新的组合物和制备烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物的方法技术

使三嗪‑芳羟基‑醛缩合物与至少一种碳酸亚烷基酯反应，以形成烷氧基化的三嗪‑芳羟基‑醛缩合物。

New composition and method for preparing alkoxylated triazine arylhydroxyl aldehyde condensate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的组合物和制备烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物的方法相关申请数据本申请要求2017年9月22日提交的美国专利申请号15/713577和2017年9月22日提交的美国专利申请号15/713583的权益，将这些申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物组合物和制备这些组合物的方法。
技术介绍
将芳族多元醇作为交联剂用于进入聚氨酯和聚异氰尿酸酯基聚合物的异氰酸酯和异氰尿酸酯。芳族多元醇的最大最终用途是在绝缘性、可燃性和结构性能最重要的应用中。存在对具有特殊可燃性规格和可接受的物理性质的性能更好的硬质聚氨酯泡沫不断增长的需求。已知当以大于约2英寸厚度形成典型的硬质聚氨酯泡沫，特别是喷雾泡沫时，由于某些异氰酸酯和多元醇的反应导致的高放热温度，使这样的泡沫经历内部烧焦。内部烧焦不仅使硬质聚氨酯泡沫的物理性质劣化，使它们不适合于大多数应用，而且还可能引起其它与可燃性相关的问题。另外，这些典型的硬质聚氨酯泡沫是易燃的并且容易燃烧和冒烟，所有这些都是不希望的。为了减少烧焦，降低可燃性和冒烟，许多硬质聚氨酯泡沫包括高水平的卤化的阻燃剂。尽管卤化的阻燃剂是廉价的，但它们与环境问题有关。因此，仍然有机会开发具有最小量的卤化的阻燃剂的硬质聚氨酯泡沫或消除对具有抗烧焦、燃烧和冒烟，同时具有可接受的物理性质的另外的阻燃剂的需求。酚醛清漆在聚氨酯工业中被称为芳族多元醇，其典型地用于硬质聚氨酯和聚异氰尿酸酯泡沫应用中。据称酚醛清漆多元醇促进硬质聚氨酯泡沫的膨胀(即溶胀)，促进焦化，减少烧焦，并降低泡沫的可燃性。还认为酚醛清漆多元醇与异氰酸酯反应快于异氰酸酯与水的反应，由此提高了生产速度，降低了成本，并使得由酚醛清漆多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫用于各种各样的应用中，特别是需要快速起泡时间的那些。虽然酚醛清漆改进了聚氨酯配方的阻燃性并为泡沫提供了刚性，但这些材料仍具有缺点。主要挑战在于由于高粘度导致的加工困难。一旦将多元醇与异氰酸酯混合，则胶凝时间典型地为10-25秒，因此不得不将酚醛清漆快速混合到体系中，由于特性粘度，这可能是一个挑战。另外，通过芳族多元醇和异氰酸酯反应形成的氨基甲酸酯键在某些温度时是可逆的，其中脂族多元醇替代芳族多元醇。这些因素可以导致降低的性能和加工方面的困难。虽然芳族多元醇在聚氨酯中提供了最终用途益处，如阻燃性和抗烧焦性，但由于最终产物的高粘度和稳定性，它们难于用于现有方法中。用于应用如硬质泡沫的目前的聚氨酯制剂需要多官能多元醇作为异氰酸酯反应性化学品。常见的是基于碳水化合物的多元醇，它在阻燃性方面不是非常有效。因此，存在对具有降低的粘度的芳族多元醇的需求，该芳族多元醇在其它多元醇存在下将会具有最小的解开倾向，这将会提高固化效率，导致与采用常规多元醇制备的泡沫相比具有改进的可燃性，绝缘性和机械特性的泡沫。
技术实现思路
在本专利技术的一个宽泛的实施方案中公开了烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物化合物。通过包括以下、由以下组成或基本上由以下组成的方法制备该化合物：使a)三嗪-芳羟基-醛缩合物；和b)至少一种碳酸亚烷基酯任选地在催化剂存在下反应，以形成烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物化合物。具体实施方式本专利技术的实施方案涉及烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物，用于制备该烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物的方法，和烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物在制备聚氨酯和聚异氰尿酸酯树脂中的用途。通过使三嗪-芳羟基-醛缩合物与碳酸亚烷基酯反应而形成烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物。可以将任意合适的三嗪-芳羟基-醛缩合物用于与碳酸亚烷基酯的反应中。在各种实施方案中，由三嗪单体、芳羟基单体和醛单体的反应混合物形成三嗪-芳羟基-醛缩合物。在各种实施方案中，三嗪-芳羟基-醛缩合物为酚醛清漆。三嗪单体可以为三嗪化合物或三嗪衍生物。三嗪化合物的实例为三聚氰胺和三嗪衍生物的实例为三聚氰胺衍生物。可以用作三嗪单体的合适的化合物包括选自下组的化合物：氨基三嗪、4-甲基-1,3,5-三嗪-2-胺、2-氨基-4,6-二甲基-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、胍胺、乙酰胍胺、丙酰胍胺、丁酰胍胺、苯并胍胺、乙烯基胍胺、6-(羟苯基)-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪及其组合。芳羟基单体可以为每分子具有一个或更多个羟基基团的任意合适的芳族单体，如单羟基、二羟基或三羟基苯。它们可以为单核的或双核的。在各种实施方案中，芳羟基单体为酚单体化合物。具有至少一个可用于键合的邻位或对位的酚单体化合物是优选的化合物。酚单体化合物可以为未取代的或被取代的化合物，例如具有烷基基团、苯基基团、羟基苯基团、烷氧基基团及其组合和亚组。酚单体化合物还可以包括具有最多约15个碳原子，如最多约8个碳原子的化合物。这样的芳羟基单体的实例包括，但不限于，苯酚、甲酚类、二甲酚类、甲苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、萘酚类、联苯酚类、双酚类、间苯三酚、邻苯三酚或它们的衍生物。醛单体包括具有一个或更多个醛官能团(-CHO)的化合物和生成醛的任意化合物。醛单体可以由式R-CHO表示，和R可以为脂族或芳族有机官能团。醛单体可以为二醛如乙二醛。合适的醛包括，但不限于选自下组的化合物：甲醛、多聚甲醛、乙醛、异丁醛(2-甲基丙醛)、苯甲醛、丙烯醛、巴豆醛、水杨醛、4-羟基苯甲醛、糠醛、吡咯甲醛、肉桂醛、三聚甲醛、三聚乙醛、对苯二甲醛、乙二醛、戊二醛及其组合。三嗪-芳羟基-醛缩合物可以包括多种三嗪、芳羟基和醛组合。在各种实施方案中，缩合物为三聚氰胺、苯酚和甲醛酚醛清漆。关于三嗪-芳羟基-醛缩合物及其制备的另外的细节可见于美国专利号6,239,248和9,249,251中，将二者通过引用并入本文。使三嗪-芳羟基-醛缩合物与至少一种碳酸亚烷基酯反应，以形成烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物。碳酸亚烷基酯可以为多种碳酸亚烷基酯。也可以使用碳酸亚烷基酯的混合物。碳酸亚烷基酯的一般结构由以下式I表示：在式I中，R1和R2各自独立地为氢原子、具有1至4个碳原子的烷基基团、乙烯基基团或含有羟基基团的具有1至4个碳原子的烷基基团。碳酸亚烷基酯还可以为六元结构，如以下式II所表示：在式II中，R3、R4和R5各自独立地为氢原子、具有1至4个碳原子的烷基基团、乙烯基基团或含有羟基基团的具有1至4个碳原子的烷基基团。在下文的烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物组合物的描述中，产物结构中的R1和R2通常相当于式I的R1和R2基团。在各种实施方案中，当将具有式II的结构的组合物用于制备组合物时，R3、R4和/或R5基团代替R1和R2基团。在各种实施方案中，碳酸亚烷基酯可以选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯及其混合物。使三嗪-芳羟基-醛缩合物与至少一种碳酸亚烷基酯反应，以形成烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物。在各种实施方案中，反应条件可以包括在50℃至270℃范围内的反应温度。在本文中引入和在本文中公开在50℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有以下结构的烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物化合物/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 15/713,577;20170922 US 15/713,5831.具有以下结构的烷氧基化的三嗪-芳羟基-醛缩合物化合物



