加聚化合物的制备方法技术

技术编号:1641624 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
加聚化合物在聚氨酯塑料生产中作为起始组分的用途。该方法包括下述A)和任选地同时用B)与C)和任选地D)的反应:其中A)是带异氰酸酯二聚体基的平均异氰酸酯官能度至少2.0的多异氰酸酯,B)是不同于A的其它二异氰酸酯和/或多异氰酸酯,其用量为组分A)和B)总重量的至多70重量%,C)是分子量在62~2000范围内、平均官能度至少2.0的多元醇或多元醇的混合物,D)其它异氰酸酯-反应性单官能度化合物,其用量为组分C)和D)总重量的至多40重量%。反应物中保持异氰酸酯基与异氰酸酯-反应性基的当量比为1.8∶1~0.6∶1,以及所述反应在有至少一种含铋催化剂存在下进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备加聚产物的新方法、用该方法可获得的产物以及它们在聚氨酯塑料生产中作为起始组分的用途。
技术介绍
带异氰酸酯二聚体基的加聚化合物越来越多地被作为无阻滞剂交联剂用于高耐侯聚氨酯(PUR)粉末涂料中。这些化合物应用的交联原理是异氰酸酯二聚体结构重新热裂解为游离异氰酸酯基以及它们随后与羟官能粘结剂的反应。含异氰酸酯二聚体基粉末涂料交联剂的制备方法已知了很长时间。一般都通过含异氰酸酯二聚体基多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物与带异氰酸酯-反应性基团的二官能或任选地单官能化合物的反应来进行。该反应可分批或连续地进行,例如,在专用设备如密炼机或静态混合器内进行,而且优选通过同时使用合适的催化剂来加速反应。EP-A0 045 994和EP-A 0 045 998描述了,例如,锡(II)和锡(IV)化合物,如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、二月桂酸锡(II)、二乙酸二丁基锡(IV)、二月桂酸二丁基锡(IV)(DBTL)、马来酸二丁基锡(IV)或二乙酸二辛基锡(IV)作为催化剂在制备含异氰酸酯二聚体基加聚产物中的应用。除了锡化合物如乙基己酸锡(II)和棕榈酸锡(II)以外,EP-A 1 083 209还提到锌化合物,如氯化锌和2-乙基己酸锌;金属盐,如氯化铁(III)或甘醇酸钼;以及叔胺,如三乙胺、吡啶、甲基吡啶、苄基二甲胺、N,N-桥亚乙基哌嗪、N-甲基哌啶、五甲基二亚乙基三胺、N,N-二甲基氨基环己烷和N,N’-二甲基哌嗪,作为加速氨酯化反应的合适催化剂。目前已有的商品异氰酸酯二聚体粉末涂料交联剂一般都在DBTL催化剂下制备。异氰酸酯二聚体粉末涂料交联剂的主要应用领域是固化时形成无光或半无光表面的粉末涂料领域。这类无光粉末涂料用来涂布办公家具、电气和电子设备、家用电器或车辆附件等。有光泽的强反射漆体系对涂布喷镀板也常是不理想的。配制聚氨酯无光粉末涂料的常用方法在于2种羟值不同从而反应性不同的羟基官能聚酯粉末粘结剂和IPDI-基异氰酸酯二聚体粉末涂料交联剂的共挤出(一步法)(参考,例如,P.Thometzek等“为高质量涂层设计的聚氨酯粉末”,PCE Powder Coating Europe 2000,Amsterdam,The Netherlands,January 19-20,2000)。取决于所用多元醇的类型和比例,有可能可靠且重现地获得具有优良流动性和60°光泽度值为15~20%的粉末涂层,所述涂层具有聚氨酯粉末涂料所熟悉的良好力学和化学稳定性。遵循该原理,用商品异氰酸酯二聚体粉末涂料硬化剂与所选的粘结剂组分组合,甚至可能配制60°光泽度值低于10%的粉末涂料。但是这些专用配方甚至对所用原材料的微小变化也非常敏感而且常难以重现它们的光泽度值。专利技术概述因此,本专利技术的目的是提供带异氰酸酯二聚体基的新型加聚化合物,以一步法组合该化合物与反应性不同的2种聚酯多元醇,就能使配制粉末涂料所产生涂层的光泽度远低于用迄今已知的异氰酸酯二聚体粉末涂料硬化剂所能产生的光泽度值,且因此而确保足够的重现可靠性,即使对极其无光的粉末涂料配方也是如此。此目的现在能基于以下更详述的新方法和由该方法可获得的新产物得以实现。下面更详述的本专利技术的方法基于意外的观察结果与2种羟值不同的粉末涂料粘结剂共挤出后,已在含铋催化剂下制成的无阻滞剂异氰酸酯二聚体粉末涂料交联剂,能使粉末涂料在用相同清漆配方时产生的光泽度,比迄今已有的在DBTL催化剂下制成的总组成相同的异氰酸酯二聚体粉末涂料交联剂的光泽度低得多。