RU2782601C1 - Polyurethane resin composition based on benzoxazine - Google Patents
Polyurethane resin composition based on benzoxazine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782601C1 RU2782601C1 RU2021116501A RU2021116501A RU2782601C1 RU 2782601 C1 RU2782601 C1 RU 2782601C1 RU 2021116501 A RU2021116501 A RU 2021116501A RU 2021116501 A RU2021116501 A RU 2021116501A RU 2782601 C1 RU2782601 C1 RU 2782601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- isocyanate
- polyfunctional
- benzoxazine
- resin composition
- Prior art date
Links
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2H-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 title description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 55
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 55
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O Chemical compound [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920002803 Thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims abstract description 7
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229940106691 bisphenol A Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 16
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 9
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000006261 foam material Substances 0.000 abstract 2
- 150000005130 benzoxazines Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- -1 allophonate groups Chemical group 0.000 description 20
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 231100000716 Acceptable daily intake Toxicity 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 7
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 7
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 1,4-Butanediol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N Diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 6
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 125000004191 (C1-C6) alkoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 4
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M Potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 4
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 1,6-Hexanediol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N Dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N Dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 3
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 description 3
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- FTZIYXDGQLQLOK-UHFFFAOYSA-N 2H-1,2-benzoxazine;ethyl carbamate Chemical compound CCOC(N)=O.C1=CC=C2C=CNOC2=C1 FTZIYXDGQLQLOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N DABCO Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N Decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N Hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 2
- 229920001228 Polyisocyanate Polymers 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 2
- HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethane Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)C1=CC=C(O)C=C1 HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZTNJGMFHJYGMDR-UHFFFAOYSA-N 1,2-diisocyanatoethane Chemical compound O=C=NCCN=C=O ZTNJGMFHJYGMDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940008841 1,6-hexamethylene diisocyanate Drugs 0.000 description 1
- WTFAGPBUAGFMQX-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[2-(2-aminopropoxy)propoxy]propoxy]propan-2-amine Chemical compound CC(N)COCC(C)OCC(C)OCC(C)N WTFAGPBUAGFMQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFCUXTGIVGMUKC-UHFFFAOYSA-N 1-[3-(dimethylamino)propyl-(2-hydroxypropyl)amino]propan-2-ol Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCCN(C)C FFCUXTGIVGMUKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropane-1,3-diol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYYDNXCYDWWSPS-UHFFFAOYSA-N 2-(2,2,2-trichloroethyl)oxirane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)CC1CO1 CYYDNXCYDWWSPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-N,N-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCUPDIHWMQEDPR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl-methylamino]ethanol Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)CCO NCUPDIHWMQEDPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004200 2-methoxyethyl group Chemical group [H]C([H])([H])OC([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dihydroxypropoxy)propane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006201 3-phenylpropyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Biphenol Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=C(O)C=C1 VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N 4,4'-cyclohexane-1,1-diyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)CCCCC1 SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N 4-[1-(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethyl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C=1C=CC(O)=CC=1)(C)C1=CC=CC=C1 VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEZWFBJCEWZGHX-UHFFFAOYSA-N 4-isocyanato-N-(oxomethylidene)benzenesulfonamide Chemical class O=C=NC1=CC=C(S(=O)(=O)N=C=O)C=C1 CEZWFBJCEWZGHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N Bis(4-hydroxyphenyl)methane Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol S Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N Cyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N Diphenyl carbonate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC(=O)OC1=CC=CC=C1 ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMEDXOLNCUSCGS-UHFFFAOYSA-N Droperidol Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1C(=O)CCCN1CC=C(N2C(NC3=CC=CC=C32)=O)CC1 RMEDXOLNCUSCGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N Isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940117969 NEOPENTYL GLYCOL Drugs 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N Phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M Potassium 2-ethylhexanoate Chemical compound [K+].CCCCC(CC)C([O-])=O ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N Triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBCQWBIHWUTOEQ-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O.[N-]=C=O.C12CCC(CC1)C2 Chemical class [N-]=C=O.[N-]=C=O.C12CCC(CC1)C2 LBCQWBIHWUTOEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical group NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N butylene glycol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000828 canola oil Substances 0.000 description 1
- 235000019519 canola oil Nutrition 0.000 description 1
- VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N carbodiimide group Chemical group N=C=N VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004177 carbon cycle Methods 0.000 description 1
- 150000004651 carbonic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002666 chemical blowing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001990 dicarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate Chemical compound C1CC(N=C=O)CCC1CC1CCC(N=C=O)CC1 KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000005313 fatty acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N loperamide hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C(=O)N(C)C)CCN(CC1)CCC1(O)C1=CC=C(Cl)C=C1 PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002960 margaryl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 235000019865 palm kernel oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 125000002958 pentadecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000162 poly(ureaurethane) Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010909 process residue Substances 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002889 tridecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002948 undecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ FIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Данное изобретение в общем случае относится к композициям полиуретановых смол на бензоксазиновой основе, а, говоря более конкретно, к композициям полиуретановых смол на бензоксазиновой основе, используемым в пенополиуретанах. This invention generally relates to benzoxazine-based polyurethane resin compositions, and more particularly to benzoxazine-based polyurethane resin compositions used in polyurethane foams.
ИНФОРМАЦИЯ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ BACKGROUND INFORMATION
Смесь из полиуретана (PU) и бензоксазина уже известна на современном уровне техники. A mixture of polyurethane (PU) and benzoxazine is already known in the state of the art.
В публикации CN103254451 раскрывается смола на основе смеси из бензоксазина и полиуретана. Но полиуретан используют в качестве добавок, добавляемых к системе бензоксазиновой смолы. Publication CN103254451 discloses a resin based on a mixture of benzoxazine and polyurethane. But polyurethane is used as additives added to the benzoxazine resin system.
В публикации CN102838718 раскрывается использование полиуретана для улучшения эксплуатационных характеристик теплостойкости бензоксазиновой смолы. Publication CN102838718 discloses the use of polyurethane to improve the heat resistance performance of benzoxazine resin.
В публикации Enhanced Film Forming Ability of Benzoxazine-Urethane Hybrid Polymer Network by Sequential Cure Method, R. Sarawut, et al., Journal of Applied Polymer Science (2014) раскрывается использование бензоксазин-уретанового гибридного полимера в способе нанесения покрытия или отливки пленки. Полиол, использованный в таких композициях, является очень специфическим и имеет очень высокую молекулярную массу. Enhanced Film Forming Ability of Benzoxazine-Urethane Hybrid Polymer Network by Sequential Cure Method, R. Sarawut, et al., Journal of Applied Polymer Science (2014) discloses the use of a benzoxazine-urethane hybrid polymer in a film coating or casting process. The polyol used in such compositions is very specific and has a very high molecular weight.
Однако известные решения неспособны обеспечить получение композиции PU-смолы, характеризующейся высокой температурой стеклования и улучшенной стойкостью к воспламеняемости. However, the known solutions are unable to provide a PU resin composition having a high glass transition temperature and improved flammability resistance.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
Как это теперь к удивлению было установлено, разрешения вышеупомянутой проблемы касаются композиции и способы настоящего раскрытия изобретения. Преимущества настоящего раскрытия изобретения могут включать: (1) высокую температуру стеклования (Tg); (2) улучшенную стойкость к воспламеняемости; и (3) отсутствие какого-либо очевидного воздействия на механические свойства пеноматериала. As it has now surprisingly been found, the solutions to the above problem relate to the compositions and methods of the present disclosure. Advantages of the present disclosure may include: (1) high glass transition temperature (Tg); (2) improved resistance to flammability; and (3) no apparent effect on the mechanical properties of the foam.
