【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的方法，所述方法特别是基本不含碱金属。此外，本专利技术还涉及通过本专利技术方法获得和/或可获得的碳二亚胺和/或聚碳二亚胺及其用途。
技术介绍
1、碳二亚胺和聚碳二亚胺是已知的化合物，可用作塑料的稳定剂，特别是针对水解引起的不需要的降解。在本专利技术的上下文中，术语聚碳二亚胺包括其低聚物和聚合形式。例如，特别地，热塑性聚氨酯通常使用聚碳二亚胺进行稳定。
2、一般来说，碳二亚胺和聚碳二亚胺可以通过已知的方法制备，尤其是通过在催化条件下从单异氰酸酯或多异氰酸酯中消除二氧化碳。特别是，两种二异氰酸酯可以在消除反应中反应为碳二亚胺。进一步的消除反应可生成式(i)的聚碳二亚胺：
3、o＝c＝n-[q-n＝c＝n]n-q-n＝c＝o (i)
4、其中n通常为2至500，优选3至20，更优选4至10，并且其中q代表有机骨架。
5、所述碳二亚胺化反应通常在催化剂存在下进行。合适的催化剂包括含磷的杂环化合物，如二乙氧磷酰硫胆碱(phospholines)、环磷烯(phospholenes)和磷啶(phospholidines)，以及它们的氧化物和硫化物和/或金属羰基。典型的催化剂包括环磷烯氧化物，特别是1-甲基-2-环磷烯-1-氧化物或3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物。
6、例如，一种典型的用于热塑性聚氨酯的水解稳定剂(elastostab)可由四甲基苯二甲基二异氰酸酯(tmxdi)合成，并通过1-甲基-2-环磷烯-1-氧化物(mpo
7、us 3345407 a涉及制备双-(2，6-二乙基苯基)碳二亚胺的催化剂。在这方面，公开了碱金属叔烷氧基化物和碱金属2，6-二(叔烷基)苯氧基化物。在实施例中，公开了使用叔丁醇钾、叔丁醇锂和2，6-二(叔丁基)-4-甲基苯酚钠作为催化剂。
8、us 6184410 b1涉及基于1，3-双-(1-甲基-1-异氰酸乙酯基)-苯的碳二亚胺，特别是含有12至40重量％的环氧乙烷单元。作为其制备的催化剂，使用1-甲基-2-环磷烯-1-氧化物。进一步公开了碳二亚胺与例如羟基、硫醇、伯氨基和/或仲氨基进一步反应的可能性。
9、wo 2016/202781 a1还涉及聚合碳二亚胺的制备，其中碱性铯盐被用作催化化合物。据公开，所用铯盐的分离是通过过滤或用溶剂(如水和/或醇)萃取进行的。
10、ep 3766863 a1涉及一种生产碳二亚胺化合物的方法，该方法是在具有路易斯碱性的有机碱金属化合物存在下，使脂肪族叔异氰酸酯化合物发生反应。所公开的方法避免使用含磷化合物作为催化剂。取而代之的是碱金属化合物，其可以从反应混合物中分离出来，从而获得所需的碳二亚胺。
11、因此，仍然需要一种生产碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的方法，以避免已知方法的缺点，特别是在资源和方法效率方面。此外，还需要一种相对简化的方法，该方法避免使用潜在有害的材料，并避免使用在进一步加工碳二亚胺和/或聚碳二亚胺之前必须从所得反应混合物中分离的材料。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的改进方法，特别是避免已知方法的缺点。因此，本专利技术的一个目的是提供一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的改进方法，该方法特别简化，因此包括较少的方法步骤，特别是避免了昂贵的催化剂分离。此外，一个目的是在允许相对较低的温度的反应条件下提供这样一种方法，同时实现优异的产率。
2、令人惊讶的是已发现，所使用的化合物适用于催化叔异氰酸酯的碳二亚胺化，特别是叔二异氰酸酯的碳二亚胺化，生成碳二亚胺和/或聚碳二亚胺，同时显示出比现有技术催化剂更高的催化活性。更令人惊讶的是，所使用的化合物即使在相对较低的温度下也表现出更高的活性。尤其是考虑到在比现有技术更低的温度下进行碳二亚胺化反应，可以简化制备过程。在这方面，简化的一个优点是不必从反应混合物中去除催化化合物，例如通过繁琐的过滤。相反，可以使反应混合物经历其中催化化合物分解成气态副产物的条件，这些副产物可以很容易地分离出来。
3、本专利技术的碳二亚胺和聚碳二亚胺表现出很高的水解抑制作用和光稳定性。此外，碳二亚胺和聚碳二亚胺与含有酯基的加成和缩聚产物，特别是与聚酯聚氨酯橡胶具有良好的相容性，并且可以在熔体中与这些材料均匀混合，不会出现问题。
4、本专利技术的碳二亚胺和聚碳二亚胺非常适合作为羧基化合物的受体，因此优选用作对抗含酯基化合物的水解降解的稳定剂，例如含酯基的聚合物，如缩聚产物，例如热塑性聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚酯、聚酰胺、聚酯酰胺、聚己内酯，以及不饱和聚酯树脂和聚酯等；例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚己内酯的嵌段共聚物，以及加聚产品，例如含酯基的聚氨酯、聚脲和聚氨酯-聚脲弹性体。
5、由于本专利技术的碳二亚胺和聚碳二亚胺在制备聚氨酯的形成性组分中具有良好的溶解性，且与所形成的聚氨酯具有良好的相容性，因此特别适合用作对抗聚氨酯(优选是紧密型或蜂窝型聚氨酯弹性体，特别是热塑性聚氨酯)以及纤维素或紧密型弹性体水解降解的稳定剂。
6、因此，本专利技术涉及一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的方法，优选为制备聚碳二亚胺的方法，该方法包括
7、(i)提供包含一种或多种叔异氰酸酯和催化化合物的混合物；
8、其中催化化合物包含阳离子[r1r2r3r4x]+，
9、其中在阳离子中，x＝n或p，
10、其中阳离子中的r1、r2、r3和r4彼此独立地为任选支链和/或任选环状和/或任选取代的烷基、烷芳基、芳烷基或芳基，其中r1和r2任选形成任选含杂原子的环，其中杂原子优选为nr27、o或s，其中r27为h或烷基，其中r1、r2和r3任选形成两个环；
