冷稳定NCO预聚物、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及由包含聚醚碳酸酯多元醇的异氰酸酯反应性组分与包含具有高4,4'

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷稳定NCO预聚物、其制备方法及其用途
[0001]本专利技术涉及由包含聚醚碳酸酯多元醇的异氰酸酯反应性组分与包含具有高4,4'
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MDI含量的二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）的异氰酸酯组分的反应可获得的冷稳定的含NCO预聚物，其制备方法及其在用于泡沫、弹性体、胶粘剂和密封剂的单组分和双组分体系中的用途。
[0002]含NCO的预聚物用于许多
，特别是用于制备泡沫和弹性体、用于基底的胶粘和涂覆以及用于密封剂。在此使用可湿固化的单组分体系和双组分体系，其中多元醇和/或多胺通常用作含NCO的预聚物的共反应物。
[0003]如果要由含NCO的预聚物制备弹性体，乐意使用4,4'
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MDI。在室温下，4,4'
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MDI是固体，其具有不可逆地形成二聚体的倾向。在这种情况下，不可逆被理解为是指二聚体在加工条件下不发生裂解且产品性质变差。在基于4,4'
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MDI的预聚物中也观察到类似特征。因此这些含NCO的预聚物必须在储存过程中进行调温，并且可以在没有调温的情况下使用，例如在建筑工地的低室外温度下。
[0004]经常尝试通过使用4,4'
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MDI和2,4'
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MDI的混合物改进结晶倾向，即降低结晶温度并因此提高冷稳定性。在此，2,4'
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MDI中的邻位NCO基团的反应性降低是不利的。因此有意义的是防止含4,4'
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MDI的预聚物的结晶以确保甚至在低温下也能加工和储存。
[0005]US 4,115,429和US 4,118,411公开了冷稳定的含NCO预聚物，其使用聚醚多元醇作为异氰酸酯反应性组分和具有至少20重量%或15重量%的2,4'
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MDI含量的二苯甲烷二异氰酸酯作为多异氰酸酯组分制备。这样的预聚物的缺点是与具有高4,4'
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MDI含量的预聚物相比降低的反应性。
[0006]例如在EP 2 566 906 B1和EP 2 691 434 B1中描述了包含聚醚碳酸酯多元醇作为构建组分的含NCO的预聚物。其中描述的含NCO的预聚物通过使用官能度远大于2的二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）制备，因此不适用于制备弹性体。使用高含量的异构体（即2,4'
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或2,2'
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MDI）和4,4'
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MDI的更高级同系物（所谓的多核 MDI或聚合物MDI）。没有提及预聚物的冷稳定性。
[0007]EP 0 292 772 B1也公开了含聚醚碳酸酯多元醇的NCO预聚物，其中聚醚碳酸酯多元醇的聚醚单元主要基于己二醇和具有至少五个碳原子的其它二醇。明确不鼓励使用具有两个或三个碳原子的聚醚单元，因为高亲水性和/或侧取代基不利地影响形成的聚氨酯产品的使用性能。
[0008]DE 10 2012 218 848 A1公开了热塑性聚氨酯弹性体的两段制备。在第一反应中，聚醚碳酸酯多元醇与二苯甲烷二异氰酸酯反应以提供NCO预聚物，其中没有分离出这种NCO预聚物，而是在60秒的反应时间后就用扩链剂转化成热塑性聚氨酯弹性体。在NCO预聚物并未储存而是原位反应的这种两段法中没有出现冷稳定性的问题。
[0009]US 2015/0344751 A1公开了聚醚碳酸酯多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯的NCO预聚物，其中使用2,4'
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MDI和4,4'
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MDI的混合物作为MDI，并获得具有低NCO含量和因此高粘度和因此进而低冷稳定性的NCO预聚物。没有解决NCO预聚物的冷稳定性。
[0010]US 2012/095122 A1公开了聚醚碳酸酯多元醇和4,4'
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二苯甲烷二异氰酸酯的NCO
预聚物，但没有解决冷稳定性的问题。既没有公开聚醚碳酸酯多元醇的特定CO2含量，也没有公开NCO预聚物的特定NCO含量。
[0011]本专利技术的目的是制备基于4,4'
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MDI的冷稳定NCO预聚物，以致即使在低温下也能够利用其与基于其它MDI异构体的预聚物相比提高的反应性，因此对于使用该NCO预聚物而言无需加热步骤或在更高温度下储存。
[0012]出乎意料地通过根据本专利技术的冷稳定NCO预聚物实现这一目的。
[0013]本专利技术的主题是冷稳定NCO预聚物，其可由以下组分的反应获得A) 异氰酸酯反应性组分，其包含至少一种由起始剂分子与CO2和选自环氧乙烷、环氧丙烷及其混合物的环氧烷的反应可获得的聚醚碳酸酯多元醇，与B) 异氰酸酯组分，其包含二苯甲烷二异氰酸酯，其包含基于二苯甲烷二异氰酸酯的总量计至少95重量%的4,4'
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二苯甲烷二异氰酸酯的比例，特别地其中所述NCO预聚物具有如说明书中所示测定的9
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18重量%的NCO含量，和/或其中所述聚醚碳酸酯多元醇具有如说明书中所述测定的5
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25重量%的CO2含量，和/或其中所述聚醚碳酸酯多元醇包含衍生自CO2和衍生自环氧烷的单体单元，且衍生自CO2的单体单元和衍生自环氧烷的单体单元的分别至少50%在所述聚醚碳酸酯多元醇中具有无规分布。
[0014]因此涉及通过使异氰酸酯反应性组分A)与异氰酸酯组分B)反应可获得的NCO预聚物，其中A)包含至少一种聚醚碳酸酯多元醇，其聚醚链段包含两个、三个或部分两个和部分三个碳原子，并且其中B)包含二苯甲烷二异氰酸酯，其包含至少95重量%的4,4'
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MDI比例，特别是其中该NCO预聚物具有如说明书中所述测定的9
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18重量%的NCO含量，和/或特别是其中聚醚碳酸酯多元醇具有如说明书中所述测定的5
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25重量%的CO2含量，和/或特别是其中聚醚碳酸酯多元醇包含衍生自CO2和衍生自环氧烷的单体单元（“聚醚链段”），且衍生自CO2的单体单元和衍生自环氧烷的单体单元的分别至少50%在聚醚碳酸酯多元醇中具有无规分布。
[0015]在本申请中，冷稳定被理解为是指含有聚醚碳酸酯多元醇的根据本专利技术的预聚物仅在比含有与该聚醚碳酸酯多元醇对应的聚醚多元醇的常规预聚物发生结晶或沉淀的温度低，优选低至少2.5℃，更优选低至少5.0℃，再更优选低至少7.5℃的温度下才表现出结晶/沉淀。“对应的”在这种情况下是指官能度和OH值（OH值、羟值，如实施例中所述根据DIN 53240
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2测定）可比拟。
[0016]在本申请中，NCO含量描述基于物质，例如NCO预聚物的总重量计的NCO基团的重量比例。其如实施例部分中所述测定。
[0017]在本申请中，CO2含量描述基于物质，例如聚醚碳酸酯多元醇的总重量计的碳酸酯基团的重量比例。其如实施例部分中所述测定。
[0018]在一个实施方案中，异氰酸酯组分B)包含二苯甲烷二异氰酸酯，其包含95
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100重量%，优选至少97重量%或97
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100重量%的4,4'
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.冷稳定NCO预聚物，其可由以下组分的反应获得A) 异氰酸酯反应性组分，其包含至少一种由起始剂分子与CO2和选自环氧乙烷、环氧丙烷及其混合物的环氧烷的反应可获得的聚醚碳酸酯多元醇，与B) 异氰酸酯组分，其包含二苯甲烷二异氰酸酯，其包含基于二苯甲烷二异氰酸酯的总量计至少95重量%的4,4'
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二苯甲烷二异氰酸酯的比例，其中所述NCO预聚物具有如说明书中所示测定的9
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18重量%的NCO含量，和其中所述聚醚碳酸酯多元醇具有如说明书中所述测定的5
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25重量%的CO2含量，和其中所述聚醚碳酸酯多元醇包含衍生自CO2和衍生自环氧烷的单体单元，且衍生自CO2的单体单元和衍生自环氧烷的单体单元的分别至少50%在所述聚醚碳酸酯多元醇中具有无规分布。2.如权利要求1中所述的冷稳定NCO预聚物，其中所述异氰酸酯组分由二苯甲烷二异氰酸酯组成，其包含基于单体二苯甲烷二异氰酸酯的总量计至少95重量%的4,4'
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二苯甲烷二异氰酸酯的比例。3.如权利要求1或2任一项中所述的冷稳定NCO预聚物，其中所述异氰酸酯反应性组分A)包含至少60重量%，优选至少75重量%，更优选至少85重量%的所述至少一种聚醚碳酸酯多元醇的比例，在每种情况下基于总异氰酸酯反应性组分A)计。4.如权利要求1或2任一项中所述的冷稳定NCO预聚物，其中所述异氰酸酯反应性组分由所述至少一种聚醚碳酸酯多元醇组成。5.如权利要求1至4任一项中所述的冷稳定NCO预聚物，其中所述聚醚碳酸酯多元醇具有24
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250 mg KOH/g的如说明书中所述测定的OH值。6.如权利要求1至5任一项中所述的冷稳定NCO预聚物，其中所述聚醚碳酸酯多元醇具有如说明书中所述测定的7
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22重量%，优选9
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21...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
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：