Настоящее раскрытие изобретения занимается композициями, характеризующимися улучшенной стойкостью к воспламеняемости, и способами приготовления данных композиций. В одном варианте осуществления в раскрытии изобретения предлагается композиция смолы, содержащая: (а) полифункциональный изоцианат; (b) реакционно-способную по отношению к изоцианату композицию, содержащую (b1) полифункциональный полиол и композицию катализатора; и/или (b2) полифункциональный амин; и (с) бензоксазиновый компонент, растворенный в композиции смолы; где молекулярная масса полифункционального полиола составляет величину в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 800, предпочтительно от приблизительно 200 до приблизительно 700; часть бензоксазинового компонента (с) при выражении через уровень массового процентного содержания от количества компонентов (b) и (с) находится в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 60, предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 50. The present disclosure is concerned with compositions having improved flammability resistance and methods for preparing these compositions. In one embodiment, the disclosure provides a resin composition comprising: (a) a polyfunctional isocyanate; (b) an isocyanate-reactive composition comprising (b1) a polyfunctional polyol and a catalyst composition; and/or (b2) a polyfunctional amine; and (c) a benzoxazine component dissolved in the resin composition; where the molecular weight of polyfunctional polyol is a value in the range from about 100 to about 800, preferably from about 200 to about 700; the portion of the benzoxazine component (c), when expressed as a percentage by weight of components (b) and (c), ranges from about 25 to about 60, preferably from about 30 to about 50.
В еще одном варианте осуществления в настоящем раскрытии изобретения предлагается способ изготовления композиций смол. In yet another embodiment, the present disclosure provides a method for making resin compositions.
В еще одном другом варианте осуществления в настоящем раскрытии изобретения предлагается способ использования композиций смол для формирования продукта в виде жесткого пеноматериала. In yet another embodiment, the present disclosure provides a method of using resin compositions to form a rigid foam product.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Для случая появления такового в настоящем документе термин «содержащий» и его производные не предполагают исключения присутствия любых дополнительных компонента, стадии или методики вне зависимости от того, будут или нет они раскрыты в настоящем документе. Во избежание каких-либо сомнений все композиции, заявленные в настоящем документе при использовании термина «содержащий», могут включать любые дополнительные добавку, вспомогательное вещество или соединение, если только не будет утверждаться обратного. В противоположность этому, термин «по существу состоящий из» для случая появления такового в настоящем документе исключает из объема любого последующего перечисления любые другие компонент, стадию или методику за исключением тех из них, которые не являются существенными для реализуемости, и термин «состоящий из» для случая его использования исключает любые компонент, стадию или методику, конкретно не очерченные или не перечисленные. Термин «или», если только не утверждается другого, будет относиться к перечисленным элементам индивидуально, а также в любой комбинации.To the extent that it appears herein, the term "comprising" and its derivatives are not intended to exclude the presence of any additional component, step, or technique, whether or not disclosed herein. For the avoidance of doubt, all compositions claimed herein when using the term "comprising" may include any additional additive, excipient or compound, unless otherwise stated. In contrast, the term "substantially consisting of" when it appears herein excludes from the scope of any subsequent listing any other component, step, or procedure except those that are not essential to feasibility, and the term "consisting of" for its use excludes any component, step or procedure not specifically outlined or listed. The term "or", unless otherwise stated, will refer to the listed elements individually as well as in any combination.
Термины «один» и «некий» используются в настоящем документе для отнесения к одному или более, чем одному (то есть, по меньшей мере, одному) грамматическому дополнению данного термина. В порядке примера термин «одна смола» обозначает одну смолу или более, чем одну смолу. The terms "one" and "some" are used herein to refer to one or more than one (ie, at least one) grammatical complement of a given term. By way of example, the term "one resin" means one resin or more than one resin.
Фразы «в одном варианте осуществления», «в соответствии с одним вариантом осуществления» и тому подобное в общем случае обозначают то, что конкретные признак, структура или характеристика, следующие за фразой, включаются в, по меньшей мере, один вариант осуществления настоящего изобретения и могут быть включены в более, чем один вариант осуществления настоящего изобретения. Важным является то, что такие фразы необязательно касаются одного и того же варианта осуществления.The phrases "in one embodiment," "in accordance with one embodiment," and the like generally mean that a particular feature, structure, or characteristic following the phrase is included in at least one embodiment of the present invention, and may be included in more than one embodiment of the present invention. It is important that such phrases do not necessarily refer to the same embodiment.
В случае утверждения в описании изобретения того, что компонент или признак «может», «способен», «был бы способен» или «мог бы» быть включенным или иметь характеристику, данные конкретные компонент или признак необязательно будут включенными или иметь данную характеристику. If the specification states that a component or feature "may", "capable", "would be able", or "could" be included or have a feature, that particular component or feature will not necessarily be included or have that feature.
В настоящем раскрытии изобретения в общем случае предлагается композиция смолы, содержащая: (а) полифункциональный изоцианат; (b) реакционно-способную по отношению к изоцианату композицию, содержащую (b1) полифункциональный полиол и композицию катализатора; и/или (b2) полифункциональный амин; и (с) бензоксазиновый компонент, растворенный в композиции смолы; где молекулярная масса полифункционального полиола составляет величину в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 800, предпочтительно от приблизительно 200 до приблизительно 700; часть бензоксазинового компонента (с) при выражении через уровень массового процентного содержания от количества компонентов (b) и (с) находится в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 60, предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 50.The present disclosure generally provides a resin composition comprising: (a) a polyfunctional isocyanate; (b) an isocyanate-reactive composition comprising (b1) a polyfunctional polyol and a catalyst composition; and/or (b2) a polyfunctional amine; and (c) a benzoxazine component dissolved in the resin composition; where the molecular weight of polyfunctional polyol is a value in the range from about 100 to about 800, preferably from about 200 to about 700; the portion of the benzoxazine component (c), when expressed as a percentage by weight of components (b) and (c), ranges from about 25 to about 60, preferably from about 30 to about 50.
В соответствии с одним вариантом осуществления, полифункциональный изоцианат включает соответствующие соединения, описывающиеся формулой Q(NCO)n, где n представляет собой число в диапазоне 2-5, предпочтительно 2-3, а Q представляет собой алифатическую углеводородную группу, содержащую 2-18 атомов углерода, циклоалифатическую углеводородную группу, содержащую 5-10 атомов углерода, аралифатическую углеводородную группу, содержащую 8-13 атомов углерода, или ароматическую углеводородную группу, содержащую 6-15 атомов углерода, где в общем случае предпочитаются ароматические углеводородные группы.In accordance with one embodiment, the polyfunctional isocyanate includes the corresponding compounds described by the formula Q(NCO) n where n is a number in the range of 2-5, preferably 2-3, and Q is an aliphatic hydrocarbon group containing 2-18 atoms carbon, a cycloaliphatic hydrocarbon group containing 5-10 carbon atoms, an araliphatic hydrocarbon group containing 8-13 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group containing 6-15 carbon atoms, where aromatic hydrocarbon groups are generally preferred.
