[發(fā)明專利]用含臭氧的氣體使聚異氰酸酯顏色變淺的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310183527.8
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN103265709A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·策林格爾;J·亞當(dāng);M·克雷默;J·雅各布斯;O·貝;P·策納;W·范吉塞爾;C·R·黃;M·克勒納
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司;上海巴斯夫聚氨酯有限公司
• 主分類號: C08J3/00
• 分類號: C08J3/00;C08L75/00;C08G18/08;C08G18/79;C08G101/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 李穎;林柏楠

本申請是申請?zhí)枮?00910159532.9的發(fā)明專利申請的分案申請，原申請的申請日為2009年4月1日，發(fā)明名稱為“用含臭氧的氣體使聚異氰酸酯顏色變淺的方法”。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用含臭氧的氣體使有機芳族聚合異氰酸酯的顏色變淺的方法。

發(fā)明背景

聚異氰酸酯被大量制備，并與多元醇反應(yīng)，例如乙二醇或丙三醇，通過加聚反應(yīng)得到聚氨酯。根據(jù)聚異氰酸酯組分和多元醇組分以及制備條件，聚氨酯可以是硬且脆或軟且有彈性的。它們具有重要的工業(yè)價值和廣泛的應(yīng)用范圍。例如，聚氨酯可用作聚氨酯面漆、澆注配混物或泡沫體。

其中，二異氰酸酯可通過光氣與相應(yīng)的二胺反應(yīng)制備。其中，下述芳基和烷基二異氰酸酯具有重要工業(yè)價值：亞甲基二亞苯基二異氰酸酯(二苯甲烷二異氰酸酯，MDI)、聚合的亞甲基二亞苯基二異氰酸酯(PMDI)、甲苯二異氰酸酯(2-甲基-1,3-亞苯基二異氰酸酯，TDI)、亞萘基二異氰酸酯(NDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(異氰酸基三甲基異氰酸甲酯基環(huán)己烷，IPDI)。

例如，聚合的亞甲基二亞苯基二異氰酸酯(PMDI)由4,4'-二氨基二苯基甲烷(亞甲基雙苯胺，MDA)的光氣化制備，例如，光氣溶于溶劑，如氯苯中，并在高溫下將MDA加入其中。其中形成的單體亞甲基二亞苯基二異氰酸酯(MMDI)可通過蒸餾部分地分離出。底部產(chǎn)物是指聚合的亞甲基二亞苯基二異氰酸酯(PMDI)，通常還包含MMDI、較高級低聚體、其異構(gòu)體以及少量縮脲二酮(uretdione)、脲酮亞胺(uretonimine)和尿素。

聚異氰酸酯制備中的問題是底部產(chǎn)物由于蒸餾分離過程中的熱負荷而變色。顏色變深的PMDI導(dǎo)致聚氨酯產(chǎn)品光學(xué)性能差。異氰酸酯的顏色可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法表征，例如利用根據(jù)CIE表色系統(tǒng)的L、a、b值或碘色數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中公開了多種利用臭氧處理單體異氰酸酯和聚合異氰酸酯來改善其顏色的方法。

DE?A-4215746描述了這樣一種方法，其中用純氧氣、用空氣和用具有至多20體積%的臭氧的混合物在連續(xù)操作攪拌罐中處理純脂族異氰酸酯。所述方法可根據(jù)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間進行變化。

JP08291129公開了一種使聚合芳族異氰酸酯顏色變淺的方法，尤其還公開了PMDI在泡罩塔中用臭氧處理。然而，獲得的顏色變淺很小，尤其是由于含臭氧的氣體分散不充分。該文獻中并未描述最終產(chǎn)物聚氨酯的性能。

發(fā)明內(nèi)容

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)氣體在包含異氰酸酯的混合物中的分散對于臭氧反應(yīng)至關(guān)重要，因此對于異氰酸酯所獲得的變淺效果具有相當(dāng)大的影響。本發(fā)明的一個目的是通過適合的方法使芳族聚合異氰酸酯變淺。而且，不應(yīng)發(fā)生鏈降解且異氰酸酯基團含量不應(yīng)減少。同樣地，所得到的聚氨酯產(chǎn)物的物理性能，特別是機械性能，不會受到所述處理的負面影響。此外，所述方法應(yīng)能夠連續(xù)或準連續(xù)地進行，且應(yīng)允許足夠量聚異氰酸酯反應(yīng)。所述方法應(yīng)獲得高臭氧轉(zhuǎn)化率，且通過改善含臭氧的氣體的分散使顏色變淺的程度盡可能大。

上述目的通過一種用含臭氧的氣體使有機聚異氰酸酯變淺的方法實現(xiàn)，其中有機聚異氰酸酯的處理(可以)連續(xù)或準連續(xù)地進行。發(fā)現(xiàn)，特別是含有氮氣、氧氣和/或氮的氧化物的含臭氧氣體混合物可令人驚訝地很好地分散于PMDI中。特別適合的是氮氣、氧氣、臭氧和氮氧化物的混合物。用含臭氧的氣體的處理經(jīng)常以這樣的方式進行，除了臭氧外，還有至少一種其它惰性氣體(如氮氣)和/或反應(yīng)性氣體(如NO)存在于氣體混合物中。特別適合的是在下列設(shè)備中進行本發(fā)明的聚異氰酸酯變淺的方法：

a)連接有儲罐的攪拌罐，

b)板式塔，例如篩板塔，

c)填充塔。

本發(fā)明尤其涉及一種用含臭氧的氣體使有機聚異氰酸酯變淺的方法，有機聚異氰酸酯的處理用含臭氧的氣體進行，其中所述含臭氧的氣體還包含至少一種其他惰性和/或反應(yīng)性氣體，且所述方法連續(xù)或準連續(xù)地進行。

有機聚異氰酸酯的處理可在連接有儲罐的攪拌罐中進行。有機聚異氰酸酯的處理可在板式塔中進行。有機聚異氰酸酯的處理可在填充塔中進行。

本發(fā)明還涉及一種方法，其中利用包含氮氣、氧氣、臭氧和氮的氧化物的氣體混合物處理有機聚異氰酸酯。

本發(fā)明還涉及一種方法，其中使用由氧氣和氮氣組成的工作氣作為制備含臭氧的氣體的起始材料。

本發(fā)明還涉及一種方法，其中使用由20%氧氣和80%氮氣組成的工作氣作為制備含臭氧的氣體的起始材料。