本发明专利技术涉及一种两阶段制备可水乳化的多异氰酸酯配料的方法。在第一步骤（Ａ）中，由至少一种二异氰酸酯和至少一种聚亚烷基醚醇制备分散活性产物；在第二步骤（Ｂ）中，在脲基甲酸酯化催化剂存在下将该反应产物与脂族多异氰酸酯混合。本发明专利技术还涉及可通过所述方法获得的可水乳化的多异氰酸酯配料以及该配料在含水涂料组合物和粘合剂分散液中的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种两阶段制备可水乳化的多异氰酸酯配料的方法，其中，在步骤(A)中制备至少一种二异氰酸酯和至少一种聚亚烷基醚醇反应的分散活性产物；和在第二步骤(B)中，将该反应产物在脲基甲酸酯化催化剂存在下与脂族多异氰酸酯混合。本专利技术进一步涉及通过本专利技术方法获得的可水乳化的多异氰酸酯配料以及该配料在含水涂料组合物和粘合剂分散液中的用途。可水乳化的多异氰酸酯配料原则上是已知的。目前可水分散的多异氰酸酯所起的特殊作用是在可水稀释的双组份聚氨酯(2K PU)涂料材料中作为交联剂组分。与多元醇水分散液一起，它们允许配制无溶剂涂料体系的配料，这些涂料体系可甚至在室温下固化形成在耐溶剂性和耐化学品性或机械坚固性方面决不比传统涂层材料差的高质量涂料。在这种配料中使用的多异氰酸酯组分特别包括包含异氰脲酸酯基且基于脂族和/或脂环族二异氰酸酯的多异氰酸酯。为了获得在水中的乳化能力，公知的是一方面使多异氰酸酯直接以合适的方式与亲水性聚氧化烯基团反应。所述反应和配料的实例分别在EP-A 206 059、EP-A 959 087或WO 01/40347中公开。另外，两阶段法也是公知的。EP-A 486 881公开了一种两阶段法，其中在第一步骤首先由二异氰酸酯和聚亚烷基醚醇合成乳化剂。在第二步骤，该乳化剂与至少一种脂族多异氰酸酯混合生成可水乳化的配料。与一阶段法相比，两阶段法从根本上允许对性质进行更有目标的控制。但是不利的是，良好乳化度(即，使用高浓度的聚亚烷基醚基)的获得常常是以牺牲其他性能如膜硬度为代价的。因此本专利技术的目的是提供一种两阶段制备可水乳化的多异氰酸酯配料的方法，该方法提供更容易乳化同时具有改善的性能、特别是改善的膜硬度和耐水性的产物。因此已经发现了一种用于制备可水乳化的多异氰酸酯配料的两阶段法，其中在第一步骤中，(A)制备至少一种选自下述二异氰酸酯四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯基环己烷、4，4’-二(二异氰酸酯基环己基)甲烷、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、1-异氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-(异氰酸酯基甲基)环己烷、2，4-和2，6-甲苯二异氰酸酯、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、对-苯二甲撑二异氰酸酯、2，4’-和4，4’-二异氰酸酯基二苯基甲烷与至少一种亚烷基中具有2-4个碳原子且包含具有至少8个氧化乙烯单元的聚醚链的一或多元聚亚烷基醚醇反应的分散活性产物(E)，和在该方法的第二步骤中，(B)将获得的反应产物(E)与至少一种平均NCO官能度为2.5-3.5的脂族多异氰酸酯混合，其中步骤(B)是在脲基甲酸酯化催化剂(allophanatization catalyst)存在下且在选择使得在(E)和多异氰酸酯之间形成脲基甲酸酯基的条件下进行。还发现了可通过本专利技术方法获得的可水乳化的多异氰酸酯配料以及它们在含水涂料组合物和粘合剂分散液中的用途。与依照EP-A 486 881制备的产物相比，本专利技术配料显示了改进的乳化性能，同时具备改进的操作性能。用本专利技术配料制备的涂层材料显示出更高的硬度和改进的耐水性。本专利技术的详细情况描述如下。在本专利技术方法的步骤(A)中，首先由至少一种二异氰酸酯和至少一种聚亚烷基醚醇合成分散活性反应产物(E)。当为了应用而将非水性配料乳化或分散于含水介质中时，(E)或其与多异氰酸酯反应形成脲基甲酸酯的反应产物起乳化剂的作用。所述的二异氰酸酯是选自下列的至少一种四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯基环己烷、4，4’-二(二异氰酸酯基环己基)甲烷、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、1-异氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-(异氰酸酯基甲基)环己烷、2，4-和2，6-甲苯二异氰酸酯、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、对-苯二甲撑二异氰酸酯或2，4’-和4，4’-二异氰酸酯基二苯基甲烷。优选2，4’-和4，4’-二异氰酸酯基二苯基甲烷(MDI)和4，4’-二(异氰酸酯基环己基)甲烷(HMDI)，以及特别是2，4-和2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)。