Полиуретан и содержащая полиуретан композиция для склеивания и уплотнения

Полиуретан и содержащая полиуретан композиция для склеивания и уплотнения

Реферат

Изобретение относится к термопластичным пластмассам, более конкретно к полиуретану и содержащим его композициям для склеивания и уплотнения.

В качестве позволяющих многостороннее применение пластмасс полиуретаны используют во многих технологических областях, в частности, благодаря тому, что их можно применять в составах для поверхностных покрытий, клеящих веществах и в технологии уплотнительных материалов. При этом особый интерес представляют собой полиуретаны, обладающие реакционноспособными концевыми группами, в частности, способными к взаимодействию с водой концевыми группами. Благодаря такой способности к реакции реакционноспособные полиуретаны в готовом к переработке состоянии (обычно от жидкого до высоковязкого состояния) могут в желаемой форме подаваться к желаемому месту, где их можно подвергать отверждению путем прибавки воды или других способных к взаимодействию с конечными группами реакционноспособных соединений (отвердителей, например, в случае двухкомпонентных систем). Добавка отвердителя обычно осуществляется до переработки, при этом после добавки отвердителя время переработки ограничено.

Однако также возможно отверждение полиуретанов с реакционноспособными концевыми группами путем взаимодействия с влажностью воздуха, то есть без прибавки отвердителей (в случае однокомпонентных систем). Такие системы обычно отличаются, в противоположность двухкомпонентным системам, преимуществом, заключающимся в том, что надоедливое смешивание компонентов, которые часто являются вязкими, перед применением отпадает.

К полиуретанам с реакционноспособными концевыми группами, обычно применяемым в одно- или двухкомпонентных системах, относятся, например, полиуретаны с изоцианатными концевыми группами. При пригодной функциональности отверждение таких полиуретанов осуществляется уже под влиянием влажности воздуха. При определенных условиях, в частности в присутствии воды (например, на влажных поверхностях), при применении полиуретанов с изоцианатными концевыми группами может встречаться двуокись углерода, что может отрицательно влиять на поверхностную структуру. Кроме того, такие полиуретаны часто не прилипают к гладким, инертным поверхностям, таким как, например, поверхности из стекла, керамики, металла и тому подобного, вследствие чего в некоторых случаях необходимо применение первого покрытия перед нанесением полиуретана или применение полиуретана для герметизации, соединения или уплотнения поверхности из указанных материалов является невозможным.

Для того чтобы обойтись без этого недостатка, то есть для достижения прочного и продолжительного соединения между полиуретаном и, например, указанными выше поверхностями, предлагается внесение в полиуретан, например, алкоксисилановой группы в качестве реакционноспособной конечной группы.

В патенте СА №836076 описаны, например, способные образовывать сетки при комнатной температуре полимеры, которые подвергаются отверждению под воздействием влажности воздуха. Пригодными для этого являются согласно описанию полимеры, имеющие по меньшей мере две уретановые связи (полиуретаны), причем первоначально имеющиеся изоцианатные функции подвергаются взаимодействию с алкоксисилановым соединением. При этом алкоксисилановое соединение имеет способный к взаимодействию с изоцианатами атом водорода и обладает по меньшей мере одной гидролизуемой алкоксиловой группой у атома кремния, которая при условиях реакции хотя является стабильной, но может подвергаться гидролизации под влиянием влажности. В качестве пригодного полиуретана описывается, например, продукт из полиоксиалкиленового полиола и ароматического полиизоцианата.

В заявке ЕР №0170865 описан способ получения устойчивых при исключении влаги и при условиях хранения состав для покрытий и уплотнительных и клеящих масс. При этом согласно описанию имеющие концевые изоцианатные группы полиэфирные уретаны подвергаются взаимодействию с имеющими амино- или меркаптогруппы алкоксисиланами по меньшей мере с двумя атомами эфирного кислорода по меньшей мере в одном алкоксиловом остатке до фторполимерных силанов.

В патенте DE №2551275 описана уплотнительная масса для автомобилей, которая подвергается отверждению исключительно при применении алкоксисилановых конечных групп. При этом получают очень твердые массы.

В патенте ЕР №0261409 описан способ получения подвергающихся отверждению под воздействием влаги полиуретанов. При этом диолы и/или триолы подвергают взаимодействию с триизоцианатами до имеющих изоцианатные группы полиуретановых фторполимеров, затем функциональность последних доводят до 1-2, а получаемые таким образом полиуретановые фторполимеры подвергают взаимодействию с соответствующими кремнийорганическими соединениями и до имеющих алкоксисилановые группы полиуретанов.

