含亚氨基**二嗪二酮基团的聚异氰酸酯的制备方法技术

技术编号:1573823 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备含有亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯的方法,该方法通过使一部分不含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯的异氰酸酯基团在含有对应于通式Ⅰ)的阴离子的催化剂存在下三聚来实现(R↑[f])↓[n]-CR’↓[(3-n)]-C(O)O↑[-](Ⅰ),其中,R↑[f]是任选地支链化、有环和/或不饱和的全氟取代的C↓[1]-C↓[30]基,R’是等同或不同的,任选地含有杂原子、选自H、C↓[1]-C↓[20]烷基和/或芳基的取代基,和n是1或2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备含有亚氨基噁二嗪二酮基团的脂族聚异氰酸酯的新方法。
技术介绍
含有亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯是在制备聚氨酯塑料和聚氨酯涂料中非常有用的原材料。它们的制备,例如在EP-A 0798 299中所描述者,是通过使用其阴离子分别含有氟化物F-或二氟化物或多氟化物-或-(n>1)的类盐组合物催化剂来实现。在后几种情况中,为了制备催化剂的目的,必须要用氟化氢(HF)来操作,氟化氢因其对人身体有害而意味着可观的安全费用支出,而且在技术上也不是普遍可行的。以无HF方式制备的催化剂,即只含有氟阴离子的催化剂,例如氟化四烷基铵或氟化四烷基鏻,其储存稳定性差,尤其是在浓溶液中时。它们易于褪色,给由它们制备的聚异氰酸酯的质量带来不利的后果。尽管高度稀释的溶液比较稳定,但是它们不适合在优先要形成亚氨基噁二嗪二酮基团的异氰酸酯三聚反应中使用的拟定用途,因为稀释对亚氨基噁二嗪二酮基团的选择性有害。在NCO低聚反应中使用含有羧酸根基团的化合物是已知的,尽管在此情况下通常可观察到异氰脲酸酯的形成(J.Prakt.Chem./Chem.Ztg.1994,336,185-200)。没有描述过氟代羧酸根阴离子在这种情况下的应用。本专利技术目的是提供另选的用于制备含亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯的催化剂体系,即,不含氟化物或二氟和多氟化物的催化剂体系。该专利技术目的可以通过使用下文中所述的类盐催化剂来实现。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制备含有亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯的方法,该方法通过将不含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯中的一部分异氰酸酯基团在含有对应于通式I)的阴离子的催化剂存在下进行三聚反应来实现(Rf)n-CR’(3-n)-C(O)O-(I)其中,Rf是可任选地支链化、有环和/或不饱和的全氟取代的C1-C30基,R’是等同的或不同的、任选地含有杂原子的选自H、C1-C20烷基和/或芳基的取代基,和n是1或2。具体实施例方式可用于本专利技术方法的多异氰酸酯包括所有已知的含有NCO基团的化合物,优选结合在脂族、脂环族和/或芳脂族上的NCO基团。优选的化合物为1,6-己二异氰酸酯(HDI)、甲基戊烷二异氰酸酯(MPDI)、三甲基己烷二异氰酸酯(TMDI)、双(异氰酸甲酯基)环己烷(H6XDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸环己酯基)甲烷(H12MDI)和它们的混合物。合适的还有含有氨基甲酸乙酯、缩二脲、脲二酮、异氰脲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的这些异氰酸酯化合物的高分子量衍生物。适于实施本专利技术方法的催化剂包括所有含有通式I)的阴离子的化合物,可以是单一化合物或是彼此间的混合物。实例包括下列酸的盐3,3,3-三氟丙酸、4,4,4,3,3-五氟丁酸、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊酸、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己酸、7,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十一氟庚酸、8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十三氟辛酸、9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十五氟壬酸、10,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十七氟癸酸、11,11,11,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十七氟十一酸、2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙酸、2-三氟甲基-4,4,4,3,3-五氟丁酸、2-三氟甲基-5,5,5,4,4,3,3-七氟戊酸、2-三氟甲基-6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己酸、2-三氟甲基-7,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十一氟庚酸、2-三氟甲基-8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十三氟辛酸、2-三氟甲基-9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十五氟壬酸、2-三氟甲基-10,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十七氟癸酸、2-三氟甲基-11,11,11,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十七氟十一酸、3,3-双(三氟甲基)-5,5,5,4,4-五氟戊酸、3,3-双(三氟甲基)-6,6,6,5,5,4,4-七氟己酸、3,3-双(三氟甲基)-7,7,7,6,6,5,5,4,4-九氟庚酸、3,3-双(三氟甲基)-8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4-十一氟辛酸、3,3-双(三氟甲基)-9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4-十三氟壬酸、3,3-二氟丙-2-烯酸、4,4,4,3-四氟丁-2-烯酸、5,5,5,4,4,3-六氟戊-2-烯酸、6,6,6,5,5,4,4,3-八氟己-2-烯酸、7,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十氟庚-2-烯酸、8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十二氟辛-2-烯酸、9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十四氟壬-2-烯酸和10,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十六氟癸-2-烯酸。优选的催化剂是前述各酸的季铵盐和鏻盐,优选的四烷基铵盐和四烷基鏻盐中的烷基具有1至30个碳原子。特别优选的催化剂是下列酸的季铵盐和鏻盐3,3,3-三氟丙酸、4,4,4,3,3-五氟丁酸、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊酸、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己酸、7,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十一氟庚酸、8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十三氟辛酸、9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十五氟壬酸、10,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3-十七氟癸酸、3,3-二氟丙-2-烯酸、4,4,4,3-四氟丁-2-烯酸、5,5,5,4,4,3-六氟戊-2-烯酸、6,6,6,5,5,4,4,3-八氟己-2-烯酸、7,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十氟庚-2-烯酸、8,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十二氟辛-2-烯酸、9,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十四氟壬-2-烯酸和10,10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3-十六氟癸-2-烯酸,以及3,3-双(三氟甲基)-6,6,6,5,5,4,4-七氟己酸。因为这些化合物通常是固体,或者具有较高的粘度,因此一般需要有催化剂溶剂才能将它们用于本专利技术的异氰酸酯三聚反应。合适的溶剂的实例包括直链或支链的伯、仲、叔醇,这些醇具有一到二十个碳原子,且任选地具有其它不直接连接在氢原子上的杂原子,特别是氧原子。优选使用含有一到十二个碳原子的上述类型的溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、2-乙基己醇、甲氧基丙醇、乙二醇甲醚或二甘醇甲醚。本专利技术方法中催化剂的拟用量主要由期望的反应速率决定,以所使用的异氰酸酯和催化剂的总摩尔量为标准计,为0.001摩尔%至1摩尔%。优选使用0.01摩尔%至0.5摩尔%的催化剂。本专利技术方法在0℃至150℃之间进行,优选40℃至120℃。实施本专利技术方法,从而使NCO基团的转化率达到5摩尔%至90摩尔%,10摩尔%至60摩尔%为佳,10摩尔%至5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含有亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯的方法,所述方法包括将一部分不含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯的异氰酸酯基团在含有对应于通式Ⅰ)的阴离子的催化剂存在下三聚,    (R↑[f])↓[n]-CR’↓[(3-n)]-C(O)O↑[-]  (Ⅰ)    其中,    R↑[f]是任选地支链化、有环和/或不饱和的全氟取代的C↓[1]-C↓[30]基,    R’是等同或不同的,任选地含有杂原子、选自H、C↓[1]-C↓[20]烷基和/或芳基的取代基,和    n是1或2。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:F里齐特
申请(专利权)人:拜尔材料科学股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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