[發明專利]制備具有低反應性的脂族和/或脂環族聚碳酸酯多元醇的方法

有效

• 申請號: 201780078653.3
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN110072909B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: M.路德維希;S.佐默;H.布羅伊爾;M.格拉爾
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G64/02
• 分類號: C08G64/02;C08G64/30;C08G18/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 邵長準;林毅斌

本發明涉及制備脂族和/或脂環族聚碳酸酯多元醇的方法，包括以下步驟：a）將至少一種脂族和/或脂環族多元醇和至少一種碳酸烷基酯在至少一種堿性催化劑存在下反應，和b）通過加入至少一種有機磺酸而中和，該有機磺酸具有250至1000g/mol的分子量和具有至少一個含至少4個碳原子的支化或未支化烷基取代基，其中在步驟a）之后進行步驟b）。

本發明涉及制備脂族和/或脂環族聚碳酸酯多元醇的方法和根據該方法可獲得的脂族和/或脂環族聚碳酸酯多元醇。此外，本發明涉及分子量為250至1000g/mol和具有至少一個含至少4個碳原子的支化或未支化烷基取代基的有機磺酸在聚碳酸酯多元醇制備中作為終止劑的用途。本發明還涉及由所述脂族和/或脂環族聚碳酸酯多元醇可獲得的水性聚氨酯分散體、雙組分體系或熱塑性聚氨酯，以及由這些物質可獲得的涂層或模制品。

低聚-或聚碳酸酯多元醇是重要的前體，例如在塑料、漆料和粘合劑的制備中。它們例如與異氰酸酯、環氧化物、（環狀）酯、酸或酸酐反應（DE-A 1955902，EP-A 0 343 572）。它們原則上可以由脂族多元醇通過與光氣（例如DE-A 1 595 446，US-A 4533729）、雙氯代碳酸酯（例如DE-A 857 948）、碳酸二芳基酯（例如DE-A 1 915 908）、環狀碳酸酯（例如DE-A2 523 352，US-A 787632，DE-A 1495299）或碳酸二烷基酯（例如DE-A 2 555 805，EP-A 0343 572，EP 0 533 275）反應而制備。

已知在碳酸芳基酯（例如碳酸二苯酯）與脂族多元醇（例如1,6-己二醇）反應時，僅通過除去釋放的醇化合物（例如苯酚）來改變反應平衡就可以實現足夠的反應轉化率（例如EP-A 0 533 275）。

然而，如果使用碳酸烷基酯（例如碳酸二甲酯），則通常使用酯交換催化劑。為此已經提出了多種不同的催化劑，例如錫或有機錫化合物，例如二月桂酸二丁基錫或氧化二丁基錫（DE-A 2 5233 52，EP-A 0 364 052，EP-A 0 600 417，EP-A 0 343 572，EP-A 0 302712）或鈦化合物，例如四丁醇鈦、四異丙醇鈦或二氧化鈦（例如US-A 2 843 567，EP-A 0849 303，EP-A 0 343 572，EP-A 0 424 219，EP-A 0 754 714）或稀土金屬和周期表第III副族金屬的有機化合物、無機化合物或配合物（EP-A 1 312 632，EP-A 1 477 508）。

然而，這些現有技術中已知的用于通過碳酸烷基酯與脂族多元醇反應制備脂族低聚碳酸酯多元醇的酯交換催化劑具有一些缺點。

最近，有機錫化合物已被認為是對人類有毒的。因此，如果使用迄今優選的化合物如氧化二丁基錫或二月桂酸二丁基錫作為催化劑時，它們是殘留在聚碳酸酯多元醇的下游產品中的不希望的成分。

當使用鈦化合物作為催化劑時，所得產物的儲存可導致不希望的變色（變黃），這主要是由于Ti（III）化合物的存在以及同時存在的Ti（IV）化合物和/或通過鈦配合物形成傾向而引起的。

雖然稀土金屬沒有這些缺點，但它們越來越難獲得。此外，它們的反應性較低，需要添加更多量。

堿金屬或堿土金屬及其氧化物、醇鹽、碳酸鹽、硼酸鹽或有機酸鹽的使用也已經多次描述（例如US-A 2 210 817，US-A 2 843 567，DE-A 2 523 352，DE-A 1 495 299，EP-A 0849 303，EP-A 0 754 714，EP-A 0 533 275，WO 97/03104）。

然而，盡管這些催化劑容易獲得，但迄今為止它們還沒有真正得到使用。這種類型的典型催化劑，例如甲醇鈉或氫氧化鈉（NaOH），是強堿性的，并且在最終產物中導致不希望的高反應性，例如對異氰酸酯的高反應性。甚至最初較弱堿性的催化劑，例如碳酸氫鈉或乙酸鈉，在反應過程中通過釋放二氧化碳或乙酸轉化為強堿性的物質，并導致相同的缺點。