Ближайшим аналогом является описанная в заявке ЕР №0372561 влагоотверждаемая композиция, включающая содержащие способные к гидролизу силильные группы простые полиэфиры на основе полиоксиалкиловых звеньев, причем концевые группы соединены с полиоксиалкиловой цепью через уретановые группы. При этом в примерах 7, 8 описывается получение полиуретана взаимодействием полиола с кремнийорганическим соединением, содержащим концевую изоцианатную группу, или полиола с полиизоцианатом и кремнийорганическим соединением. Известная композиция может применяться, например, для склеивания и уплотнения.

В случае всех подвергающихся отверждению под воздействием влаги полиуретанов или содержащих такие полиуретаны композиций (систем), в частности в случае кремнийсодержащих систем, обычно имеется тот недостаток, что после переработки системы вследствие процесса отверждения становятся хрупкими и таким образом потеряют большую часть их упругости или проявляют лишь небольшую прочность при разрыве образца с надрезом. Потеря упругости часто встречается особенно при низких температурах, при охлаждении известные системы часто теряют свою способность к восстановлению упругости и свою гибкость. Однако попытка достигнуть улучшения упругости и гибкости отвержденных систем часто приводит к ухудшению других свойств материала, например, к большей липкостью поверхности, или же вязкость систем является перед переработкой такой высокой, что для обеспечения перерабатываемости требуется, например, применение растворителей. Также нередко наблюдается уменьшение устойчивости систем при хранении. Как ухудшение существенных свойств материала или свойств при хранении, так и применение растворителей с экономической точки зрения, а также с точки зрения защиты окружающей среды не рекомендуются.

Термин "полиуретан" в нижеследующем означает определенную структуру полиуретана, получаемую в рамках целенаправленного одно- или многостадийного синтеза полиуретана. Термин охватывает все отклонения от этой структуры, которые могут получаться из-за статистического характера способа ступенчатой полимеризации.

Задачей настоящего изобретения является предоставление полиуретана, который при применении вместе с реакционноспособными концевыми группами не проявляет упомянутых выше недостатков. В частности, задачей настоящего изобретения является предоставление полиуретана, способного образовывать сетку или отверждаемого через одну или несколько алкоксисилановых групп и все-таки, также при пониженных температурах, обладающего высокой упругостью, гибкостью и прочностью при разрыве образца с надрезом. Кроме того, задачей настоящего изобретения является предоставление композиции, обеспечивающей несмотря на низкую вязкость хорошие свойства материала у образовавшего сетку или отвержденного продукта и, в частности, хорошую устойчивость при нагрузке ультрафиолетовым облучением или водой на стеклянных поверхностях.

Поставленная задача решается предлагаемым полиуретаном, полученным путем реакции по меньшей мере двух компонентов А) и Б) в присутствии компонента В), причем

а) в качестве компонента А) используется полиизоцианат, или смесь из двух или более полиизоцианатов, и

б) в качестве компонента Б) используется полиол, или смесь из двух или более полиолов, содержащих простой полиэфир с молекулярным весом М_n, составляющим по меньшей мере 4000 и

б1) полидисперсностью ПД (M_w/M_n), составляющей не более 1,5, или

б2) гидроксильной функциональностью, составляющей приблизительно от 1,8 до 2,0, или

б3) полидисперсностью ПД (M_w/M_n), составляющей не более 1,5, и гидроксильной функциональностью, составляющей, приблизительно от 1,8 до 2,0, или смесь из двух, или более, таких простых полиэфиров, и

в) в качестве компонента В) используется соединение общей формулы (I)

где R¹ и R² одинаковы или различны и независимо друг от друга означают линейный или разветвленный алкильных радикал с 1-10 атомами углерода или R³, R³ означает линейный или разветвленный алкоксильный радикал с 1-8 атомами углерода или ацилоксирадикал с 1 - 8 атомами углерода, Х означает способный к взаимодействию с изоцианатной группой радикал или глицидиловый радикал, а n составляет от 1 до 8,

при этом после реакции полиуретан имеет по меньшей мере одну, способную к реакции с водой, силановую группу или ее смесь с изоцианатной группой в качестве концевой группы.

Под M_w понимается средневесовой молекулярный вес, а под М_n - среднечисловой молекулярный вес.

Под полиизоцианатами в качестве компонента А) следует понимать соединения, имеющие, по меньшей мере, две изоцианатные группы. Такие соединения обычно представляют собой соединения общей структуры O=N=C-Z-C=N=O, где Z означает линейный или разветвленный алифатический, алициклический или ароматический углеводородный остаток, который при необходимости может иметь дальнейшие инертные или участвующие в реакции заместители.

