特定开链醚异氰酸酯的用途制造技术

本发明专利技术涉及至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯任选在其它共反应物如醇、胺、水、CO2或NCO官能度≥1的其它共反应物存在下，任选在至少一种催化剂存在下，用于在异氰酸酯改性中提高反应速度和/或减少任选需要的催化剂量的用途，所述醚异氰酸酯具有≥1的NCO官能度且其中2或3个碳原子存在于至少一个NCO基团和至少一个醚氧原子之间。本发明专利技术还涉及将异氰酸酯改性的方法、改性异氰酸酯本身和双组分体系或单组分体系以及可由其分别获得的成型体、涂层和复合部件。合部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】特定开链醚异氰酸酯的用途
[0001]本专利技术涉及含有醚基团的特定开链异氰酸酯的用途，其在本文的其余部分中也称为“醚异氰酸酯”。此外，本专利技术还涉及将异氰酸酯改性的方法、改性异氰酸酯本身、以及包含所述特定醚异氰酸酯的单组分体系和双组分体系、以及可由其获得的成型体、涂层和复合部件。
[0002]异氰酸酯的低聚或聚合早已为人所知，尤其是为了形成在分子骨架中具有氨基甲酸酯（“预聚物”）、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、噁二嗪三酮、碳二亚胺、脲二酮（“二聚体”）、异氰脲酸酯（“三聚体”）和/或亚氨基噁二嗪二酮结构（“不对称三聚体”）的较高分子量低聚物混合物。如上文可见，异氰酸酯的低聚和聚合原则上基于相同的化学反应。较少量异氰酸酯与彼此的反应被称为低聚。较大量异氰酸酯的反应被称为聚合。在本专利技术中，上述异氰酸酯的低聚或聚合统称为异氰酸酯改性或异氰酸酯的改性。由这些方法产生的所有产物在本专利文献中统称为多异氰酸酯，简称为PIC。如果PIC含有游离NCO基团（其任选也可用封闭剂暂时去活化），它们是用于制备多种多样的聚氨酯塑料和涂料组合物的极高品质的原材料。
[0003]已经确立一系列用于异氰酸酯改性的工业方法，其中通常使待改性的异氰酸酯，通常二异氰酸酯与合适共反应物反应；这在(硫代)氨基甲酸酯（“预聚物”）或(硫代)脲基甲酸酯类型的PIC的情况下是醇或硫醇，在脲或缩二脲类型的PIC的情况下是胺或水，在噁二嗪三酮类型的PIC的情况下是CO2，或是异氰酸酯基团本身，由其特别产生所谓的“三聚体”（异氰脲酸酯/亚氨基噁二嗪二酮类型的PIC）、所谓的“二聚体”（脲二酮类型的PIC）和最后产生碳二亚胺/脲酮亚胺。在碳二亚胺形成时，每2 mol NCO释放1 mol CO2。脲酮亚胺的形成通常在低温下在过量异氰酸酯基团存在下自发发生并且是热可逆的。
[0004]为形成PIC而进行的反应的主要部分通过添加催化剂进行，通常伴随着所涉异氰酸酯基团的部分转化。当达到待改性的异氰酸酯或异氰酸酯混合物的所需转化度U
NCO
时终止该特意反应，或由要反应的醇/多元醇或硫醇/多硫醇的量的选择决定。
[0005]在异氰酸酯基团与彼此的上述反应中，在起始混合物中存在的所有异氰酸酯基团完全转化前借助合适的措施使通常使用的催化剂失效（失活）或分离出来，然后通常将所得PIC与未转化的单体分离。现有技术的这些方法的概要可见于H. J. Laas等人, J. Prakt. Chem. 1994, 336, 第185页及其以后各页。
[0006]脂族异氰酸酯与芳族异氰酸酯相比在与其它共反应物（含OH/SH基团的化合物）和与彼此的反应中都表现出明显更低的反应速度。这导致这些反应的主要部分必须被催化，或在这不可能或不希望的情况下，必须在更高温度下进行，这通常是不利的。
[0007]本专利技术的目的因此是由脂族异氰酸酯生产多异氰酸酯，在这些脂族异氰酸酯的情况下这些缺点不发生或仅以小程度发生，它们被“固有”催化。
[0008]现在已经令人惊讶地发现，特定的开链、任选支化的含醚基团的异氰酸酯（其在本文的其余部分中也称为“醚异氰酸酯”或“醚异氰酸酯”）就是这样。
[0009]醚异氰酸酯早已为人所熟知。如EP 0 764 633 A2和其中引用的现有技术中所述，通过市售胺的气相光气化，特别使获得所述醚异氰酸酯的工业路线明显更容易。相反，没有公开由醚异氰酸酯制成的多异氰酸酯。
[0010]本专利技术的主题是至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯任选在其它共反应物如醇、胺、水、CO2或NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯存在下，任选在至少一种催化剂存在下，用于在异氰酸酯改性中提高反应速度和/或减少任选需要的催化剂量的用途，所述醚异氰酸酯具有≥ 1的NCO官能度且其中2或3个碳原子位于至少一个NCO基团和至少一个醚氧原子之间。
[0011]提到“包含”、“含有”等优选是指“基本由
……
组成”，非常特别优选是指“由
……
组成”。
[0012]在第一个优选实施方案中，该用途的特征在于，所述至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯具有NCO官能度2并且2或3个碳原子至少位于两个NCO基团之一和所述至少一个醚氧原子之间。
