[發明專利]異氰酸酯封端預聚體及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 200810035167.6
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101544818A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 周志平;蔣紅梅;梁亦德;張躍冬
• 申請（專利權）人: 拜耳材料科技貿易(上海)有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K5/1565;C08G18/72;C08L75/02;A43B1/10
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技術領域

本發明涉及一種聚氨酯技術領域，特別涉及一種用于制備聚氨酯的異氰酸酯封端預聚體及其制備方法和用途。

背景技術

聚氨酯通常由異氰酸酯組分、多元醇組分和其他的一些添加成分反應制得，其中，異氰酸酯組分常采用異氰酸酯封端預聚體。例如，二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)預聚體，是一種工業常用的預聚體，常被用于制備各類聚氨酯制品，如聚氨酯彈性體或模塑聚氨酯制品。

常溫下，異氰酸酯封端預聚體通常為液體狀態，因而便于儲存和運輸，然而，在低溫環境下，異氰酸酯封端預聚體中游離的異氰酸酯分子會從液態中結晶出來，并且隨著溫度的進一步降低，異氰酸酯封端預聚體還可能會凝固。一般來說，異氰酸酯封端預聚體中的NCO含量越高，它的凝固點就越高，也越容易凝固或結晶，因此在低溫環境下也就越不便于儲存和運輸。

已經有多種方法可降低異氰酸酯封端預聚體的凝固點，從而改善其低溫液態穩定性。例如，可以降低異氰酸酯封端預聚體的NCO含量。再如，EP0989116、US20060128928、US20050101754和US5567793披露在合成MDI預聚體的過程中添加大量的改性MDI(例如碳化二胺MDI、脲基甲酸化MDI)可以提高它的液態穩定性。又如，GB2334720披露在合成MDI預聚體的過程中通過加入大量2，4’-MDI和2，2’-MDI也可以降低它的凝固點。然而，這些做法雖然可以降低MDI預聚體的凝固點，但同時也在一定程度上損害它在其他方面的物理性能。另外，GB2193504和US4757095披露了內酰胺和內酯可被用來異氰酸酯封端預聚體的凝固點，WO85/00177則披露了氧化烯烴類化合物可被用來調節MDI預聚體的低溫流動性。然而，使用內酯、內酰胺及氧化烯烴類化合物的成本太高，因而大大限制了它們在改善MDI預聚體低溫液態穩定性方面的應用。

因此，從工業實際應用出發，有必要提供一種經濟的、具有改進的低溫液態穩定性的異氰酸酯封端預聚體，不但能夠在低溫環境下方便的儲存或運輸，而且能夠保持其他方面的物理性能。

發明內容

本發明的目的之一，在于提供一種異氰酸酯封端預聚體，所述異氰酸酯封端預聚體中包括一種環狀碳酸亞烴酯，所述環狀碳酸亞烴酯具有如下的通式：

其中，R₁、R₂分別獨立地表示氫原子、直鏈烷基、支鏈烷基、芳烷基、環烷基、或芳基；

所述異氰酸酯封端預聚體的NCO含量為13-33wt.％，以所述異氰酸酯封端預聚體的重量按100wt.％計。

本發明的另一目的，在于提供一種制備所述異氰酸酯封端預聚體的方法，該方法包括步驟：在制備所述異氰酸酯封端預聚體的過程中加入一種環狀碳酸亞烴酯，所述環狀碳酸亞烴酯具有如下的通式：

其中，R₁、R₂分別獨立地表示氫原子、直鏈烷基、支鏈烷基、芳烷基、環烷基、或芳基；

所述異氰酸酯封端預聚體的NCO含量為13-33wt.％，以所述異氰酸酯封端預聚體的重量按100wt.％計。

本發明的又一目的，在于提供一種由所述異氰酸酯封端預聚體制得的聚氨酯、聚脲、聚氨酯彈性體、模塑聚氨酯。

本發明的再一目的，在于提供一種所述聚氨酯彈性體在制鞋中的應用。

本發明的有益效果在于：本發明在制備異氰酸酯封端預聚體的過程中加入了一種環狀碳酸亞烴酯，在改進異氰酸酯封端預聚體的低溫液態穩定性的同時維持了其在其他方面的物理性能，從而解決了低溫環境下異氰酸酯封端預聚體易結晶和凝固、不易儲存和運輸的問題。

具體實施方式

本發明通過在制備過程中加入環狀碳酸亞烴酯提供一種具有改善的低溫液態穩定性的異氰酸酯封端預聚體。

環狀碳酸亞烴酯可以在制備異氰酸酯封端預聚體過程中的任何時間加入，例如，可以在參與反應的多異氰酸酯反應組分或者多元醇反應組分中加入，也可以在多異氰酸酯與多元醇的反應過程中加入，或者在多異氰酸酯與多元醇反應的產物中加入。

所述多異氰酸酯可以是一種多異氰酸酯或者是多種多異氰酸酯的混合物。所述多異氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中，R表示含2-18個碳原子的脂肪族烴基、含6-15個碳原子的芳烴基、或含8-15個碳原子的芳脂族烴基，n＝2-4。