)任選的紫外穩(wěn)定劑, (ν)任選的抗氧化劑, (Vi)任選的顏料,以及(Vii)促進(jìn)氨基甲酸酯形成的催化劑,b)5-95重量%的含烯烴的嵌段共聚物,該共聚物交聯(lián)至凝膠含量約為5-95%,c)任選的紫外穩(wěn)定劑,d)任選的抗氧化劑,e)任選的顏料,f)任選的脫模劑,以及g)任選的離聚物,條件是不向所述摻混物中加入外來(lái)的增容化試劑。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述改性劑b)在250秒―1的剪切速率下的剪切粘度約為900,在2100秒―1的剪切速率下,其剪切粘度降至約150。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述改性劑b)是基于苯乙烯以及乙烯和 /或丁烯的嵌段共聚物。
4.如權(quán)利要求3所述的組合物,其特征在于,以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì),該組合物中包含最高10重量%的離聚物。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,在a)(i)中的聚醚多元醇的不飽和度小于 0. 02毫當(dāng)量/克。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述脂族二異氰酸酯選自1,6_己二異氰酸酯,氫化的二苯基甲烷二異氰酸酯,以及異佛爾酮二異氰酸酯。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述增鏈劑選自乙二醇,二甘醇,丙二醇, 1,4-丁二醇,戊二醇,3-甲基戊烷-1,5-二醇,1,6-己二醇,氫醌雙(2-羥基乙基)醚,1, 4-環(huán)己烷二甲醇,新戊二醇,以及氫化的雙酚A。
8.如權(quán)利要求4所述的組合物,其特征在于,所述離聚物是乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
9.如權(quán)利要求4所述的組合物,其特征在于,所述離聚物是乙烯-甲基丙烯酸共聚物, 其中一部分所述甲基丙烯酸是用金屬離子中和的。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,a)是由包含40-70重量%的所述多元醇組分的混合物制備的,所述百分比是基于所述熱塑性組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。
11.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,a)和b),以及任選的c),d),e),f)或 g)被熔融摻混。
12.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述組合物包含 a) 45-90重量%的脂族熱塑性聚氨酯;b)5-45重量%的基于聚烯烴的嵌段共聚物;以及 e) 5-10重量%的濃色母料。
13.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述組合物包含a)45-90重量%的脂族熱塑性聚氨酯;b)5-45重量%的基于聚烯烴的嵌段共聚物和最高10重量%的離聚物;以及 e) 5-10重量%的濃色母料。
14.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述組分a)與組分b)的重量比大于或等于1 1。
15.一種熱塑性聚氨酯,其由權(quán)利要求1所述的組合物制得,其特征在于,在受到1993 千焦/平方米的氙弧作用之后,其DE小于或等于3。
16.一種熱塑性聚氨酯,其由權(quán)利要求1所述的組合物制得,其特征在于,在120°C進(jìn)行 500小時(shí)的熱老化之后,其致斷伸長(zhǎng)至少為100%。
17.一種熱塑性聚氨酯,其由權(quán)利要求1所述的組合物制得,其特征在于,其在熱老化之前的致斷伸長(zhǎng)為300-600%。
18.—種可中空澆鑄的粉末、丸粒、微球體或微小珠粒,其包含權(quán)利要求1所述的組合物。
19.一種制備可中空澆鑄的粉末的方法,該方法包括對(duì)包含權(quán)利要求1所述的組合物的熔融摻混的擠出物料進(jìn)行低溫研磨。
20.一種制備可中空澆鑄的微球體的方法,該方法包括在擠出機(jī)中使得權(quán)利要求1所述的組合物熔融摻混,使得熔融摻混的組合物通過(guò)模頭,并對(duì)從模頭排出的組合物進(jìn)行切割。
21.一種制備可中空澆鑄的粉末的方法,該方法包括對(duì)包含權(quán)利要求1所述的組合物的熔融摻混的擠出物料進(jìn)行水下研磨。
22.一種制造單層澆鑄外殼的方法,該方法包括a)將權(quán)利要求1所述的組合物施加到模具表面上,b)對(duì)所述模具表面進(jìn)行加熱,使得施加的組合物熔化,c)使得熔體在模具表面上流動(dòng),以及d)使熔體冷卻。
23.一種模塑制品,它是由權(quán)利要求22所述的方法制備的。
24.一種制造雙層澆鑄外殼的方法,該方法包括a)將權(quán)利要求1所述的組合物施加到模具上作為外層,b)在外層上施加包含另一種組合物的內(nèi)層,以及c)以使得內(nèi)層和外層硬化并粘結(jié)在一起的方式對(duì)內(nèi)層和外層進(jìn)行模塑。
25.如權(quán)利要求M所述的方法,其特征在于,所述內(nèi)層組合物是由芳族聚異氰酸酯制備的聚氨酯。
26.如權(quán)利要求M所述的方法,其特征在于,所述內(nèi)層組合物的熔體流動(dòng)性與用作外層的權(quán)利要求1所述的組合物相當(dāng)。
27.—種模塑制品,其是由權(quán)利要求M所述的方法制備的。
28.—種呈外皮、覆蓋物或外殼形式的模塑制品,其是由權(quán)利要求M所述的方法制造的。
29.一種熱成形片材,其是用權(quán)利要求1所述的組合物制備的。
30.一種制造制品的方法,其包括對(duì)權(quán)利要求1所述的組合物進(jìn)行注塑。
31.一種注塑制品,其是通過(guò)權(quán)利要求30所述的方法制備的。
全文摘要
用來(lái)形成模塑制品、特別是用于機(jī)動(dòng)車(chē)的外殼的組合物,所述組合物由以下組分的熔融摻混物組成脂族熱塑性氨基甲酸酯高彈體,以及交聯(lián)至凝膠含量為5-95%的包含烯烴的嵌段共聚物。這些組合物可以進(jìn)行摻混用來(lái)形成粉末、丸粒、微球體或微小珠粒,后者可以澆鑄形成能夠滿足機(jī)動(dòng)車(chē)使用和耐候性要求的氣囊門(mén)和儀表盤(pán)覆蓋外皮。
文檔編號(hào)C08L75/04GK102216389SQ200880102049
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者J·E·英格拉姆, J·R·查倫, J·S·阿穆?tīng)? P·德拉戈, W·M·漢弗萊 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)有限公司