Содержащая органометоксисилан полиуретановая композиция с анизотропными свойствами материала
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к однокомпонентной влагоотверждающейся композиции для получения адгезивов, герметиков и покрытий. Композиция содержит: (a) по меньшей мере, один полиизоцианат Р; (b) по меньшей мере, один альдимин А формулы (I):
где n означает 2 или 3 или 4, Е означает органический остаток n-валентного амина В после удаления n первичных аминогрупп, и Y означает одновалентный углеводородный остаток с 1-35 атомами углерода, необязательно содержащий, по меньшей мере, один гетероатом; (с) по меньшей мере, один органометоксисилан OS, имеющий, по меньшей мере, один фрагмент формулы (VI):
где а означает 0 или 1 или 2, предпочтительно 0 или 1, и R7 означает алкильный остаток с 1-8 атомами углерода, в особенности метильный остаток; (d) по меньшей мере, один катализатор на основе олова Z в форме соединения диалкилолово-(IV); (e) по меньшей мере, одну кислоту S; при условии, что в композиции (i) соотношение V1 между числом альдиминогрупп и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,2 до 0,8, и что (ii) соотношение V2 между числом метоксигрупп органометоксисилана OS и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,2 до 0,7, и что (iii) соотношение V3 между числом атомов олова из катализатора на основе олова Z и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,002 до 0,006. Также описаны способ склеивания субстрата S1 с субстратом S2 и способ герметизации, осуществляемые с использованием указанной выше композиции, а также анизотропная и изотропные композиции, получаемые путем отверждения описанной выше композиции. Технический результат - получение полиуретановой композиции, которая отверждается без образования пузырей и после отверждения имеет в значительной степени без отлипа поверхность, а также имеет низкие значения напряжения при 100%-ном растяжении и хорошую способность возврата деформации. 5 н. и 10 н.п. ф-лы, 3 табл., 27 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области однокомпонентных влагоотверждающихся полиуретановых композиций, а также к их применениям, в особенности в качестве герметиков.
Уровень техники
Однокомпонентные влагоотверждающиеся полиуретановые композиции уже давно используют в качестве адгезивов, герметиков и покрытий. В случае применения в качестве герметиков для деформационных швов сооружений необходимы композиции, которые отверждаются без образования пузырей и после их отверждения являются гибкоэластичными в широком диапазоне температуры, то есть в глубокой области растяжения имеют по возможности низкие значения напряжения при растяжении и одновременно обладают высокой способностью возврата деформации. Благодаря этому такие герметики в состоянии обратимо и с незначительной передачей усилия на субстраты швов преодолевать индуцируемое за счет движений или разности температур растяжение, соответственно сжатие шва и, таким образом, по возможности мало нагружать, соответственно, повреждать его.
Из Международной заявки WO-2007/104761-A1 известны однокомпонентные полиуретановые композиции, содержащие полиальдимины с длинной цепью, которые пригодны в качестве гибкоэластичных герметиков. Описанные композиции отверждаются без образования пузырей и как при комнатной температуре, так и также при температуре -20°С имеют низкие значения напряжения при 100%-ном растяжении. Как также другие определяемые как гибкоэластичные, полиуретановые композиции, однако, они склонны, сверх того, к образованию при отверждении более или менее сильно клейкой поверхности, которая легко загрязняется. Деформационные швы в наружной области сооружений для наблюдателей чаще всего подбирают хорошо видимыми и цветовыми на фасаде здания. Они к тому же часто имеют светлый цветовой тон, как белый, светло-серый или бетонно-серый; их загрязнение, таким образом, является быстро видимым и поэтому являющимся помехой.
Из Международных заявок WO-2008/116900-A1 и WO-2008/116902-A1 известны однокомпонентные полиуретановые композиции, содержащие специальные полиальдимины, которые пригодны в качестве герметиков с незначительной склонностью к загрязнению. Описанные композиции после отверждения имеют незначительную клейкость поверхности, однако не обнаруживают никаких анизотропных свойств материала.
Описание настоящего изобретения
Задачей настоящего изобретения поэтому является получение однокомпонентных влагоотверждающихся полиуретановых композиций, которые отверждаются без образования пузырей и после отверждения имеют в значительной степени без отлипа поверхность, а также имеют низкие значения напряжения при 100%-ном растяжении и хорошую способность возврата деформации.
Неожиданно эту задачу можно решать с помощью раскрытой в пункте 1 формулы изобретения композиции. Композиция отверждается с помощью влаги в высшей степени без образования пузырей. При отверждении композиции за счет влаги воздуха образуется анизотропный материал с преобладающе эластичным наружным слоем («поверхностная пленка») и преобладающе пластичной сердцевиной. При отверждении композиции с помощью достаточно большого количества по существу гомогенно подмешанной воды, напротив, образуется в значительной степени изотропный материал. Композицию, в отношении ее механических свойств, можно варьировать в широкой области. Она пригодна, в особенности в качестве гибкоэластичного герметика для применений в строительстве и промышленности, например, для деформационных швов сооружений или уплотнений в автомобилях. Однако ее можно также использовать в качестве антивибрирующего адгезива или герметика или в качестве противоударного и/или антивибрирующего покрытия. При ее использовании в качестве герметика для швов после отверждения с помощью влаги воздуха образуется шов с прочной поверхностью без отлипа, которая как целое обладает ярко выраженными в широком диапазоне температуры гибкоэластичными свойствами и хорошей способностью возврата деформации и мало чувствительна к загрязнениям.
