高溫耐烴性聚氨酯制品的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的實(shí)施方式總地涉及具有耐烴性的聚氨酯和由其制備的制品。在一種實(shí)施方式中，提供了含有耐烴性聚碳酸酯彈性體的制品。耐烴性聚碳酸酯彈性體由包含下列物質(zhì)的反應(yīng)混合物制備得到：（a）一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇，其包含源自具有2個(gè)至20個(gè)碳原子的一種或多種烷烴二醇的重復(fù)單元，且數(shù)均分子量是500至3,000，和（b）一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分，其中制品選自過(guò)濾器端蓋、導(dǎo)管、容器、密封件、傳動(dòng)帶、襯墊、涂層、輥?zhàn)雍蜋C(jī)器部件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高溫耐烴性聚氨酯制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式總地涉及具有耐烴性的聚氨酯和由其制備的制品。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的聚氨酯通常在高溫(如大于100°C的溫度)具有差的耐烴性。即，大部分聚氨酯在烴的存在下易于降解、溶脹或溶解。該性質(zhì)極大地限制了在烴的存在下使用的包含這類(lèi)常用聚氨酯的制品的應(yīng)用范圍。
[0003]因此，期望提供在高溫時(shí)耐烴的聚氨酯制品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施方式總地涉及具有耐烴性的聚氨酯和由其制備的制品。在一種實(shí)施方式中，提供了含有耐烴性的聚碳酸酯彈性體的制品。耐烴性聚碳酸酯彈性體由包含下列物質(zhì)的反應(yīng)混合物制備得到:(a) —種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇，其包含源自具有2個(gè)至20個(gè)碳原子的一種或多種烷烴二醇的重復(fù)單元，且數(shù)均分子量是500至3，000，和(b) —種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分，其中所述制品選自過(guò)濾器端蓋(filter caps)、導(dǎo)管(conduits)、容器、密封件(seals)、傳動(dòng)帶(mechanical belts)、襯墊(liners)、涂層、棍子(rollers)和機(jī)器部件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]為了能夠詳細(xì)地理 解本發(fā)明的上述特征，以上簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更具體說(shuō)明可以通過(guò)參照實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行，其中的一些在附圖中進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅說(shuō)明了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，因此不應(yīng)認(rèn)為其限制了本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可以包括其它等效的實(shí)施方式。
[0006]圖1表示過(guò)濾器的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0007]圖2表示圖1過(guò)濾器的端蓋的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0008]圖3表示墊圈的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0009]圖4表示一種實(shí)施方式的帶襯墊滑槽(lined chute)的剖面透視圖；
[0010]圖5表不棍子的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0011]圖6表不傳動(dòng)帶的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0012]圖7表不齒輪的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0013]圖8表不具有外層的齒輪的一種實(shí)施方式的透視圖,部分為截面；
[0014]圖9表不導(dǎo)管的一種實(shí)施方式的透視圖；
[0015]圖10表不容器的一種實(shí)施方式的透視圖；和
[0016]圖11表示描述在高溫碳裂化(soak)測(cè)試中彈性體樣品的拉伸強(qiáng)度保留率的圖。