В качестве полиизоцианата можно назвать, например, этилендиизоцианат, 1,4-тетраметилендиизоцианат, 1,4-тетраметоксибутандиизоцианат, 1,6-гексаметилен-диизоцианат (ГДИ), циклобутан-1,3-диизоцианат, циклогексан-1,3- и 1,4-диизоцианат, бис(2-изоцианато-этил)фумарат, а также смеси из двух или больше из них, 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексан (изофорондиизоцианат, ИФДИ), 2,4- и 2,6-гексагидротолуилендиизоцианат, гексагидро-1,3- или 1,4-фенилендиизоцианат, бензидиндиизоцианат, нафталин-1,5-диизоцианат, 1,6-диизоцианато-2,2,4-триметилгексан, 1,6-диизоцианато-2,4,4-триметилгексан, ксилилендиизоцианат (КДИ), тетраметилксилилендиизоцианат (ТМКДИ), 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4- или 2,6-толуилендиизоцианат (ТДИ), 2,4-дифенилметандиизоцианат, 2,2-дифенилметандиизоцианат или 4,4-дифенилметандиизоцианат (МДИ) или их частично или полностью гидрированные производные циклоалкила, как например полностью гидрированный МДИ (Н₂-МДИ), замещенные алкилом дифенилметандиизоцианаты, например, моно-, ди-, три- или тетраалкилдифенилметандиизоцианат, а также их частично или полностью гидрированные производные циклоалкила, 4,4'-диизоцианатофенилперфторэтан, сложный бис-изоцианатоэтиловый эфир фталевой кислоты, 1-хлорметилфенил-2,4- или -2,6-диизоцианат, 1-бромметилфенил-2,4- или -2,6- диизоцианат, 3,3-бис-хлорметил-эфир-4,4'-дифенилдиизоцианат, серосодержащие диизоцианаты, получаемые путем взаимодействия 2 моль диизоцианата с 1 моль тиодигликоля или дигидроксидигексилсульфида, ди- и триизоцианаты ди- или тримерных жирных кислот, или смеси из двух или больше приведенных диизоцианатов.

Согласно настоящему изобретению в качестве полиизоцианатов для получения компонента А) являются пригодными трехфункциональные или высокофункциональные изоцианаты, получаемые, например, путем олигомеризации диизоцианатов, в частности путем олигомеризации вышеуказанных изоцианатов. Примерами таких трехфункциональных и высокофункциональных полиизоцианатов являются три-изоцианураты 1,6-гексаметилендиизоцианата или изофорондиизоцианата или их смеси или их смешанные три-изоцианураты, а также полифенилметилен-полиизоцианат, получаемый путем фосгенирования продуктов конденсации анилина и формальдегида.

В рамках настоящего изобретения особенно предпочитают применение в качестве компонента А) 2,4- или 2,6-толуилендиизоцианата и 2,2'- или 4,4'-дифенил-метандиизоцианата.

Термин "полиол" в рамках настоящего изобретения охватывает соединение, обладающее по меньшей мере двумя гидроксильными группами, независимо от того, имеются ли в соединении еще дальнейшие функциональные группы. Однако предпочтительно применяемый в рамках настоящего изобретения полиол охватывает в качестве функциональных групп только гидроксильные группы, или, в случае если имеются дальнейшие функциональные группы, то все дальнейшие функциональные группы в условиях реакции компонентов А) и Б) по меньшей мере по отношению к изоцианатам не являются реактивными.

Согласно предпочтительной форме выполнения изобретения применяемые для компонента Б) простые полиэфиры обладают полидисперсностью ПД (M_w/M_n), составляющей не более приблизительно 1,48. Особенно предпочитают полидисперсность ПД, составляющую не более приблизительно 1,45, и, в частности, предпочитают полидисперсность ПД, составляющую не более приблизительно 1,4. Особенно предпочтительными являются простые полиэфиры, имеющие полидисперсность, составляющую приблизительно 1,01 до 1,3, особенно приблизительно 1,05 до 1,18, например, приблизительно 1,08-1,11 или приблизительно 1,12-1,14.

Согласно дальнейшей предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения компонент Б) содержит простой полиэфир с вышеуказанным молекулярным весом и средней гидроксильной функциональностью (среднее число гидроксильных групп на полиэфирную молекулу), составляющей приблизительно 1,9-2,0.

