用于工業(yè)輥上的涂層的固化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實施例涉及一種形成工業(yè)輥聚氨基甲酸酯涂層的方法，所述方法包括通過形成包 括預聚物組分和固化劑組分的形成涂層的反應(yīng)混合物來在工業(yè)輥上形成涂層。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨基甲酸酯彈性體用于工業(yè)輥的構(gòu)造例如以形成持續(xù)延長使用時段展示在承 載能力和耐磨性方面的優(yōu)勢的涂層。聚氨基甲酸酯彈性體可以通過組合多元醇，例如聚 (四亞甲基）醚二醇（PTMEG)與異氰酸酯來制造，例如如W01998/056841中所論述。包括 PTMEG的涂層可以在涉及動態(tài)負載的應(yīng)用中展不有利的動態(tài)彳丁為，但涂層還可能遭受在尚 溫下的不佳氧、水以及化學穩(wěn)定性，其縮短涂層的整體壽命。此外，在工業(yè)應(yīng)用中，如在造紙 廠中，工業(yè)輥上的包括PTMEG的涂層暴露于富含水分的環(huán)境和升高的操作溫度（例如，溫度 可能達到ll〇°C)，其引起涂層的降解和/或脫模并且縮短涂層的整體壽命。因此，尋求可 以減少在高溫下的不穩(wěn)定性的可能性、聚氨基甲酸酯彈性體在工業(yè)條件（例如，如造紙廠 中發(fā)現(xiàn)的高水分和高溫的條件）中的降解和/或脫模的涂層。
[0003] 此外，用于工業(yè)輥的聚氨基甲酸酯涂層可與例如如美國專利第7, 955. 475號中教 示的嵌入在造紙靴形壓帶內(nèi)的聚氨基甲酸酯層區(qū)別。確切地說，需要用于工業(yè)輥的聚氨基 甲酸酯涂層具有短凝膠時間（例如小于十分鐘）以便適當涂覆在工業(yè)輥上。因此，尋求能 夠耐受工業(yè)條件并且具有短凝膠時間的涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 實施例可以通過提供一種在工業(yè)輥上形成聚氨基甲酸酯涂層的方法實現(xiàn)，所述方 法包括涂覆是包括預聚物組分和固化劑組分的形成涂料的反應(yīng)混合物的產(chǎn)物的涂料到工 業(yè)輥上，并且固化涂料以在工業(yè)輥上形成聚氨基甲酸酯涂層。所述預聚物組分包括聚碳酸 酯預聚物，其是包括異氰酸酯組分和聚碳酸酯多元醇的形成預聚物的反應(yīng)混合物的產(chǎn)物， 并且以所述形成涂料的反應(yīng)混合物的總重量計，所述預聚物組分以30wt%到80wt%的量 存在于所述形成涂料的反應(yīng)混合物中。所述固化劑組分包括氯化芳香族二胺固化劑，并且 以所述形成涂料的反應(yīng)混合物的總重量計，所述固化劑組分以5wt%到20wt%的量存在于 所述形成涂料的反應(yīng)混合物中。
【具體實施方式】
[0005] 實施例涉及一種形成聚氨基甲酸酯涂層的方法，所述方法包括允許在氨基甲酸酯 類預聚物組分與固化劑組分之間發(fā)生反應(yīng)。氨基甲酸酯類預聚物組分包括至少一種由例如 如申請第PCT/US13/025156號中所論述的異氰酸酯組分與聚碳酸酯二醇組分之間的反應(yīng) 形成的氨基甲酸酯類預聚物。固化劑組分包括至少一種氯化芳香族二胺類固化劑，所述化 合物的結(jié)構(gòu)包括芳香族化合物、兩個氨基部分以及氯（例如氨基部分和氯取代到苯環(huán)上）。
[0006] 根據(jù)實施例，聚氨基甲酸酯涂層在生產(chǎn)線中的工業(yè)輥，如吸壓輥、鋼壓輥以及張力 輥上使用。工業(yè)輥涂布有包括氨基甲酸酯類預聚物組分和固化劑組分的形成涂層的反應(yīng)混 合物的產(chǎn)物，所述反應(yīng)混合物包括以所述反應(yīng)混合物的總重量計，30wt%到80wt%預聚物 組分和5wt%到20wt%固化劑組分。如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將理解，反應(yīng)混合物的重 量百分比是在對于反應(yīng)混合物的總重量來說lOOwt%的基礎(chǔ)上計算。氨基甲酸酯類預聚物 可以包括至少一個末端異氰酸酯基，并且固化劑組分可以包括至少一種具有活性氫基團的 固化劑。
[0007] 氨基甲酸酯類預聚物是包括異氰酸酯組分和多元醇組分的形成預聚物的反應(yīng)混 合物的產(chǎn)物。異氰酸酯組分包括一種或多種不同異氰酸酯（例如至少兩種不同芳香族異氰 酸酯）。氨基甲酸酯預聚物可以具有5 %到30 % (例如5 %到20 %、10 %到15 %、9 %到11 % 等）的異氰酸酯基含量（即NC0含量）。根據(jù)示例性實施例，多元醇組分包括聚碳酸酯二醇， 例如包括一種聚碳酸酯二醇、一種或多種聚碳酸酯二醇或一種聚碳酸酯二醇和一種或多種 其它多元醇。當使異氰酸酯組分與多元醇組分反應(yīng)時，異氰酸酯指數(shù)可以是80到1000 (例 如100到600、200到500等）。異氰酸酯指數(shù)是存在的異氰酸酯基（即NC0部分）的當量 除以存在的含有異氰酸酯-反應(yīng)性氫的基團（即0H部分）的總當量乘以100。以另一種方 式考慮，異氰酸酯指數(shù)是異氰酸酯基與存在于配制品中的異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的以百分 比給出的比率。因此，異氰酸酯指數(shù)表示實際上用于配制品中的異氰酸酯相對于與用于配 制品的異氰酸酯-反應(yīng)性氫的量反應(yīng)理論上所需的異氰酸酯量的百分比。
