说明书由热塑性聚氨酯制成的拦截装置
本发明涉及一种基于热塑性聚氨酯的拦截装置。
聚合物制成的网状物用于例如足球场或网球场已经已知很长时间。DE 3037928A1记载了一种基于合成材料的具有切口(cutouts)的网状物,其通过热处理被固定,特别是作为足球网和网球网使用。
DE 20300540还记载了一种在球类游戏中防止球进入库(garages)中的网。
对于网状物,由现有技术已知的共有特征在于它们的设计主要是为了拦截球类,其均有大的表面积,因此,作用于网状物上的点载荷相对较小。另一个缺点在于这些网状物由有色材料构成,这样通过这些网状物,进行观看和/或拍摄就会受到影响,例如在足球网或在滑雪比赛中用作栅栏的网的情况下。
因此,到目前为止,已知的基于市售可得的聚合物的网完全不适合用于在非常高的速度下移动的高密度块状物,例如在掷铁饼或掷铅球中常见的那些。
特别是在这类运动中,到目前为止仍没有金属栅栏的替代物,金属栅栏通常是不美观的且将运动员隔离开来,这对于拍照和摄影是成问题的。用在其他领域的拦截装置在某种程度上通常也是非透明的,这样例如就将运动员与观众或摄影师隔离开来。
因此,本发明的目的在于设计拦截装置,其首先具有非常高的机械稳定性,特别是良好的抗撕裂扩展性(tear-propagation resistance)、低缺口深度和高抗冲击性,以便所述拦截装置还可适用于在非常高的速度下移动的块状物,包括小的高密度的块状物。另一目的在于使拦截装置在非常宽的温度范围内保持弹性,以便例如其可用于夏季运动和冬季运动。
令人惊奇地,该目的通过一种用于移动的人和/或物品的拦截装置实现,所述拦截装置基于热塑性聚氨酯,优选基于透明的热塑性聚氨 酯。所述热塑性聚氨酯通过各自至少一种如下起始物料反应而获得:
(a)异氰酸酯,
(b)对异氰酸酯呈反应性且数均分子量(Mn)为500g/mol至10×103g/mol的化合物,
(c)摩尔质量为50g/mol至499g/mol的扩链剂,
以及任选地,
(d)催化剂,
(e)助剂,和/或
(f)添加剂。
优选地,所述用于拦截装置的热塑性聚氨酯是透明的。更优选的是,对于层厚h为8.2mm的热塑性聚氨酯而言,其透明度指数T小于或等于3.2。该透明度指数根据1989年4月1日公开的DIN 55988确定,此处指数1的确定未经过修正。
在一个实施方案中,发明的拦截装置是一种薄片(foil),其作为网状物的任意部分、或者作为网状物在下文中将更详细地描述。通过使用固定装置(retention devices)(例如栅栏和/或拉紧装置)将所述薄片或网状物置于所需位置,旨在拦截运动部件,优选运动的物体或人。在该优选实施方案中,所述拦截装置包括由热塑性聚氨酯制成的薄片或网状物、以及固定装置,所述热塑性聚氨酯优选为透明的,如在随后阶段详细描述。优选的是,所述薄片或网状物在固定装置间已经平直伸展。优选地,所述运动的物体或人包含运动员和/或运动器材。所述拦截装置特别是划定运动场与观众区的安全栏的拦截栏,或者是为了防止运动员和/或运动器材超出优选的活动区域。使用拦截装置的优选的运动器材为投射物、球类或铁饼。优选使用用于气枪弹丸、小口径子弹、箭、刀和标枪的拦截装置。还优选使用用于小的快速移动的球类或类似球的物品——特别是高尔夫球、桌上足球(table-football balls)、板球、曲棍球、掷铅球中用的铅球、掷链球中用的链球或投掷石头比赛中用的石头——的拦截装置。优选地,所述拦截装置还被用于快速移动的盘状物,例如铁饼、冰球(ice hockey pucks)或桌球(table pucks)。
优选地,所述拦截装置为网状物,包括细带和孔。在另一个实施 方案中,所述拦截装置为薄片。在另一优选实施方案中,所述拦截装置包括至少一个在其中拦截装置为薄片的区域和一个在其中拦截装置为网状物的另一区域,如下文中更详细地描述。
