本发明专利技术涉及具有以下通式的缩二脲化合物及其制备方法和作为流变控制剂的用途。本发明专利技术进一步涉及含氨基甲酸酯和／或脲的脲二酮，该脲二酮是可用于制备所述缩二脲化合物的中间体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及缩二脲化合物及其制备方法和用途。本专利技术还涉及含氨基甲酸酯和/或脲的脲二酮，所述含氨基甲酸酯和/或脲的脲二酮都是用于制备本专利技术的缩二脲化合物的有用中间体。本专利技术的缩二脲化合物适合于用作涂料体系的触变剂，所述涂料体系例如溶剂型涂料、无溶剂涂料、水性涂料、PVC(聚氯乙烯)增塑溶胶、基于环氧的涂料和基于不饱和聚酯树脂的涂料。
技术介绍
为了控制液体涂料体系的流变学，通常使用如美国专利4,208,218、4,410,364、4,412,018中所描述的硅石、氢化蓖麻油或有机改性的膨润土。此外，还广泛采用聚酰胺蜡。特别是在聚酰胺和聚酰胺酯领域，存在着众多的专利，例如DE 69523221、EP 0528363、EP 0239419、US 5,510,452和US 5,349,011。然而如EP 0509202和DE 69704691所述，也使用经聚酰胺改性的膨润土的各种组合。上述物质的缺点在于它们一般都是干固体或糊料，必须使用溶剂和剪切力将其转变为半成品，并通过目标温度控制的方法将其导入液体涂料体系中。如果没有保持所述温度，在最终的涂料体系中将出现微晶而使涂料存在缺陷。这些体系一般的缺点是导致澄清透明的涂料混浊和模糊。而且，对在加工过程中产生灰尘的干产品进行操作是不合乎需要的。聚酰胺酯一般为液体，因此有效性比本来就是固体的物质要低得多。在专利申请EP 0 198 519中已提出控制流变学的其他方法。其中，让异氰酸酯与胺在粘合剂存在下反应形成脲，所述脲以细分散的形式形成针状晶体。经如此改性的这些粘合剂被作为流变控制和防流挂粘合剂提供，其称作“流挂控制剂”。这些产品的缺点是它们总是受制于其中事先制备的粘合剂，而不允许对现成的涂料物质进行后继的一般校正。专利申请EP0 006 252描述了一种克服上述一些缺点的触变剂的制备方法，其中描述了在LiCl存在下于非质子溶剂中通过异氰酸酯加合物与聚酰胺的反应而制备的脲氨基甲酸酯(urea urethane)。如此制备的产物的缺点在于这些脲氨基甲酸酯结构的不确定性，这是所述制备方法所导致的结果。在这一方法中，1mol的二异氰酸酯首先与1mol的一元醇反应。这产生了所需的NCO官能化一元加合物，但也产生了非NCO官能化的二元加合物。此外，还有一定分数的单体二异氰酸酯不发生反应。所述化合物的各自的分数是可变的，这取决于NCO基团的有效性和诸如温度和时间等反应条件。因此，以这种方式制备的所有这些加合物均包含相对大量的未反应的二异氰酸酯，该未反应的二异氰酸酯在进一步与聚酰胺反应后会导致分子的非可控性链延长。这些产物趋向于沉淀或发生不期望的胶凝化，因而撒播在粘合剂中。在专利申请DE 19919482中，通过去除过量的异氰酸酯而避免了这些缺点。然而，这些产物还是具有缺点，即这些产物只有在诸如N-甲基吡咯烷酮等高极性溶剂存在下例如借助于碱金属盐才能获得稳定的溶液。
技术实现思路
本专利技术的目的是得到制造具有确定结构的触变剂的方法，从而确保触变的效果曲线和再现性的改善。出乎预料的是，已发现所述目的可以通过缩二脲化合物来实现，所述缩二脲化合物可由脲二酮(组分A)和二元胺(组分B)制备，并具有A-B-A通用结构。因此，本专利技术提供具有以下通式的缩二脲化合物 其中R1是C2～C18亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，Y是-O-和/或-NH-，R2是C4～C22烷基、C3～C18烯基、环烷基、芳烷基、CmH2m+1(O-CnH2n)x-(O-CH(C6H5)-CH2)u-、CmH2m+1(OOC-CvH2v)x-、X-C6H4-(O-CnH2n)x-(O-CH(C6H5)-CH2)u-，其中m＝1～22，n＝2～4，x＝0～15，u＝0～15，v＝4～5，X是C1～C12烷基、-(C6H5)1～4，而且R3、R4和R5相同或不同，各自是C2～C18亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，Z是-COO-、NHCO-、NHCOO-、NHCONH-和/或它们的混合物，和a是1～20。有利的是，R2基为包含氧化乙烯和/或氧化丙烯和/或氧化丁烯基团的聚烷氧基一元醇基。本专利技术还提供制备缩二脲化合物的方法，其中使具有以下通式(A)的脲二酮与具有以下通式(B)的二元胺反应 其中R1是C2～C18亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，Y是-O-和/或-NH-，R2是C4～C22烷基、C3～C18烯基、环烷基、芳烷基、CmH2m+1(O-CnH2n)x-(O-CH(C6H5)-CH2)u-、CmH2m+1(OOC-CvH2v)x-、X-C6H4-(O-CnH2n)x-(O-CH(C6H5)-CH2)u-，其中m＝1～22，n＝2～4，x＝0～15，u＝0～15，v＝4～5，和X是C1～C12烷基或-(C6H5)1-4；(B)H2N-R3-a-NH2其中 R3、R4和R5相同或不同，各自是C2～C18亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，Z是-COO-、NHCO-、NHCOO-、NHCONH-和/或它们的混合物，以及a是1～20。