Примеры полифункциональных изоцианатов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: этилендиизоцианат; 1,4-тетраметилендиизоцианат; 1,6-гексаметилендиизоцианат; 1,12-додекандиизоцианат; циклобутан-1,3-диизоцианат; циклогексан-1,3- и -1,4-диизоцианат и смеси из данных изомеров; изофорондиизоцианат; 2,4- и 2,6-гексагидротолуолдиизоцианат и смеси из данных изомеров; дициклогексилметан-4,4’-диизоцианат (гидрированное соединение MDI или HMDI); 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат; 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианат и смеси из данных изомеров (TDI); дифенилметан-2,4’- и/или -4,4’-диизоцианат (MDI); нафтилен-1,5-диизоцианат; трифенилметан-4,4’,4’’-триизоцианат; полифенилполиметиленполиизоцианаты, относящиеся к типу, который может быть получен в результате конденсирования анилина с формальдегидом со следующим далее фосгенированием, (полимерное соединение MDI); норборнандиизоцианаты; м- и п-изоцианатофенилсульфонилизоцианаты; перхлорированные арилполиизоцианаты; модифицированные полифункциональные изоцианаты, содержащие карбодиимидные группы, уретановые группы, аллофонатные группы, изоциануратные группы, мочевинные группы или биуретовые группы; полифункциональные изоцианаты, поученные в результате проведения реакций теломеризации; полифункциональные изоцианаты, содержащие сложноэфирные группы; и полифункциональные изоцианаты, содержащие полимерные жирнокислотные группы. Как это должно быть понятно для специалистов в соответствующей области техники, также возможным является использование и смесей из полифункциональных изоцианатов, описанных выше, предпочтительно при использовании смеси из полимерных соединений MDI, смеси из изомеров MDI и смеси из TDI. В еще одном варианте осуществления в качестве одного альтернативного варианта для MDI или TDI также могут быть использованы и форполимеры MDI или TDI. Форполимеры MDI или TDI приготавливают в результате проведения реакции между избытком вышеупомянутых полифункциональных изоцианатов (таких как MDI или TDI) и полифункциональным полиолом. Форполимер предпочтительно характеризуется числом NCO в диапазоне 20-35% (мас.). Способы синтеза форполимеров MDI или TDI на современном уровне техники известны (смотрите, например, публикацию Polyurethanes Handbook 2nd edition, G. Oertel, 1994). Examples of polyfunctional isocyanates include, but are not limited to, ethylene diisocyanate; 1,4-tetramethylene diisocyanate; 1,6-hexamethylene diisocyanate; 1,12-dodecane diisocyanate; cyclobutane-1,3-diisocyanate; cyclohexane-1,3- and -1,4-diisocyanate and mixtures of these isomers; isophorone diisocyanate; 2,4- and 2,6-hexahydrotoluene diisocyanate and mixtures of these isomers; dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated compound MDI or HMDI); 1,3- and 1,4-phenylene diisocyanate; 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate and mixtures of these isomers (TDI); diphenylmethane-2,4'- and/or -4,4'-diisocyanate (MDI); naphthylene-1,5-diisocyanate; triphenylmethane-4,4',4''-triisocyanate; polyphenylpolymethylenepolyisocyanates of the type which can be obtained by condensing aniline with formaldehyde followed by phosgenation (MDI polymer compound); norbornane diisocyanates; m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanates; perchlorinated aryl polyisocyanates; modified polyfunctional isocyanates containing carbodiimide groups, urethane groups, allophonate groups, isocyanurate groups, urea groups or biuret groups; polyfunctional isocyanates obtained as a result of telomerization reactions; polyfunctional isocyanates containing ester groups; and polyfunctional isocyanates containing polymeric fatty acid groups. As will be understood by those skilled in the art, it is also possible to use mixtures of the polyfunctional isocyanates described above, preferably using a mixture of MDI polymer compounds, a mixture of MDI isomers and a mixture of TDI. In yet another embodiment, MDI or TDI prepolymers can also be used as one alternative for MDI or TDI. MDI or TDI prepolymers are prepared by reacting an excess of the aforementioned polyfunctional isocyanates (such as MDI or TDI) and a polyfunctional polyol. The prepolymer is preferably characterized by an NCO number in the range of 20-35% (wt.). Methods for synthesizing MDI or TDI prepolymers are known in the state of the art (see, for example, Polyurethanes Handbook 2nd edition, G. Oertel , 1994).
Реакционно-способная по отношению к изоцианату композиция, подходящая для использования в настоящем раскрытии изобретения, может включать полифункциональный полиол или полифункциональный амин. An isocyanate-reactive composition suitable for use in the present disclosure may include a polyfunctional polyol or a polyfunctional amine.
Полифункциональные полиолы для использования в настоящем раскрытии изобретения могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим: простые полиэфирполиолы, сложные полиэфирполиолы, биовозобновляемые полиолы, полимерные полиолы, невоспламеняемый полиол, такой как фосфорсодержащий полиол или галогенсодержащий полиол. Такие полиолы могут быть использованы индивидуально или в подходящей для использования комбинации в виде смеси. Polyfunctional polyols for use in the present disclosure may include, but are not limited to, polyether polyols, polyester polyols, biorenewable polyols, polymer polyols, a non-flammable polyol such as a phosphorus-containing polyol or a halogen-containing polyol. Such polyols may be used singly or in suitable combination as a mixture.
Общая функциональность полифункциональных полиолов, использованных в настоящем раскрытии изобретения, находится в диапазоне от 2 до 6. Молекулярная масса полиолов может составлять величину в диапазоне от 100 до 800, предпочтительно от 200 до 700.The overall functionality of the polyfunctional polyols used in the present disclosure is in the range of 2 to 6. The molecular weight of the polyols may be in the range of 100 to 800, preferably 200 to 700.
Молекулярная масса (ММ) является среднемассовой молекулярной массой, которую определяют при использовании метода гельпроникающей хроматографии (ГПХ), используя полистирол в качестве эталона.Molecular weight (MW) is the weight average molecular weight, which is determined using the gel permeation chromatography (GPC) method, using polystyrene as a reference.
Доля упомянутых полифункциональных полиолов в общем случае составляет величину в диапазоне от 10% до 80% (мас.), предпочтительно от 15% до 40%, при расчете на композицию смолы.The proportion of said polyfunctional polyols is generally in the range of 10% to 80% by weight, preferably 15% to 40%, based on the resin composition.
Простые полиэфирполиолы для использования в настоящем раскрытии изобретения включают алкиленоксидные простые полиэфирполиолы, такие как этиленоксидные простые полиэфирполиолы и пропиленоксидные простые полиэфирполиолы и сополимеры этилен- и пропиленоксида, содержащие концевые гидроксильные группы и произведенные из соединений, содержащих множество замещаемых атомов водорода, в том числе диолов и триолов; например, этиленгликоля, пропиленгликоля, 1,3-бутандиола, 1,4-бутандиола, 1,6-гександиола, неопентилгликоля, диэтиленгликоля, дипропиленгликоля, пентаэритрита, глицерина, диглицерина, триметилолпропана и подобных низкомолекулярных полиолов. Polyether polyols for use in the present disclosure include alkylene oxide polyether polyols such as ethylene oxide polyether polyols and propylene oxide polyether polyols and ethylene and propylene oxide copolymers containing hydroxyl terminal groups and derived from compounds containing a plurality of substitutable hydrogen atoms, including diols and triols. ; for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, pentaerythritol, glycerol, diglycerol, trimethylol propane, and similar low molecular weight polyols.