Особенно предпочтительной является гидроксильная функциональность простого полиэфира, составляющая приблизительно 1,93 до 2,0, в частности приблизительно 1,95 или приблизительно 1,98 до 2,0. Согласно дальнейшей предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения компонент Б) состоит из такого простого полиэфира или из смеси двух или больше таких простых полиэфиров. Это означает, что функциональность всего компонента Б) имеет одну из вышеуказанных величин.

Применяемые согласно изобретению простые полиэфиры известным специалисту образом получают каталитической реакцией имеющего по меньшей мере один реактивный атом водорода исходного соединения (далее: "инициатор") с алкиленоксидами, такими как, например, этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, тетрагидрофуран или эрихлоргидрин, или смесями из двух или больше из них. Для достижения особенно узких распределений молекулярного веса, требуемых в рамках настоящего изобретения, оправдывался способ, описанный в патенте US №3278457, в котором в качестве катализатора применяют гексацианокобальтат цинка.

Применяемые в предлагаемом полиуретане простые полиэфиры получают предпочтительно с применением пропиленоксида.

Пригодными инициаторами являются, например, вода, этиленгликоль, пропилен-гликоль-1,2 или -1,3, бутиленгликоль-1,4 или -1,3, гександиол-1,6, октандиол-1,8, неопентилгликоль, 1,4-гидроксиметилциклогексан или 2-метил-1,3-пропандиол.

В предпочтительной форме выполнения изобретения простые полиэфиры имеют молекулярный вес М_n, составляющий приблизительно от 5000 до 30000, в частности, приблизительно от 6.000 до 20.000. Хороших результатов можно достигать, например, молекулярными весами, составляющими приблизительно от 8000 до 15000, например приблизительно 11000, 12000 или 13000.

Применяемые согласно изобретению полиолы имеют предпочтительно гидроксильное число, составляющее прибл. от 5 приблизительно до 15, предпочтительно 10. Рекомендуется доля первичных гидроксильных групп приблизительно менее 20%, предпочтительно менее 15%, в пересчете на общее число гидроксильных групп. Особенно выгодным является кислотное число применяемых простых полиэфиров менее приблизительно 0,1, предпочтительно менее 0,05, особенно предпочтительно менее 0,02.

Кроме описанных выше простых полиэфиров применяемый в рамках настоящего изобретения компонент Б) может содержать еще дальнейшие полиолы.

Компонент Б) может содержать, например, полиэфирные полиолы с молекулярным весом, составляющим приблизительно от 200 до 30000. Так в компоненте Б) могут применяться, например, полиэфирные полиолы, получаемые путем взаимодействия низкомолекулярных спиртов, таких как, в частности, этиленгликоль, диэтиленгликоль, неопентилгликоль, гександиол, бутандиол, пропиленгликоль, глицерин или триметилолпропан, с капролактоном. В качестве полифункциональных спиртов для получения полиэфирных полиолов являются также пригодными 1,4-гидроксиметилциклогексан, 2-метил-1,3-пропандиол, бутантриол-1,2,4, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полипропиленгликоль, дибутиленгликоль и полибутиленгликоль.

Дальнейшие пригодные сложные полиэфирполиолы можно получать путем поликонденсации. Например, двухатомные и/или трехатомные спирты можно подвергать взаимодействию с недостаточным количеством дикарбоновых кислот и/или трикарбоновых кислот или их реакционноспособных производных и конденсировать до сложных полиэфирполиолов. Пригодными дикарбоновыми кислотами являются, например, янтарная кислота и ее высшие гомологи с 1-16 атомами углерода, кроме того, ненасыщенные дикарбоновые кислоты, такие как малеиновая кислота или фумаровая кислота, а также ароматические дикарбоновые кислоты, в частности изомерные фталевые кислоты, такие как фталевая кислота, изофталевая кислота или терефталевая кислота. В качестве трикарбоновых кислот пригодны, например, лимонная кислота или тримеллитовая кислота. Особенно пригодными в рамках настоящего изобретения являются полиэфирные полиолы по меньшей мере одной из указанных дикарбоновых кислот и глицерин, имеющие остаточное содержание гидроксильных групп. Особенно пригодными спиртами являются гександиол, этиленгликоль, диэтиленгликоль или неопентилгликоль или смеси из двух или больше этих спиртов. Особенно пригодными кислотами являются изофталевая кислота или адипиновая кислота или их смесь.