本专利技术提供由下述A)和,任选地同时用B),与C)和,任选地D),的反应制备含异氰酸酯二聚体基加聚产物的方法A)带异氰酸酯二聚体基、平均异氰酸酯官能度至少2.0的多异氰酸酯,B)其它二异氰酸酯和/或多异氰酸酯,其用量为组分A)和B)总重量的至多70重量%,C)分子量在62~2000范围内、(平均)官能度至少2.0的多元醇或多元醇的混合物,D)其它异氰酸酯-反应性单官能化合物,其用量为组分C)和D)总重量的至多40重量%,同时保持异氰酸酯基团与异氰酸酯-反应性基团的当量比为1.8∶1~0.6∶1,其特征在于,所述反应在至少一种含铋催化剂存在下进行。意外的是,仅用按照本专利技术以含铋催化剂制成的异氰酸酯二聚体粉末涂料就可能获得可重现地提供迄今粉末涂料尚达不到的无光度的漆涂层。该性能迄今尚远未与交联剂的可检测参数关联起来。本专利技术还提供用该方法可获得的含异氰酸酯二聚体基加聚产物以及它们作为起始组分在生产聚氨酯塑料中,尤其作为交联剂组分在可热固化聚氨酯粉末涂料中的应用。最后,本专利技术还提供按照本专利技术可获得的含异氰酸酯二聚体基加聚产物与至少一种羟值为20~40mg KOH/g的多元醇和至少一种羟值为200~300mg KOH/g的多元醇组合起来在生产具有无光表面的粉末涂料中的应用。专利技术详述如本文在说明书和权利要求中,包括在实施例中所用,所有数字都可看作前面已有“约”字,即使没有明确表示,除非另有明确说明。另外,所引用的所有数值范围都旨在包括其中所有的次范围。对于按照本专利技术的方法,起始组分A)是带异氰酸酯二聚体基的平均异氰酸酯官能度至少2.0的多异氰酸酯,例如,可以用已知方法通过简单二异氰酸酯中某些异氰酸酯基的催化二聚所能获得的那些,优选接着分离出未反应的过量二异氰酸酯,例如,用薄膜蒸馏法。适用于制备起始组分A)的二异氰酸酯是带有脂族、环脂族、芳脂族和/或芳族键合异氰酸酯基的任何二异氰酸酯,它们能用任何方法制成,例如,用光气化法,或无光气法,如氨酯裂解法。适用起始二异氰酸酯的实例是分子量在140~400范围内的那些,如1,4-二异氰酸酯基丁烷、1,6-二异氰酸酯基己烷(HDI)、1,5-二异氰酸酯基-2,2-二甲基戊烷、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-二异氰酸酯基己烷、1,10-二异氰酸酯基癸烷、1,3-和1,4-二异氰酸酯基环己烷、1,4-二异氰酸酯基-3,3,5-三甲基环己烷、1,3-二异氰酸酯基-2-甲基环己烷、1,3-二异氰酸酯基-4-甲基环己烷、1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯;IPDI)、1-异氰酸酯基-1-甲基-4(3)-异氰酸酯基甲基环己烷、2,4’-和4,4’-二异氰酸酯基环己基甲烷、4,4’-二异氰酸酯基-3,3,-二甲基二环己基甲烷、4,4’-二异氰酸酯基-3,3’,5,5’-四甲基-二环己基甲烷、4,4’-二异氰酸酯基-1,1’-二(环己基)、4,4’-二异氰酸酯基-3,3,-二甲基-1,1’-二(环己基)、4,4’-二异氰酸酯基-2,2’,5,5’-四甲基-1,1,-二(环己基)、1,8-二异氰酸酯基-对-甲烷、1,3-二异氰酸酯基金刚烷、1,3-二甲基-5,7-二异氰酸酯基金刚烷、1,3-和1,4-双(1-异氰酸酯基-1-甲基-乙基)苯(TMXDI)、双(4-(1-异氰酸酯基-1-甲基乙基)苯基)碳酸酯、1,3-和1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体的混合物、二苯甲烷-2,4’-和/或-4,4’-二异氰酸酯和亚萘基-1,5-二异氰酸酯以及这类二异氰酸酯的任何混合物。在Justus Liebigs Annalen derChim本文档来自技高网...

【技术保护点】
由下述A)和任选地同时用B)与C)和任选地D)的反应制备含异氰酸酯二聚体基团的加聚产物的方法    A)带异氰酸酯二聚体基的平均异氰酸酯官能度至少2.0的多异氰酸酯,    B)不同于A的其它二异氰酸酯和/或多异氰酸酯,其用量为组分A)和B)总重量的至多70重量%,    C)分子量在62~2000范围内、平均官能度至少2.0的多元醇或多元醇的混合物,    D)其它异氰酸酯-反应性单官能化合物,其用量为组分C)和D)总重量的至多40重量%,    同时保持异氰酸酯基团与异氰酸酯-反应性基团的当量比为1.8∶1~0.6∶1,其中所述反应在至少一种含铋催化剂存在下进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:HJ拉斯B索杰卡M格拉哈尔J桑德W费希尔R哈尔帕普
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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