Сложные полиэфирполиолы для использования в настоящем раскрытии изобретения включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими: соответствующие соединения, произведенные в результате проведения реакции между дикарбоновой кислотой и избытком диола, например, между адипиновой кислотой и этиленгликолем или бутандиолом, или реакции между лактоном и избытком диола, таким образом, как между капролактоном и пропиленгликолем. В дополнение к этому, сложные полиэфирполиолы для использования в настоящем раскрытии изобретения также могут включать: линейные или слаборазветвленные алифатические (в основном адипинаты) полиолы, содержащие концевую гидроксильную группу; низкомолекулярные ароматические сложные полиэфиры; поликапролактоны; поликарбонатполиол. Данные линейные или слаборазветвленные алифатические (в основном адипинаты) полиолы, содержащие концевую гидроксильную группу, получают в результате проведения реакции между дикарбоновыми кислотами и избытком диолов, триолов и их смеси; данные дикарбоновые кислоты, например, включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими: адипиновая кислота, смешанная кислота (AGS) (адипиновая-глутаровая-янтарная); данные диолы, триолы, например, включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими: этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритрит. Данные низкомолекулярные ароматические сложные полиэфиры включают продукты, произведенные из технологических остатков производства диметилтерефталата (DMT), которые, как это общепринято, обозначают термином «кубовые остатки для DMT», продукты, произведенные от гидролиза вторично используемых поли(этилентерефталатных) (РЕТ) бутылок или магнитной ленты с последующими повторной этерификацией под воздействием дикислот или реакцией с алкиленоксидами, и продукты, произведенные в результате поведения направленной этерификации фталевого ангидрида. Поликапролактоны производят в результате раскрытия циклов для капролактонов в присутствии инициатора и катализатора. Инициатор включает этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритрит. Поликарбонатполиолы производят из угольной кислоты, они могут быть произведены в результате проведения поликонденсации между диолами и фосгеном, хотя существует и переэтерификация между диолами, как это общепринято, гександиолом, и сложным эфиром угольной кислоты, таким как дифенилкарбонат.Polyether polyols for use in the present disclosure include, but are not limited to, the corresponding compounds produced by the reaction between a dicarboxylic acid and an excess of a diol, for example between adipic acid and ethylene glycol or butanediol, or the reaction between a lactone and an excess of a diol, thus, as between caprolactone and propylene glycol. In addition, polyester polyols for use in the present disclosure may also include: linear or lightly branched aliphatic (generally adipate) polyols containing a terminal hydroxyl group; low molecular weight aromatic polyesters; polycaprolactones; polycarbonate polyol. These linear or slightly branched aliphatic (mainly adipate) polyols containing a terminal hydroxyl group are obtained by reacting dicarboxylic acids with an excess of diols, triols and mixtures thereof; these dicarboxylic acids, for example, include, but are not limited to: adipic acid, mixed acid (AGS) (adipic-glutaric-succinic); these diols, triols, for example, include, but are not limited to, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. These low molecular weight aromatic polyesters include products derived from dimethyl terephthalate (DMT) process residues commonly referred to as "DMT bottoms", products derived from the hydrolysis of recycled poly(ethylene terephthalate) (PET) bottles or magnetic tapes followed by re-esterification under the influence of diacids or reaction with alkylene oxides, and products resulting from the behavior of directed esterification of phthalic anhydride. Polycaprolactones are produced by ring opening for caprolactones in the presence of an initiator and a catalyst. The initiator includes ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Polycarbonate polyols are produced from carbonic acid, they can be produced by polycondensation between diols and phosgene, although there is transesterification between diols, as is common, hexanediol, and a carbonic acid ester, such as diphenyl carbonate.
Биовозобновляемые полиолы, подходящие для использования в настоящем раскрытии изобретения, включают касторовое масло, подсолнечное масло, пальмоядровое масло, пальмовое масло, масло канола, рапсовое масло, соевое масло, кукурузное масло, арахисовое масло, оливковое масло, водорослевое масло и их смеси.Biorenewable polyols suitable for use in the present disclosure include castor oil, sunflower oil, palm kernel oil, palm oil, canola oil, rapeseed oil, soybean oil, corn oil, peanut oil, olive oil, algal oil, and mixtures thereof.
Примеры полифункциональных полиолов также включают нижеследующие, но не ограничиваются только ими: привитые полиолы или полимочевиномодифицированные полиолы. Привитые полиолы включают триол, в котором винильные мономеры подвергают прививочной сополимеризации. Полимочевин-модифицированный полиол является полиолом, включающим полимочевинную дисперсию, и полученным в результате проведения реакции между диамином и диизоцианатом в присутствии полиола. Одним вариантом полимочевиномодифицированных полиолов являются полиолы полиизоцианатного полиприсоединения (PIPA), которые формируют в результате проведения реакции «по месту» между изоцианатом и алканоламином в полиоле. Невоспламеняемый полиол может, например, представлять собой фосфорсодержащий полиол, получаемый в результате присоединения алкиленоксида к фосфорнокислотному соединению. Галогенсодержащий полиол может, например, представлять собой соответствующие соединения, получаемые в результате проведения полимеризации с раскрытием цикла для эпихлоргидрина или трихлорбутиленоксида.Examples of polyfunctional polyols also include, but are not limited to, graft polyols or polyurea polyols. Graft polyols include a triol in which vinyl monomers are grafted. A polyurea-modified polyol is a polyol comprising a polyurea dispersion obtained by reacting a diamine and a diisocyanate in the presence of a polyol. One embodiment of polyurea polyols are polyisocyanate polyaddition (PIPA) polyols, which are formed by an in situ reaction between an isocyanate and an alkanolamine in a polyol. The non-flammable polyol may, for example, be a phosphorus-containing polyol resulting from the addition of an alkylene oxide to a phosphoric acid compound. The halogenated polyol may, for example, be the corresponding compounds obtained by ring-opening polymerization of epichlorohydrin or trichlorobutylene oxide.
Полифункциональный амин для использования в настоящем раскрытии изобретения может включать простой полиэфирполиамин или сложный полиэфирполиамин.The polyfunctional amine for use in the present disclosure may include a polyetherpolyamine or a polyesterpolyamine.
В одном предпочтительном варианте осуществления композиция, реакционно-способная по отношению к изоцианату, представляет собой простой полиэфирполиол, сложный полиэфирполиол или простой полиэфирамин.In one preferred embodiment, the isocyanate-reactive composition is a polyether polyol, a polyester polyol, or a polyetheramine.
Как это установлено, добавление соединения (с) в композиции смолы настоящего раскрытия изобретения может улучшить стойкость к воспламеняемости. As found, the addition of compound (c) in the resin composition of the present disclosure can improve flammability resistance.
В соответствии с одним вариантом осуществления бензоксазиновый компонент может представлять собой любые мономер, олигомер или полимер, содержащие, по меньшей мере, один бензоксазиновый фрагмент.According to one embodiment, the benzoxazine moiety can be any monomer, oligomer, or polymer containing at least one benzoxazine moiety.