11、其中，(i)中获得的混合物包含等于或小于1.75摩尔％的碱金属，以元素碱金属基于100摩尔％的一种或多种叔异氰酸酯的计算，以一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量的总和计算；
12、(ii)使(i)中获得的混合物经历气体环境中的反应条件，其中反应条件包括在45至220℃的温度下加热反应混合物；
13、以得到包含碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的混合物，优选包含聚碳二亚胺的混合物。
14、优选的是，在方法(i)中获得的混合物包含等于或小于1.50摩尔％，优选等于或小于1.00摩尔％，更优选等于或小于0.60摩尔％，优选等于或小于0.50摩尔％，更优选等于或小于0.40摩尔％，更优选等于或小于0.30摩尔％，更优选等于或小于0.20摩尔％，更优选等于或小于0.10摩尔％，更优选等于或小于0.09摩尔％，更优选等于或小于0.08摩尔％，更优选等于或小于0.07摩尔％，更优选等于或小于0.06摩尔％，更本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的方法，该方法包括
2.权利要求1的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，X＝N，并且其中(i)中获得的混合物包含等于或小于5摩尔％的包含磷氧双键的化合物，以包含磷氧双键的化合物摩尔量基于100摩尔％的一种或多种叔异氰酸酯计算，以一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量的总和计算。
3.权利要求1或2的方法，其中催化化合物还包含一个或多个氢氧根阴离子和羧酸根阴离子[R5-COO]-，其中羧酸根阴离子中的R5是羟基(OH)或任选支链和/或任选取代的(C1-C12)烷基。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，X＝N。
5.权利要求4的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，R1、R2、R3和R4相互独立地选自任选支链和/或任选环状和/或任选取代的(C1-C22)烷基、环脂族(C5-C20)烷基、(C6-C18)芳基、(C7-C20)芳烷基和(C7-C20)烷芳基。
6.权利要求1至5中任一项
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中根据(i)的混合物中包含的一种或多种叔异氰酸酯包含10至44重量％的NCO，基于100重量％的一种或多种叔异氰酸酯，以一种或多种叔异氰酸酯的重量的总和计算。
8.权利要求1至7中任一项的方法，其中在(i)中获得的混合物中，根据(i)的混合物中包含的一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量——以一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量的总和计算——与根据(i)的混合物中包含的催化化合物——以根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子的摩尔量计算——的摩尔比为0.5:1至100:1。
9.权利要求1至8中任一项的方法，其中使(i)中获得的混合物经历(ii)中的反应条件持续1至50小时。
10.权利要求1至9中任一项的方法，其中(i)中获得的混合物包含0.1至50摩尔％的量的催化化合物，基于100摩尔％的一种或多种叔异氰酸酯，以一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量的总和计算。
11.权利要求1至10中任一项的方法，还包括
12.权利要求1至11中任一项的方法，还包括
13.权利要求12的方法，其中根据(iv)的第二封端剂具有式(IV)：
14.碳二亚胺和/或聚碳二亚胺，根据权利要求1至13中任一项的方法获得和/或可获得。
15.根据权利要求14的碳二亚胺和/或聚碳二亚胺作为聚合物稳定剂的用途。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种制备碳二亚胺和/或聚碳二亚胺的方法，该方法包括
2.权利要求1的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，x＝n，并且其中(i)中获得的混合物包含等于或小于5摩尔％的包含磷氧双键的化合物，以包含磷氧双键的化合物摩尔量基于100摩尔％的一种或多种叔异氰酸酯计算，以一种或多种叔异氰酸酯的摩尔量的总和计算。
3.权利要求1或2的方法，其中催化化合物还包含一个或多个氢氧根阴离子和羧酸根阴离子[r5-coo]-，其中羧酸根阴离子中的r5是羟基(oh)或任选支链和/或任选取代的(c1-c12)烷基。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，x＝n。
5.权利要求4的方法，其中在根据(i)的混合物中包含的催化化合物所包含的阳离子中，r1、r2、r3和r4相互独立地选自任选支链和/或任选环状和/或任选取代的(c1-c22)烷基、环脂族(c5-c20)烷基、(c6-c18)芳基、(c7-c20)芳烷基和(c7-c20)烷芳基。
6.权利要求1至5中任一项的方法，
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中根据(i)的混合物中包含的一种或多种叔异氰酸酯包含10至44重...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·卢卡斯，T·吉瑙，S·多曼，L·K·B·加维，F·谢弗，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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