Сложные полиэфирполиолы с высоким молекулярным весом охватывают, например, продукты реакции многоатомных, предпочтительно двухатомных спиртов (при необходимости вместе с небольшими количествами триатомных спиртов) и полифункциональных, предпочтительно дифункциональных карбоновых кислот. Вместо свободных поликарбоновых кислот могут (если возможно) применяться также соответствующие ангидриды поликарбоновой кислоты или соответствующие сложные эфиры поликарбоновой кислоты со спиртами предпочтительно с 1-3 атомами углерода. Поликарбоновые кислоты могут быть алифатическими, циклоалифатическими, ароматическими и/или гетероциклическими. Они могут незамещены или замещены, например, алкильными группами, алкенильными группами, эфирными группами или галогенами. В качестве поликарбоновых кислот пригодны, например, янтарная кислота, адипиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, тримеллитовая кислота, ангидрид фталевой кислоты, ангидрид тетрагидрофталевой кислоты, ангидрид гексагидрофталевой кислоты, ангидрид тетрахлорфталевой кислоты, ангидрид эндометилентетрагидрофталевой кислоты, ангидрид глутаровой кислоты, малеиновая кислота, ангидрид малеиновой кислоты, фумаровая кислота, димерная жирная кислота или тримерная жирная кислота или смеси из двух или больше указанных кислот. При необходимости в реакционной смеси могут иметься небольшие количества монофункциональных жирных кислот.

Также пригодными являются чистые или смешанные аддукты алкиленоксида сложных полиэфирполиолов.

Под аддуктами алкиленоксида в рамках настоящего изобретения понимают продукты взаимодействия названных полиолов с алкиленоксидами с 1-10 атомами углерода, такими как этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, тетрагидрофуран или эпихлоргидрин или смеси из двух или больше из них. Под ′чистыми′ аддуктами акиленоксида понимают при этом продукты взаимодействия с лишь одним алкиленоксидом, под ′смешанными′ аддуктами алкиленоксида понимают продукты взаимодействия с двумя или более алкиленоксидов.

Кроме того, пригодными для применения в компоненте Б) являются, например, простые полиэфиры, которые были модифицированы полимерами. Такие продукты получают, например, тем, что стирол, акрилнитрил, винилацетат, сложный эфир акриловой кислоты или сложный эфир метакриловой кислоты, или смеси из двух или больше из них подвергают полимеризации в присутствии простых полиэфиров.

Пригодными для применения в компоненте Б) являются, как упомянуто выше, лактонполиолы и их аддукты алкиленоксида. Лактонполиолы можно получать, например, путем взаимодействия лактона, например е-капролактона с полифункциональным инициатором, таким как, например, многоатомный спирт, амин или аминоспирт. Получение может осуществляться при необходимости в присутствии алкиленоксида или смеси из двух или более алкиленоксидов.

Кроме того, пригодными для применения в компоненте Б) являются, например, полиалканоамины и их чистые или смешанные аддукты алкиленоксида, невызывающие восстановление сахар и производные сахара и их чистые или смешанные аддукты алкиленоксида, чистые или смешанные аддукты алкиленоксида продуктов конденсации анилина и формальдегида, реактивные по отношению к изоцианатам жиры и производные жира, как например касторовое масло и их чистые или смешанные аддукты алкиленоксида, виниловые полимеры с двумя или больше гидроксильных групп и их чистые или смешанные аддукты алкиленоксида.

Следовательно, в рамках настоящего изобретения компонент Б) может содержать один или более полиольных компонентов, причем, однако, в компоненте Б) имеется по меньшей мере один простой полиэфир с молекулярным весом М_n, составляющим по меньшей мере 4000, и

б1) полидисперсностью ПД (M_w/M_n), составляющей не более 1,5, или

б2) гидроксильной функциональностью, составляющей приблизительно от 1,8 до 2,0, или

б3) полидисперсностью ПД (M_w/M_n), составляющей не более 1,5, и гидроксильной функциональностью, составляющей, приблизительно от 1,8 до 2,0.

В рамках настоящего изобретения содержание такого простого полиэфира или смеси из двух или более таких простых полиэфиров предпочтительно составляет по меньшей мере 80 вес.%, в частности более 90 вес.%.

Гидроксильное число компонента Б) составляет предпочтительно приблизительно 7-30, в частности приблизительно 9 до 20, например приблизительно 10, 11, 12, 14, 16 или 18 мг КОН/г.

Получение предлагаемого полиуретана в обычных в полиуретановой химии условиях осуществляется, как правило, в присутствии катализаторов.

Предпочтительно изоцианатные группы и гидроксильные группы доводят до такого соотношения, что молекулярный вес М_n предлагаемого полиуретана составляет по меньшей мере приблизительно 8000, предпочтительно более приблизительно 20000 до 40000.