В одном варианте осуществления бензоксазин может представлять собой бис(дигидробензоксазины) на основе бисфенолов, которые являются доступными на коммерческих условиях и могут быть приготовлены в соответствии с хорошо известными и опубликованными способами. Бис(дигидробензоксазины) на основе бисфенолов могут описываться формулой (I) In one embodiment, the benzoxazine may be bis(dihydrobenzoxazines) based on bisphenols, which are commercially available and can be prepared according to well known and published methods. Bis(dihydrobenzoxazines) based on bisphenols can be represented by formula (I)
где where
R1 представляет собой С1-С18 алкил или С3-С12 циклоалкил, С3-С12 циклоалкил С1-С4 алкил, С6-С18 арил или С6-С18 арил С1-С4 алкил, которые являются незамещенными или замещенными одной или несколькими С1-С6 алкильными группами или С1-С6 алкокси-группами;R 1 is C 1 -C 18 alkyl or C 3 -C 12 cycloalkyl, C 3 -C 12 cycloalkyl C 1 -C 4 alkyl, C 6 -C 18 aryl or C 6 -C 18 aryl C 1 -C 4 alkyl which are unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 6 alkyl groups or C 1 -C 6 alkoxy groups;
R2 представляет собой атом водорода, диалкиламино; алкилтио; алкилсульфонил; С1-С18 алкил; С1-С18 алкокси; С1-С18 алкоксиалкил; С5-С12 циклоалкил, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими С1-С6 алкильными группами или С1-С6 алкокси-группами; С6-С12 арил, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими С1-С6 алкильными группами или С1-С6 алкокси-группами; или С7-С13 аралкил, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими С1-С6 алкильными группами или С1-С6 алкокси-группами;R 2 represents a hydrogen atom, dialkylamino; alkylthio; alkylsulfonyl; C 1 -C 18 alkyl; C 1 -C 18 alkoxy; C 1 -C 18 alkoxyalkyl; C 5 -C 12 cycloalkyl which is unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 6 alkyl groups or C 1 -C 6 alkoxy groups; C 6 -C 12 aryl which is unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 6 alkyl groups or C 1 -C 6 alkoxy groups; or C 7 -C 13 aralkyl which is unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 6 alkyl groups or C 1 -C 6 alkoxy groups;
Х1 представляет собой простую связь или двухвалентную мостиковую группу, выбираемую из -О-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, -NR3-, -O-C(O)-, -O-C(O)-O-, -SO2-O-,-O-SO2-O-, -NR3-C(O)-, -NR3-C(O)-O-, -NR3-C(O)-NR3-, -NR3SO2-, -NR3-SO2-O-, -O-SO2-NR3-, -NR3-SO2-NR3-, -P(O)(OR3)O-, -OP(OR3)O-, -(O)P(OR3)-, -P(ОR3)-, -P(R3)-, -O-(O)P(R3)-O-, С1-С18 алкилена, С2-С18 алкилидена, С3-С12 циклоалкилена или -циклоалкилидена, -Si(OR3)2- и -Si(R3)2-; и X 1 is a single bond or a divalent bridging group selected from -O-, -S-, -S(O)-, -S(O) 2 -, -C(O)-, -NR 3 -, -OC (O)-, -OC(O)-O-, -SO 2 -O-,-O-SO 2 -O-, -NR 3 -C(O)-, -NR 3 -C(O)-O -, -NR 3 -C(O) -NR 3 -, -NR 3 SO 2 -, -NR 3 -SO 2 -O-, -O-SO 2 -NR 3 -, -NR 3 -SO 2 -NR 3 -, -P(O)(OR 3 )O-, -OP(OR 3 )O-, -(O)P(OR 3 )-, -P(OR 3 )-, -P(R 3 )- , -O-(O)P(R 3 )-O-, C 1 -C 18 alkylene, C 2 -C 18 alkylidene, C 3 -C 12 cycloalkylene or -cycloalkylidene, -Si(OR 3 ) 2 - and - Si(R 3 ) 2 -; and
R3 представляет собой Н или С1-С12 алкил, С5- или С6-циклоалкил, С5- или С6-циклоалкилметил или -этил, фенил, бензил или 1-фенилэт-2-ил. R 3 is H or C 1 -C 12 alkyl, C 5 - or C 6 -cycloalkyl, C 5 - or C 6 -cycloalkylmethyl or -ethyl, phenyl, benzyl or 1-phenyleth-2-yl.
При наличии радикалов от R1 до R3 в виде алкила, алкокси или алкоксиалкила данные алкоильный или алкокси-радикалы могут быть прямо-цепочечными или разветвленными и могут содержать от 1 до 12, более предпочтительно от 1 до 8, а наиболее предпочтительно от 1 до 4, атомов С.When R 1 to R 3 are alkyl, alkoxy or alkoxyalkyl radicals, these alkoxy or alkoxy radicals may be straight chain or branched and may contain from 1 to 12, more preferably from 1 to 8, and most preferably from 1 to 4, C atoms.
Примерами алкильных групп являются метильная, этильная, изопропильная, н-пропильная, н-бутильная, изобутильная, втор-бутильная, трет-бутильная и различные изомерные пентильная, гексильная, гептильная, октильная, нонильная, децильная, ундецильная, додецильная, тридецильная, тетрадецильная, пентадецильная, гексадецильная, гептадецильная и октадецильная группы.Examples of alkyl groups are methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl and various isomeric pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl and octadecyl groups.
Подходящими для использования алкокси-группами являются, например, метокси-, этокси-, изопропокси-, н-пропокси-, н-бутокси-, изобутокси-, втор-бутокси-, трет-бутокси- и различные изомерные пентилокси-, гексилокси-, гептилокси-, октилокси-, нонилокси-, децилокси-, ундецилокси-, додецилокси-, тридецилокси-, тетрадецилокси-, пентадецилокси-, гексадецилокси-, гептадецилокси- и октадецилокси-группы.Suitable alkoxy groups are, for example, methoxy, ethoxy, isopropoxy, n-propoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy and various isomeric pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy, tridecyloxy, tetradecyloxy, pentadecyloxy, hexadecyloxy, heptadecyloxy and octadecyloxy groups.
Примерами алкоксиалкильных групп являются 2-метоксиэтил, 2-этоксиэтил, 2-метоксипропил, 3-метоксипропил, 4-метоксибутил и 4-этоксибутил.Examples of alkoxyalkyl groups are 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl and 4-ethoxybutyl.
Циклоалкилом предпочтительно является С5-С8 циклоалкил, в особенности С5- или С6-циклоалкил. Некоторыми его примерами являются циклопентил, метилциклопентил, циклогексил, циклогептил и циклооктил.Cycloalkyl is preferably C 5 -C 8 cycloalkyl, in particular C 5 or C 6 cycloalkyl. Some examples are cyclopentyl, methylcyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and cyclooctyl.
Арильные группы представляют собой, например, фенил, нафтил и антрил.Aryl groups are, for example, phenyl, naphthyl and anthryl.
Аралкил предпочтительно содержит от 7 до 12 атомов углерода, а в особенности от 7 до 11 атомов углерода. Им могут быть, например, бензил, фенэтил, 3-фенилпропил, α-метилбензил, 4-фенилбутил или α,α-диметилбензил.Aralkyl preferably contains from 7 to 12 carbon atoms, and in particular from 7 to 11 carbon atoms. It may be, for example, benzyl, phenethyl, 3-phenylpropyl, α-methylbenzyl, 4-phenylbutyl or α,α-dimethylbenzyl.