[0017]為了便于理解，已使用相同的參考數(shù)字(在可能之處)來(lái)表示附圖所通用的相同要素。希望在無(wú)特定說(shuō)明時(shí)，在一種實(shí)施方式中公開(kāi)的要素可以有利地使用于其它實(shí)施方式?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方式總地涉及具有耐烴性的聚氨酯和由其制備的制品。更特別地，本發(fā)明的實(shí)施方式總地涉及包含耐烴性聚碳酸酯彈性體的制品，所述聚碳酸酯彈性體由聚碳酸酯多元醇制備，在高溫耐烴。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)本申請(qǐng)中所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體在達(dá)到至少i2rc的溫度暴露于烴(如柴油機(jī)燃料)時(shí)，可保持它們的尺寸穩(wěn)定性。
[0019]在一種實(shí)施方式中，含耐烴性聚碳酸酯彈性體的制品由包含如下物質(zhì)的反應(yīng)混合物制備得到:(a) —種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇，其包含源自具有2個(gè)至20個(gè)碳原子的一種或多種烷烴二醇的重復(fù)單元，(b)—種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分，和(C)包含具有2個(gè)至6個(gè)碳原子的二醇的擴(kuò)鏈劑。
[0020]組分(a)可以包含一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇。一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇可以包含源自具有2個(gè)至20個(gè)碳原子的一種或多種烷烴二醇的重復(fù)單元。
[0021]一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇的數(shù)均分子量可以是約500至約5，000、優(yōu)選約500至約3，000、更優(yōu)選約I, 800至約2，200。
[0022]一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇的平均羥值可以是約22mgK0H/g至約220mgKOH/g,例如約 51mg KOH/g 至 61mg KOH/g。
[0023]一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇的粘度可以是約4,000至約15,000厘泊(cp)，其在60°C由平行板流變儀測(cè)定。
[0024]一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇可以通過(guò)使至少一種包含一種或多種烷烴二醇的多元醇混合物與至少一種有機(jī)碳酸酯反應(yīng)來(lái)制備得到?？梢酝ㄟ^(guò)使至少一種多元醇混合物和至少一種碳酸酯化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)來(lái)得到一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇。關(guān)于進(jìn)行聚合反應(yīng)的方法，沒(méi)有特別的限制，且可以通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法進(jìn)行聚合反應(yīng)。
[0025]一種或多種烷烴二醇可以選自:在鏈(支化或非支化的)中具有4個(gè)至50個(gè)碳原子的脂族二醇，鏈中還可以插入另外的雜原子，如氧(O)、硫(S)或氮(N)。合適的二醇的實(shí)例是1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，2-十二烷二醇、環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，4- 二乙基-1，5-戊二醇、雙(2-羥乙基)醚、雙(6-羥己基)醚或具有小于700g/mol的數(shù)均分子量的短鏈C2、C3或C4聚醚二醇、還有它們的組合。包含源自一種或多種烷烴二醇組分的重復(fù)單元的示例性聚碳酸酯多元醇以商標(biāo)名Poly-CDTM220碳酸酯二醇得自Arch Chemicals, Inc.，和以商標(biāo)名DESM'OPHEN?多元醇得自BayerMaterialSciencejLLC0
[0026]所述至少一種碳酸酯化合物可以選自碳酸亞烷基酯、碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、二氧雜環(huán)戊酮(dioxolanones)、雙氯碳酸己二醇酯、光氣、和脲。碳酸亞烷基酯可以包括碳酸乙二酯、碳酸三亞甲基酯、碳酸1，2-丙二酯、5-甲基-1，3- 二氧六環(huán)-2-酮、碳酸1，2- 丁二酯、碳酸1，3- 丁二酯、碳酸1，2-戊二酯等。此外，碳酸二烷基酯可以包括碳酸二甲基酯、碳酸二乙基酯、碳酸二正丁基酯等，`且碳酸二芳基酯可以包括碳酸二苯基酯。