Может быть предпочтительным, если предлагаемый полиуретан имеет по меньшей мере приблизительно 4 уретановые группы. В случае, если предлагаемый полиуретан имеет изоцианатные группы, то согласно предпочтительной форме выполнения число изоцианатных групп на молекулу составляет приблизительно 1,5 до 3, в частности приблизительно 1,8 до 2,2.

При получении предлагаемого полиуретана обычно поступают так, что сначала компоненты А) и Б) подвергать взаимодействию и превращать до преполимера, так что получается достаточное число изоцианатных концевых групп, а затем получаемый таким образом преполимер подвергать взаимодействию с компонентом В) при температуре 50-120°С, так что осуществляется полное или частичное взаимодействие изоцианатных групп с компонентом В).

В вышеприведенной общей формуле (I) X означает предпочтительно группы -SH, -NHR⁴, -(NH-CH₂-CH₂)_m-NHR⁴ или глицидил, причем R⁴ означает, например, водород или линейный или разветвленный, незамещенный или замещенный дальнейшей инертной по отношению к изоцианатам функциональной группой алифатический или циклоалифатический или ароматический углеводородный радикал или смесь из двух или больше таких радикалов с 1-10 атомами углерода.

Для применения в качестве компонента В) пригодны, например, группы H₂N-(СН₂)₃-Si(О-С₂Н₅)₃, НО-СН(СН₃)-СН₂-Si(O-СН₃)₃, НО-(СН₂)₃-Si(O-СН₃)₃, НО-СН₂-СН₂-O-СН₂-СН₂- Si(O-СН₃)₃, (НО-С₂Н₄)₂N-(СН₂)₃-Si(O-СН₃)₃, (НО-С₂Н₄-O)₃-С₂Н₄-N-(СН₃)-(СН₂)₃-Si(O-С₄Н₉)₃, Н₂N-СН₂-С₆Н₄-СН₂-СН₂-Si(O-СН₃)₃, HS-(СН₂)₃-Si(O-СН₃)₃, Н₂N-(СН₂)₃-NH-(СН₂)₃-Si(O-СН₃)₃, H₂N-CH₂-CH₂-NH-(CH₂)₂-Si(O-CH₃)₃, H₂N-(CH₂)₂-NH-СН₂)₃-Si(O-СН₃)₃, НО-СН(С₂Н₅)-СН₂-Si(O-СН₃)₃, НО-(СН₂)₃-Si(O-С₂Н₅)₃, НО-СН₂-СН₂-O-СН₂-СН₂-Si(O-С₂Н₅)₃, (HO-C₂H₄)₂N-(CH₂)₃-Si(O-C₂H₅)₃, H₂N-CH₂-C₂H₄-CH₂-CH₂-Si(O-C₂H₅)₃, (HO-C₂H₄)₂N-(CH₂)₃-Si(O-C₂H₅)₃, H₂N-CH₂-C₂H₄-CH₂-CH₂-Si(O- С₂Н₅)₃, HS-(СН₂)₃-Si(O-С₂Н₅)₃, Н₂ N-(СН₂)₃-NH-(СН₂)₃-Si(O-С₂Н₅)₃, H₂N-CH₂-CH₂-NH-(СН₂)₂-Si(O-С₂Н₅)₃, Н₂N-(СН₂)₂-NH-СН₂)₃-Si(O-С₂Н₅)₃, а также смеси из двух или более из них.

Предпочтительно используют соединения, имеющие по меньшей мере одну метоксильную группу или одну этиоксильную группу у атома кремния, особенно предпочитают соединения с двумя или больше метоксильных групп или двумя или больше этоксильных групп или любыми смесями из метоксильных и этоксильных групп.

В рамках настоящего изобретения используют, в частности, 3-аминопропилтри-метоксисилан, 3-аминопропилдиметоксиметилсилан, 3-аминопропилтриэтокси-силан, 3-аминопропилдиметоксифенилсилан и 3-аминопропилдиэтоксиэтилсилан.

В предпочтительной форме выполнения изобретения компонент В) применяют в таком количестве, что содержание его в предлагаемом полиуретане составляет меньше, чем прибл. 3 вес.%, в частности приблизительно 0,5 до 2,5 вес.%, например приблизительно 1,8 до 2,2 вес.%.

Получение предлагаемого полиуретана может осуществляться как путем одностадийного способа, так и путем многостадийного способа.