Дальнейшими аспектами изобретения являются объекты дальнейших независимых пунктов формулы изобретения. Особенно предпочтительными вариантами осуществления изобретения являются объекты зависимых пунктов формулы изобретения.
Пути осуществления изобретения
Объектом настоящего изобретения является однокомпонентная влагоотверждающаяся композиция, включающая:
а) по меньшей мере, один полиизоцианат Р,
b) по меньшей мере, один альдимин А формулы (I):
где
n означает 2 или 3 или 4,
Е означает органический остаток n-валентного амина В после удаления n первичных аминогрупп, и
Y означает одновалентный углеводородный остаток с 1-35 атомами углерода, необязательно содержащий, по меньшей мере, один гетероатом;
с) по меньшей мере, один органометоксисилан OS, имеющий, по меньшей мере, один фрагмент формулы (VI):
где
а означает 0 или 1 или 2, предпочтительно 0 или 1, и
R7 означает алкильный остаток с 1-8 атомами углерода, в особенности метильный остаток;
d) по меньшей мере, один катализатор на основе олова Z в форме соединения диалкилолово-(IV);
e) по меньшей мере, одну кислоту S;
при условии, что в композиции
(i) соотношение V1 между числом альдиминогрупп и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,2 до 0,8, и что
(ii) соотношение V2 между числом метоксигрупп органометоксисилана OS и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,2 до 0,7, и что
(iii) соотношение V3 между числом атомов олова из катализатора на основе олова Z и числом изоцианатных групп находится в диапазоне от 0,002 до 0,006.
Начинающиеся с приставки «поли» названия веществ, как полиол, полиизоцианат или полиальдегид, согласно настоящему документу означают вещества, которые формально содержат две или более имеющихся в их названии функциональных групп на молекулу.
Понятие «полиизоцианат» согласно настоящему документу включает соединения с двумя или более изоцианатными группами, независимо от того, идет ли речь при этом о мономерных диизоцианатах, олигомерных полиизоцианатах или обладающих изоцианатными группами полимерах с относительно высокой молекулярной массой.
Понятием «органометоксисилан» согласно настоящему документу обозначают кремнийсодержащее соединение, в котором атом кремния несет как, по меньшей мере, одну, в особенности две или три метоксигруппы, так и также, по меньшей мере, один непосредственно связанный органический остаток и, таким образом, имеет Si-C-связь. Соответственно этому понятие «силановая группа» означает связанную с органическим остатком органометоксисилана кремнийсодержащую группу. Органометоксисиланы, соответственно, их силановые группы, обладают свойством гидролизоваться при контакте с влагой и высвобождать при этом метанол.
Понятие «напряжение при растяжении» означает напряжение, которое действует в материале в растянутом состоянии. Понятие «напряжение при 100%-ном растяжении» означает напряжение, которое действует в материале, растянутом до его двойной длины.
В качестве полиизоцианата P пригоден, согласно одному варианту осуществления изобретения, имеющий изоцианатные группы полиуретановый полимер PUP.
Понятие «полиуретановый полимер» включает все полимеры, которые получают по так называемому способу диизоцианатного полиприсоединения. Это понятие также включает такие полимеры, которые почти или полностью лишены уретановых групп. Примерами полиуретановых полимеров являются простые полиэфирополиуретаны, сложные полиэфирополиуретаны, простые полиэфирополикарбамиды, поликарбамиды, сложные полиэфирополикарбамиды, полиизоцианураты и поликарбодиимиды.
Пригодный полиуретановый полимер PUP получают, в особенности путем введения во взаимодействие, по меньшей мере, одного полиола с, по меньшей мере, одним полиизоцианатом. Это превращение можно осуществлять тем, что полиол и полиизоцианат вводят во взаимодействие обычным способом, например, при температурах от 50°С до 100°С, необязательно при совместном использовании пригодных катализаторов, причем полиизоцианат дозируют таким образом, чтобы его изоцианатные группы находились в соотношении к гидроксильным группам полиола в стехиометрическом избытке. Преимущественно полиизоцианат дозируют таким образом, чтобы соблюдалось соотношение NCO/OH от 1,3 до 5, в особенности от 1,5 до 3. Под указанием «соотношение NCO/OH» понимают соотношение числа используемых изоцианатных групп к числу используемых гидроксильных групп. Предпочтительно в полиуретановом полимере PUP после превращения всех гидроксильных групп полиола остается содержание свободных изоцианатных групп от 0,5% масс. до 15% масс., особенно предпочтительно, от 0,5% масс. до 5% масс.
Полиуретановый полимер PUP необязательно можно получать при совместном использовании пластификаторов, причем используемые пластификаторы не содержат никаких реакционноспособных по отношению к изоцианатам групп.