[0027]該聚合反應(yīng)可以通過(guò)催化劑輔助。催化劑的實(shí)例可以包括金屬，如鋰、鈉、鉀、銣、銫、鎂、?丐、銀、鋇、鈦、錯(cuò)、鉿、鈷、鋅、招、鍺、錫、鉛、鋪、砷、和鋪，及其化合物。作為金屬化合物，可以提及氧化物、氫氧化物、鹽、烷氧化物、有機(jī)化合物等。在這些催化劑中，優(yōu)選使用鈦化合物(如四丁氧基鈦、四正丙氧基鈦、四異丙氧基鈦、和2-乙基己酸鈦)、錫化合物(如二月桂酸二正丁基錫、氧化二正丁基錫、和二乙酸二丁基錫)、鉛化合物(如乙酸鉛和硬脂酸鉛)。
[0028]組分(a)可以占總反應(yīng)體系的至少40wt.%、45wt.%、50wt.%、55wt.%、60wt.%、65wt.%、70wt.%、75wt.%、80wt.% 或 85wt.%。組分(a)可以占總反應(yīng)體系的至多 45wt.%、50wt.%、55wt.%、60wt.%、65wt.%、70wt.%, 75wt.%、80wt.%、85wt.%、或 90wt.%。在某種實(shí)施方式中，組分(a)可以占總反應(yīng)體系的40wt.%至約90wt.%、或60wt.%至80wt.%。
[0029]組分(b)可以包含一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分。異氰酸酯官能度優(yōu)選為約
1.9至4，更優(yōu)選為1.9至3.5，尤其是為2.0至3.3。一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分可以選自聚合的多異氰酸酯、芳族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯、或脂族異氰酸酯。示例性的多異氰酸酯包括，例如，間亞苯基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯和/或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的各種異構(gòu)體、和具有多于2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯，優(yōu)選為MDI和MDI的衍生物(如縮二脲改性的“液體”MDI產(chǎn)品和聚合的MDI(PMDI))、l，3-(雙異氰酸基甲基)環(huán)己烷和1，4-(雙異氰酸基甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、雙(4-異氰酸基環(huán)己基)甲烷或4，4’ 二亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯(H12MDI)和它們的組合、以及TDI的2，4-異構(gòu)體和2，6-異構(gòu)體的混合物，且在本發(fā)明的實(shí)施中最優(yōu)選前者。一般使用2，4-TDI異構(gòu)體與2，6-TDI異構(gòu)體的65/35重量百分比混合物，但2，4-TDI異構(gòu)體與2，6-TDI異構(gòu)體的80/20重量百分比混合物也可用于本發(fā)明的實(shí)施中，且其基于可得性是優(yōu)選的。還可以使用純100%的2，4-TDI。合適的TDI產(chǎn)品以商標(biāo)名V0RANATE?得自The Dow Chemical Company。優(yōu)選的異氰酸酯包括用于制備本申請(qǐng)所述的預(yù)聚物的亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)和/或其聚合物形式(PMDI)。這類(lèi)聚合的MDI產(chǎn)品以商標(biāo)名PAPI?和VORANATE?得自The Dow ChemicalCompany。合適的商業(yè)可得的那種類(lèi)型的產(chǎn)品包括得自The Dow Chemical Company的PAPI?94 和 PAPI?27。
[0030]組分(b)可以占總反應(yīng)體系的至少15wt.%、20wt.%、25wt.%、30wt.%、35wt.%、40wt.%、或 45wt.%0 組分(b)可以占總反應(yīng)體系的至多 20wt.%、25wt.%、30wt.%、35wt.%、40wt.%、45wt.%、或50wt.%0在某些實(shí)施方式中，組分(b)可以占總反應(yīng)體系的15wt.%至50wt.%、或約 20wt.% 至 25wt.%。
[0031 ] 反應(yīng)體系可以進(jìn)一步地包含(c ) 一種或多種擴(kuò)鏈劑。擴(kuò)鏈劑是每分子具有兩個(gè)異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)的物質(zhì)。在任一種情況下，每個(gè)異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)對(duì)應(yīng)的當(dāng)量可以是約30至小于100，通常是30至75。異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)優(yōu)選脂族醇、伯胺或仲胺基團(tuán)，且尤其優(yōu)選脂族醇基團(tuán)。擴(kuò)鏈劑的一般用量為如總反應(yīng)體系的至多20wt.%、至多15wt.%、至多IOwt.%或至多5wt.%。在某些實(shí)施方式中，擴(kuò)鏈劑是總反應(yīng)體系的0.015wt%至10wt%。