R1 предпочтительно представляет собой С1-С12 алкил, С5-С8 циклоалкил или С5-С8 циклоалкил С1-С2 алкил, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими С1-С4 алкильными группами или С1-С4 алкокси-группами, С6-С10 арил или С6-С10 арил С1-С2 алкил, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими С1-С4 алкильными группами или С1-С4 алкокси-группами.R 1 is preferably C 1 -C 12 alkyl, C 5 -C 8 cycloalkyl or C 5 -C 8 cycloalkyl C 1 -C 2 alkyl which is unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 4 alkyl groups or C 1 -C 4 alkoxy groups, C 6 -C 10 aryl or C 6 -C 10 aryl C 1 -C 2 alkyl, which is unsubstituted or substituted with one or more C 1 -C 4 alkyl groups or C 1 -C 4 alkoxy groups.
В одном более предпочтительном варианте осуществления настоящего раскрытия изобретения R1 представляет собой С1-С6 алкил или фенил или бензил - как незамещенные, так и замещенные одной или несколькими метильными группами или метокси-группами.In one more preferred embodiment of the present disclosure, R 1 is C 1 -C 6 alkyl or phenyl or benzyl, either unsubstituted or substituted with one or more methyl groups or methoxy groups.
В соответствии с настоящим раскрытием изобретения предпочитаются соединения, описывающиеся формулой (I), в которых R1 представляет собой изопропил, изо- или третичный бутил, н-пентил или фенил.In accordance with the present disclosure of the invention preferred compounds described by formula (I), in which R 1 represents isopropyl, iso - or tertiary butyl, n-pentyl or phenyl.
R2 в соединениях, описывающихся формулой (I), предпочтительно представляет собой атом водорода.R 2 in the compounds described by formula (I) preferably represents a hydrogen atom.
Циклоалкилен Х1 может представлять собой полициклоалкилен, содержащий от 2 до 4 конденсированных и/или соединенных мостиковыми связями углеродных циклов, такой как бицикло[2,2,1]гептанилен или трицикло[2,1,0]деканилен.Cycloalkylene X 1 may be a polycycloalkylene containing 2 to 4 fused and/or bridged carbon cycles, such as bicyclo[2.2.1]heptanylene or tricyclo[2.1.0]decanylene.
Х1 представляет собой простую связь или более предпочтительно двухвалентную мостиковую группу, выбираемую из -О-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, -P(O)(OR3)O-, -OP(OR3)O-, -OP(OR3)-, -P(ОR3)-, -P(R3)-, С1-С2 алкилена и С2-С12 алкилидена, где R3 представляет собой С1-С4 алкил, С5- или С6-циклоалкил, фенил или бензил.X 1 is a single bond or more preferably a divalent bridging group selected from -O-, -S-, -S(O)-, -S(O) 2 -, -C(O)-, -P(O) (OR 3 )O-, -OP(OR 3 )O-, -OP(OR 3 )-, -P(OR 3 )-, -P(R 3 )-, C 1 -C 2 alkylene and C 2 - C 12 alkylidene, where R 3 represents C 1 -C 4 alkyl, C 5 - or C 6 -cycloalkyl, phenyl or benzyl.
R3 предпочтительно представляет собой Н, С1-С12 алкил, С5- или С6-циклоалкил, С5- или С6-циклоалкилметил или -этил, фенил, бензил или 1-фенилэт-2-ил. Для случая наличия R3 в виде части групп P(O)(OR3)O-, -OP(OR3)O-, -OP(OR3)-, -P(OR3)- и -P(R3) он предпочтительно не представляет собой атом водорода.R 3 preferably represents H, C 1 -C 12 alkyl, C 5 - or C 6 -cycloalkyl, C 5 - or C 6 -cycloalkylmethyl or -ethyl, phenyl, benzyl or 1-phenyleth-2-yl. For the case where R 3 is present as part of the groups P(O)(OR 3 )O-, -OP(OR 3 )O-, -OP(OR 3 )-, -P(OR 3 )- and -P(R 3 ) it is preferably not a hydrogen atom.
В одном предпочтительном варианте осуществления R3 выбирают из С1-С4 алкила, циклогексила, фенила или бензила. Некоторыми предпочтительными примерами бисфенолов, использованных для приготовления бис(дигидробензоксазинов), являются 4,4’-дигидроксибифенил, (4-гидроксифенил)2С(О) (DHBP), би(4-гидроксифениловый) простой эфир, би(4-гидроксифениловый) простой тиоэфир, бисфенол А, бисфенол АР, бисфенол Е, бисфенол Н, бисфенол F, бисфенол S, бисфенол Z, фенолфталеин и би(4-гидроксифенил)трицикло[2,1,0]декан.In one preferred embodiment, R 3 is selected from C 1 -C 4 alkyl, cyclohexyl, phenyl or benzyl. Some preferred examples of bisphenols used to prepare bis(dihydrobenzoxazines) are 4,4'-dihydroxybiphenyl, (4-hydroxyphenyl) 2 C(O) (DHBP), bi(4-hydroxyphenyl) ether, bi(4-hydroxyphenyl) thioether, bisphenol A, bisphenol AP, bisphenol E, bisphenol H, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol Z, phenolphthalein, and bi(4-hydroxyphenyl)tricyclo[2.1.0]decane.
Часть бензоксазинового компонента (С) при выражении через уровень массового процентного содержания от количества компонентов (b) и (с) находится в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 60, предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 50.The portion of the benzoxazine component (C), when expressed as a percentage by weight of components (b) and (c), ranges from about 25 to about 60, preferably from about 30 to about 50.
В настоящем раскрытии изобретения композиция, кроме того, включает один или несколько катализаторов в целях катализирования прохождения реакции между полифункциональным изоцианатом и полифункциональным полиолом или реакции тримеризации изоцианата, например, аминовый катализатор, такой как N,N-диметилэтаноламин, N,N-диметил-N’,N’-ди(2-гидроксипропил)-1,3-пропандиамин, 2-((2-(2-(диметиламино)этокси)этил)метиламино)этанол, диметилциклогексиламин и триэтилендиамин, и катализатор тримеризации, такой как третичные амины, триазины, а наиболее предпочтительно катализаторы тримеризации на основе металлических солей.In the present disclosure, the composition further comprises one or more catalysts for the purpose of catalyzing a reaction between a polyfunctional isocyanate and a polyfunctional polyol or an isocyanate trimerization reaction, for example an amine catalyst such as N,N-dimethylethanolamine, N,N-dimethyl-N ',N'-di(2-hydroxypropyl)-1,3-propanediamine, 2-((2-(2-(dimethylamino)ethoxy)ethyl)methylamino)ethanol, dimethylcyclohexylamine and triethylenediamine, and a trimerization catalyst such as tertiary amines , triazines, and most preferably metal salt trimerization catalysts.
Примерами подходящих для использования катализаторов тримеризации на основе металлических солей являются соли, полученные из щелочных металлов и органических карбоновых кислот. Предпочтительные щелочные металлы представляют собой калий и натрий. И предпочтительными карбоновыми кислотами являются уксусная кислота и 2-этилгексановая кислота.Examples of suitable metal salt trimerization catalysts are salts derived from alkali metals and organic carboxylic acids. Preferred alkali metals are potassium and sodium. And the preferred carboxylic acids are acetic acid and 2-ethylhexanoic acid.
Предпочтительные катализаторы тримеризации на основе металлических солей представляют собой ацетат калия (доступный на коммерческих условиях в качестве продукта Catalyst LB от компании Huntsman Polyurethanes) и 2-этилгексаноат калия.Preferred metal salt trimerization catalysts are potassium acetate (commercially available as Catalyst LB from Huntsman Polyurethanes) and potassium 2-ethylhexanoate.