В качестве полиолов для получения полиуретанового полимера PUP можно использовать, например, следующие коммерчески доступные полиолы или их смеси:
- полиоксиалкиленполиолы, также называемые как простые полиэфирополиолы или олигоэтеролы, которые представляют собой продукты полимеризации этиленоксида, 1,2-пропиленоксида, 1,2- или 2,3-бутиленоксида, оксетана, тетрагидрофурана или их смесей, возможно, полимеризуемых с помощью молекулы-инициатора с двумя или несколькими активными атомами водорода, как, например, вода, аммиак, или соединения с несколькими ОН- или NH-группами, как, например, 1,2-этандиол, 1,2- и 1,3-пропандиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, изомерные дипропиленгликоли и трипропиленгликоли, изомерные бутандиолы, пентандиолы, гександиолы, гептандиолы, октандиолы, нонандиолы, декандиолы, ундекандиолы, 1,3- и 1,4-циклогександиметанол, бисфенол-А, гидрированный бисфенол-А, 1,1,1-триметилолэтан, 1,1,1-триметилолпропан, глицерин, анилин, а также смеси вышеуказанных соединений. Можно использовать как полиоксиалкиленполиолы, которые обладают низкой степенью ненасыщенности (определяемой согласно ASTM D-2849-69 и указываемой в миллиэквивалентах ненасыщенности на грамм полиола (мэкв/г)), получаемые, например, с помощью так называемых катализаторов на основе двойного металлоцианидного комплекса (DMC-катализаторы), как также полиоксиалкиленполиолы с более высокой степенью ненасыщенности, получаемые, например, с помощью анионных катализаторов, как NaOH, KOH, CsOH или алкоголяты щелочных металлов.
Особенно пригодны полиоксиалкилендиолы или полиоксиалкилентриолы, в особенности полиоксиэтилен- и полиоксипропиленди- и -триолы.
Особенно пригодны полиоксипропилендиолы и -триолы со степенью ненасыщенности ниже чем 0,02 мэкв/г и молекулярной массой в диапазоне от 1000 г/моль до 30000 г/моль, а также полиоксипропилендиолы и -триолы с молекулярной массой от 400 г/моль до 8000 г/моль.
Также особенно пригодны так называемые «с концевыми этилен-оксидными группами» («блокированные на концах ЭО-группами» (блокированные концевыми этиленоксидными группами)) полиоксипропиленполиолы. Последние представляют собой особые полиоксипропиленполиоксиэтиленполиолы, которые, например, получают тем, что чистые полиоксипропиленполиолы, в особенности полиоксипропилендиолы и -триолы, после окончания реакции полипропоксилирования алкоксилируют далее с помощью этиленоксида и благодаря этому имеют первичные гидроксильные группы;
- стирол-акрилонитрил- или акрилонитрил-метилметакрилат-привитые простые полиэфирополиолы;
- сложные полиэфирополиолы, также называемые как олигоэстеролы, получаемые известными способами, в особенности путем реакции поликонденсации гидроксикарбоновых кислот или реакции поликонденсации алифатических и/или ароматических поликарбоновых кислот с двухатомными или многоатомными спиртами.
В качестве сложных полиэфирополиолов в особенности пригодны сложные полиэфирополиолы, которые получают из от двухатомных до трехатомных, в особенности двухатомных, спиртов, как, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, неопентилгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 3-метил-1,5-гександиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол, 1,12-додекандиол, 1,12-гидроксистеариловый спирт, 1,4-циклогександиметанол, диол димерной жирной кислоты (димердиол), неопентилгликолевый эфир гидроксипивалиновой кислоты, глицерин, 1,1,1-триметилолпропан или смеси вышеуказанных спиртов, с органическими ди- или трикарбоновыми кислотами, в особенности дикарбоновыми кислотами, или их ангидридами или эфирами, как, например, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, триметиладипиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, додекандикарбоновая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, димерная жирная кислота, фталевая кислота, ангидрид фталевой кислоты, изофталевая кислота, терефталевая кислота, диметилтерефталевая кислота, гексагидрофталевая кислота, тримеллитовая кислота и ангидрид тримеллитовой кислоты, или смеси вышеуказанных кислот, а также сложные полиэфирополиолы из лактонов, как, например, из ε-капролактона, и инициаторов, как вышеуказанные двух- или трехатомные спирты.
Особенно пригодными сложными полиэфирополиолами являются сложные полиэфиродиолы.
