一种苯二异氰酸酯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种苯二异氰酸酯组合物及其制备方法和应用，所述苯二异氰酸酯组合物包含苯二异氰酸酯和5

【技术实现步骤摘要】
一种苯二异氰酸酯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及异氰酸酯
，尤其涉及一种苯二异氰酸酯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]对苯二异氰酸酯是一种高度规整、对称的芳香族二异氰酸酯，一直以来，可以作为聚氨酯的原料在各种产业制品中使用，尤其是在高性能弹性体材料中有广泛的应用。苯二异氰酸酯可通过使苯二胺与光气(碳酰氯)反应而得到。
[0003]对苯二异氰酸酯基弹性体的耐热性很好，也具有良好的动态性能，然而对苯二异氰酸酯基弹性体耐磨性能相对萘二异氰酸酯基弹性体较低，而萘二异氰酸酯受到原料市场的限制常常不能很大规模生产，从而限制了下游市场的广泛应用，而对苯二异氰酸酯的原料对苯二胺的市场是充足的，可以大规模的开发对苯二异氰酸酯及其弹性体。
[0004]因此，本领域亟待提供一种能够稳定地制造高耐磨弹性体的苯二异氰酸酯原料。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种苯二异氰酸酯组合物。所述苯二异氰酸酯组合物制备得到的聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性能。
[0006]为达此目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一方面本专利技术提供一种苯二异氰酸酯组合物，所述苯二异氰酸酯组合物包含苯二异氰酸酯和5
‑
5000ppm(例如6ppm、10ppm、12ppm、15ppm、20ppm、40ppm、50ppm、60ppm、100ppm、150ppm、200ppm、210ppm、250ppm、300ppm、320ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm、4000ppm、4500ppm、5000ppm等)的式(1)所示的化合物；
[0008][0009]其中，R选自氢、C1
‑
C12的烷基、C3
‑
C12的环烷基、取代的C3
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C12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团。
[0010]本专利技术研究人员在研究中发现，苯二异氰酸酯组合物中含有5
‑
5000ppm的式(1)化合物时，制备得到的弹性体具有优异的耐磨性能。含量低于5ppm或是高于5000ppm，均会使耐磨性能变差。
[0011]本专利技术的苯二异氰酸酯组合物是含有95wt.％以上苯二异氰酸酯作为主成分的大致单一的化合物(即，苯二异氰酸酯)，但由于含有化学式(1)所示的化合物作为副成分，因此定义为苯二异氰酸酯组合物。
[0012]本专利技术中，将苯二异氰酸酯组合物记为PPDI组合物，将苯二异氰酸酯记为PPDI，将化学式(1)所示的化合物(羟基苯并咪唑)记为PMZ。
[0013]优选地，所述苯二异氰酸酯组合物中还包括含溴化合物；所述含溴化合物可以通过本领域常规方法测试得到，在一个具体的实施方式中，以溴元素的质量计，所述含溴化合物的含量可以通过ICP
‑
OES分析测定。
[0014]以溴元素的质量计，所述含溴化合物的含量为0.5
‑
50ppm，例如1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、15ppm、16ppm、17ppm、18ppm、19ppm、20ppm、21ppm、22ppm、23ppm、24ppm、25ppm、26ppm、27ppm、28ppm、29ppm、30ppm、31ppm、32ppm、33ppm、34ppm、35ppm、36ppm、37ppm、38ppm、39ppm、40ppm、41ppm、42ppm、43ppm、44ppm、45ppm、46ppm、47ppm、48ppm、49ppm等。若溴含量过高，会导致PPDI活性低影响预聚反应的进行，若溴含量过低，会导致活性偏高，制备得到预聚体不均一且反应过程放热剧烈存在安全风险。
[0015]本专利技术中，式(1)所示的化合物以及含溴化合物的含量均基于组合物的总质量而言。
[0016]优选地，所述苯二异氰酸酯包括1,2
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苯二异氰酸酯(邻苯二异氰酸酯、OPDI)、1,3
‑
苯二异氰酸酯(间苯二异氰酸酯、MPDI)、1,4
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苯二异氰酸酯(对苯二异氰酸酯、PPDI)、甲苯二异氰酸酯中的任意一种或至少两种组合，优选1,3
