[發明專利]制備含異氰脲酸酯基團的異氰酸酯混合物的方法

有效

• 申請號: 201880081775.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111465632B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: C.哈恩;H-D.阿爾恩茨;S.舒伯特;E.費爾斯克;C.霍本;F.貝倫特
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/02;C08G18/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 章敏;邵長準

本發明涉及制備含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物的連續方法，其中在步驟a)中提供第一和第二異氰酸酯組分和異氰酸酯基團三聚催化劑的混合物；在步驟b)中使在步驟a)中獲得的混合物在第一停留時間區中在升高的溫度下反應；在步驟c)中，任選在加入終止劑后在第二停留時間區中進一步加熱在步驟b)中獲得的反應混合物；和在步驟d)中，在第三停留時間區中通過降低溫度而冷卻在步驟c)中獲得的反應混合物，由此獲得所需含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物。

本發明涉及制備含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物的連續方法，其中在步驟a)中提供第一和第二異氰酸酯組分和異氰酸酯基團三聚催化劑的混合物；在步驟b)中使在步驟a)中獲得的混合物在第一停留時間區中在升高的溫度下反應；在步驟c)中，任選在加入終止劑后在第二停留時間區中進一步加熱在步驟b)中獲得的反應混合物；和在步驟d)中，在第三停留時間區中通過降低溫度而冷卻在步驟c)中獲得的反應混合物，由此獲得所需含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物。

有機異氰酸酯R-NCO三聚成異氰脲酸酯是本領域中已知的。

圖式1: 異氰脲酸酯結構單元. R = 有機基團。

含異氰脲酸酯的異氰酸酯可有利地用于例如改進聚氨酯(PUR)的高溫特性、防火性質或老化特性；這些隨后被稱為含聚異氰脲酸酯（含PIR）的聚氨酯。為此，已經發現有用的是不在實際聚氨酯形成過程中進行三聚反應，因為與PUR形成反應結合的三聚導致溫度進一步升高（除由形成PUR鍵的放熱性造成的溫度升高外）和在發泡反應的情況下進一步的壓力升高（如在相同發泡過程中PIR形成反應緊隨在PUR形成反應之后的常規PUR/PIR泡沫中是這種情況），并且在聚合物形成已到極晚期且通過因此出現的剪切力可使聚合物與界面（例如金屬載體）的初始粘附再分開的時間點進行。因此已經發現有用的是首先制備異氰脲酸酯和未改性異氰酸酯的混合物，然后使用這些進行PUR形成反應。

WO 2009/039332 A1的目的是能夠在更高程度上選擇性生產具有提高的粘度和官能度的MDI，而不同時增加制成的雙環MDI的量。為此，該申請教導了在合適的催化劑存在下使常規MDI（雙環MDI [MMDI]和含有3個或更多個芳環的更高級同系物[PMDI]的混合物）三聚、將催化劑滅活并最終將由此獲得的混合物與常規MDI共混到獲得具有所需粘度和所需NCO含量的產物的程度。僅描述了不連續運行的方法。

US 4,743,672涉及具有高雙環含量和相對高粘度的液態含PMDI的MDI產物的制備。為此，該申請教導了在三聚催化劑存在下轉化MDI以獲得含異氰脲酸酯的多異氰酸酯，將三聚催化劑滅活，然后將由此獲得的含異氰脲酸酯的多異氰酸酯與標準PMDI組合物共混。僅描述了不連續運行的方法。該申請進一步教導了通過預混雙環MDI與PMDI組合物和隨后的異氰脲酸酯形成無法獲得穩定的異氰酸酯產物。

本領域中已知的制備含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物的不連續方法通常需要使用化學終止劑以將三聚反應在所需三聚程度時停止。此外，在不連續進行的放熱反應的情況下，溫度控制可能是一個挑戰，尤其是在工業規模下。用于制備含異氰脲酸酯的異氰酸酯混合物的已知方法還可導致二聚異氰酸酯（所謂的脲二酮）的含量提高，這導致最終產物的渾濁。

德國專利申請DE 10 2004 060 121 A1的目的是提供制備含異氰脲酸酯基團的多異氰酸酯的連續方法，用其可獲得具有低色值的多異氰酸酯。為了實現這一目的，提出了使異氰酸酯，尤其是1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷4,4'-二異氰酸酯、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基1,6-六亞甲基二異氰酸酯及其混合物在至少一種催化劑存在下部分低聚的連續運行的方法，其特征尤其在于所述催化劑中的可水解鹵素的總含量小于1重量%。