- поликарбонатполиолы, которые получают путем введения во взаимодействие, например, вышеуказанных - используемых для синтеза сложных полиэфирополиолов - спиртов с диалкилкарбонатами, диарилкарбонатами или фосгеном;
- содержащие, по меньшей мере, две гидроксильные группы блок-сополимеры, которые обладают, по меньшей мере, двумя различными блоками со структурой простого полиэфира, сложного полиэфира и/или поликарбоната вышеописанного рода, в особенности полиолы блок-сополимеров из простых и сложных полиэфиров;
- полиакрилат- и полиметакрилаполиолы;
- полигидроксифункциональные жиры и масла, например природные жиры и масла, в особенности касторовое масло; или получаемые путем химической модификации природных жиров и масел - так называемые олеохимические - полиолы, например, получаемые путем эпоксидирования ненасыщенных масел и последующего раскрытия цикла с помощью карбоновых кислот, соответственно, спиртов сложные эпоксиполиэфиры, соответственно, простые эпоксиполиэфиры, или получаемые путем гидроформилирования и гидрирования ненасыщенных масел полиолы; или получаемые из природных жиров и масел путем процесса расщепления, как алкоголиз или озонолиз, и последующего химического связывания, например, за счет переэтерификации или димеризации, таким образом полученных продуктов расщепления или их производных, полиолы. Пригодными продуктами расщепления природных жиров и масел являются, в особенности жирные кислоты и жирные спирты, а также эфиры жирных кислот, в особенности метиловые эфиры (FAME), которые, например, можно дериватизировать путем гидроформилирования и гидрирования до образования эфиров жирных гидроксикислот;
- полиуглеводородполиолы, также называемые как олигогидрокарбонолы, как, например, полигидроксифункциональные полиолефины, полиизобутилены, полиизопрены; полигидроксифункциональные сополимеры этилена и пропилена, этилена и бутилена или этилена, пропилена и диена, которые, например, выпускаются фирмой Kraton Polymers; полигидроксифункциональные полимеры диенов, в особенности 1,3-бутадиена, которые, в особенности также могут быть получены путем анионной полимеризации; полигидроксифункциональные сополимеры из диенов, как 1,3-бутадиен, или смесей диенов, и виниловых мономеров, как стирол, акрилонитрил, винилхлорид, винилацетат, виниловый спирт, изобутилен и изопрен, например полигидроксифункциональные сополимеры акрилонитрила и бутадиена, которые можно получать, например, из эпоксидов или аминоспиртов и сополимеров акрилонитрила и бутадиена с концевыми карбоксильными группами (например, коммерчески доступны под названием Hypro® (ранее Hycar®) CTBN и CTBNX и ETBN; выпускаются фирмой Nanoresins AG, Германия, соответственно, Emerald Performance Materials LLC); а также гидрированные полигидроксифункциональные полимеры или сополимеры диенов.
Эти указанные полиолы предпочтительно имеют среднюю молекулярную массу 250-30000 г/моль, в особенности 400-20000 г/моль, и предпочтительно обладают средней ОН-функциональностью в диапазоне от 1,6 до 3.
В качестве полиолов предпочтительны простые полиэфирополиолы, сложные полиэфирополиолы, поликарбонатполиолы и полиакрилатполиолы, предпочтительно ди- и триолы. Особенно предпочтительны простые полиэфирополиолы, в особенности полиоксипропилен, полиоксипропиленполиоксиэтиленполиолы, а также жидкие сложные полиэфирополиолы и полиолы блок-сополимеров из простых и сложных полиэфиров.
Дополнительно к этим указанным полиолам при получении полиуретанового полимера PUP можно совместно использовать небольшие количества низкомолекулярных двух- или многоатомных спиртов, как, например, 1,2-этандиол, 1,2- и 1,3-пропандиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, изомерные дипропиленгликоли и трипропиленгликоли, изомерные бутандиолы, пентандиолы, гександиолы, гептандиолы, октандиолы, нонандиолы, декандиолы, ундекандиолы, 1,3- и 1,4-циклогександиметанол, гидрированный бисфенол-А, димерные жирные спирты, 1,1,1-триметилолэтан, 1,1,1-триметилолпропан, глицерин, пентаэритрит, сахароспирты, как ксилит, сорбит или маннит, сахар, как сахароза, другие более высокоатомные спирты, низкомолекулярные продукты алкоксилирования вышеуказанных двух- и многоатомных спиртов, а также смеси вышеуказанных спиртов. Также можно совместно использовать небольшие количества полиолов со средней ОН-функциональностью более чем 3, например сахарополиолы.
В качестве полиизоцианата для получения имеющего изоцианатные группы полиуретанового полимера PUP используют ароматические или алифатические полиизоцианаты, в особенности ароматические или алифатические диизоцианаты.
Термином «ароматический изоцианат» обозначают органическое соединение, которое обладает исключительно ароматическими изоцианатными группами. Как «ароматическая» называют изоцианатную группу, которая связана с ароматическим или гетероароматическим остатком. Термином «алифатический изоцианат» обозначают органическое соединение, которое содержит алифатические изоцианатные группы. Как «алифатическая» называют изоцианатную группу, которая связана с алифатическим, циклоалифатическим или арилалифатическим остатком.
В качестве ароматических полиизоцианатов пригодны в особенности мономерные ди- и триизоцианаты, как 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианат и любые смеси этих изомеров (TDI), 4,4'-, 2,4'- и 2,2'-дифенилметандиизоцианат и любые смеси этих изомеров (MDI), смеси из MDI и MDI-гомологов (полимерный MDI или PMDI), 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат, 2,3,5,6-тетраметил-1,4-диизоцианатобензол, нафталин-1,5-диизоцианат (NDI), 3,3'-диметил-4,4'-диизоцианатофенил (TODI), дианизидиндиизоцианат (DADI), 1,3,5-трис(изоцианатометил)бензол, трис(4-изоцианатофенил)метан, трис(4-изоцианатофенил)тиофосфат, олигомеры и полимеры вышеуказанных изоцианатов, а также любые смеси вышеуказанных изоцианатов. Предпочтительными являются MDI и TDI.