[0032]代表性的擴(kuò)鏈劑包括乙二醇、一縮二乙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、一縮二丙二醇、1，2- 丁二醇、2，3- 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二縮三丙二醇、1，2-乙基己基二醇、乙二胺、1，4-丁二胺、1，6-六亞甲基二胺、1，5-戊二醇、1，3-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二醇；1，3-環(huán)己烷二甲醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、N-甲基乙醇胺、N-甲基異丙胺、4-氨基環(huán)己醇、1，2- 二氨基乙烷(1，2-diaminotheane)、l, 3-二氨基丙烷、己基亞甲基二胺、亞甲基雙(氨基環(huán)己烷)、異佛爾酮二胺、1，3-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、1，4-雙(氨基甲基)環(huán)己燒、二亞乙基二胺、3，5- 二乙基甲苯_2，4- 二胺和3，5- 二乙基甲苯_2，6- 二胺、及其混合物或共混物。合適的伯胺包括例如二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)(如得自AlbermarleCorporation 的 Ethacure300)、二乙基甲苯二胺(DETDA)(如得自 Albemarle 的EthacurelOO(3，5- 二乙基甲苯-2，4- 二胺和3，5- 二乙基甲苯-2，6- 二胺的混合物))、異佛爾酮二胺(IPDA)、和二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)。
[0033]反應(yīng)體系可以進(jìn)一步地包含一種或多種催化劑組分(d)。催化劑通常以小量使用，例如，所用的各催化劑是總反應(yīng)體系的0.0015wt.%至5wt.%。用量取決于催化劑或催化劑的混合物、及多元醇和異氰酸酯的反應(yīng)性、和本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它因素。
[0034]然而，可以使用任何合適的催化劑。已知廣泛多種的用于催化多元醇反應(yīng)的材料，這包括基于胺的催化劑和基于錫的催化劑。優(yōu)選的催化劑包括叔胺催化劑和有機(jī)錫催化劑。商業(yè)可得的叔胺催化劑的實(shí)例包括:三甲基胺、三乙基胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N，N-二甲基芐胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基氨基乙基、N，N，N’，N’-四甲基-1，4-丁二胺、N，N- 二甲基哌嗪、1，4-重氮二環(huán)-2，2，2-辛烷、雙(二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺和二甲基烷基胺(其中烷基含有4至18個(gè)碳原子)。常常使用這些叔胺催化劑的混合物。
[0035]商業(yè)可得的胺催化劑的實(shí)例包括NIAXtmAI和NIAX?A99(雙(二甲基氨基乙基)醚在丙二醇中，得自 Momentive Performance Materials)、NIAX?B9(N, N-二甲基哌嗪和 N_N_二甲基十六烷基胺在聚環(huán)氧烷烴多兀醇中，得自Momentive Performance Materials)、DABCO? 8264 (雙(二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺和二甲基羥乙胺的混合物在一縮二丙二醇中，得自 AirProducts and Chemicals)、DABCO 33LV? (三亞乙基二胺在一縮二丙二醇中，得自 Air Products and Chemicals)、DABCO⑧丨化-11 (在一縮二丙二醇中的 70% 雙-二甲基氨基乙基醚溶液，得自 Air Products and Chemicals, Inc)、NIAX?A-400(專(zhuān)利的在水中的叔胺/羧酸鹽和雙(2- 二甲基氨基乙基)醚、以及專(zhuān)利羥基化合物，得自Momentive Performance Materials) ；NIAX?A-300 (專(zhuān)利的在水中的叔胺/羧酸鹽和三亞乙基二胺，得自 Momentive Performance Materials) ；POLYCAl'? 58 (專(zhuān)利胺催化劑，得自 Air Products and Chemicals)、POLYCAT? 5 (五甲基二亞乙基三胺，得自 AirProducts and Chemicals)、POLYCAT? H (N, N_ 二甲基環(huán)己基胺，得自 Air Productsand Chemicals)和 POLYCAT? 41(專(zhuān)利胺催化劑，得自 Air Products and Chemicals)。
