[發明專利]制備輕度著色的支化多異氰酸酯的方法及所得到的組合物

有效

• 申請號: 01804938.9
• 申請日: 2001-01-19
• 公開（公告）號: CN1400971A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: J－M·比爾納德;F·達勒米爾;D·勒維蘭特
• 申請（專利權）人: 羅狄亞化學公司
• 主分類號: C07D251/34
• 分類號: C07D251/34;C08G18/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 黃淑輝

本發明的主題是通過多異氰酸酯單體的催化環化三聚合來制備多異氰酸酯-多異氰脲酸酯的方法。本發明更具體涉及由特定類型的sp³-雜化碳攜帶的異氰酸酯官能團的環化三聚合。這些碳要么是新戊基位置上的碳，也就是說所述碳連接于叔基如叔丁基，要么所述碳是仲或叔碳，優選屬于脂族環。

異氰酸酯的環化三聚合已知有幾十年了。這種三聚合一般涉及堿性機理。這些堿可以是離子性質，如氫氧化物或強堿和強酸的鹽。這些堿還可以是非離子堿，但可以具有非常易接近和高度堿性的電子對。

所進行的第一次三聚合是在芳族異氰酸酯上，也就是說在由芳族環的節碳之一攜帶的異氰酸酯上。這種三聚合沒有任何特殊困難，易于進行芳族異氰酸酯的三聚合的適合催化劑容易找到。

芳族異氰酸酯固有的問題導致了脂族異氰酸酯的開發，它具有不同于芳族異氰酸酯且通常比其有許多改進的化學和物理性能。

大多數脂族異氰酸酯太容易揮發，而不能原樣使用。因此，必需通過形成低聚物(縮二脲，三聚體等)或與多元醇低縮聚來增加它們的分子量。

線性鏈脂族異氰酸酯的三聚合現在得到充分控制，并且具有能夠有效進行三聚合(即具有良好的收率)和很少產生著色的可獲得的催化劑。

在另一方面，由于沒有充分闡明的原因，支化脂族異氰酸酯和尤其環脂族異氰酸酯的三聚合或在新戊基位置上的那些三聚合存在著困難，一方面因為尋找獲得令人滿意的收率和令人滿意的生產率的催化劑存在困難，另一方面因為這些衍生物具有在它們內部產生不希望的著色的強烈傾向。

如上所述的著色問題在線性脂族異氰酸酯如HDI(六亞甲基二異氰酸酯)的情況下已經得到處理，但所用技術不易于調換到支化型異氰酸酯，如在新戊基、環脂族和叔位置上的異氰酸酯，尤其因為這些支化異氰酸酯的反應性明顯低于線性異氰酸酯的反應性，結果用于線性脂族異氰酸酯的催化劑在支化異氰酸酯的情況下通常獲得了低，或甚至非常低的收率。

因此，有人提出了使用作為堿性陰離子的氟陰離子用于進行沒有著色的線性脂族化合物的環化三聚合，但該技術不易用于環脂族化合物，因為在這些情況下收率明顯更低。

有人已經敘述了異氰酸酯單體的脫氣，用于使HDI環化三聚合。

因此，EP330966公開了借助氫氧化季銨使HDI三聚合的方法，其中將起始HDI脫除二氧化碳至低于20ppm(重量)的殘余含量，以便將催化劑量減少至低于0.3wt％，用于減少最終反應混合物的著色。

EP524501公開了通過使用氫氧化三甲基芐基銨或氫氧化季銨作為催化劑從HDI制備包含異氰酸酯基和脲基甲酸酯基的多異氰酸酯的方法，其中氫氧化季銨上的取代基是任選被羥基取代的C₁-C₂₀烷基。在該文件中規定，起始HDI混合物含有少于10ppm?CO₂。

然而，在該文件中舉例說明的催化劑在三種情況下具有甲基取代基，第四取代基要么是芐基，要么是羥烷基。

US5,232,988公開了制備封閉的多異氰酸酯的方法，包括在季銨羧酸鹽、酚鹽或氫氧化物的存在下在環狀二異氰酸酯如IPDI上進行三聚合反應，其中起始二異氰酸酯通過將它鼓泡到惰性氣體中來處理。

US5,914,383公開了在作為催化劑的多氟化物的存在下包括亞氨基噁二嗪-二酮型的三聚體和任選異氰脲酸酯基團的多異氰酸酯組合物的制備方法。

該文件尤其公開了從HDI和IPDI制備上述類型的組合物的方法，其中，在適當的催化反應之前，除去溶解在起始異氰酸酯混合物中的氣體。

DE19754748和EP927731公開了使用具有低氯含量的起始單體從IPDI制備多異氰酸酯的方法，尤其通過稱之為“脲”方法的方法來獲得。

另一方面，EP379914和US5,013,838推薦在使用由氟化銨或氟化鏻組成的催化劑的脂族和/或環脂族有機二異氰酸酯的三聚合過程中添加二氧化碳。

以上就是本發明的目的之一是要提供在避免產生不希望的著色的同時獲得支化異氰酸酯三聚體的方法的原因。

本發明的另一目的是提供能夠獲得良好收率和良好生產率的方法。

本發明的又一個目的是提供使環脂族異氰酸酯和尤其IPDI(通常稱為異佛爾酮二異氰酸酯)三聚合的方法。

本發明的再一個目的是提供通過改進用于該目的的催化體系的反應性來使環脂族異氰酸酯三聚合的方法。