聚异脲制造技术

一种用于形成聚异脲的组合物包括封端聚碳二亚胺和多元醇。该封端聚碳二亚胺包含二异氰酸酯和单异氰酸酯在氧清除剂和碳二亚胺化催化剂存在下和在不存在溶剂下的反应产物，具有0.25重量％或更少的自由异氰酸酯基团并在25℃下为液体。聚异脲包含封端聚碳二亚胺和多元醇的反应产物。

Poly urea

A composition for forming a poly (ethylene glycol) comprising a capped poly (two) imine and polyol. The end capped poly imide containing two carbon diisocyanate and single isocyanate in the presence of oxygen scavenger and two carbon catalyst and imidization reaction products in the absence of solvent, free isocyanate groups with 0.25 wt% or less and at 25 DEG C for liquid. Poly (ethylene glycol) containing end capped poly (two) imide and polyol reaction products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】公开背景1.公开领域本公开大体上涉及用于形成聚异脲的组合物。2.相关技术描述聚脲是本领域中公知的并用于多种多样的商品，包括润滑剂、粘合剂、密封剂、涂料、复合材料和甚至作为弹性体树脂。聚脲通常通过异氰酸酯官能部分(例如二异氰酸酯)和胺官能部分(例如多胺)的聚合(加聚)形成。这些部分通常在无催化剂的情况下快速反应以形成化学稳定并具有下列一般结构的聚脲：与聚脲相比，聚异脲不这么容易形成，因此没有聚脲的商业普及性。在本领域中需要形成聚异脲的有效方法，其产生可根据具体用途调节并因此用于多种多样的商品，包括润滑剂、粘合剂、密封剂、涂料、复合材料和甚至作为弹性体树脂的聚异脲。公开概述和优点本公开提供一种用于形成聚异脲的组合物，其包含封端聚碳二亚胺和多元醇。该封端聚碳二亚胺包含二异氰酸酯和单异氰酸酯在氧清除剂和催化剂存在下和在不存在溶剂下的反应产物，具有0.25重量％或更少的自由(free)异氰酸酯基团并在25℃下为液体。本公开还提供包含封端聚碳二亚胺和多元醇的反应产物的聚异脲。在一个实施方案中，该聚异脲具有下式：其中各R1独立地为烷基、环烷基、芳基、杂环基团或杂芳基；各X独立地为：具有下列结构的碳二亚胺基团：或具有下列结构的异脲基团：或其光学和几何异构体；其中至少一个X是聚异脲基团且R3独立地为烷基、环烷基、芳基、杂环基团或杂芳基；各R2独立地为烷基、环烷基、芳基、杂环基团或杂芳基；且n是1至50的整数。所述组合物在室温下是液体并且稳定。此外，本组合物始终如一地反应以形成可根据具体用途调节的聚异脲。附图简述容易认识到本公开的优点，其参照联系附图考虑的下列详述更好地理解。图1是包含聚碳二亚胺和多元醇的组合物的化学反应及聚异脲的后续形成的热重分析(TGA)。图2是图1的聚异脲的动态机械分析(DMA)。图3是图1的聚异脲的差示扫描量热法(DSC)分析。图4是图1的组合物的傅里叶变换红外光谱(FTIR)。图5是图1的聚异脲的傅里叶变换红外光谱(“FTIR”)图6是封端聚碳二亚胺、多元醇和二醇之间的化学反应及聚异脲的形成的热重分析(TGA)。图7是图6的聚异脲的差示扫描量热法(DSC)分析。图8是图6的聚异脲的动态机械分析(DMA)。公开详述本公开提供一种用于形成聚异脲的组合物(“所述组合物”)、一种制备聚异脲的方法(“所述方法”)和聚异脲，它们各自在下文中详细描述。下面描述所述组合物、所述方法和所述聚异脲的各种实施方案。应该指出，具体实施方案无意作为穷举性描述或作为对本文论述的更宽泛方面的限制。联系特定实施方案描述的一个方面不一定局限于该实施方案并且可以用任何其它实施方案实施。所述组合物包括封端聚碳二亚胺(“所述聚碳二亚胺”)和多元醇。所述聚碳二亚胺包含二异氰酸酯和单异氰酸酯在氧清除剂和碳二亚胺化(carbodiimidization)催化剂存在下和在不存在溶剂下的反应产物，具有0.25重量％或更少的自由异氰酸酯基团并在25℃下为液体。一般而言，“取代”是指如下文定义的烷基、烯基、炔基、芳基或醚基(例如烷基)，其中所含的一个或多个与氢原子的键被与非氢或非碳原子的键替代。取代基团还包括其中一个或多个与碳或氢原子的键被一个或多个与杂原子的键，包括双键或三键替代的基团。因此，除非另行规定，取代基团会被一个或多个取代基取代。在一些实施方案中，取代基团被1、2、3、4、5或6个取代基取代。取代基团的实例包括；卤素(即F、Cl、Br和I)；羟基；烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、杂环氧基和杂环基烷氧基；羰基(氧代)；羧基；酯；氨酯；肟；羟胺；烷氧基胺；芳烷氧基胺；硫醇；硫化物；亚砜；砜；磺酰基；磺酰胺；胺；N-氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基；腈(即CN)；等。本文所用的“烷基”包括具有1至大约20个碳原子，通常1至12个碳或在一些实施方案中1至8个碳原子的直链和支化烷基。本文所用的“烷基”包括如下文定义的环烷基。烷基可以是取代或未取代的。直链烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基。支化烷基的实例包括，但不限于，异丙基、仲丁基、叔丁基、新戊基和异戊基。代表性的取代烷基可以被例如氨基、硫基、羟基、氰基、烷氧基和/或卤基，如F、CI、Br和I基团取代一次或多次。