薄片的制备记载于例如Polyurethan Handbook ed.by Gunter Oertel,第2版.from the Carl Hanser Verlag,Munich,1994中。优选地,薄片通过压延制备,该制备过程中,首先将合适的TPU粒料熔化,再任选地与其他助剂和/或添加剂混合,最后如通过辊压处理以得到所述薄片。
在另一优选的实施方案中,所述拦截装置为包括切口和细带的网状物。所述切口在网状物中的比例优选为1%至99%,更优选为10%至98%,更优选为25%至97%,特别优选为50%至95%。
此处,切口的比例按照以下方法确定:将所述拦截装置铺开呈一平面,用与所述平面呈90°的平行光照射多个重复的基本单元、优选10×10个基本单元构成的网状结构,获得阴影的大小即构成了细带的比例,其与切口的比例的总数为100%。
网状物的制备是已知的。一方面,由单根细丝编织得到网状物,即用线交替的进行连接或编织得到网状物。采用单丝编织而成的细绳(strings)具有这样的优点,即在机械性能方面,其是非常柔韧的并且能够拦截特别大的能量,取决于编织的结构。热塑性聚氨酯不仅适用于传统的制备工艺,而且特别适用于通过在粘结工艺中使用细绳制备网状物,所述粘结工艺可使用合适的粘合剂、特别是基于聚氨酯的粘合剂,或者可使用能量输入,优选仅在连接点使用。用于此工艺另一术语为焊接。能量输入优选选择将热塑性聚氨酯加热至接近熔点的温度进行。优选地,能量输入通过辐射(例如红外辐射)、微波、激光或加热的方式完成。然而,如果装置是合适的,它还可以在相互叠加的细绳和细丝之间通过快速增加压力而简单地完成。
其他任何能引起热塑性聚氨酯熔化和初熔的能量输入是同样合适的。能量输入以避免分开绳而同时可以如下方式使热塑性聚氨酯软化的方式调整:一旦两根基于热塑性聚氨酯的细绳被冷却,则它们彼此牢牢地结合并得到一种可抵挡机械载荷的耐用的网状结构。这样的优点在于制备网状物的第一步仅提供单根(individual)细绳,其在第二 步以网状物的任意所需形式结合,优选热结合。
在一个实施方案中,所述网状物结构通过如下步骤获得:将具有相对高或相对低的有序度(degree of ordering)的细丝或细绳铺展开来,然后进行焊接或粘接。在另一个实施方案中,将所述细丝或细绳以得到重复的几何形状(优选矩形或不规则四边形)的方式排列。
在一个实施方案中,所述细绳通过挤出直接制备,且不是由多根细丝构成。在一个优选的实施方案中,所述细绳的横截面在一个方向被压平。更优选的是所述细绳为窄带(tape)。所述窄带优选通过将薄片切割成细条制备。该工艺的优点为简化生产和/或降低生产成本,但特别地由薄片制备较高透明度的细绳时除外。此处,对于制备网状物所使用的细丝、细绳或细条而言,使用的另一术语为网状物的“细带”。
在一个优选的替代实施方案中,如本说明书中详细描述的,所述拦截装置是基于热塑性聚氨酯、优选基于透明的热塑性聚氨酯的透明薄片。该薄片极易制备,其具有非常高的透明度,且对小物品具有最大的抗浸透性。
更优选一种在其中切口由薄片移除的拦截装置,由此得到网。一般地,切口可在制备用于拦截装置的薄片完成之前被切除。然而,优选的是切口仅在平整薄片制备之后从其中移除。此方法得到剩余的薄片,其优选具有网状结构,特别是具有良好透明度的网状结构。
优选的是,穿过薄片或穿过由其制备的网状物具有均匀重复的切口。这些切口可通过冲压、切割、熔化除去或任意其他的用于随后的切口制备的合适方法引入至薄片。术语切割不仅指用机械装置进行切割,而且也指用激光或水注(water jet)进行切割。