[0013]除开链、任选支化的醚异氰酸酯本身外，用于提供PIC的共反应物可以是聚氨酯化学中常规的具有泽列维季诺夫活性氢的通常双官能和更高官能的共反应物，例如水、醇、硫醇和胺。这些化合物优选具有至少1.5的平均OH、NH或SH官能度。这些可以例如是低分子量二醇（例如乙
‑
1,2
‑
二醇、丙
‑
1,3
‑
或
‑
1,2
‑
二醇、丁
‑
1,4
‑
二醇）、三醇（例如甘油、三羟甲基丙烷）和四醇（例如季戊四醇）、短链多胺，以及聚天冬氨酸酯、多硫醇和/或多羟基化合物，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚硅氧烷多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多胺、聚丁二烯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇和/或聚甲基丙烯酸酯多元醇，及其共聚物。
[0014]因此，根据另一个优选的实施方案，在根据本专利技术的用途或根据本专利技术的方法中，存在选自醇、胺、水、CO2和NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯，优选不含醚基团的NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯的至少一种其它共反应物。
[0015]作为任选一起用于不涉及其它共反应物的NCO
‑
NCO反应的催化剂，原则上可以使用已知对异氰酸酯具有催化活性的所有物类。除了离子结构的化合物——其例如具有“鎓”阳离子（铵、鏻等）和亲核阴离子如氢氧根、烷酸根、羧酸根、在环中具有至少一个带负电荷的氮原子的杂环，尤其是唑根（Azolat）、咪唑根（Imidazolat）、三唑根（Triazolat）、四唑根（Tetrazolat）、氟离子、二氟氢根（Hydrogendifluorid）、更高级多氟离子或它们的混合物（多于1当量的HF在含氟离子的化合物上的加合物），其中氟离子、二氟氢根和更高级多氟离子在合适的反应条件下可得到具有较高亚氨基噁二嗪二酮基团含量的产物——之外，还包括中性碱，如叔胺或磷烷（膦）。尤其在后一种情况下，通过结构变化能够涵盖宽的选择性范围；从高脲二酮选择性到高“三聚体”选择性，其中后者通常得到异氰脲酸酯和亚氨基噁二嗪二酮的混合物。
[0016]任选的催化剂可单独或以与彼此的任意混合物的形式使用。例如，根据碱和所用醇的pK
a
值，氢氧化季铵在各种醇中的溶液部分或完全作为具有醇盐阴离子的铵盐存在。可以通过除去由这一反应生成的反应水而使这一平衡完全移向完全形成醇盐的那侧。在此，合适的除水方法是文献中已知用于此用途的所有方法，特别是（共沸）蒸馏，如果用作溶剂的醇本身不合适，后者任选借助合适的夹带剂进行。
[0017]通过根据本专利技术的用途或根据本专利技术的方法，非常通常可以简单方式获得多种多样的品质优质反应性多异氰酸酯，其因此对聚氨酯行业非常有价值。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯任选在其它共反应物如醇、胺、水、CO2或NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯存在下，任选在至少一种催化剂存在下，用于在异氰酸酯改性中提高反应速度和/或减少任选需要的催化剂量的用途，所述醚异氰酸酯具有≥ 1的NCO官能度且其中2或3个碳原子位于至少一个NCO基团和至少一个醚氧原子之间。2.如权利要求1中所述的用途，其特征在于所述至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯具有NCO官能度2并且2或3个碳原子至少位于两个NCO基团之一和所述至少一个醚氧原子之间。3.如权利要求1或2中所述的用途，其特征在于存在选自醇、胺、水、CO2和NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯，优选不含醚基团的NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯的至少一种其它共反应物。4.如权利要求1至3任一项中所述的用途，其特征在于使用基于具有NCO基团的化合物的总量计在1重量%至99重量%之间的所述至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯，其中达到100%的余量由一种或多种NCO官能度≥ 1的其它异氰酸酯组成。5.如权利要求4中所述的用途，其特征在于所述至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯的量在50重量%至90重量%之间。6.如权利要求1至5任一项中所述的用途，其特征在于由所述至少一种开链、任选支化的醚异氰酸酯生产具有氨基甲酸酯、脲、缩二脲、二聚体、异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮和/或碳二亚胺结构的改性异氰酸酯。7.将异氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：