其中，R6为式IV或式V，和其中R7为氢原子、式IV或式VI；
其中，R8和R9各自独立地为氢原子、具有1至10个碳原子的烷基基团、乙烯基基团、苯基基团、羟苯基基团、-NH(式VI)、-N(式VI)2、-NH(式IV)、-N(式IV)(式VI)、-N(式IV)2、-NH(式V)、-N(式V)(式VI)、-N(式V)2、NH(式VII)、-N(式VI)(式VII)、-N(式VII)2或–NH2；






其中，R1和R2各自独立地为氢原子、具有1至4个碳原子的烷基基团、乙烯基基团或含有羟基基团的具有1至4个碳原子的烷基基团；
其中，R10为氢原子、具有1至10个碳原子的烷基基团、含有羟基基团的具有1至10个碳原子的烷基基团、苯基基团、乙烯基基团、丙烯基基团、含羟基的苯基基团、吡咯基团或呋喃基基团；
其中，R11和R12各自独立地为氢原子、具有1至10个碳原子的烷基基团、具有1至10个碳原子的烷氧基基团、苯基基团、羟基苯基团或具有至少一个被以下取代的碳的具有1至10个碳原子的烷基基团：i)羟基基团、ii)羟基苯基团或iii)苯基基团；
或其中，R11和R12联合形成具有或不具有羟基基团的共同芳环；
其中，R13和R14各自独立地为氢原子、具有1至10个碳原子的烷基基团、乙烯基基团、苯基基团、羟苯基基团、-NH(式VI)、-N(式VI)2、-NH(式VII)、-N((式VI)(式VII))、-N(式VII)2或–NH2；
其中，R15、R16和R17各自独立地为氢原子、具有1至10个碳原子的烷基基团、乙烯基基团、苯基基团、羟苯基基团、-NH(式VI)、-N(式VI)2、-NH(式VII)、-N(式VI)(式VII...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·S·维斯瓦纳坦，A·麦奥拉纳，S·施罗特，P·库卡拉，
申请(专利权)人：瀚森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US