В качестве алифатических полиизоцианатов пригодны в особенности мономерные ди- или триизоцианаты, как, например, 1,4-тетраметилендиизоцианат, 2-метилпентаметилен-1,5-диизоцианат, 1,6-гексаметилендиизоцианат (HDI), 2,2,4- и 2,4,4-триметил-1,6-гексаметилендиизоцианат (TMDI), 1,10-декаметилендиизоцианат, 1,12-додекаметилендиизоцианат, лизиндиизоцианат и диизоцианат сложного эфира лизина, циклогексан-1,3- и -1,4-диизоцианат, 1-метил-2,4- и -2,6-диизоцианатоциклогексан и любые смеси этих изомеров (HTDI или H6TDI), 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексан (= изофорондиизоцианат или IPDI), пергидро-2,4'- и -4,4'-дифенилметандиизоцианат (HMDI или H12MDI), 1,4-диизоцианато-2,2,6-триметилциклогексан (TMCDI), 1,3- и 1,4-бис(изоцианатометил)циклогексан, м- и п-ксилилендиизоцианат (м- и п-XDI), м- и п-тетраметил-1,3- и -1,4-ксилилендиизоцианат (м- и п-TMXDI), бис(1-изоцианато-1-метилэтил)нафталин, изоцианаты димерной и тримерной жирной кислоты, как 3,6-бис(9-изоцианатононил)-4,5-ди(1-гептенил)циклогексен (димерилдиизоцианат), α,α,α',α',α”,α”-гексаметил-1,3,5-мезитилентриизоцианат, олигомеры и полимеры вышеуказанных изоцианатов, а также любые смеси вышеуказанных изоцианатов. Предпочтительными являются HDI и IPDI.
Предпочтительны полиуретановые полимеры PUP с ароматическими изоцианатными группами.
В качестве полиизоцианата Р согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения пригоден полиизоцианат PI в форме мономерного ди- или триизоцианата или олигомера мономерного диизоцианата или производного мономерного диизоцианата, причем в качестве мономерного ди- или триизоцианата в особенности пригодны вышеуказанные ароматические и алифатические ди- или триизоцианаты.
В качестве полиизоцианата PI особенно пригодны олигомеры или производные мономерных диизоцианатов, в особенности HDI, IPDI, TDI и MDI. Коммерчески доступными типами являются, в особенности HDI-биуреты, например, как Desmodur® N 100 и N 3200 (выпускается фирмой Bayer), Tolonate® HDB и HDB-LV (выпускается фирмой Rhodia) и Duranate® 24A-100 (выпускается фирмой Asahi Kasei); HDI-изоцианураты, например, как Desmodur® N 3300, N 3600 и N 3790 BA (все выпускаются фирмой Bayer), Tolonate® HDT, HDT-LV и HDT-LV2 (выпускаются фирмой Rhodia), Duranate® TPA-100 и THA-100 (выпускаются фирмой Asahi Kasei) и Coronate® HX (выпускается фирмой Nippon Polyurethane); HDI-уретдионы, например, как Desmodur® N 3400 (выпускается фирмой Bayer); HDI-иминооксадиазиндионы, например, как Desmodur® ХР 2410 (выпускается фирмой Bayer); HDI-аллофанаты, например, как Desmodur® VP LS 2102 (выпускается фирмой Bayer); IPDI-изоцианураты, например, в растворе, как Desmodur® Z 4470 (выпускается фирмой Bayer), или в твердой форме, как Vestanat® T1890/100 (выпускается фирмой Degussa); TDI-олигомеры, например, как Desmodur® IL (выпускается фирмой Bayer), а также смешанные изоцианураты на основе TDI/HDI, например, как Desmodur® HL (выпускается фирмой Bayer). Далее, особенно пригодны жидкие при комнатной температуре формы MDI (так называемый «модифицированный MDI»), которые представляют собой смеси MDI с MDI-производными, как, например, MDI-карбодиимиды, соответственно MDI-уретонимины или MDI-уретаны, известные, например, под торговыми названиями как Desmodur® CD, Desmodur® PF, Desmodur® PC (все выпускаются фирмой Bayer), а также смеси из MDI и MDI-гомологов (полимерный MDI или PMDI), выпускаемые под торговыми названиями как Desmodur® VL, Desmodur® VL50, Desmodur® VL R10, Desmodur® VL R20 и Desmodur® VKS 20F (все выпускаются фирмой Bayer), Isonate® M 309, Voranate® M 229, Voranate M® 580 (все выпускаются фирмой Dow) или Lupranat® M 10 R (выпускается фирмой BASF).
Вышеуказанные олигомерные полиизоцианаты PI на практике обычно представляют собой смеси веществ с различными степенями олигомеризации и/или химическими структурами. Предпочтительно они имеют среднюю NCO-функциональность от 2,1 до 4,0 и, в особенности содержат изоциануратные, иминооксадиазиндионовые, уретдионовые, уретановые, биуретовые, аллофанатные, карбодиимидные, уретониминные или оксадиазинтрионовые группы. Эти олигомеры предпочтительно обладают низким содержанием мономерных диизоцианатов.