[0036]有機(jī)錫催化劑的實(shí)例是四氯化錫、氯化亞錫、辛酸亞錫、油酸亞錫、二月桂酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫、式為SnRn (OR) 4_n的其它有機(jī)錫化合物(其中R是烷基或芳基，且n是0-2)等。如果確實(shí)使用，有機(jī)錫催化劑通常與一種或多種叔胺催化劑聯(lián)合使用。商業(yè)可得的有用的有機(jī)錫催化劑包括KOSMOS? 29催化劑(得自Evonik AG的辛酸亞錫)、DABCO? T-9和T-95催化劑(都為辛酸亞錫組合物，得自Air Products andChemicals)。
[0037]在反應(yīng)體系中任選地使用添加劑，如表面活性劑、防靜電劑、增塑劑、填料、阻燃劑、顏料、穩(wěn)定劑如抗氧化劑、抑制真菌的物質(zhì)和抑制細(xì)菌的物質(zhì)等。
[0038]已知聚醚多元醇易于在高溫?zé)嵫趸到?。在氧或可以生成自由基的任何其它物?lèi)的存在下醚鍵易于降解。通常認(rèn)為聚酯由于其主鏈中的極性酯連接基從而對(duì)烴穩(wěn)定。然而，聚酯連接基易于由存在于烴中的添加劑所降解，尤其是具有可以水解聚酯連接基的羥基連接基的添加劑。聚碳酸酯連接基由于其主鏈的性質(zhì)比聚酯更穩(wěn)定，且在高溫性能更好。例如，本發(fā)明的實(shí)施方式可以在達(dá)到至少100°c UlO0C > 120 0C、121°C、130 °C、140°C、或150°C的溫度不分解。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式在這些溫度可以顯示出小于5%、10%、15%、或20%的拉伸強(qiáng)度損失。
[0039]本發(fā)明的實(shí)施方式適合于如下所述的應(yīng)用:在所述應(yīng)用中，優(yōu)選當(dāng)耐烴的制品以耐烴的導(dǎo)管、容器、密封件、傳動(dòng)帶、襯墊、涂層、輥?zhàn)雍蜋C(jī)器部件等的形式使用時(shí)，耐烴的制品暴露于烴中。導(dǎo)管包括例如，管道(pipes)、軟管(hoses)、管材(tubing)、汽油管線(gasoline lines)等。容器包括例如，罐(tanks)、瓶(bottles)、燒瓶(flasks)、盤(pán)(pans)等。傳動(dòng)帶包括，例如，將能量從諸如發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪等的能量源轉(zhuǎn)移至其它移動(dòng)設(shè)備(如風(fēng)扇(fans)、發(fā)動(dòng)機(jī)的其它部件等)的帶，如汽車(chē)帶、卡車(chē)帶、泵帶等以及用于運(yùn)輸?shù)膸?如傳送帶等)。密封件包括，例如，墊圈；起粘合功用的粘合性密封件，如烴過(guò)濾器密封件，包括燃料過(guò)濾器端蓋；管道密封件；建筑用粘合性密封件等；填充空隙的密封件，如建筑密封件、門(mén)密封件、窗密封件、板墻密封件等；0形環(huán)等；和分隔其它制品且減少所述制品之間空隙的任何聚氨酯制品。襯墊包括，例如，導(dǎo)管襯墊、容器襯墊等，如軟管襯墊、管道襯墊、管材襯墊、罐襯墊、瓶襯墊、鍋襯墊、盤(pán)襯墊等。涂層包括，例如，在任何物體上的表面包覆物和其它涂層，優(yōu)選在可以與烴接觸或在烴中浸潰的物體上，如導(dǎo)管、容器、輥?zhàn)印C(jī)器部件等。機(jī)器部件包括齒輪、如油田設(shè)備、井下設(shè)備的此類(lèi)設(shè)備的部件、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、泵部件(尤其是用于石油和石油產(chǎn)品的泵的部件)等。輥?zhàn)影徔椵佔(zhàn)印⒂∷⑤佔(zhàn)?、造紙軋輥、金屬加工輥?zhàn)拥萶
[0040]示例性的一類(lèi)特殊用途的密封件是用于烴過(guò)濾器的過(guò)濾器端蓋。過(guò)濾器端蓋是在烴過(guò)濾器的一個(gè)或多個(gè)末端處的物體。有利地，過(guò)濾器端蓋安裝在過(guò)濾器與過(guò)濾器的外殼之間。優(yōu)選地，過(guò)濾器端蓋還限制了烴的流動(dòng)，以使得它通過(guò)過(guò)濾器。適當(dāng)過(guò)濾的烴包括石油產(chǎn)品(如燃料、原料等)、潤(rùn)滑劑(如油等)和其它烴類(lèi)材料(如溶劑、清潔液等)。具有兩個(gè)端蓋的過(guò)濾器的一種典型構(gòu)造示于圖1中。在圖1中，有圓柱狀過(guò)濾器12，其具有第一端蓋11和第二端蓋13。如圖所示，過(guò)濾器12是圓柱狀折疊紙質(zhì)過(guò)濾器。過(guò)濾器的其它構(gòu)造(例如通常是管狀的，但具有任意的截面，如方形、矩形、三角形或其它多邊形截面)是合適的。該材料還可以是適合于保留不需要的物質(zhì)和允許期望的烴通過(guò)的任何有孔材料。這類(lèi)材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。盡管過(guò)濾器不需一定為褶狀，但是通常優(yōu)選如褶狀、折疊或扭曲的構(gòu)造，其容許烴暴露于比其它可行構(gòu)造更大的表面積中。優(yōu)選地將各端蓋模塑到過(guò)濾器12的末端。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將這類(lèi)端蓋模塑在過(guò)濾器上，而無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。有利地，在形成端蓋的制劑完全硬化之前，優(yōu)選在將制劑引入模具之前，將過(guò)濾器引入用于端蓋的模具中。