В способе настоящего раскрытия изобретения могут быть использованы два и более различных катализатора.Two or more different catalysts may be used in the process of the present disclosure.
В одном варианте осуществления доля катализаторов, присутствующих в композиции, составляет величину в диапазоне от 0,001 до 10% (мас.), предпочтительно от 0,1 до 5% (мас.), при расчете на совокупную массу композиции смолы.In one embodiment, the proportion of catalysts present in the composition is in the range of 0.001 to 10% (w/w), preferably 0.1 to 5% (w/w), based on the total weight of the resin composition.
В соответствии с одним вариантом осуществления индекс NCO для композиции смолы находится в диапазоне от 0,7 до 5, предпочтительно от 1 до 5, а более предпочтительно от 1,2 до 4.According to one embodiment, the NCO index for the resin composition is in the range of 0.7 to 5, preferably 1 to 5, and more preferably 1.2 to 4.
Изоцианатный индекс или NCO-индекс или индекс представляет собой соотношение между группами NCO и реакционно-способными по отношению к изоцианату атомами водорода, присутствующими в рецептуре.The isocyanate index or NCO index or index is the ratio between the NCO groups and the isocyanate-reactive hydrogen atoms present in the formulation.
Говоря другими словами, NCO-индекс выражает количество изоцианата, фактически использованное в рецептуре, по отношению к количеству изоцианата, теоретически требующегося для проведения реакции с количеством реакционно-способного по отношению к изоцианату атома водорода, использованного в рецептуре.In other words, the NCO index expresses the amount of isocyanate actually used in the formulation relative to the amount of isocyanate theoretically required to react with the amount of isocyanate-reactive hydrogen used in the formulation.
В еще одном варианте осуществления композиция смолы может, кроме того, необязательно содержать антипирены, антиоксиданты, растворители, поверхностно-активные вещества, физические или химические пенообразователи, удлинитель цепи, сшиватель, пеностабилизатор, наполнители, пигменты или любые другие типичные добавки, использованные в PU-материалах.In yet another embodiment, the resin composition may further optionally contain flame retardants, antioxidants, solvents, surfactants, physical or chemical blowing agents, chain extender, crosslinker, foam stabilizer, fillers, pigments, or any other typical additives used in PU- materials.
Преимущества раскрытой композиции могут включать: (1) высокую температуру стеклования; (2) улучшенную стойкость к воспламеняемости; и (3) отсутствие какого-либо очевидного воздействия на механические свойства пеноматериала.Advantages of the disclosed composition may include: (1) high glass transition temperature; (2) improved resistance to flammability; and (3) no apparent effect on the mechanical properties of the foam.
В настоящем раскрытии изобретения также предлагается способ изготовления композиции смолы, включающий добавление бензоксазинового компонента и композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, к полифункциональному изоцианату.The present disclosure also provides a method for making a resin composition comprising adding a benzoxazine component and an isocyanate-reactive composition to a polyfunctional isocyanate.
В настоящем раскрытии изобретения также предлагается способ изготовления композиции смолы, включающий добавление бензоксазинового компонента к термопластическому полиуретану (TPU). TPU настоящего раскрытия изобретения образуется в результате проведения реакции между дифункциональным изоцианатом, дифункциональным полиолом и дифункциональным диолом в качестве удлинителя цепи. The present disclosure also provides a method for making a resin composition comprising adding a benzoxazine component to thermoplastic polyurethane (TPU). The TPU of the present disclosure is formed by reacting a difunctional isocyanate, a difunctional polyol, and a difunctional diol as a chain extender.
Кроме того, дополнительно, в настоящем раскрытии изобретения также предлагается способ использования композиций смол для формирования продукта в виде жесткого пеноматериала, такого как изоляционный слой в кровле, стене или холодильной технике.In addition, additionally, the present disclosure also provides a method of using resin compositions to form a rigid foam product such as an insulating layer in a roof, wall or refrigeration.
Примеры того, которые теперь следуют далее, должны рассматриваться в качестве иллюстративных для настоящего раскрытия изобретения, а не ограничивающих его каким-либо образом.The examples that now follow are to be considered as illustrative of the present disclosure of the invention and not limiting it in any way.
Материалы исходного сырья Feedstock materials
Полифункциональный изоцианат: полимерное соединение MDI SUPRASEC® 5005 (поставщик: Huntsman Corporation, USA); Polyfunctional isocyanate : polymeric compound MDI SUPRASEC® 5005 (supplier: Huntsman Corporation, USA);
Полиол А: дифункциональный сложный полиэфирполиол STEPANPOL® PS-3152; имеет молекулярную массу, составляющую приблизительно 356, (поставщик: Stepan Company, USA); Polyol A : difunctional polyester polyol STEPANPOL® PS-3152; has a molecular weight of approximately 356 (supplier: Stepan Company, USA);
Полиол В: простой полиэфирполиол DALTOLAC® R 200; имеет молекулярную массу, составляющую приблизительно 679, (поставщик: Huntsman Corporation, USA); Polyol B : polyether polyol DALTOLAC® R 200; has a molecular weight of approximately 679 (supplier: Huntsman Corporation, USA);
Простой полиэфирамин: трифункциональный первичный амин JEFFAMINE® T-403; имеет молекулярную массу, составляющую приблизительно 440, (поставщик: Huntsman Corporation, USA); Polyetheramine : trifunctional primary amine JEFFAMINE® T-403; has a molecular weight of approximately 440 (supplier: Huntsman Corporation, USA);
TPU: материал TPU IROGRAN® A 85 P 4394 (поставщик: Huntsman Corporation, USA); TPU : TPU material IROGRAN® A 85 P 4394 (supplier: Huntsman Corporation, USA);
Пеностабилизатор: полимерная добавка (силиконовое поверхностно-активное вещество) TEGOSTAB® B8462 (поставщик: Evonik); Foam stabilizer : polymer additive (silicone surfactant) TEGOSTAB® B8462 (supplier: Evonik);
Катализатор А: бис(N, N-диметиламиноэтиловый) простой эфир; Catalyst A : bis(N,N-dimethylaminoethyl) ether;
Катализатор В: смесь из 48,2% (мас.) ацетата калия, 48,2% (мас.) этиленгликоля и 3,6% (мас.) Н2О; Catalyst B : a mixture of 48.2% (wt.) potassium acetate, 48.2% (wt.) ethylene glycol and 3.6% (wt.) H 2 O;
Бензоксазин: СВ3100 (бензоксазин на основе бисфенола-А) (поставщик: Chengdu Coryes Polymer Science & Technology Company); Benzoxazine : CB3100 (bisphenol-A benzoxazine) (supplier: Chengdu Coryes Polymer Science & Technology Company);
Растворитель: триэтилфосфат. Solvent : triethyl phosphate.
Примеры 1-13:Examples 1-13:
Примеры 1-11 производили при использовании полифункционального изоцианата в качестве компонента А. Компоненты В для примеров от 1 до 11 демонстрируются в таблице 1. Все значения, перечисленные в таблице 1, относятся к массовым частям компонента В. Как это продемонстрировано в таблице 1, примеры 1, 7, 8 и от 9 до 11 являлись сравнительными примерами, которые не содержали бензоксазин.Examples 1-11 were produced using a polyfunctional isocyanate as component A. Components B for examples 1 to 11 are shown in Table 1. All values listed in Table 1 refer to component B by weight. As shown in Table 1, examples 1, 7, 8 and 9 to 11 were comparative examples that did not contain benzoxazine.