В качестве полиизоцианата PI предпочтительны жидкие при комнатной температуре формы MDI, а также олигомеры HDI, IPDI и TDI, в особенности изоцианураты и биуреты.
Согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения полиизоцианат Р представляет собой смесь, состоящую из, по меньшей мере, одного полиуретанового полимера PUP и, по меньшей мере, одного полиизоцианата PI, которые описаны выше.
Предпочтительно полиизоцианатом Р является имеющий ароматические изоцианатные группы полиуретановый полимер PUP.
Обычно полиизоцианат Р находится в количестве 5-95% масс., предпочтительно, в количестве 10-90% масс. в пересчете на всю композицию. В наполненных композициях, то есть композициях, которые содержат наполнитель, полиизоцианат Р предпочтительно находится в количестве 5-60% масс., в особенности 10-50% масс. в пересчете на всю композицию.
Однокомпонентная влагоотверждающаяся композиция включает, далее, по меньшей мере, один альдимин А формулы (I):
Предпочтительным альдимином А формулы (I) является альдимин А1 формулы (Ia) или (Ib).
где:
R1 и R2
либо, независимо друг от друга, означают соответственно одновалентный углеводородный остаток с 1-12 атомами углерода,
либо вместе означают двухвалентный углеводородный остаток с 4-12 атомами углерода, часть необязательно замещенного карбоцикла с 5-8, предпочтительно 6, атомами углерода;
Y1 означает одновалентный углеводородный остаток с 1-32 атомами углерода, который необязательно включает, по меньшей мере, один гетероатом, в особенности кислород, в форме простых эфирных, карбонильных или сложноэфирных групп;
Y2 означает
либо замещенный или незамещенный арильный или гетероарильный остаток, который имеет величину цикла от 5 до 8, предпочтительно 6, атомов,
либо остаток формулы
где R6 означает атом водорода или алкоксильный остаток,
либо замещенный или незамещенный алкенильный или арилалкенильный остаток с, по меньшей мере, 6 атомами углерода;
и Е и n имеют уже указанные значения.
Предпочтительно R1 и R2 соответственно означают метильный остаток.
Далее Y1 предпочтительно означает остаток формулы (II) или (III):
где:
R3 означает атом водорода или алкил-, циклоалкил-, арилалкил- или алкоксикарбонильный остаток с 1-12 атомами углерода;
R4 означает углеводородный остаток с 1-30 атомами углерода, который необязательно содержит атомы кислорода простого эфира;
R5 означает
либо атом водорода,
либо линейный или разветвленный алкильный остаток с 1-30 атомами углерода, необязательно с циклическими компонентами и необязательно с, по меньшей мере, одним гетероатомом, в особенности с кислородом в форме простых эфирных, карбонильных или сложноэфирных групп,
либо однократно или многократно ненасыщенный линейный или разветвленный углеводородный остаток с 5-30 атомами углерода,
либо необязательно замещенный ароматический или гетероароматический 5- или 6-членный цикл.
Пунктирные линии в формулах согласно настоящему документу представляют собой связь между заместителем и относящимся к нему остатком молекулы.
Предпочтительно R3 означает атом водорода.
Предпочтительно R4 означает углеводородный остаток с 6-30, в особенности с 11-30 атомами углерода, который необязательно содержит атомы кислорода простого эфира.
Предпочтительно R5 означает линейный или разветвленный алкильный остаток с 6-30, в особенности с 11-30 атомами углерода, необязательно с циклическими компонентами и необязательно с, по меньшей мере, одним гетероатомом, либо однократно или многократно ненасыщенный линейный или разветвленный углеводородный остаток с 6-30, в особенности с 11-30 атомами углерода.
Чаще всего R5 предпочтительно означает С11-алкильный остаток.
Чаще всего предпочтительно в качестве альдимина А имеются альдимины А1 формулы (Ia), в которых Y1 означает остаток формулы (III).
Альдимин А формулы (I) получают путем реакции конденсации при отщеплении воды между, по меньшей мере, одним амином В формулы (IV) и, по меньшей мере, одним альдегидом ALD формулы (V). Альдегид ALD при этом по отношению к аминогруппам амина В используют в стехиометрическом количестве или в стехиометрическом избытке.
В формулах (IV) и (V) Е, n и Y имеют уже указанные значения.