[0041]如圖2中所示，端蓋11通常是圓盤(pán)形，其具有通常通過(guò)中心的孔15。端蓋還具有外表面14。在所述實(shí)施方式中，第二端蓋13具有沒(méi)有孔的圓盤(pán)形。端蓋11和13優(yōu)選地倚靠過(guò)濾器12安裝，使得在孔15處進(jìn)入的烴必須流過(guò)過(guò)濾器12。優(yōu)選地在過(guò)濾器周?chē)型鈿ぁ．?dāng)有外殼時(shí)，其將包括讓烴進(jìn)入的裝置，以使得進(jìn)入的烴流穿過(guò)孔15，然后穿過(guò)過(guò)濾器12，從而成為過(guò)濾的烴。外殼優(yōu)選地包括限制過(guò)濾的烴的裝置，以使得所述烴不與進(jìn)入的烴混合。外殼還優(yōu)選地包括引導(dǎo)來(lái)自過(guò)濾器的過(guò)濾的烴的裝置。
[0042]圖3表示根據(jù)本申請(qǐng)所述的實(shí)施方式的襯墊30的一種實(shí)施方式的透視圖。襯墊30通常是矩形的，且它是示例性的本發(fā)明的密封件。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成本發(fā)明的密封件，無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選這些密封件是鑄塑的或模塑的。[0043]圖4表示根據(jù)本申請(qǐng)所述的實(shí)施方式的帶襯墊滑槽40的一種實(shí)施方式的剖面透視圖?；?0具有結(jié)構(gòu)元件41，其呈適合于引導(dǎo)材料的曲線形狀。結(jié)構(gòu)元件41適當(dāng)?shù)赜扇魏尾牧现瞥?，?yōu)選足夠強(qiáng)以保持結(jié)構(gòu)形狀和完整性且支撐滑槽和所引導(dǎo)材料的重量的一種材料，如金屬或塑料。滑槽40另外地具有襯墊42，其根據(jù)本申請(qǐng)所述的實(shí)施方式適當(dāng)?shù)匦纬?。襯墊42優(yōu)選地粘附于結(jié)構(gòu)元件41。襯墊42是示例性的本發(fā)明的襯墊。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成用于導(dǎo)管、容器和類(lèi)似制品的襯墊，無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。
[0044]圖5表示輥?zhàn)?0的一種實(shí)施方式的透視圖，其具有軸51、內(nèi)部柱體52和外部部分53。軸51和內(nèi)部柱體52由適合于保持結(jié)構(gòu)完整性和功能的任何材料適當(dāng)?shù)匦纬傻玫?。這類(lèi)材料包括金屬、塑料等。外部部分53和任選的軸51和/或內(nèi)部柱體52由本申請(qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體適當(dāng)?shù)匦纬傻玫?。輥?zhàn)?0是示例性的本發(fā)明的輥?zhàn)?。有利地，輥?zhàn)泳哂谐洚?dāng)內(nèi)部柱體52和外部部分53的組合功能的一個(gè)元件，所述元件由本發(fā)明的聚氨酯聚合物形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成本發(fā)明的輥?zhàn)樱瑹o(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選地，輥?zhàn)邮氰T塑的或模塑的。適當(dāng)?shù)?，由圖5中53所不的外部部分可以包覆在由圖5中52表不的內(nèi)部柱體上。
[0045]圖6表示傳動(dòng)帶60的一種實(shí)施方式的透視圖。傳動(dòng)帶60適當(dāng)?shù)貫樗镜沫h(huán)狀或可以具有適合用作帶的其它構(gòu)造，如比所示形狀更橢圓的形狀。該帶適當(dāng)?shù)赜杀旧暾?qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成本發(fā)明的帶，無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選地，帶是鑄塑的或模塑的。
[0046]圖7表示齒輪70的透視圖，其適當(dāng)?shù)赜杀旧暾?qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體形成。優(yōu)選地，齒輪是鑄塑的或模塑的。
