[發明專利]含有脲二酮基團的多異氰酸酯的制備方法及存儲穩定的二異氰酸酯單體

有效

• 申請號: 202110046082.3
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112851908B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 朱智誠;辛光震;王勤隆;劉偉;石濱;尚永華;李海軍;王暖程;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/02;C07C263/18;C07C265/14
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本發明公開了一種存儲穩定的二異氰酸酯單體及含有脲二酮基團的多異氰酸酯的制備方法，包括含有脲二酮基團的多異氰酸酯組合物的反應液中分離出輕組分，通過控制輕組分二異氰酸酯單體中1?尼龍結構物質的含量小于5％，得到存儲穩定的二異氰酸酯單體，以及存儲穩定的二異氰酸酯單體循環回用制備含有脲二酮基團的多異氰酸酯的步驟。本發明方法得到的二異氰酸酯單體在存儲過程中可避免快速凝膠固化，解決了其循環回用存在的瓶頸，提高了二異氰酸酯單體的循環回用率。

技術領域

本發明屬于制備異氰酸酯衍生物的技術領域，具體涉及一種的含有脲二酮基團的多異氰酸酯的制備方法及存儲穩定的二異氰酸酯單體。

背景技術

含有脲二酮基團的異氰酸酯均聚物具有非常低的粘度，因此，其在水性化、低溶劑、高固含量涂料組合物中作為交聯劑組分應用性能比較優異，尤其替代溶劑作為固化劑的稀釋劑應用較為廣泛。

目前，脂肪族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯,在催化劑存在下，制備含有脲二酮基團的多異氰酸酯的方法是已知的，各種二聚催化劑或催化劑體系的優點和缺點在文獻中也有詳盡的討論(例如文獻The Synthesis of Aliphatic PolyisocyanatesContainingBiuret,Isocyanurate or Uretdione Backbones for Use in Coatings(J.Prakt.Chem.336(1994)185-200)，EP569804A，EP572995A，US5449775，US8039574，US5502149，US5354834，US4994541，CN01123383.4，CN200310120121.1和US3919195等)。

CN1511858A中公開了使用環烷基膦催化，在≤40℃下反應得到含有脲二酮多異氰酸酯的反應液，反應后不加入終止劑終止反應，直接采用兩級蒸發器除去未反應的異氰酸酯單體和催化劑制備含有脲二酮基團的多異氰酸酯的方法。但實際應用中發現，在除去未反應的二異氰酸酯單體過程中，所獲得的輕組分在室溫下存儲24小時左右，就出現了固化的現象，未反應的二異氰酸酯單體因固化無法參與下次反應，單體利用率低。

CN1334264A中公開了提高脲二酮多異氰酸酯存儲穩定性的方法，采用“反應過程中添加取代脲或者取代酰胺”來提升產品的存儲穩定性，降低異氰酸酯單體增加。但是，其分離得到的輕組分，也無法長時間穩定存儲，不利于未反應的單體參與體系回用。

關于輕組分粘度增大、固化導致存儲不穩定的原因鮮有報道，特別是其對二異氰酸酯單體的存儲穩定性存在何種影響尚不明確。另外，現有工藝制備的脲二酮多異氰酸酯主要缺點在于，脲二酮反應液轉換率低，一般為30％-70％，但所分離的輕組分在存儲過程中會出現凝膠固化現象，致使輕組分無法有效回收利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種存儲穩定的二異氰酸酯單體，通過研究對單體中某些組分含量的控制，使得單體在存儲過程中不發生快速凝膠固化。

本發明的另一目的在于提供一種含有脲二酮基團的多異氰酸酯的制備方法，通過控制輕組分單體中大分子物質的生成量，使得單體在存儲過程中不發生快速凝膠固化，提高回用單體的利用率。

為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案：

一種含有脲二酮基團的多異氰酸酯的制備方法，包括二異氰酸酯單體在叔膦催化劑催化下進行聚合反應制備含有脲二酮基團的多異氰酸酯，以及當體系中消耗的所述二異氰酸酯單體占所述二異氰酸酯單體的總量達到一定比例后終止反應，脫除體系中未反應的二異氰酸酯單體的步驟，控制脫除的二異氰酸酯單體在存儲過程中1-尼龍聚合物的含量不超過5％；優選地，所述存儲過程中1-尼龍聚合物的含量不超過3％的二異氰酸酯單體循環回用，用于制備含有脲二酮基團的多異氰酸酯。

在一個具體的實施方案中，當體系中消耗的所述二異氰酸酯單體占所述二異氰酸酯單體的總量達到10％～80％時，優選30％～70％時，再終止反應。