При проведении одностадийного способа сначала все исходные вещества смешивают в среде органического растворителя при содержании воды менее приблизительно 0,5 вес. %. Смесь нагревают приблизительно до 80-200°С, в частности, приблизительно 100-140°С в течение приблизительно 1 до 30 часов, в частности приблизительно 2-4 часов. Время реакции можно при необходимости ускорить путем добавки катализаторов. В качестве катализаторов пригодны, например третичные амины. Такими третичными аминами являются, например, триэтиламин, диметилбензиламин, бис-диметиламиноэтиловый эфир и бис-метиламинометилфенол. Особенно пригодны, например, 1-метилимидазол, 1-метил-1-винилимидазол, 1-аллилимидазол, 1-фенилимидазол, 1,2,4,5-тетраметил-имидазол, 1-(3-аминопропил)имидазол, пиримидазол, 4-диметиламинопиридин (ДМАП), 4-пирролидинопиридин, 4-морфолинопиридин и 4-метилпиридин. Также пригодными в качестве катализаторов являются, например, металлоорганические соединения, такие как соединения железа, титана или олова, в частности, 1,3-дикарбонильные соединения железа или олова (II) или олова (IV), в частности карбоксилаты олова (II) или диалкилдикарбоксилаты олова (IV) или соответствующие диалкоксилаты, например дибутилдилауринат олова, дибутилдиацетат олова, диоктилдиацетат олова, дибутилоловомалеинат, октоат олова (II), фенолат олова(II) или ацетилацетонаты олова (II) или олова (IV).

Однако предпочтительно работают без катализатора, при необходимости может отпадать применение растворителя.

Полиуретан согласно изобретению имеет вязкость, составляющую приблизительно 50000 до приблизительно 700000 мПа·с (по Брукфильду, 23°С, шпиндель 7, 2,5 об/мин).

Окончательное использование предлагаемого полиуретана возможно уже в его описанной до сих пор форме. Однако является, как правило, выгодным применять композицию предлагаемого полиуретана, которая содержит дальнейшие соединения, например, для регулирования вязкости или свойств материала.

Не исключается, например, что для определенных областей применения предлагаемый полиуретан имеет слишком высокую вязкость. Было, однако, найдено, что, как правило, путем применения "реакционноспособного разбавителя" вязкость предлагаемого полиуретана можно простым и целесообразным образом уменьшать без существенного отрицательного влияния на свойства материала отвержденного полиуретана.

Предлагаемая композиция, содержащая полиуретан согласно вышестоящему описанию, может еще содержать, по меньшей мере, один другой полиуретан, имеющий, по меньшей мере, одну реактивную по отношению к воде концевую группу, в частности изоцианатную группу или алкоксисилановую группу или их смесь, и молекулярный вес М_n, составляющий не более 8000 и, по меньшей мере, на 3000, предпочтительно, по меньшей мере, на 5000 ниже молекулярного веса полиуретана согласно вышестоящему описанию, в качестве реактивного разбавителя.

Предпочтительно реактивный разбавитель имеет по меньшей мере одну функциональную группу, которая под влиянием влаги способна к реакции с реактивной группой предлагаемого полиуретана при удлинении цепи или образовании сетки. Вышеуказанной, по меньшей мере одной функциональной группой может быть каждая способная к реакции под влиянием влаги и с образованием сетки или удлинением цепи функциональная группа.

В качестве реактивных разбавителей пригодны все полимерные соединения, смешиваемые с первым предлагаемым полиуретаном при уменьшении вязкости и не влияющие на свойства материала, получаемого после отверждения или образования сетки продукта, или по меньшей мере не оказывающие на них приводящее к непригодности продукта отрицательное влияние. Пригодными являются, например, сложные полиэфиры, простые полиэфиры, полимеризаты соединений с олефиново-ненасыщенной двойной связью или полиуретаны, соответствующие указанным выше предпосылкам.

Однако предпочтительно реактивные разбавители представляют собой полиуретаны, имеющие в качестве реактивной группы по меньшей мере одну изоцианатную или алкоксисилановую группу.

Реактивные разбавители могут иметь одну или много функциональных групп, однако, предпочтительно число функциональных групп составляет прибл. 1 до 6, в частности прибл. 2 до 4, например прибл. 3.

В предпочтительной форме выполнения вязкость реактивных разбавителей составляет меньше чем прибл. 20000 мПа.с, в частности прибл. 1000 до 10000, например, прибл. 3000 до 6000 мПа.с (по Брукфильду, 23°С, шпиндель 7, 2,5 об/мин.).

Применяемые в рамках предлагаемого способа реактивные разбавители могут иметь любое распределение молекулярного веса (ПД), следовательно, их можно получать по обычным методам химии полимеров.

В качестве реактивного разбавителя предпочтительно используют полиуретаны, которые можно получать из полиольного компонента и изоцианатного компонента.