在一个优选的实施方案中,以在其中已经形成多个切口和/或已经彼此排列的方式,以致从远处观看呈现图案、图像、文字(character)等。
在另一个优选的实施方案中,所述能够制成拦截装置的薄片上已经印刷有图像内容和/或文本内容。能够在薄片或网状物上进行印刷也是有利的,特别是对于由薄片制备的拦截装置。
一方面,所述印刷可以在传统的热塑性聚氨酯薄片上进行,但在 一个优选实施方案中,所述印刷还可以在透明的热塑性聚氨酯上进行。例如,为了观看运动员,而且同时还可例如刊登广告,该方法可以利用薄片的透明性。一种用于将拦截装置的透明性和印刷物结合起来的特别适合的方法是丝网印刷,这是因为这种方法能保持大面积的透明性。
在一个优选的实施方案中,所述拦截装置的网状物或薄片仅由热塑性聚氨酯制备。因此,所述拦截装置的网状物或薄片不是与其他聚合物的层压制品。
在另一个优选的实施方案中,进一步改善韧性的材料已经提供给热塑性聚氨酯。在一个优选的实施方案中,这种材料具有仅轻微损害热塑性聚氨酯的透明性的网状结构。该网状结构对于要被拦截的物品和/或人的大小而言是合适的。在一个优选的实施方案中,该网状结构的材料、增强热塑性聚氨酯的材料由金属制成。优选的是,所述热塑性聚氨酯完全包裹着金属。
用于拦截装置的热塑性聚氨酯通过各自至少一种如下起始物料反应获得:有机异氰酸酯(a)、对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)、扩链剂(c),以及任选的催化剂(d)、常规助剂(e)和/或添加剂(f)。
用于制备聚氨酯的起始组分和方法将通过以下实施例进行描述。
使用的有机异氰酸酯(a)包括公知的脂族的、脂环族的、芳脂族的和/或芳族的异氰酸酯,例如,三、四、五、六、七和/或八亚甲基二异氰酸酯,2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯,2-乙基亚丁基1,4-二异氰酸酯,五亚甲基1,5-二异氰酸酯,亚丁基1,4-二异氰酸酯,1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI),间四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI),1,4-和/或1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷,1,4-环己烷二异氰酸酯,1-甲基环己烷2,4-和/或2,6-二异氰酸酯,和/或二环己基甲烷4,4’-、2,4’-和2,2’-二异氰酸酯(H12MDI),二苯基甲烷2,2’-、2,4’-和/或4,4’-二异氰酸酯(MDI),亚萘基1,5-二异氰酸酯(NDI),甲苯基2,4-和/或2,6-二异氰酸酯(TDI),3,3’-二甲基二苯基二异氰酸酯,1,2-二苯基乙烷二异氰酸酯,六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)和/或亚苯基二异氰酸酯。
优选使用脂族的二异氰酸酯,更优选的为上述提及的那些,特别 优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)和/或二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯(H12MDI),后者优选为与二环己基甲烷2,4’-和2,2’-二异氰酸酯的混合物。