В качестве амина В пригодны согласно одному варианту осуществления изобретения полиамины с, по меньшей мере, двумя первичными алифатическими аминогруппами, как, в особенности:
- алифатические, циклоалифатические или арилалифатические диамины, например этилендиамин, 1,2-пропандиамин, 1,3-пропандиамин, 2-метил-1,2-пропандиамин, 2,2-диметил-1,3-пропандиамин, 1,3-бутандиамин, 1,4-бутандиамин, 1,3-пентандиамин (DAMP), 1,5-пентандиамин, 1,5-диамино-2-метилпентан (MPMD), 2-бутил-2-этил-1,5-пентандиамин (С11-неодиамин), 1,6-гександиамин, 2,5-диметил-1,6-гександиамин, 2,2,4- и 2,4,4-триметил-гексаметилендиамин (TMD), 1,7-гептандиамин, 1,8-октандиамин, 1,9-нонандиамин, 1,10-декандиамин, 1,11-ундекандиамин, 1,12-додекандиамин, 1,2-, 1,3- и 1,4-диаминоциклогексан, бис(4-аминоциклогексил)метан (Н12-MDA), бис(4-амино-3-метилциклогексил)метан, бис(4-амино-3-этилциклогексил)метан, бис(4-амино-3,5-диметилциклогексил)метан, бис(4-амино-3-этил-5-метилциклогексил)метан (М-МЕСА), 1-амино-3-аминометил-3,5,5-триметилциклогексан (= изофорондиамин или IPDA), 2- и 4-метил-1,3-диаминоциклогексан и их смеси, 1,3- и 1,4-бис(аминометил)циклогексан, 2,5(2,6)-бис(аминометил)бицикло-[2,2,1]гептан (NBDA), 3(4),8(9)-бис(аминометил)трицикло-[5,2,1,02,6]декан, 1,4-диамино-2,2,6-триметилциклогексан (TMCDA), 1,8-ментандиамин, 3,9-бис(3-аминопропил)-2,4,8,10-тетраокса-спиро[5,5]ундекан, а также 1,3- и 1,4-ксилилендиамин;
- содержащие простые эфирные группы алифатические диамины, например простой бис(2-аминоэтиловый) эфир, 3,6-диоксаоктан-1,8-диамин, 4,7-диоксадекан-1,10-диамин, 4,7-диоксадекан-2,9-диамин, 4,9-диоксадодекан-1,12-диамин, 5,8-диоксадодекан-3,10-диамин и высшие олигомеры этих диаминов, бис(3-аминопропил)-политетрагидрофуран и другие политетрагидрофурандиамины с молекулярными массами в диапазоне от, например, 350 до 5200, а также полиоксиалкилендиамины. Последние более типично представляют собой продукты, получаемые путем реакции аминирования полиоксиалкилендиолов и выпускаемые, например, под названием Jeffamine® (фирмой Huntsman Chemicals), под названием простой полиэфироамин (фирмой BASF) или под названием РС Amine® (фирмой Nitroil). В особенности пригодными полиоксиалкилендиаминами являются Jeff-amine® D-230, Jeffamine® D-400, Jeffamine® D-2000, Jeffamine® D-4000, Jeffamine® XTJ-511, Jeffamine® ED-600, Jeffamine® ED-900, Jeffamine® ED-2003, Jeffamine® XTJ-568, Jeffamine® XTJ-569, Jeffamine® XTJ-523, Jeffamine® XTJ-536, Jeffamine® XTJ-542, Jeff-amine® XTJ-559, Jeffamine® EDR-104, Jeffamine® EDR-148, Jeffamine® EDR-176; простой полиэфироамин D 230, простой полиэфироамин D 400 и простой полиэфироамин D 2000, PC Amine® DA 250, PC Amine® DA 400, PC Amine® DA 650 и PC Amine® DA 2000;
- алифатические, циклоалифатические или арилалифатические триамины, как 4-аминометил-1,8-октандиамин, 1,3,5-трис(аминометил)бензол, 1,3,5-трис(аминометил)циклогексан, трис-(2-аминоэтил)амин, трис(2-аминопропил)амин, трис(3-аминопропил)-амин;
- полиоксиалкилентриамины, которые более типично представляют собой продукты аминирования полиоксиалкилентриолов и выпускаются, например, под торговым названием Jeffamine® (фирмой Huntsman Chemicals), под названием простой полиэфироамин (фирмой BASF) или под названием РС Amine® (фирмой Nitroil), как, например, Jeffamine® Т-403, Jeffamine® Т-3000, Jeffamine® Т-5000; простой полиэфироамин Т-403, простой полиэфироамин Т-5000; и РС Amine® ТА-403, РС Amine® ТА-5000.
