[發明專利]一種制備無色多異氰酸酯組合物的方法

有效

• 申請號: 202010958235.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112250835B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 胡浩;孫淑常;尚永華;王暖程;史培猛;王少華;孫積釗;韓海濤;孫立冬
• 申請（專利權）人: 萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C09D175/04
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本發明提供了一種制備無色多異氰酸酯組合物的方法。所述方法包括以下步驟：使脂族/脂環族二異氰酸酯單體在催化劑的作用下進行三聚反應，制備包含異氰脲酸酯的多異氰酸酯組合物；所述催化劑在使用前預配制成溶液，并調節溶液pH至5?7，優選6?7，更優選6?6.5。本發明無需經過任何后處理就可以直接制備得到色度較低且在長期儲存過程中色度穩定性優異的多異氰酸酯組合物。

技術領域

本發明涉及一種制備方法，尤其涉及一種制備無色多異氰酸酯組合物的方法。

背景技術

以多異氰酸酯為固化劑的聚氨酯系涂料組合物由于其涂膜的耐化學藥品性、撓性、耐候性等優異，因此被廣泛用作汽車、建筑內外飾、家電等的涂料。相較于芳香族二異氰酸酯制備得到的組合物，由衍生自脂肪族二異氰酸酯的含有異氰脲酸酯的多異氰酸酯得到的涂膜具有更加優異的耐黃變性能，在產品色度要求較高的領域中具有更加廣泛的應用。

已知現有技術通過多種方法嘗試制備無色多異氰酸酯，如以下專利技術所公開：

CN102257026A采用波長為200-600nm的光照射基于(環)脂族二異氰酸酯獲得的多異氰酸酯以降低產品色度，但顏色儲存穩定性較差，50℃下僅能維持9個星期，根據本發明人的研發經驗，其在室溫下通常也僅能維持6個月左右。

EP0377177A1公開了將多異氰酸酯在100至10000ppm重量的過氧化氫混合物中進行蒸餾后處理以控制產品色值，但該方法僅適用于以有機膦作為催化劑使異氰酸酯進行齊聚的方案。

EP0630928A2提出一種制備含有異氰脲酸酯和/或脲醛基的多異氰酸酯的方法，通過催化齊聚以及用過氧羧酸處理齊聚產物以降低顏色指數和提高保質期。該方法的缺點是額外引入的過氧羧酸會保留在產物中，儲存過程中會分解產生氧氣，從而導致產品氧化顏色變深。

發明內容

本發明提供了一種制備無色多異氰酸酯組合物的方法，通過該方法制備得到的多異氰酸酯組合物初始色度低，且在長期儲存過程中色度穩定。

為解決以上技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：

一種制備無色多異氰酸酯組合物的方法，包括以下步驟：

使脂族/脂環族二異氰酸酯單體在催化劑的作用下進行三聚反應，制備包含異氰脲酸酯的多異氰酸酯組合物；所述三聚反應溫度優選為60-100℃。

所述催化劑在使用前預配制成溶液，并調節溶液pH至5-7，優選6-7，更優選6-6.5。

本發明人通過深入研究意外地發現，將三聚催化劑預先調pH至弱酸性，有利于降低多異氰酸酯組合物的初始色度，并提高其儲存穩定性(從顏色變化方面)，從而完成了本發明。

進一步地，反應完成后，添加酸類化合物作為終止劑結束反應，或高溫加熱結束反應，例如在150-200℃的溫度范圍內對催化劑進行滅活，終止反應。

所述酸類化合物優選鹽酸、磷酸、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二正丁酯、磷酸-2-乙基己酯、對甲苯磺酸、苯磺酸、烷基苯磺酸、乙酰氯、苯甲酰氯中的至少一種。

進一步地，反應結束后，將反應液經兩級薄膜蒸發得到多異氰酸酯組合物。通過薄膜蒸發技術控制組合物中游離二異氰酸酯單體的含量在現有技術中是已知的，如論文《HDI固化劑的合成及工藝優化》，解亮等，北京理工大學.所公開。本發明對其具體工藝參數不做任何限定，可以采用如前述文獻優選的最佳兩級分離條件，也可以在前述文獻方案的基礎上根據實際工業狀況進行合理的變換。

在一項優選的具體的實施方式中，所述催化劑為主催化劑或主催化劑與助催化劑的混合物；

所述主催化劑為季銨鹽、季銨堿、季磷鹽中的至少一種，優選四甲基醋酸銨、四丁基醋酸銨、四甲基丙酸銨、四甲基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨、芐基三苯基氯化膦中的一種或多種；