При этом в рамках настоящего описания термин "полиольный компонент" охватывает отдельный полиол или смесь из двух или больше полиолов, которые можно использовать для получения полиуретанов. Под полиолом следует понимать полиатомный спирт, то есть соединение, имеющее в молекуле больше чем одну гидроксильную группу.

В качестве полиольного компонента для получения реактивных разбавителей можно использовать много полиолов, например алифатические спирты с 2-4 гидроксильными группами на молекулу. Гидроксильные группы могут быть как первичными, так и вторичными. К пригодным алифатическим спиртам относятся, например, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутандиол-1,4, пентандиол-1,5, гександиол-1,6, гептандиол-1,7, октандиол-1,8 и их высшие гомологи или изомеры, получаемые из точки зрения специалиста в результате ступеньчатого продлинения углеводородной цепи каждый раз на одну метиленовую группу или с введением разветвлений в углеродную цепь. Также пригодными являются высокоатомные спирты, такие как, например, глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит, а также простые олигомерные эфиры названных веществ как таковые или смеси из двух или больше названных простых эфиров.

Кроме того, в качестве полиольного компонента для получения реактивных разбавителей могут применяться продукты взаимодействия низкомолекулярных полиатомных спиртов с алкиленоксидами, так называемые простые полиэфиры. Алкиленоксиды имеют предпочтительно 2-4 атома углерода. Пригодными являются, например, продукты взаимодействия этиленгликоля, пропиленгликоля, изомерных бутандиолов или гександиолов с этиленоксидом, пропиленоксидом и/или бутиленоксидом. Кроме того, пригодны также продукты взаимодействия полиатомных спиртов, таких как глицерин, триметилолэтан и/или триметилолпропан, пентаэритрит или сахарные спирты, с указанными алкиленоксидами и превращения до полиэфирполиолов. Особенно пригодными являются полиэфирполиолы с молекулярным весом, составляющим прибл. 100 до 10000, предпочтительно прибл. 200 до 5000. В частности, предпочитают в рамках настоящего изобретения полипропиленгликоль с молекулярным весом, составляющим прибл. 300 до 2500. В качестве полиольного компонента для получения компонента А пригодны также полиэфирполиолы, получаемые, например, из полимеризации тетрагидрофурана.

Простые полиэфиры подвергают реакции, как описано выше, путем взаимодействия инициатора с реакционноспособным атомом водорода с алкиленоксидами, такими как, например, этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, тетрагидрофуран или эпихлоргидрин или смеси из двух или больше из них.

Пригодными инициаторами являются, как указано выше, вода, этиленгликоль, про-пиленгликоль-1,2, или -1,3, бутиленгликоль-1,4 или -1,3, гександиол-1,6, октан-диол-1,8, неопентилгликоль, 1,4-гидроксиметилциклогексан, а также 2-метил-1,3-пропандиол, глицерин, триметилолпропан, гексантриол-1,2,6, бутантриол-1,2,4, триметилолэтан, пентаэритрит, маннит, сорбит, метилглюкозиды, сахар, фенол, изононилфенил, резорцин, гидрохинон, 1,2,2- или 1,1,2-трис-(гидроксифенил)-этан, аммиак, метиламин, этилендиамин, тетра- или гексаметиленамин, триэтанол-амин, анилин, фенилендиамин, 2,4- и 2,6-диаминотолуол и полифенилполиметиленполиамины, как их можно получать путем конденсации анилина и формальдегида.

Также пригодными для применения в качестве полиольного компонента являются простые полиэфиры, которые были модифицированы виниловыми полимерами.

Такие продукты можно получать, например, тем, что стироло- и/или акрилонитрил подвергают полимеризации в присутствии простых полиэфиров.

Также пригодными в качестве полиольного компонента при получении реактивного разбавителя являются сложные полиэфирполиолы с молекулярным весом, составляющим прибл. от 200 до 5000. Так можно применять, например, сложные полиэфирполиолы, получаемые путем уже описанного выше взаимодействия низкомолекулярных спиртов, в частности, таких как этиленгликоль, диэтиленгликоль, неопентилгликоль, гександиол, бутандиол, пропиленгликоль, глицерин или триметилолпропан, с капролактоном. Также пригодными в качестве полиатомных спиртов при получении сложные полиэфирполиолы являются, как указано выше, 1,4-гидроксиметилциклогексан, 2-метил-1,3-пропандиол, бутантриол-1,2,4, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, дипропиленгликоль, дибутиленгликоль и полибутиленгликоль.

Дальнейшие пригодные сложные полиэфирполиолы можно описанным выше образом получать путем поликонденсации. Так можно конденсировать диатомные и/или триато