可使用的并对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)是公知的对异氰酸酯呈反应性的化合物,例如聚酯醇、聚醚醇和/或聚碳酸酯二醇,对这些化合物的另一种统称为“多元醇”,其数均分子量为500g/mol至10×103g/mol、优选为0.5×103g/mol至2×103g/mol、特别为0.8×103g/mol至1.5×103g/mol,且对异氰酸酯优选具有的平均官能度为1.8至2.3、优选1.9至2.2、特别为2。所述官能度给出每分子中对异氰酸酯呈反应性的官能团的数量。优选使用聚醚多元醇,例如基于公知的起始物质和常规的环氧化物的那些,常规的环氧化物为例如环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷,优选基于1,2-环氧丙烷和环氧乙烷的聚醚醇,特别是聚氧四亚甲基二醇(PTHF)。聚醚醇具有耐水解性大于聚酯醇的优点。对于聚醚醇,还可使用已知的作为低不饱和度的聚醚醇的化合物。就本发明而言,低不饱和度的多元醇特别为其中不饱和化合物的含量小于0.2meq/g、优选小于0.01meq/g的聚醚多元醇。此类聚醚多元醇大多通过环氧烷烃,特别是环氧乙烷、环氧丙烷及其混合物在高活性催化剂的存在下加成到上述三醇或二醇上制备。这类高活性催化剂为例如氢氧化铯和多金属氰化物催化剂,也称为DMC催化剂。经常使用的DMC催化剂为六氰基钴酸锌。DMC催化剂可以在反应之后保留在聚醚醇中,但是通常被除去,例如通过沉积或过滤除去。代替单一多元醇,还可使用不同多元醇的混合物。
特别优选基于聚四亚甲基二醇(PTHF)的热塑性聚氨酯作为对异氰酸酯呈反应性的化合物(b),特别优选数均分子量为0.8×103g/mol至1.5×103g/mol。
特别优选地,所述结构组分a)至c)包含双官能化合物,即二异氰酸酯(a)、双官能多元醇(b)(优选聚醚醇)以及双官能扩链剂(c)(优选二醇)。
使用的扩链剂(c)可包括公知的脂族的、芳脂族的、芳族的和/或脂环族的化合物,所述化合物的摩尔质量为50g/mol至499g/mol,优选具有2个对异氰酸酯呈反应性的基团,优选在烷基部分具有2至 10个碳原子的烷二醇,特别是1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或二、三、四、五、六、七、八、九和/或十-亚烷基二醇,优选丁二醇和/或丙二醇,这意味着丁二醇或丙二醇被单独使用,或者以包含至少两种上述扩链剂的混合物使用。
在一个优选的实施方案中,使用的主扩链剂(c1)优选地包括具有2-6个碳原子的直链或支链的烷二醇,使用的助扩链剂(c2)优选地包括一种或多种具有2至12个碳原子的直链或支链的烷二醇,其中,所述主扩链剂(c1)和助扩链剂(c2)的碳原子数不同和/或它们为同分异构体。特别优选地,主扩链剂(c1)为1,4-丁二醇,其中所述主扩链剂与至少一种助扩链剂(c2)和异氰酸酯(a)以及上述多元醇反应,其中所述异氰酸酯(a)优选为六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)和/或二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯(H12MDI),所述多元醇优选PTHF。
特别优选地,所述助扩链剂(c2)为1,3-丙二醇和/或1,6-己二醇,特别是1,3-丙二醇。
主扩链剂(c1)的物质的量(amount)n1与使用的所有扩链剂的总物质的量n的比值以n1/n计算,且其优选为0.80至0.999。
主扩链剂的物质的量是使用的主扩链剂的重量,例如以[g]或其他适合的重量单位描述。使用的所有扩链剂的总物质的量n由使用的所有扩链剂的单个重量的总和计算。
更优选地,用于制备拦截装置的热塑性聚氨酯具有大于0.40、特别优选大于0.5的硬相含量(hard-phase content),其中所述硬相含量由下式定义:
其中,定义如下:
MCEx:扩链剂的摩尔质量,单位为g/mol;
mCEx:扩链剂的质量,单位为g;
Miso:使用的异氰酸酯的摩尔质量,单位为g/mol;
mtot:所有起始物料的总质量,单位为g;
K:扩链剂的数量。
术语结构组分被用于以下每种化合物:二异氰酸酯(a)、对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)和扩链剂(c),并且术语结构组分还用于统称这些物质。
本发明还提供上述的热塑性聚氨酯用于制备拦截装置、特别是上述的拦截装置、更优选列举使用的拦截装置的用途。
更特别优选地,根据DIN EN ISO 179-1/1Ea,由热塑性聚氨酯制备的拦截装置在-30℃下的夏氏缺口耐冲击强度大于10kJ/m2,优选大于15kJ/m2。
添加的催化剂(d)优选特别能促进异氰酸酯(a)的NCO基团与结构组分(b)和(c)的多元醇的羟基反应的那些物质。所述催化剂(d)可单独添加或以彼此混合添加。优选地,所述催化剂为有机金属化合物,例如:有机羧酸的锡(Ⅱ)盐,优选辛二酸锡(Ⅱ)、二月桂酸酯锡(Ⅱ)、二乙酸二丁基锡和二月桂酸酯二丁基锡;或者铋盐。所述铋盐中铋的氧化态优选为2或3,特别为3。使用的优选的羧酸为那些具有6至14个碳原子、特别是8至12个碳原子的羧酸。优选的铋盐的实例为新癸酸铋(Ⅲ)、2-乙基己酸铋和辛酸铋。其他优选的催化剂为叔胺类,例如四甲基乙二胺、N-甲基吗啉、二乙基苄胺、三乙胺、二甲基环己胺、二氮杂二环辛烷、N,N’-二甲基哌嗪、N-甲基-N’-(4-N-二甲氨基)丁基哌嗪、N,N,N’,N”,N”-五甲基二乙二胺等。可使用的其他催化剂为:脒类,如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氢嘧啶、三(二烷基氨基烷基)-s-六氢三嗪,特别是三(N,N-二甲基氨丙基)-s-六氢三嗪;四烷基氢氧化铵,如四甲基氢氧化铵;碱金属氢氧化物,如氢氧化钠;碱金属醇化物,如甲醇钠和异丙醇钾;以及具有10-20个碳原子、任意地具有侧链OH基团的长链脂肪酸的碱金属盐。催化剂(d)的用量取决于所需的反应活性,并且其为0.001重量%至0.5重量%,基于热塑性聚氨酯的总重量计。
除了催化剂(d),可添加至结构组分(a)至(c)的其他物质为常规助剂(e)和/或添加剂(f)。例如,可提到的表面活性物质、成核剂、润滑剂和脱模剂、染料、颜料、抗氧化剂(例如能抗水解、光、热或变色的抗氧化剂)、无机和/或有机的填料、阻燃剂、增强剂、增塑剂和金属钝化剂。在一个优选的实施方案中,组分(e)的定义还包 含水解稳定剂,如聚合的和低分子量的碳化二亚胺。优选地,所述热塑性聚氨酯中包括0.1重量%-5重量%的三唑和/或三唑衍生物和抗氧化剂,基于热塑性聚氨酯的总重量计。合适的抗氧化剂一般是能抑制或防止在要防护的聚氨酯中发生不需要的氧化过程的物质。抗氧化剂通常是市售可得的。抗氧化剂的实例为位阻酚、芳族胺、硫代协同剂,三价磷的有机磷化合物以及位阻胺光稳定剂。位阻酚的实例见于Plastics Additives Handbook,第5版,H.Zweifel,ed.,Hanser Publishers,Munich,2001([1]),第98-107页和第116-121页。芳族胺的实例见于[1],第107-108页。硫代协同剂的实例见于[1],第104-105页和第112-113页。亚磷酸盐的实例见于[1],第109-112页。位阻胺光稳定剂的实例见于[1],第123-136页。
在一个优选的实施方案中,抗氧化剂、特别是酚类抗氧化剂的摩尔质量大于0.35×103g/mol,优选大于0.7×103g/mol,同时,其最大摩尔质量小于10×103g/mol,优选小于3×103g/mol。此外,所述抗氧化剂的熔点优选在180℃以下。而且优选使用无定形的或液态的抗氧化剂。也可使用两种或多种抗氧化剂的混合物。