Таблица 1 Table 1
Рецептура компонента В Example
Component B recipe
Пример 12 производили при использовании 100 массовых частей TPU и 40 массовых частей бензоксазина. Пример 13 являлся сравнительным примером, который содержал 100 массовых частей TPU в отсутствие бензоксазина. Example 12 was produced using 100 mass parts of TPU and 40 mass parts of benzoxazine. Example 13 was a comparative example which contained 100 parts by weight of TPU in the absence of benzoxazine.
Методика Methodology
Для примеров 1-4 и 9 компоненты А и В смешивали при соотношении (в пересчете на массу) А:В= 3:1 и индексе 2,6. Для примера 5 компоненты А и В смешивали при соотношении (в пересчете на массу) А:В= 2:1 и индексе 1,7. Для примера 6 компоненты А и В смешивали при соотношении (в пересчете на массу) А:В= 4: 1 и индексе 3,5. Для примеров 7 и 10 компоненты А и В смешивали при соотношении (в пересчете на массу) А:В= 3,3:1 и индексе 2,7. Для примеров 8 и 11 компоненты А и В смешивали при соотношении (в пересчете на массу) А:В= 1:1 и индексе 1,3. Смесь из каждого примера перемешивали в полиэтиленовом контейнере для изготовления полимочевино/полиуретанового пеноматериала. Получающуюся в результате композицию пеноматериала быстро выливали в полиэтиленовый мешок. Протекала реакция пенообразования, и пеноматериалу предоставляли возможность самопроизвольного вспенивания. Пеноматериалы отверждают на протяжении как минимум 24 часов при комнатной температуре до проведения испытания. Для каждой рецептуры изготавливали приблизительно 1 килограмм (кг) пеноматериала при использовании методики вспенивания при смешивании вручную для испытания.For examples 1-4 and 9, components A and B were mixed at a ratio (in terms of weight) A:B= 3:1 and an index of 2.6. For example 5, components A and B were mixed at a ratio (in terms of weight) A:B= 2:1 and an index of 1.7. For example 6, components A and B were mixed at a ratio (in terms of weight) A:B= 4: 1 and an index of 3.5. For examples 7 and 10, components A and B were mixed at a ratio (in terms of weight) A:B= 3.3:1 and an index of 2.7. For examples 8 and 11, components A and B were mixed at a ratio (in terms of weight) A:B= 1:1 and an index of 1.3. The mixture from each example was mixed in a polyethylene container to make a polyurea/polyurethane foam. The resulting foam composition was quickly poured into a polyethylene bag. A foaming reaction proceeded and the foam was allowed to spontaneously foam. Foams are cured for a minimum of 24 hours at room temperature prior to testing. Approximately 1 kilogram (kg) of foam was made for each formulation using the hand mix foaming technique for testing.
Для примера 12 в смесителе от компании Haake на протяжении 5 минут при 150°С смешивали 100 г TPU и 40 г бензоксазина. После этого расплавы выливали в пресс-форму и пресс-форму выдерживали в машине для холодного (10~20°С) прессования на протяжении 30 минут. После отверждения смесь удаляют из пресс-формы для испытания.For Example 12, 100 g of TPU and 40 g of benzoxazine were mixed in a Haake mixer for 5 minutes at 150°C. After that, the melts were poured into a mold and the mold was kept in a cold (10~20°C) pressing machine for 30 minutes. After curing, the mixture is removed from the test mold.
Для примера 13 100 г TPU расплавляли при 150°С и выливали в пресс-форму и пресс-форму выдерживали в машине для холодного (10~20°С) прессования на протяжении 30 минут. После отверждения TPU удаляют из пресс-формы для испытания.For Example 13, 100 g of TPU was melted at 150°C and poured into a mold, and the mold was kept in a cold (10~20°C) press machine for 30 minutes. After curing, the TPU is removed from the mold for testing.
Результаты results
Эксплуатационные характеристики по стойкости к воспламеняемости и физическое свойство Flammability performance and physical property
1) Подвергают испытанию в соответствии с документом ASTM D792-00 1) Tested in accordance with ASTM D792-00
2) Подвергают испытанию в соответствии с документом ASTM D695-02 2) Tested in accordance with ASTM D695-02
3) Подвергают испытанию в соответствии с документом ASTM D695-02a 3) Tested in accordance with ASTM D695-02a
4) Подвергают испытанию в соответствии с документом ASTM D2863:1997 4) Tested in accordance with ASTM D2863:1997
5) Подвергают испытанию в соответствии с документом ASTM E1640 при использовании динамометрического анализатора (ДМА) 5) Tested in accordance with ASTM E1640 using a torque analyzer (DMA)
Таблица 2 демонстрирует эксплуатационные характеристики по стойкости к воспламеняемости и физическое свойство для примеров 1-13. В присутствии бензоксазина (примеры 2-6 и 12) имеют место значительное улучшение стойкости к воспламеняемости и отсутствие какого-либо очевидного воздействия на механические свойства пеноматериала. Для примеров от 2 до 6 пеноматериал характеризуется увеличенной температурой стеклования.Table 2 shows the flammability performance and physical property for Examples 1-13. In the presence of benzoxazine (examples 2-6 and 12) there is a significant improvement in flammability resistance and no apparent effect on the mechanical properties of the foam. For examples 2 to 6, the foam exhibits an increased glass transition temperature.
Claims (13)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782601C1 true RU2782601C1 (en) | 2022-10-31 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1763119A (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | 四川大学 | Preparation of engineering plastics powder filled hard polyurethane foam |
| JP2010070757A (en) * | 2008-08-22 | 2010-04-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Curable urethane resin, curable resin composition containing the resin, and method for producing curable urethane resin |
| RU2418812C2 (en) * | 2005-12-16 | 2011-05-20 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Poly(urea-urethanes), articles and coatings made from said compounds, and production methods thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1763119A (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | 四川大学 | Preparation of engineering plastics powder filled hard polyurethane foam |
| RU2418812C2 (en) * | 2005-12-16 | 2011-05-20 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Poly(urea-urethanes), articles and coatings made from said compounds, and production methods thereof |
| JP2010070757A (en) * | 2008-08-22 | 2010-04-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Curable urethane resin, curable resin composition containing the resin, and method for producing curable urethane resin |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Synthesis and Characterzation of Poly(urethane-benzoxazine) Films as Novel Type of Polyurethane/Phenolic Resin Composites" Takeichi, Tsutomu, et. al., Journal of Polymer Science. Part A: Polymer Chemistry, Vol. 38, 4165-4176. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5124369A (en) | Process for preparing soft flexible polyurethane foams and a polyol composition useful in said process | |
| US11555091B2 (en) | Composition with reduced aldehyde emission | |
| US12024609B2 (en) | Benzoxazine based polyurethane resin composition | |
| JPH03185019A (en) | High temperature resisting foam | |
| CN114174364A (en) | Polyurethane compositions with reduced aldehyde emissions | |
| JP7337162B2 (en) | Reaction mixtures suitable for producing foams with reduced aldehyde emissions | |
| RU2782601C1 (en) | Polyurethane resin composition based on benzoxazine | |
| CN114341230B (en) | Polyester polyol based on tris (hydroxymethyl) phosphine oxide and resin composition obtained therefrom | |
| WO2023114201A2 (en) | Polyurethane composition | |
| RU2783442C2 (en) | Composition with reduced aldehyde emission | |
| US20230174703A1 (en) | A binder composition |