脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯及其预聚物和应用制造技术

本发明专利技术涉及新颖的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，这些脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物，以及由这些预聚物制备的双组分聚脲和单组分聚脲氨酯。另外，本发明专利技术还涉及制备这些不同组合物的方法，以及由双组分聚脲制备密封剂和由单组分聚脲氨酯制备填缝剂的方法。

【技术实现步骤摘要】
专利技术背景本专利技术涉及新颖的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，以及这些脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物。本专利技术还涉及包含这些脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物的聚脲和聚脲氨基。改性的异氰酸酯(包括改性的二苯基甲烷二异氰酸酯)是已知的，并且在现有技术中有所描述。各种改性形式包括例如脲基甲酸酯改性、缩二脲改性、碳二亚胺改性、异氰脲酸酯改性、脲二酮(uretdione)改性、氨基甲酸酯改性、噁二嗪三酮改性的形式以及它们的各种组合。脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯及其预聚物等是已知的，并且例如在美国专利5,319,053和5,319,054中进行了描述。U.S.5,319,053的液体稳定产品的特征是NCO基团含量为12-32.5％，且包含脂族醇与二苯基甲烷二异氰酸酯异构体的特定混合物的反应产物。该参考文献还揭示了稳定的液体MDI预聚物，其包含上述脲基甲酸酯改性的MDI与含有两个或更多个活性氢基团的有机物质的反应产物。美国专利5,319,054描述了在25℃能稳定储存的脲基甲酸酯改性的液体MDI组合物。二苯基甲烷二异氰酸酯的具体异构体分布要求2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为2-60重量％。美国专利5,440,003中描述了脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物。这些产物在25℃是稳定的液体，且包含二苯基甲烷二异氰酸酯的异构体混合物与芳族醇(例如苯酚)的反应产物，所得产物转化为NCO基团含量为12-32重量％的脲基甲酸酯。EP 0031650中揭示了液体多异氰酸酯组合物。这些多异氰酸酯组合物通过使包含至少15重量％的2，4’-异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯与一元醇或单烷氧基二醇反应制得。在工作实施例中用于制备脲基甲酸酯改性的异氰酸酯的最高分子量单烷氧基二醇是分子量为406的单甲氧基聚丙二醇。-->描述了各种脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯及其预聚物以及任选的其它改性形式的其它专利包括例如美国专利4,738,991、5,663,272、5,783,652、6,242,556、6,482,913、6,639,040、6,838,542、6,887,399和6,991,746。GB994,980还提供了脲基甲酸酯改性的异氰酸酯的一般说明。本专利技术的优点包括，基于这些新颖的脲基甲酸酯改性的异氰酸酯的预聚物具有较低的粘度。这些较低的粘度使得异氰酸酯和多元醇组分之间的混合效果更好，提高了由此制得的弹性体的物理性质。
技术实现思路
本专利技术涉及脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，该脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物，还涉及包含这些预聚物的聚脲和聚脲氨酯(polyureaurethane)，以及制备这些物质的方法。该新颖的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的NCO基团含量为0.25-30％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：(a)二苯基甲烷二异氰酸酯，(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；(c)合适的催化剂。这些新颖的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯通过使(a)二苯基甲烷二异氰酸酯与(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇在(c)合适的催化剂存在下反应制得。这些脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物的NCO基团含量为0.25-26％，且包含(1)和(2)的反应产物：(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为0.25-30％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；(c)合适的催化剂；(2)至少一种官能度为1.5-6且分子量为500-10000的聚醚多元醇。这些预聚物通过使(1)上述脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯与(2)-->至少一种官能度为1.5-6且分子量为500-10000的聚醚多元醇反应制得。本专利技术的双组分、胺固化的聚脲包含(A)与(B)的反应产物：(A)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物，该预聚物的NCO基团含量为0.25-26重量％，其包含(1)和(2)的反应产物：(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为0.25-30重量％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；(c)合适的催化剂；(2)至少一种官能度为1.5-6且分子量为500-10000的聚醚多元醇；(B)异氰酸酯-活性组分，其包含至少一种选自下组的化合物：(1)一种或多种含胺基的化合物，其官能度至少为1.8，分子量为大于750至约7000；(2)至少一种分子量小于或等于750的二胺或多胺。这些双组分、胺固化的聚脲通过使(A)与(B)反应制得，所述(A)是上述脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物，所述(B)是选自下组的异氰酸酯-活性组分：(1)一种或多种含胺基的化合物，其官能度至少为1.8，分子量大于750至约7000；(2)至少一种分子量小于或等于750的二胺或多胺。本专利技术的单组分、湿固化的聚脲氨酯包含(A)与(B)任选地在(C)存在下的反应产物：(A)脲基甲酸酯改性的二异氰酸酯的预聚物，其NCO基团含量为0.25-26％，且包含(1)与(2)的反应产物：(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为0.25-30％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；(c)合适的催化剂；(2)至少一种官能度为1.5-4且分子量为500-10000的聚醚多元醇；(B)水；-->(C)一种或多种催化剂。用于制备这些单组分、湿固化的聚脲氨酯的方法包括使(A)上述脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物与(B)水任选地在(C)一种或多种催化剂存在下反应。本专利技术还涉及由文中所述的脲基甲酸酯改性的异氰酸酯的预聚物制备的涂料和弹性体，以及包含文中所述的聚脲的密封剂和包含文中所述的聚脲氨酯的填缝剂。具体实施方式本专利技术涉及NCO基团含量约为0.25-30％的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯。一般来说，这些脲基甲酸酯改性的异氰酸酯的NCO基团含量至少约为0.25％，优选至少约为1％，更优选至少约为6.5％。这些脲基甲酸酯改性的异氰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其ＮＣＯ基团含量为０．２５－３０％，且包含（ａ）与（ｂ）在（ｃ）存在下的反应产物：　（ａ）二苯基甲烷二异氰酸酯，　（ｂ）当量重量大于１０００至约１００００的聚醚单醇；　（ｃ）合适的催化剂。