[0047]圖8表示了齒輪80的一種實(shí)施方式的透視圖，其具有內(nèi)層81和外層82。將齒輪80部分地剖開(kāi)，其顯示了在剖面84中的作為金屬的層82的組成和顯示了作為塑料的外層83的組成。外層82適當(dāng)?shù)赜杀旧暾?qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體形成。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，內(nèi)層適當(dāng)?shù)赜扇缇哂羞m合于齒輪功能的足夠強(qiáng)度、硬度和耐磨性的任何材料如金屬或塑料形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成本發(fā)明的齒輪，無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。當(dāng)有齒輪的內(nèi)層和外層時(shí)，齒輪優(yōu)選地通過(guò)壓塑或擠出形成。
[0048]圖9表示導(dǎo)管90的一種實(shí)施方式的透視圖，其適當(dāng)?shù)赜杀旧暾?qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體形成。
[0049]圖10表示容器100的透視圖，其適當(dāng)?shù)赜杀旧暾?qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠形成本發(fā)明的導(dǎo)管和容器，無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選地，導(dǎo)管和容器是鑄塑的或模塑的。
[0050]本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，本申請(qǐng)所述的耐烴性聚碳酸酯彈性體尤其適合于其它應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中使聚合物暴露于烴或類(lèi)似地使常遇到的聚氨酯溶脹的其它材料中。
[0051]實(shí)施例
[0052]本申請(qǐng)所述的實(shí)施方式的目的和優(yōu)勢(shì)由下列實(shí)施例進(jìn)一步地進(jìn)行說(shuō)明。在這些實(shí)施例中所述的具體材料及其用量、以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)用于限制本申請(qǐng)所述的實(shí)施方式。如無(wú)另外規(guī)定，所有的百分?jǐn)?shù)、份數(shù)和比例均是基于重量的。對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行數(shù)字編號(hào)，而對(duì)不是本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)比樣品按字母順序標(biāo)明。[0053]實(shí)施例中的使用的原料的說(shuō)明如下。
[0054]多元醇A是具有約2，000的平均分子量的聚碳酸酯多元醇，其作為P0LY-ra?220碳酸酯二元醇商業(yè)地得自Arch Chemicals, Inc.。
[0055]多元醇B是聚酯多元醇，它是甘油、一縮二乙二醇和脂肪酸的共聚物，該聚酯多元醇具有2.9的平均官能度和74的羥值，其作為STEPANP0L?AA60商業(yè)地得自the StepanCompany。
[0056]多元醇C是具有約2，000的數(shù)均分子量和60的羥值的醚多元醇(聚(四)亞甲基)二醇(PTMEG))，其作為 TERATHANE? 2000 商業(yè)地得自 INVISTA?。
[0057]擴(kuò)鏈劑是1，4-丁二醇,其商業(yè)地得自 Sigma-Aldrich Company。
[0058]胺催化劑是中等活性的三聚反應(yīng)催化劑，其作為POLYCAT? 41商業(yè)地得自AirProducts and Chemicals。
[0059]異氰酸酯是具有2.7的官能度的聚合的MDI (PMDI)，其作為PAPI?27商業(yè)地得自The Dow Chemical Company。
[0060]實(shí)施例1和對(duì)比樣品A和B:
[0061]實(shí)施例1和對(duì)比樣品A和B是使用表1中所述的制劑制備的過(guò)濾器端蓋。對(duì)于實(shí)施例1，將一定用量和類(lèi)型的聚碳酸酯多元醇、擴(kuò)鏈劑和胺催化劑在60°C使用FlackTekSpeed?混合機(jī)以2，350rpm混合20秒。將異氰酸酯組分加入混合物，且將最終混合物以2，350rpm混合20秒。將材料倒入模具中，手動(dòng)放入折疊紙質(zhì)過(guò)濾器。在脫模前，使彈性體固化2分鐘。在任何進(jìn)一步的測(cè)試之前，于室溫完全地固化模塑的過(guò)濾器端蓋，歷時(shí)24小時(shí)。還采用制劑制備了測(cè)試樣片用于拉伸測(cè)試。通過(guò)將制劑倒在TEFLON?聚合物涂覆的鋁板之間并在50°C于20，OOOpsi壓塑30分鐘，來(lái)制備測(cè)試樣片。將樣片在80°C固化過(guò)夜，隨后將其用于進(jìn)一步的測(cè)試。樣品A和樣品B各自使用類(lèi)似的方法制備。
[0062]在由樣片沖孔的微拉伸試條樣品上得到彈性體的拉伸性質(zhì)。試條樣品具有狗骨形狀(dogbone shaped),具有0.815英寸的寬度和0.827英寸的長(zhǎng)度。使用得自Alphatechnologies的Monsanto Tensometer測(cè)定拉伸性質(zhì)。通過(guò)空氣作用夾住狗骨，并以5英寸/分鐘的應(yīng)變率進(jìn)行提拉。
