[發明專利]借助膦催化生產聚異氰脲酸酯塑料的方法

有效

• 申請號: 201780053732.9
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN109642015B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: D.馬格;H-J.拉斯;M.馬特納;D.阿克滕;H.霍克
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/02;C08G18/16;C09D175/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;萬雪松

本發明涉及生產聚異氰脲酸酯塑料的方法，其包括下列步驟：a)提供多異氰酸酯組合物A)，其包含低聚多異氰酸酯并且單體二異氰酸酯含量低，“單體二異氰酸酯含量低”是指多異氰酸酯組合物A)具有不大于20重量%的單體二異氰酸酯含量，b)使用至少一種叔有機膦催化劑B)催化三聚所述多異氰酸酯組合物A)。本發明進一步涉及可通過根據本發明的方法獲得的聚異氰脲酸酯塑料、包含或由根據本發明的聚異氰脲酸酯塑料構成的涂層、膜、半成品和模制品、和涉及根據本發明的聚異氰脲酸酯塑料用于生產涂層、膜、半成品和模制品的用途。

本發明涉及生產聚異氰脲酸酯塑料的方法、可通過這種方法獲得的聚異氰脲酸酯塑料和由其制成的涂層、膜、半成品或模制品。

具有聚異氰脲酸酯結構的聚合物以其良好的熱穩定性和阻燃性為人所知?；诜甲宥郊淄?,4'-二異氰酸酯（MDI）的聚異氰脲酸酯泡沫例如由于它們的極低熱導率而被廣泛使用，尤其是作為高性能隔熱材料。但是，MDI聚異氰脲酸酯，如從芳族聚氨酯中普遍獲知，只有低的光穩定性并具有顯著黃化的趨勢。

因此不缺乏基于脂族耐光異氰酸酯合成聚異氰脲酸酯塑料的嘗試。

例如，European Polymer Journal, 第16卷, 147-148 (1980)描述了單體1,6-二異氰酸根合己烷（HDI）在40℃下的催化三聚以產生不含異氰酸酯基團的清澈透明聚異氰脲酸酯塑料。但是，為此，需要15重量%的二丁基二甲氧基錫作為三聚催化劑。European Polymer Journal, 第16卷, 831-833 (1980)描述了單體HDI在140℃的溫度下使用6重量%的三丁基氧化錫作為催化劑的完全三聚以產生聚異氰脲酸酯。

Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2013, 51, 2631 - 2637描述了用對甲苯亞磺酸鈉作為催化劑制備基于單體HDI/MDI混合物的光學透明聚異氰脲酸酯膜。但是，僅使用單體HDI作為起始二異氰酸酯，不可能用這種催化劑獲得清澈膜，因為該反應混合物由于三聚反應的極端放熱性而顯著起泡。根據這一公開，純HDI聚異氰脲酸酯的合成只有在試管中、在毫摩爾規模下和在有機溶液中在復雜后處理后才有可能。

US 3,211,703描述了由經二價脂族基團，優選六亞甲基鏈連接的至少10個連續異氰脲酸酯結構構成的固體交聯聚合物。但是，這一專利說明書中的具體實施例僅描述了HDI與氧化苯乙烯的共聚物。

JP 2001-098042提供了以單體脂環族雙(異氰酸根合甲基)降冰片烷（NBDI）開始的聚異氰脲酸酯，在最終產物中具有13%的最大異氰酸酯基團含量并使用由氟化鉀和含環氧乙烷基團的絡合劑構成的催化劑體系制備。

Theo Flipsen所著的論文: Design, synthesis and properties of new materials based on densely crosslinked polymers for polymer optical fiber and amplifier applications, Rijksuniversiteit Groningen, 2000描述了用釹/冠醚配合物作為催化劑的單體HDI的三聚。在該論文中審查了據說具有良好的光學、熱和機械性質的所得聚異氰脲酸酯對光學應用的適用性，尤其是作為聚合物光纖。

但是，現有技術中已知的由單體脂族二異氰酸酯制備聚異氰脲酸酯塑料的方法具有根本的缺點：所用三聚催化劑也極大加速異氰酸酯基團與水的反應。為避免通過形成的二氧化碳形成氣泡，必須在絕對隔絕水分的受控條件下進行三聚反應。通過已知方法只有在封閉系統中在保護性氣體氣氛下才能制備例如光學應用需要的無氣泡和無混濁的聚異氰脲酸酯塑料。