【技术特征摘要】
US 2007-7-27 11/881,6111.一种脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为
0.25-30％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯，
(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；
(c)合适的催化剂。
2.如权利要求1所述的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO
基团含量为1-26％，其中，
(a)所述二苯基甲烷二异氰酸酯包含1-81重量％的2，4’-异构体、19-99重量
％的4，4’-异构体和0-6重量％的2，2’-异构体，所述异构体的重量百分数之和等
于所述二苯基甲烷二异氰酸酯的100重量％；
(b)所述聚醚单醇的当量重量大于1000至10000。
3.一种制备如权利要求1所述的脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯
的方法，其包括使(a)与(b)在(c)存在下反应：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯，
(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；
(c)合适的催化剂。
4.一种脲基甲酸酯改性的二异氰酸酯的预聚物，其NCO基团含量为
0.25-26％，且包含(1)和(2)的反应产物：
(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为0.25-30
％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；
(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；
(c)合适的催化剂；
(2)至少一种官能度为1.5-6且分子量为500-10000的聚醚多元醇。
5.如权利要求4所述的预聚物，其NCO基团含量为0.5-23％，其中：
(1)所述脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的NCO基团含量为
1-26％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯，其包含1-81重量％的2，4’-异构体、19-99
重量％的4，4’-异构体和0-6重量％的2，2’-异构体，所述异构体的重量百分数之
和等于所述二苯基甲烷二异氰酸酯的100重量％；
(b)聚醚单醇，其当量重量为1000至10000；
(c)合适的催化剂；
(2)所述聚醚多元醇的官能度为1.5-6，分子量为500-10000。
6.一种制备如权利要求4所述的NCO基团含量为0.25-26％的脲基甲酸酯
改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物的方法，其包括使(1)与(2)反应：
(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为0.25-30
％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；
(b)当量重量大于1000至约10000的聚醚单醇；
(c)合适的催化剂；
(2)至少一种官能度为1.5-6且分子量为500-10000的聚醚多元醇。
7.一种双组分聚脲，其包含(A)和(B)的反应产物：
(A)如权利要求4所述的预聚物；
(B)异氰酸酯-活性组分，其包含至少一种选自下组的化合物：
(1)一种或多种含胺基的化合物，其官能度至少为1.8，分子量为大于
750至约7000；
(2)至少一种官能度至少为1.8、分子量小于或等于750的二胺或多胺。
8.如权利要求7所述的双组分聚脲，其特征在于，
(A)所述脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物的NCO基团
含量为0.25-26重量％，且包含(1)和(2)的反应产物：
(1)脲基甲酸酯改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，其NCO基团含量为
1-26重量％，且包含(a)与(b)在(c)存在下的反应产物：
(a)二苯基甲烷二异氰酸酯；
(b)当量重量大于1100至约7000的聚醚单醇；
(c)合适的催化剂；
(2)至少一种官能度为1.5-4且分子量为1000-7000的聚醚多元醇。

【专利技术属性】
技术研发人员：JA约翰斯顿，KW海德，WS古斯塔维奇，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]