合适的光稳定剂及其组合物还可见于WO 2003/031506A1以及相应的参考为例如Polyurethane Handbook,Hanser Verlag,Munich,由Gunter Oertel编辑的第二版。
优选地,除了提及的组分(a)、(b)和(c),以及任选的(d)、(e)和(f)外,还可使用链调节剂,优选使用数均分子量为0.031×103g/mol至3×103g/mol的链调节剂。这些链调节剂为仅具有一个对异氰酸酯呈反应性的官能团的链调节剂,实例为单官能醇、单官能胺和/或单官能多元醇。这些链调节剂可以用于按照目标方式调节热塑性聚氨酯的流动性能。链调节剂的用量通常可为0重量份至5重量份,优选0.1重量份至1重量份,基于100重量份的组分b)(即多元醇)计,即对于任意计算的定量比例而言,所述链调节剂被定义为组分(c)(即扩链剂)的一部分。
为了调节TPUs的硬度,结构组分(b)多元醇和(c)扩链剂的摩尔比可在相对宽的范围内变化。已经证明有效的是组分(b)相对于所用(c)扩链剂总量的摩尔比为10:1至1:10,特别是1:1至1:4,在 这里,TPU的硬度随(c)含量的增加而增加。
优选使用硬度为60邵氏A至60邵氏D、优选70邵氏A至55邵氏D且特别是90邵氏A至95邵氏D的热塑性聚氨酯,其中,所述邵氏硬度优选按照DIN53505确定。
上述结构组分的反应可在常规指数下进行。所述指数通过反应期间组分(a)中使用的异氰酸酯基团的总量与组分(b)和(c)中(即多元醇和扩链剂中)的对异氰酸酯呈反应性的基团(即活性氢原子)的量的比值来定义。如果指数为1000,则有一个活性氢原子,即对于组分(a)的每个异氰酸酯基团而言,在组分(b)和(c)中有一个对异氰酸酯呈反应性的官能团。在指数大于1000时,存在的异氰酸酯基团多于OH基团。优选的是,采用950至1050、特别优选970至1010、特别是980至995的指数制备热塑性聚氨酯。
优选的实施方案包含作为添加剂(f)的有机和无机的粉末或纤维物质,或者它们的混合物。优选这些添加剂为纤维状。有机添加剂的实例为木材、亚麻、大麻、苎麻、黄麻、皮革、剑麻、棉花、纤维素和芳纶纤维。无机添加剂的实例为硅酸盐、重晶石、玻璃纤维、沸石、玻璃、碳纤维、金属、金属氧化物和粉状的无机物质,所述粉状的无机物质例如为滑石粉、白垩、高岭土(Al2(Si2O5)(OH)4)、氢氧化铝、氢氧化镁、硝酸铝、硅酸铝、硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、粉末石英、气相二氧化硅、氧化铝、云母和钙硅石。
优选的实施方案包含纤维长度为0.1μm至100μm、更优选在1μm至50μm范围内的纤维添加剂。优选地,填料含量为5重量%至80重量%。
用于制备聚氨酯(在本说明书中也称为TPUs)的方法是公知的。TPUs一般是通过至少一种(a)异氰酸酯与(b)对异氰酸酯呈反应性的化合物和(c)扩链剂,任选地在(d)催化剂和/或(e)助剂和/或(f)添加剂的存在下在不同情况下反应制备,其中单个组分和所得聚氨酯均具有上述的说明。
TPUs可通过已知的方法连续制备,例如使用反应挤出机或带式工艺(belt-process)以一步法或间歇法按照已知的预聚工艺制备。在这些制备工艺中,反应的组分(a)、(b)和任选的(c)、(d)、(e) 和/或(f)彼此依次或同时混合,反应立即开始。这些工艺还被记载在US 3233025或EP 1846465B1中。在挤出工艺中,结构组分(a)、(b)和任选的(c)、(d)、(e)和/或(f)被单独或以混合物的形式引入挤出机中,优选地,在温度为100℃至280℃、优选140℃至250℃下反应,并将所得聚氨酯挤出、冷却和造粒。