在许多情况下，还发现六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和1-异氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-(异氰酸酯基甲基)环己烷(IPDI)是适用的。所述二异氰酸酯组分与聚亚烷基醚醇反应。聚亚烷基醚醇中的亚烷基一般具有2-4个碳原子一般为-CH2-CH(CH3)-和-(CH2)4-，并且优选-(CH2)2-。所述聚亚烷基醚醇可以按照传统方式通过烷氧基化适当的起始剂例如醇制备。可以使用多官能起始剂或优选单官能起始剂，因此所述聚亚烷基醚醇为多元或优选一元的。合适的起始剂分子的实例包括己二醇(glycol hexanol)、3-甲基-3-羟甲基氧杂乙烷、酚、乙二醇、丙二醇、苯胺、季戊四醇、三羟甲基丙烷或甘油，优选C1-C6链烷醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇或正丁醇。所述制备一般使用酸性或碱性催化进行。对于聚亚烷基醚醇的许多应用，一般随后将盐从产物中除去。所述聚亚烷基醚链可以是混合的，例如由氧化乙烯单元和氧化丙烯单元组成。一般而言，所述链包含8-70、优选10-20个氧化乙烯单元。如果所述的聚亚烷基醚醇包含至少60重量％、优选至少80重量％的氧化乙烯单元，则能够获得良好结果。纯聚氧化乙烯链是特别优选的。在步骤(A)中，OH基与NCO基的数量比一般为0.6-1.2，优选0.8-1.2，更优选0.9-1.1，并且非常优选1∶1左右。这种聚亚烷基醚醇与二异氰酸酯的反应本身是公知的，且一般在10-150℃、优选20-100℃温度下进行。反应时间一般使得对异氰酸酯基有活性的聚亚烷基醚醇的基团与异氰酸酯反应达到至少90摩尔％的程度。该反应可使用传统催化活性物质促进。在本专利技术方法的步骤(B)中，将反应产物(E)与平均NCO官能度为2.5-3.5的脂族多异氰酸酯混合并使该混合物反应形成脲基甲酸酯。步骤(B)优选直接在步骤(A)之后；但是，也可以首先分离和/或提纯(E)，然后在新的批次内与多异氰酸酯反应。所述脂族多异氰酸酯一般具有的NCO含量为5-30重量％，优选10-25重量％。用于本专利技术目的的脂族多异氰酸酯为1.包含异氰脲酸酯基且基于脂族和/或脂环族二异氰酸酯的多异氰酸酯。特别优选基于1，6-二异氰酸酯基己烷和/或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))的异氰酸酯基-异氰脲酸酯。这种包含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯的制备已经例如描述在DE-A 2 616 416、EP-A 3765、EP-A 10 589、EP-A 47 452、US-A 4 288 586或US-A 4 324 879中。原则上不仅这些特别优选的化合物，而且包含异氰脲酸酯基且基于脂族和/或环脂族二异氰酸酯的任何期望的多异氰酸酯都可以存在于本专利技术的多异氰酸酯配料中。合适的异氰酸酯基-异氰脲酸酯特别是下式简单的三异氰酸酯基烷基(或-环烷基)异氰脲酸酯 或它们与包含超过一个异氰脲酸酯环的高级同系物的混合物，在该式中，X1、X2和X3是相同或不同的基团并且是起始二异氰酸酯的母体烃基。所述的异氰酸酯基异氰脲酸酯一般具有10-30％、优选15-25重量％的NCO含量并且具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两阶段制备可水乳化的多异氰酸酯配料的方法，其中在第一步骤中（Ａ）制备至少一种选自下述二异氰酸酯：四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、１，４－二异氰酸酯基环己烷、４，４’－二（二异氰酸酯基环己基）甲烷、三 甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、１－异氰酸酯基－３，３，５－三甲基－５－（异氰酸酯基甲基）环己烷、２，４－和２，６－甲苯二异氰酸酯、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、对－苯二甲撑二异氰酸酯、２，４’－和４，４’－二异氰酸酯基二苯基甲烷 与至少一种亚烷基中具有２－４个碳原子且包含具有至少８个氧化乙烯单元的聚醚链的一或多元聚亚烷基醚醇反应的分散活性产物（Ｅ），和在该方法的第二步骤中，（Ｂ）将获得的反应产物（Ｅ）与至少一种平均ＮＣＯ官能度为２．５－３．５的脂族多异氰 酸酯混合，其中步骤（Ｂ）是在脲基甲酸酯化催化剂存在下且在选择使得在（Ｅ）和多异氰酸酯之间形成脲基甲酸酯基的条件下进行。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E瓦格纳，K黑贝勒，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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