[0063]將過(guò)濾器端蓋和狗骨于121°C在2號(hào)柴油機(jī)燃料中暴露500小時(shí)。移去過(guò)濾器端蓋，且對(duì)于可見(jiàn)的降解進(jìn)行視覺(jué)檢查。僅基于PC多元醇的彈性體過(guò)濾器端蓋(實(shí)施例1)通過(guò)了測(cè)試。基于聚醚制劑的過(guò)濾器端蓋(樣品B)完全降解，且基于聚酯制劑的過(guò)濾器端蓋(樣品A)顯示出明顯的溶脹。
[0064]比較老化前后狗骨的拉伸性質(zhì)。數(shù)據(jù)示于下列表1I中。聚醚樣品在本研究中不可得。具有約2,000的數(shù)均分子量的PTMEG得自INVISTA?，將其用作醚替代物。如果暴露后的拉伸強(qiáng)度的下降小于20%，則將樣品標(biāo)記為通過(guò)。表1I清楚地顯示出酯和醚二者都沒(méi)有通過(guò)測(cè)試。令人驚訝地，PC在本測(cè)試中表現(xiàn)地格外優(yōu)異。
[0065]圖11表示了描述在高溫碳裂化測(cè)試中彈性體樣品的拉伸強(qiáng)度保留率的圖。y軸表示％原始拉伸強(qiáng)度，且X軸描述了下列實(shí)施例#1 (⑶220)、對(duì)比樣品A (AA60)和對(duì)比樣品B (PTMEG)的實(shí)施例/樣品編號(hào)?；赑C的彈性體在高溫碳裂化測(cè)試中的性能優(yōu)于基于酯的彈性體。[0066]表1.過(guò)濾器端蓋制劑
[0067]
【權(quán)利要求】
1.含有耐烴性聚碳酸酯彈性體的制品，其由包含下列物質(zhì)的反應(yīng)混合物制備得到: Ca) 一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇，其包含源自具有2個(gè)至20個(gè)碳原子的一種或多種烷烴二醇的重復(fù)單元，且數(shù)均分子量是500至3，000 ;和 (b)—種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分，其中所述制品選自過(guò)濾器端蓋、導(dǎo)管、容器、密封件、傳動(dòng)帶、襯墊、涂層、輥?zhàn)雍蜋C(jī)器部件。
2.權(quán)利要求1的制品，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)一步地包含: (C) 一種或多種擴(kuò)鏈劑。
3.權(quán)利要求1或2的制品，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)一步地包含: (d) —種或多種胺催化劑。
4.權(quán)利要求1-3的制品，其中所述一種或多種烷烴二醇選自1,6-己二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇和它們的組合。
5.權(quán)利要求1-4的制品，其中所述一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分選自聚合的多異氰酸酯、芳族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯和脂族異氰酸酯。
6.權(quán)利要求1-5的制品，其中所述一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分是含有二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。
7.權(quán)利要求1-6的制品，其中所述制品在至多121°C的溫度不分解，且其拉伸強(qiáng)度損失小于20%。
8.權(quán)利要求1-7的制品，其中所述制品是過(guò)濾器端蓋。
9.權(quán)利要求1-8的制品，其中所述反應(yīng)混合物包含: 約40wt%至約90wt%的所述一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇,基于(a)和(b)的總重量;和 約15wt%至約50wt%的所述一種或多種有機(jī)多異氰酸酯組分,基于(a)和(b)的總重量。
10.權(quán)利要求1-8的制品，其中所述反應(yīng)混合物包含: 約40wt%至約90wt%的所述一種或多種雙官能的聚碳酸酯多元醇,基于(a)和(b)的總重量;和 約15wt%至約50被％的含有二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的聚亞甲基聚苯基異氰酸酯，基于(a)和(b)的總重量。
11.權(quán)利要求2-10的制品，其中所述一種或多種擴(kuò)鏈劑選自乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、丙二醇、一縮二丙二醇、二縮三丙二醇、1，4-丁二醇、和二乙基甲苯二胺。
【文檔編號(hào)】C08G18/44GK103492445SQ201280018344
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月15日
【發(fā)明者】H.辛格, M.J.巴恩斯, W.H.希思, A.辛格 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司