优选地,将这些粒料通过挤出处理以得到用于拦截装置所需的薄片、细丝或细绳。
另一种方法中,首先制备预聚物,即由二异氰酸酯和多元醇及任选地扩链剂制成的加合物,其中这些加合物的数均分子量明显低于完全反应的多元醇。这些加合物通常具有较好的加工性和/或较长的保质期。
在带式工艺中,用于制备热塑性聚氨酯的单个组分被计量加入混合机头中,液体混合物直接流至位于其下的循环带上,在循环带上的混合物按照固定调节(fixedly adjusted)的温度曲线完成反应。位于带上的硬化的聚合物也称为表皮(skin)。根据EP 0922552B1,制备聚合物的反应原料可在带的末端直接进入挤出机中用于成型工艺以制得粒料。作为可替代的选择,表皮在第一步中是颗粒状的,然后在不同的挤出机中再加热和混合,并且进行再粒化。在表皮的材料上进行成型工艺对于均质化所得材料而言是有利的。为了优化均匀性,该过程可重复多次。
优选地,反应期间和/或添加剂和/或助剂的引入期间的温度通常为100℃至280℃,优选140℃至250℃。将所得热塑性聚氨酯冷却并粒化,从而进一步制备用于拦截装置的细丝、细绳或细条。细丝、细绳或细条用市售可得的挤出机制备。还优选市售可得的压模或吹膜装置制备细条或薄片,并且也特别优选使用压延机制备薄片。
如果强度要求相对严格,优选地,在混合挤出机中直接引入增强纤维。作为替代的选择,在熔化处理之后直接引入,从挤出模中出来的热熔体被立即施用或压制到并流运行的织物或网状物上。在一个同样优选的可替代的实施方案中,薄片成品或小细条被施用在由塑料或金属制成的织物上。后者通过热处理和/或压制处理完成。
实施例
实施例1
一方面,将进料温度为150℃的多元醇、扩链剂和任选的水解稳定剂、抗氧化剂和/或光稳定剂的混合物,以及与其独立的进料温度为65℃的异氰酸酯计量加入至购自Werner&Pfleiderer,Stuttgart的ZSK92双螺杆挤出机的第一机筒部分,该螺杆挤出机的螺杆长度为48D且螺杆与机筒之间的径向缝隙为0.6mm。双螺杆体系的转速为280min-1。机筒部分的温度设置为:按照顺流方向,螺杆的前三分之一段为200℃,第二个三分之一段为170℃,第三且最后一个三分之一段为190℃。产量为850kg/h。
通过水下粒化将熔体切割之后,将其全部离心干燥,粒料最终在约80至90℃下干燥,然后通过压延机模压以得到厚度为1.5mm的薄片,将其通过冲孔工具冲压成网状物形式的拦截装置。
在以下实施例中,列出用于制备实施例1的粒料的起始物料,这些物料用在用于制备拦截网的压延薄片的第二步中。这些实施例给出了配方实施例。它们包含了宽泛范围的邵氏硬度、使用和未使用光稳定剂的实施例,并可在发明中变化以包含各种常规的聚酯衍生物和聚醚衍生物,而没有损失作为拦截网的适用性。
实施例2
*)购自BASF SE的空间位阻酚类抗氧化剂
**)购自BASF SE的光稳定剂,空间位阻胺
物料的邵氏硬度为约80A。
将配方中的1,4-丁二醇替换为1,3-丙二醇或者使用1,4-丁二醇与1,3-丙二醇的混合物时可获得类似的结果。
实施例3
*)购自BASF SE的空间位阻酚类抗氧化剂
物料的邵氏硬度为约75D。
实施例4
*)购自BASF SE的空间位阻酚类抗氧化剂
**)购自BASF SE的光稳定剂,空间位阻胺
***)购自Rhein Chemie的用于热塑性聚氨酯的水解稳定剂物料的邵氏硬度为约95A。
实施例5
实施例1至4的热塑性聚氨酯的层厚h为8.2mm,透明度指数T小于或等于3.2。透明度指数根据1989年4月1日公开的DIN 55988确定,此处指数1的确定未经过修正。