[0008] 異氰酸酯組分占形成預聚物的反應(yīng)混合物的總重量的20wt%到60wt% (例如 25wt%到50wt%、30wt%到45wt%、35wt%到40wt%等）。多元醇組分占形成預聚物的反 應(yīng)混合物的總重量的30wt%到80wt% (例如45wt%到75wt%、50wt%到70wt%、55wt% 到65wt%、60wt%到65wt%等）。形成預聚物的反應(yīng)混合物還可以包括添加劑組分，所述添 加劑組分包括配制成起始、此外和/或加快異氰酸酯組分與多元醇組分之間的反應(yīng)的催化 劑。舉例來說，催化劑可以包括至少一種所屬領(lǐng)域中已知，例如如申請第PCT/US13/025156 號中所論述的催化劑。添加劑組分還可以包括其它選自溴乙酸酯、三氯乙酸、氰基乙酸酯、 硫酸二甲酯、苯甲酰氯以及乙酰氯的群組的添加劑。添加劑組分占形成預聚物的反應(yīng)混合 物的總重量的小于5wt% (例如0.Olwt%到0. 05wt%、0. 15wt%到0.lwt%等）。如所屬 領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將理解，重量百分比是在對于形成預聚物的反應(yīng)混合物的總重量來說 100wt%的基礎(chǔ)上計算。
[0009] 形成預聚物的反應(yīng)混合物的異氰酸酯組分中的一種或多種異氰酸酯中的每一種 可以具有1. 8到4. 2 (例如1. 9到3. 5、2. 0到3. 3等）的官能度。一種或多種異氰酸酯可 以選自芳香族異氰酸酯、環(huán)脂肪族異氰酸酯以及脂肪族異氰酸酯的群組。示例性異氰酸酯 包括二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)、甲苯二異氰酸酯（TDI)、間亞苯基二異氰酸酯、對亞苯 基二異氰酸酯（ΡΗΠ)、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯（HDI)以及其多 種異構(gòu)體和/或衍生物。使用其2，f_、2,2< -以及4，f-異構(gòu)體中的至少一種，MDI 可以呈均聚物、共聚物、混合物或改性聚合物的形式。示例性MDI產(chǎn)品可從陶氏化學公司 (TheDowChemicalCompany)以商標名伊索內(nèi)特（IS0NATE)、PAPI以及沃蘭特（V0RANATE) 購得。使用其2,4和2,6_異構(gòu)體中的至少一種，TDI可以呈均聚物、共聚物、混合物或改性 聚合物的形式。示例性TDI產(chǎn)品可從陶氏化學公司以商標名沃蘭特購得。
[0010]根據(jù)一個示例性實施例，形成預聚物的反應(yīng)混合物中的異氰酸酯組分可以包括芳 香族二異氰酸酯混合物，其包括至少兩種不同芳香族二異氰酸酯，例如MDI或TDI的兩種不 同異構(gòu)體的混合物或MDI與TDI的混合物。根據(jù)示例性實施例，芳香族二異氰酸酯混合物 可以包括以異氰酸酯組分的總重量計，至少60wt%的4,4'-二苯甲烷異氰酸酯并且其余 部分是選自TDI異構(gòu)體和與4,4'-二苯甲烷異氰酸酯不同的一種MDI異構(gòu)體的群組的至 少一者（例如以 60wt% 和 40wt%、70wt% 和 30wt%、80wt% 和 20wt%、90wt% 和 10wt%、 95wt%和5wt%、98wt%和2wt%等的混合比率）。舉例來說，芳香族二異氰酸酯混合物可以 包括以異氰酸酯組分的總重量計，至少60wt%的4,4'-二苯甲烷異氰酸酯并且其余部分 是2,4'-二苯甲烷異氰酸酯。
[0011] 用于形成氨基甲酸酯類預聚物的多元醇組分包括至少一種聚碳酸酯多元醇，并且 可以任選地包括至少一種其它多元醇（例如選自聚醚多元醇、聚酯多元醇、酯-碳酸酯多元 醇以及醚-碳酸酯多元醇的群組的至少一者）。根據(jù)一個示例性實施例，用于形成預聚物的 反應(yīng)混合物包括以形成預聚物的反應(yīng)混合物的總重量計，30wt%到80wt% (例如40wt%到 70wt%、30wt%到60wt%、50wt%到80wt%等）的聚碳酸酯二醇組分。多元醇組分中的多 元醇具有2到8 (例如2到4)的官能度。
[0012] 聚碳酸酯多元醇可以是二醇組分（例如包括為至少一種烷二醇）和含有羰基部分 的組分（例如包括為選自碳酸酯和光氣的群組的至少一者）之間的反應(yīng)的產(chǎn)物。示例性二 醇包括1，3-丙二醇、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、數(shù)均分子量小于700g/mol的短鏈C2、C3或C4聚醚二醇、其組合以及其異 構(gòu)體。示例性碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸三亞甲基酯、碳酸亞乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亞丙 酯、聚（碳酸亞丙酯）以及聚（雙酚A碳酸酯）。聚碳酸酯多元醇可以通過使包括二醇組分 和含有羰基部