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苯二异氰酸酯和/或1,4
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苯二异氰酸酯，更优选1,4
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苯二异氰酸酯。
[0017]优选地，所述式(1)所示的化合物包括如下化合物中的任意一种或至少两种组合：
[0018][0019]本专利技术中，PMZ是在后述的PPDI的制造中作为副产物而产生的，当然，也可以人为添加以获得所要求的含量。
[0020]本专利技术中，PMZ的含有比例可通过气相色谱法进行分析来测定。
[0021]本专利技术的目的之二在于提供一种所述的苯二异氰酸酯组合物的制备方法，所述制备方法包括：
[0022](1)异氰酸酯化工序：使苯二胺或者苯二胺盐酸盐在反应溶剂存在下与光气进行异氰酸酯化反应，得到含有苯二异氰酸酯和式(1)所示化合物的反应产物；
[0023](2)溶剂分离和精制工序：对步骤(1)得到的反应产物进行溶剂脱除，脱除后溶剂精制得到回用溶剂，然后返回步骤(1)的反应系统中；
[0024](3)分离工序：对步骤(2)得到的脱溶剂反应产物进行分离纯化，得到所述苯二异氰酸酯组合物。
[0025]步骤(1)的异氰酸酯化工序可称为光气化法，异氰酸酯化反应即为光气化反应。
[0026]作为光气化法，具体而言，可举出例如使苯二胺直接与光气反应的方法(也为冷热二阶段光气化法)、使苯二胺与盐酸(氯化氢)反应而得到的盐酸盐与光气在反应溶剂中反应的方法(也称为胺盐酸盐的光气化法)等，优选可举出胺盐酸盐的光气化法。
[0027]优选地，所述苯二胺中含有如下化合物所示的二氨基取代的苯和或甲苯的任意一
种或几种的组合：
[0028][0029]优选地，所述苯二胺中邻二氨基取代的苯和/或甲苯的含量为10
‑
8000ppm，例如10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm、200ppm、210ppm、220ppm、230ppm、240ppm、250ppm、260ppm、270ppm、280ppm、290ppm、300ppm、310ppm、320ppm、330ppm、340ppm、350ppm、360ppm、370ppm、380p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯二异氰酸酯组合物，所述苯二异氰酸酯组合物包含苯二异氰酸酯和5
‑
5000ppm的式(1)所示的化合物；其中，R选自氢、C1
‑
C12的烷基、C3
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C12的环烷基、取代的C3
‑
C12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团。2.如权利要求1所述的苯二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述苯二异氰酸酯组合物中还包括含溴化合物；以溴元素的质量计，所述含溴化合物的含量为0.5
‑
50ppm。3.如权利要求1或2所述的苯二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述式(1)所示的化合物包括如下化合物中的任意一种或至少两种组合：4.如权利要求1
‑
3任一项所述的苯二异氰酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)异氰酸酯化工序：使苯二胺或者苯二胺盐酸盐在反应溶剂存在下与光气进行异氰酸酯化反应，得到含有苯二异氰酸酯和式(1)所示化合物的反应产物；(2)溶剂分离和精制工序：对步骤(1)得到的反应产物进行溶剂脱除，脱除后溶剂精制得到回用溶剂，然后返回步骤(1)的反应系统中；(3)分离工序：对步骤(2)得到的脱溶剂反应产物进行分离纯化，得到所述苯二异氰酸酯组合物。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述苯二胺中含有如下化合物所示的二氨基取代的苯和或甲苯的任意一种或几种的组合：所述苯二胺中邻二氨基取代的苯和/或甲苯的含量为10
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8000ppm。6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中苯二胺包括1,2
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，潘亚男，尚永华，朱付林，俞涛，何伟，朱岳栋，李建峰，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：