本发明专利技术涉及基于二或多异氰酸酯和甲酰胺封端的低分子量化合物的预聚物、其制备方法及其用途。预聚物，其具有通式（ＩＩ）：Ｘ－［－Ｎ（ＣＨＯ）－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ１－ＮＣＯ］ｎ（ＩＩ）其中Ｘ代表具有２～４０个碳原子的直链的或支链的脂肪族、脂环族、杂环和／或芳香族的结构单元，并且其任选地进一步被取代和／或任选地含有一个或多个杂原子，其中Ｒ１代表有机基团，其可以任选地含有一个或更多个杂原子，并且其可以进一步含有一个或多个额外的游离异氰酸酯基团和／或一个或更多个氨基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮和／或脲二酮结构单元；和其中ｎ≥２；用于制备其的方法；含有其的组合物；和其用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于二或多异氰酸酯和甲酰胺封端的低分子量化合物的预聚物、其制 备方法及其用途。
技术介绍
异氰酸酯官能的聚氨酯或多元醇和多异氰酸酯的预聚物已广为所知并且是许多 现有商业化产品的基础。反应性聚氨酯具有能够与水或其它具有酸性氢原子(acid hydrogenatom)的化合 物反应的反应性端基。这种形式的反应性使得可以将反应性聚氨酯在过程状态(通常是从 液体到高粘性)以希望的方式引入到希望的位置，并通过添加水或其它具有酸性氢原子的 化合物(在这种情况下称为固化剂)固化。在这些所谓的2C体系中，通常固化剂在应用前被直接加入，在正常情况下借助于 混合和计量体系，在添加固化剂后加工器仅有有限的可用加工时间(适用期(pot life))。然而，只通过与大气中的水分的反应而不加入固化剂来固化具有反应性端基的聚 氨酯(1C体系)也同样是可能的。这种IC体系一般具有优于2C体系的优点，即对于使用 者来说省去了应用之前通常麻烦的常常为粘性的组分的混合。通常在IC或2C体系中使用的具有反应性端基的聚氨酯包括例如具有优选地末端 异氰酸酯或NCO基团的聚氨酯。为了获得具有末端NCO基团的聚氨酯，通常使多官能的醇与过量的单体多异氰酸 酯(一般是二异氰酸酯)反应。众所周知，在反应结束时，不管反应时间长短，总会剩下一定量的过量使用的单体二异氰酸酯。单体二异氰酸酯的含量具有麻烦的影响，例如在基于反应性聚氨酯的粘合剂和密 封剂的加工过程中。即使在室温，二异氰酸酯如IPDI或TDI，也可具有不可忽略的蒸汽压。 这种可察觉的蒸汽压特别是在喷涂应用中具有严重的影响，因为通过应用设备在这里可能 会产生显著量的异氰酸酯蒸汽，其具有刺激和敏化作用，即是有毒的并且因此是不希望 的。因此，对于许多应用领域，急切希望发展单体二异氰酸酯含量大大减少的反应性 聚氨酯或预聚物。具有减少的残余单体含量的反应性预聚物或聚氨酯可以通过例如国际专利公开 No. WO 1997046603中公开的方法制备，所述公开的全部内容籍此通过引用并入本文。在该 公开中，使过量的二异氰酸酯与多元醇反应，并将反应后剩下的过量的单体二异氰酸酯通 过蒸馏除去。该方法的缺点在于具有高NCO含量的产物通常具有非常高的粘度。作为选择，具有减少的残余单体含量的反应性预聚物或聚氨酯可以根据例如DE-A 10229519或DE-A 10163857的教导制备，它们各自的全部内容藉此通过引用并入本文。在这种情况下，使用了具有不同反应性的NCO基团的二异氰酸酯并且使其轻微过量与多元醇 反应。这种方法的缺点在于得到的产品典型地具有低NCO含量。因此，仍然希望提供具有低粘度、高NCO含量和低残余单体含量的反应性预聚物 或聚氨酯。可以使较高分子量的聚醚-胺与甲酸烷基酯反应，从而得到相应的甲酰胺封端的 低聚物，其可以进一步与多异氰酸酯反应从而提供相应的预聚物，即提供酰基脲预聚物。它 们通常具有低粘度。
技术实现思路
本专利技术一般涉及从基于具有限定分子量的二官能或高于二官能的脂肪族、脂环 族或芳香族胺的甲酰胺类，即甲酰胺封端的低分子量化合物(formamide-terminated low molecular weight compounds)，制备的新型预聚物或多异氰酸酯。现在已经出人意料地发现通过甲酰胺封端的低分子量化合物与多异氰酸酯的反 应，可获得以低粘度、不具有对于许多用途都有麻烦的聚醚结构单元为特征的酰基脲预聚 物或较高分子量的多异氰酸酯。本专利技术因此提供从二异氰酸酯或多异氰酸酯和甲酰胺封端的低分子量化合物制 备的预聚物，其具有以下通式(II)X- n (II)甲酰胺封端的低分子量化合物可以例如通过甲酸C1-C4烷基酯与适合的经限定的 胺的反应获得。