在本专利技术的缩二脲化合物的制备中，首先，保留脲二酮部分，使含脲二酮的多异氰酸酯与一元醇和/或一元胺反应以形成含氨基甲酸酯和/或脲的聚合物，然后在第二步中，通过与多元胺反应，伴随着脲二酮环的开环而制得所述缩二脲化合物。如本领域技术人员所了解的，脲二酮是使用特定催化剂通过单体二异氰酸酯的加成反应制备的(H.J.Laas；R.Halpaap；J.Pedain；J.Prakt.Chemie 336(1994)，185-200)。优选使用HDI脲二酮，其可作为来自Bayer的Desmodur N 3400而商购获得，并且所述HDI脲二酮除了脲二酮部分外还包含HDI三聚体和脲基甲酸酯。第一步中所使用的一元醇是脂肪族、脂环族和芳香脂肪族醇。对于脂肪族醇，可以使用具有C2-C22链长的直链的、支链的或环状的醇，例如乙醇、丙醇、正丁醇、辛醇、癸醇、十二烷醇、油醇和硬脂醇。脂环族醇包括例如环戊醇和环己醇。芳香脂肪族醇例如苯甲醇同样也可使用。如同本领域技术人员所知的来自BASF的商品名为Lutensol之类的具有不同烷氧基化程度的脂肪醇烷氧基化物类一样，诸如聚烯烃一元醇(monool)、聚丙烯酸酯一元醇、聚碳酸酯一元醇、聚己内酯一元醇或聚硅氧烷一元醇等聚合物醇也可以用于本专利技术。包含氧化乙烯和/或氧化丙烯和/或氧化丁烯基团的聚烷氧基一元醇和被氧化苯乙烯改性的聚烷氧基一元醇是优选的。聚烷氧基一元醇例如MPEG 350、MPEG 500和MPEG 750作为以甲醇为原料而制得并且包含OH末端基团的聚乙二醇是特别优选的。所述一元醇也可以混合使用。所述一元胺是脂肪族、脂环族和芳香脂肪族胺。对于脂肪族胺，可以使用具有C2-C22链长的直链的、支链的或环状的胺，例如乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、仲丁胺、叔丁胺、3-甲基-1-丁胺、己胺、2-乙基己胺、辛胺、环戊胺、环己胺、三癸胺、油胺、十八烷胺和来自Akzo Nobel的商品名称为Armeen的C12-C22胺的混合物。本专利技术所述的胺不仅有诸如聚异丁烯胺(polyisobutylenamine)等聚烯烃胺，而且优选包含氧化乙烯和/或氧化丙烯基团的聚氧亚烷基一元胺和来自H本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有以下通式的缩二脲化合物： Ｒ↑［２］－Ｙ－ＯＣＮＨ－Ｒ↑［１］－＊－ＣＯＮＨ－Ｒ↑［１］－ＮＨＣＯ－Ｙ－Ｒ↑［２］ 其中： Ｒ↑［１］是Ｃ↓［２］～Ｃ↓［１８］亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基， Ｙ是－Ｏ－和／或－ＮＨ－， Ｒ↑［２］是Ｃ↓［４］～Ｃ↓［２２］烷基、Ｃ↓［３］～Ｃ↓［１８］烯基、环烷基、芳烷基、Ｃ↓［ｍ］Ｈ↓［２ｍ＋１］（Ｏ－Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ］）↓［ｘ］－（Ｏ－ＣＨ（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）－ＣＨ↓［２］）↓［ｕ］－、Ｃ↓［ｍ］Ｈ↓［２ｍ＋１］（ＯＯＣ－Ｃ↓［ｖ］Ｈ↓［２ｖ］）↓［ｘ］－、Ｘ－Ｃ↓［６］Ｈ↓［４］－（Ｏ－Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ］）↓［ｘ］－（Ｏ－ＣＨ（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）－ＣＨ↓［２］）↓［ｕ］－， 其中ｍ＝１～２２，ｎ＝２～４，ｘ＝０～１５，ｕ＝０～１５，ｖ＝４～５，Ｘ是Ｃ↓［１］～Ｃ↓［１２］烷基、－（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）↓［１～４］，而且Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］和Ｒ↑［５］相同或不同，各自是Ｃ↓［２］～Ｃ↓［１８］亚烷基、环亚烷基、亚芳基或亚芳烷基， Ｚ是－ＣＯＯ－、ＮＨＣＯ－、ＮＨＣＯＯ－、ＮＨＣＯＮＨ－和／或它们的混合物，和 ａ是１～２０。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔汉兹哈班尼斯特尔，史蒂芬毛斯摩，乌尔里希奥瑟，丹妮拉贝特克，
申请(专利权)人：比克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。