В качестве амина В пригодны согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения полиамины с, по меньшей мере, двумя первичными ароматическими аминогруппами, в особенности:
- ароматические ди- и триамины, как, например, 1,2-, 1,3- и 1,4-фенилендиамин, 2,4- и 2,6-толуилендиамин (TDA), 3,4-толуилендиамин, 3,5-диметилтио-2,4- и -2,6-толуилендиамин, 3,5-диэтил-2,4- и -2,6-толуилендиамин (DETDA), 2,4,6-триэтил-1,3-фенилендиамин, 2,4,6-триизопропил-1,3-фенилендиамин, 3-этил-5-метил-2,4-толуилендиамин, 3,5-диизопропил-2,4-толуилендиамин, 3,5-бис(1-метилпропил)-2,4-толуилендиамин, 3,5-бис(трет-бутил)-2,4-толуилендиамин, 3-этил-5-изопропил-2,4-толуилендиамин, 5-изопропил-2,4-толуилендиамин, 5-(трет-бутил)-2,4-толуилендиамин, 4,6-бис(1-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-изопропил-6-(трет-бутил)-1,3-фенилендиамин, 4-этил-6-изопропил-1,3-фенилендиамин, 4-этил-6-(2-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-этил-6-(1-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-этил-6-(2-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-изопропил-6-(1-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-(трет-бутил)-6-(2-метилпропил)-1,3-фенилендиамин, 4-циклопентил-6-этил-1,3-фенилендиамин, 4-циклопентил-6-изопропил-1,3-фенилендиамин, 4,6-дициклопентил-1,3-фенилендиамин, 3-изопропил-2,6-толуилендиамин, 2-метилпропил(4-хлор-3,5-диаминобензоат), трет-бутил(4-хлор-3,5-диаминобензоат), 2,6-диаминопиридин, меламин, 4,4'-, 2,4'- и 2,2'-диаминодифенилметан (MDA), 3,3'-диметил-4,4'-диаминодифенилметан, 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан (МОСА), 3,3',5,5'-тетраэтил-4,4'-диаминодифенилметан (M-DEA), 3,3',5,5'-тетраэтил-2,2'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан (M-CDEA), 3,3'-диизопропил-5,5'-диметил-4,4'-диаминодифенилметан (M-MIPA), 3,3',5,5'-тетраизопропил-4,4'-диаминодифенилметан (MDIPA), 3,3',5,5'-тетра(1-метилпропил)-4,4'-диаминодифенилметан, 3,3'-диметил-5,5'-ди-трет-бутил-4,4'-диаминодифенилметан, 3,3'-ди-трет-бутил-4,4'-диаминодифенилметан, 4,4'-диаминодифенилсульфон (DDS), 4-амино-N-(4-аминофенил)бензолсульфонамид, 5,5'-метилен-диантраниловая кислота, диметил(5,5'-метилендиантранилат), 1,3-пропиленбис(4-аминобензоат), 1,4-бутиленбис(4-аминобензоат), политетраметиленоксидбис(4-аминобензоат) (выпускается как Versalink® фирмой Air Products) и 1,2-бис(2-аминофенилтио)этан.
В качестве амина В пригодны согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения полиамины с первичными ароматическими и первичными алифатическими аминогруппами, как, в особенности 4-аминоэтиланилин, 4-аминометиланилин, 4-[(4-аминоциклогексил)-метил]анилин, 2-аминоэтиланилин, 2-аминометиланилин, 2-[(4-аминоциклогексил)метил]анилин и 4-[(2-аминоциклогексил)метил]-анилин.
Как «алифатический(ая)» называют амин или аминогруппу, где атом азота связан исключительно с алифатическими, циклоалифатическими или арилалифатическими остатками. Как «ароматический(ая)» называют амин или аминогруппу, где атом азота связан непосредственно с, по меньшей мере, одним ароматическим или гетероароматическим остатком.
Предпочтительным является амин В, выбираемый из группы, состоящей из 1,6-гексаметилендиамина, MPMD, DAMP, IPDA, TMD, 1,3-ксилилендиамина, 1,3-бис(аминометил)циклогексана, бис(4-аминоциклогексил)метана, бис(4-амино-3-метилциклогексил)метана, 3(4),8(9)-бис(аминометил)трицикло[5,2,1,02,6]декана, 1,2-, 1,3- и 1,4-диаминоциклогексана, 1,4-диамино-2,2,6-триметилциклогексана, 3,6-диоксаоктан-1,8-диамина, 4,7-диоксадекан-1,10-диамина, 4-аминометил-1,8-октандиамина; полиоксиалкиленполиаминов с двумя или тремя аминогруппами, в особенности выпускаемых под торговым названием Jeffamine® типов D-230, D-400, D-2000, T-403 и Т-5000 фирмой Huntsman, и аналогичных им соединений, выпускаемых фирмой BASF или Nitroil; 1,3- и 1,4-фенилендиамина, 2,4- и 2,6-толуилендиамина, 4,4'-, 2,4'- и 2,2'-диаминодифенилметана, 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана и смесей указанных полиаминов.
Особенно предпочтительным является амин В, выбираемый из группы, состоящей из 1,6-гексаметилендиамина, MPMD, DAMP, IPDA, TMD и полиоксиалкиленполиаминов с двумя или тремя аминогруппами, в особенности выпускаемых под торговым названием Jeffamine® типов D-230, D-400 и T-403 фирмой Huntsman, и аналогичных им соединений, выпускаемых фирмой BASF или Nitroil.
В качестве альдегида ALD пригодны первичные и вторичные алифатические альдегиды, в особенности пропаналь, 2-метилпропаналь, бутаналь, 2-метилбутаналь, 2-этилбутаналь, пентаналь, 2-метилпентаналь, 3-метилпентаналь, 4-метилпентаналь, 2,3-диметилпентаналь, гексаналь, 2-этилгексаналь, гептаналь, октаналь, нонаналь, деканаль, ундеканаль, 2-метилундеканаль, додеканаль, метоксиацетальдегид, циклопропанкарбоксальдегид, циклопентанкарбоксальдегид, циклогексанкарбоксальдегид и дифенилацетальдегид.
В качестве альдегида ALD особенно пригодны альдегиды, которые не могут подвергаться енолизации, так как при взаимодействии с первичными аминами они образуют альдиминогруппы, которые не могут таутомеризоваться до енаминогрупп и поэтому представляют собой особенно хорошо блокированные аминогруппы. В особенности третичные алифатические, а также ароматическ