本专利技术的一个实施方案包括具有以下通式(II)的预聚物X- n (II)其中X代表具有2-40个碳原子的直链或支链的脂肪族、脂环族、杂环和/或芳 香族的结构单元，并且其任选地进一步被取代和/或任选地含有一个或多个杂原子；其 中R1代表有机基团，其可以任选地含有一个或多个杂原子，并且其可以进一步含有一 个或多个额外的游离(free)异氰酸酯基团和/或一个或多个氨基甲酸酯(urethane)、 缩二脲(biuret)、碳二亚胺(carbodiimide)、异氰脲酸酯(isocyanurate)、脲基甲酸酯 (allophanate)、亚氨基Il惡二嗪二酮(iminooxadiazinedione)禾口 / 或脲二酮(uretdione) 结构单元；和其中η >2。本专利技术的另一个实施方案包括用于制备以下通式(II)的预聚物的方法X- η (II)所述方法包括提供二异氰酸酯或多异氰酸酯、提供甲酰胺封端的低分子量化合 物，和使所述二异氰酸酯或多异氰酸酯与所述甲酰胺封端的低分子量化合物反应；其中X 代表具有2 40个碳原子的直链的或支链的脂肪族、脂环族、杂环和/或芳香族的结构单 元，并且其任选地进一步被取代和/或任选地含有一个或多个杂原子；其中R1代表有机基 团，其可以任选地含有一个或多个杂原子，并且其可以进一步含有一个或多个额外的游离 异氰酸酯基团和/或一个或多个氨基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、 亚氨基噁二嗪二酮和/或脲二酮结构单元；和其中η > 2。本专利技术的另一实施方案包括组合物，其含有根据本专利技术的预聚物，并且其优选为5粘合剂、漆(lacquers)和/或密封剂。本专利技术的另一实施方案包括含有根据本专利技术的预聚 物的 PU 成型或发泡制品(PU shaped or foamedarticles)。本专利技术的还另一实施方案包括用于制备选自由粘合剂、漆和密封剂组成的组的组 合物的方法，所述方法包括提供根据本专利技术的预聚物，并使所述预聚物与选自常规粘合剂、 漆和密封剂反应物、助剂和添加剂的一种或多种额外的组分反应或共混。具体实施例方式如文中所使用的那样，单数术语“a”和“the”是同义的并且可用与“一个(种)或 多个(种)，，以及“至少一个(种)”互换使用，除非语言和/或上下文明确表示另外的含 义。因此，例如，文中或附属权利要求中提及“预聚物”可以是指单一预聚物或多于一种预 聚物。此外，所有数值，除非另外特别注明，否则都理解为通过文字“约”进行修饰。适合的胺X(NH2)n(其中η彡2)是例如具有脂肪族、脂环族、杂环和/或芳香族结 构单元的二胺和/或三胺，所述结构单元具有2-40个，优选地具有2-20个C原子，并且是 直链和/或支链的和/或携带取代基和/或含有杂原子如氧原子。它们具有45 700，优 选地60 300g/mol的分子量。可以使用的二胺或三胺优选地为脂肪族胺，如乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、 1，4-丁二胺、新戊二胺、1，5-二氨基-2-甲基戊烷(Dytek A，DuPont)，2-丁基-2-乙 基-1，5-戊二胺、1，6-己二胺、2，5-二氨基-2，5-二甲基己烷、2，2，4-和/或2，4，4-三甲 基-1，6- 二氨基己烷、1，8- 二氨基辛烷、1,11-二氨基i^一烷、1,12- 二氨基十二烷、4-氨基 甲基-1，8-辛二胺(三氨基壬烷)、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺，脂环族胺，如1-氨基_3， 3本文档来自技高网...
【技术保护点】
通式（Ⅱ）的预聚物： Ｘ－［－Ｎ（ＣＨＯ）－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ↑［１］－ＮＣＯ］↓［ｎ］ （Ⅱ） 其中Ｘ代表具有２～４０个碳原子的直链或支链的脂肪族、脂环族、杂环和／或芳香族的结构单元，并且其任选地进一步被取代和／或任选地含有一个或多个杂原子；其中Ｒ１代表有机基团，其可以任选地含有一个或多个杂原子，并且其可以进一步含有一个或多个额外的游离异氰酸酯基团和／或一个或多个氨基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮和／或脲二酮结构单元；和其中ｎ≥２。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H布卢姆，E佩弗，M莱门斯托尔，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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