本文所用的术语卤烷基是具有一个或多个卤基的烷基。在一些实施方案中，卤烷基是指全卤代烷基。亚烷基是二价烷基。环烷基是环状烷基，例如但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。在一些实施方案中，环烷基具有3至8个环成员，而在另一些实施方案中，环碳原子数为3至5、6或7。环烷基可以是取代或未取代的。环烷基进一步包括多环环烷基，例如但不限于，降冰片基、金刚烷基、冰片基、莰烯基、异莰烯基和蒈烯，和稠环，例如但不限于，十氢化萘基等。环烷基还包括被如上定义的直链或支化烷基取代的环。代表性的取代环烷基可以被单取代或被取代多于一次，例如但不限于：2,2-；2,3-；2,4-；2,5-；或2,6-二取代的环己基或单-、二-或三-取代的降冰片基或环庚基，其可以被例如烷基、烷氧基、氨基、硫基、羟基、氰基和/或卤基取代。烯基是具有2至大约28个碳原子并进一步包括至少一个双键的直链、支化或环状烷基。在一些实施方案中，烯基具有1至12个碳，或通常1至8个碳原子。烯基可以是取代或未取代的。示例性的烯基包括乙烯基、丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等。烯基可以与烷基类似地被取代。二价烯基，即具有两个连接点的烯基包括，但不限于，CH-CH＝CH2、OCH2或C＝CHCH3。本文所用的“芳基”或“芳族基团”是不含杂原子的环状芳烃。芳基包括单环、双环和多环环系。因此，芳基包括，但不限于，苯基、薁基、heptalenyl、亚联苯基、indacenyl、芴基、菲基、三亚苯基、芘基、naphthacenyl、基、联苯基、蒽基、茚基、茚满基、pentalenyl和萘基。在一些实施方案中，芳基在该基团的环部分中含有6-14个碳，在另一些中，6至12或甚至6-10个碳原子。术语“芳基”包括含有稠环的基团，如稠合芳族-脂族环系(例如茚满基、四氢化萘基等)。芳基可以是取代或未取代的。杂芳基是含有5个或更多个环成员且其中一个或多个是杂原子，例如但不限于N、P、O和S的芳环化合物。除非明确地另行指明，杂芳基可以是取代或未取代的。杂芳基包括，但不限于，如吡咯基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基、吲哚基、氮杂吲哚基(吡咯并吡啶基)、吲唑基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基(氮杂苯并咪唑基)、吡唑并吡啶基、三唑并吡啶基、苯并三唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、异噁唑并吡啶基、thianaphthalenyl、嘌呤基、黄嘌呤基、腺嘌呤基、鸟嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、四氢喹啉基、喹喔啉基和喹唑啉基之类的基团。杂环基团包括含有3个或更多个环成员且其中一个或多个是杂原子，例如但不限于N、O和S的非芳族环化合物。在一些实施方案中，杂环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成聚异脲的组合物，所述组合物包含：在25℃下为液体的具有0.25重量％或更少的自由异氰酸酯基团的封端聚碳二亚胺，所述封端聚碳二亚胺包含二异氰酸酯和单异氰酸酯在氧清除剂和碳二亚胺化催化剂存在下和在不存在溶剂下的反应产物；和多元醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.20 US 61/942,351;2014.12.16 US 62/092,5071.一种用于形成聚异脲的组合物，所述组合物包含：在25℃下为液体的具有0.25重量％或更少的自由异氰酸酯基团的封端聚碳二亚胺，所述封端聚碳二亚胺包含二异氰酸酯和单异氰酸酯在氧清除剂和碳二亚胺化催化剂存在下和在不存在溶剂下的反应产物；和多元醇。2.如权利要求1中所述的组合物，其中所述二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯及其组合，且所述单异氰酸酯是芳族单异氰酸酯。3.如权利要求1或2中所述的组合物，其中所述封端聚碳二亚胺具有下式：R2-N＝C＝N-[R1-N＝C＝N]n-R2其中各R1是烷基、环烷基、芳基、杂环基团或杂芳基，各R2独立地为烷基、环烷基、芳基、杂环基团或杂芳基，且n是1至100的整数。4.如权利要求3中所述的组合物，其中R2是C1-C12烷基、C1-C12环烷基、C6-C12芳基、C6-C12杂环基团或C6-C12杂芳基。5.如权利要求3或4中所述的组合物，其中R1是C1-C12烷基、C1-C12环烷基、C6-C12芳基、C6-C12杂环基团或C6-C12杂芳基。6.如前述权利要求任一项中所述的组合物，其中所述多元醇具有大约2至大约8的标称官能度和/或等于或小于大约1,500g/mol的数均分子量。7.如前述权利要求任一项中所述的组合物，其中所述多元醇包含聚醚多元醇和/或衍生自胺基引发剂的催化多元醇。8.如前述权利要求任一项中所述的组合物，其基本由封端聚碳二亚胺和多元醇构成。9.如前述权利要求任一项中所述的组合物，其具有大于0.5年的适用期。10.如前述权利要求任一项中所述的组合物，其基本不含除碳二亚胺化催化剂外的任何催化剂。11.一种用如前述权利要求任一项中所述的组合物制造聚异脲的方法，所述方法包含步骤：提供封端聚碳二亚胺；提供多元醇；合并封端聚碳二亚胺和多元醇组分以形成如前述权利要求任一项中所述的组合物；和使封端聚碳二亚胺和多元醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·库马尔，N·列博金斯基，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE