一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物及其封闭型产品制造技术

本发明专利技术涉及一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物及其应用，所述异佛尔酮二异氰酸酯组合物中甲基化异佛尔酮二异氰酸酯（Me

【技术实现步骤摘要】
一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物及其封闭型产品


[0001]本专利技术提供一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物及其封闭型产品。

技术介绍

[0002]异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)，常温为无色或浅黄色液体，是脂肪族异氰酸酯，也是脂环族异氰酸酯，反应活性比芳香族异氰酸酯低，蒸气压也低，毒性相对异氰酸酯更小。由于其结构中无苯环存在，耐候性优良，可用于制备高档的具有光稳定性、耐候性和出色机械性能的聚氨酯材料，比如弹性体、水性聚氨酯分散体、UV树脂等。IPDI还可以自聚合生成多官能团的聚异氰酸酯，用其制备的涂料表面干燥很快，在汽车修补漆中有极佳的应用。在上述应用中，对IPDI单体中的各种组成及杂质含量要求比较严格。
[0003]封闭型异氰酸酯是通过异氰酸酯与封闭剂进行反应而生成，封闭剂与NCO形成的化学键相对较弱，在一定条件下可以解封并释放出游离的NCO。因此，封闭型异氰酸酯广泛使用于单组分聚氨酯涂料和粘合剂中，特别适用于汽车涂料和卷材涂料。可用于异氰酸酯基团的封闭剂种类很多，目前常用的封闭剂有酚类化合物、醇类化合物、肟类化合物、β
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二羰基化合物、吡唑类化合物、酰胺类化合物等。其中肟类化合物作为异氰酸酯封闭剂具有较低的解封温度，而被广泛应用。虽然通过肟类化合物封闭的封闭型异氰酸酯解封温度相对较低，但是仍然在140℃左右，此过程长时间加热容易导致异氰酸酯出现颜色变黄的情况，从而影响产品在透明漆和浅色漆中的应用。例如，专利文件US5504178、US5631339、EP0829500均公开了使用部分肼酰类结构的物质作为稳定剂，用以改善产品应用过程中出现的热泛黄问题。利用以上专利技术，虽然可以对封闭型异氰酸酯产品的存储过程颜色稳定性有一定的改善，但是在解除封闭过程的色号稳定性问题的解决方案极少。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术目的在于开发出一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物，从异佛尔酮二异氰酸酯组合物本身组成角度出发，降低解封过程温度，从而解决封闭型异佛尔酮二异氰酸酯产品解封过程中颜色变黄的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种异佛尔酮二氰酸酯(IPDI)组合物，其中甲基化异佛尔酮二异氰酸酯(Me
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IPDI)的质量含量为0.002％
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0.200％，优选为0.005％
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0.075％，更优选为0.010％
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0.060％。
[0007]所述的Me
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IPDI的结构通式为：
[0008][0009]其中R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为CH3，其余的是H，优选的是R1、R3、R5中至少有一个CH3；
[0010]所述的Me
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IPDI的结构更优选为下列结构的1种和/或多种：
[0011][0012]本专利技术所述异佛尔酮二氰酸酯组合物的制备方法没有具体要求，可以通过现有技术中任意可实现方式来获取该组成的异佛尔酮二氰酸酯组合物。
[0013]专利CN109761855A中提及了异佛尔酮二异氰酸酯的全产业链制备方法，IPDI制备过程如下：(1)在催化剂存在下，异佛尔酮与氰化氢反应得到异佛尔酮腈；(2)将步骤(1)中得到的异佛尔酮腈、氨气和氢气在催化剂存在的条件下反应得到异佛尔酮二胺；(3)将异佛尔酮二胺进行光气化反应，得到异佛尔酮二异氰酸酯。据此专利提供的工艺，IPDI在生产过程中分别用到异佛尔酮(IP)、异佛尔酮腈(IPN)、异佛尔酮二胺(IPDA)三种关键原料及氰化、加氢、光气化三个关键反应步骤。
[0014]可以通过控制IPN制备IPDA过程的催化剂中的氯化物的含量来控制Me
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IPDA的产生。催化剂在生产、储存或者使用过程中，或多或少的会引入氯离子，从而在催化剂内部或者在使用过程中与金属反应形成金属氯化物，此类氯化物在IPN制备IPDA过程中对烷基化副反应起到催化作用，从而导致Me
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IPDA的产生。
[0015]本专利技术专利技术人通过研究发现，当加氢催化剂中的氯含量控制为0.0002
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0.0200％，优选为0.0010
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0.0150％，更优选为0.0020
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0.0200％时，IPN制备IPDA过程得到的IPDA中Me
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IPDA含量可以控制为0.002％
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0.200％，优选为0.005％
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0.075％，更优选为0.010％
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0.060％，再进一步光气化可以得到Me
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IPDI含量为0.002％
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0.200％，优选为0.005％
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0.075％，更优选为0.010％
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0.060％的IPDI。
[0016]控制Me
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IPDA的方法可能还有其它方法，在本专利技术中不进行一一列举。上述几种方法可以组合使用，也可以单独使用，本专利技术不限定所述IPDI组合物的获取方式。
[0017]本专利技术中所述异佛尔酮二异氰酸酯组合物中Me
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IPDI含量可以采用气相色谱仪法进样分析，本专利技术没有具体要求，如在一些具体示例中采用的方法为：
[0018]样品使用溶剂(优选二氯甲烷)溶解后用气相色谱仪法进样分析，以氢离子火焰检测器(FID)检测，用面积归一化法定量计算。
[0019]本专利技术所述异佛尔酮二异氰酸酯组合物可进一步制备成封闭型产品，通过本专利技术所提供的IPDI组合物所制得的封闭型产品具备解封温度更低、解封后产品稳定等特点。
[0020]本专利技术还提供一种存储稳定的封闭型异佛尔酮二异氰酸酯的制备方法，采用本专利技术提供的IPDI组合物与封闭剂接触进行反应，得到所述封闭型异佛尔酮二异氰酸酯。
[0021]根据本专利技术人研究发现，采用本专利技术所提供的含有一定量的Me
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IPDI的IPDI组合物，制备成的封闭型异氰酸酯组合物具有更低的解封温度，解封后的色号也明显偏低。
[0022]通过推测认为，IPDI组合物含有的Me
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IPDI较常规的IPDI在六元环上多了一个和/或多个甲基，导致在形成封闭型产品后的封闭结构的键能偏低，因此解封所需温度偏低。另外根据本领域人员认知，异氰酸酯类产品在长期高温加热的情况下容易产生聚合进而导致色号上升，而采用本专利技术提供的IPDI组合物形成的封闭型产品具有更低的解封温度，进而在解封过程中色号上涨也相对较小。
[0023]虽然理论上Me
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IPDI含量更高的IPDI组合物制备的封闭型产品也具有较低的解封温度，但是实际测试过程中发现Me
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IPDI含量较高时，IPDI组合物的纯度也出现下降，其热稳定性也有所降低，因此在解封过程中的产品的色号也会有较大的增长。因此，本专利技术限定IPDI组合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异佛尔酮二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述异佛尔酮二异氰酸酯组合物中Me
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IPDI的含量为0.002wt％
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0.200wt％，优选为0.005％
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0.075％，更优选为0.010％
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0.060％。2.根据权利要求1所述的异佛尔酮二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述的Me
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IPDI的结构通式为：其中R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为CH3，其余为H。3.根据权利要求2所述的异佛尔酮二异氰酸酯组合物，其特征在于，R1、R3、R5中至少有一个结构为CH3。4.根据权利要求1
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3任一项所述的异佛尔酮二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述的Me
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IPDI的结构为下列结构的1种和/或多种：5.一种存储稳定的封闭型异佛尔酮二异氰酸酯的制备方法，采用权利要求1
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4任一项所述的异佛尔酮二异氰酸酯组合物与封闭剂接触反应得到。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述封闭剂为选...

【专利技术属性】
技术研发人员：华卫琦，俞勇，李建峰，孙淑常，崔学磊，王京旭，尚永华，刘德刚，范伟敬，黎源，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：