制备二苯基甲烷二异氰酸酯系列的浅色异氰酸酯的方法技术

技术编号:7361372 阅读:201 留言:0更新日期:2012-05-26 16:40
本发明专利技术因此提供一种制备浅色多亚苯基-多亚甲基多异氰酸酯的方法,其包括步骤(a)提供一定量的氯气,(b)分离步骤(a)中提供的氯气以得到游离和化合溴和碘含量<50ppm的第一氯气馏分及具有提高的游离和化合溴和碘含量的第二氯气馏分,所述提高的游离和化合溴和碘含量取决于步骤(a)提供的氯气和分流中溴和碘的初始量,(c)使一氧化碳与至少一部分第一氯气馏分反应以形成第一光气馏分,(d)使一氧化碳与至少一部分第二氯气馏分反应以形成第二光气馏分,(e)使至少一部分第一光气馏分与至少一种二苯基甲烷二胺(MDA)系列的胺反应以形成相应的多亚苯基-多亚甲基多异氰酸酯(PMDI),和(f)使至少一部分第二光气馏分与除单-和多亚苯基-多亚甲基多胺外的至少一种伯胺反应以形成至少一种含异氰酸酯反应溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异氰酸酯和异氰酸酯混合物通过已知方法通过相应胺的光气化而制备。对于聚氨酯泡沫,例如使用二苯基甲烷二异氰酸酯系列(MDI)的二官能或多官能芳族异氰酸酯。由于制备方法,光气化和随后的后处理(溶剂的除去;单体MDI的分离)通常产生深色产物, 这又得到淡黄色聚氨酯泡沫或其它同样变色的PUR材料。这是不理想的,因为这种变色不利地影响总视觉印象并使的发生轻微的不均勻性,例如所得泡沫中的条纹。因此优选浅色异氰酸酯或含有降低量的色彩赋予组分的异氰酸酯作为原料。总是存在许多尝试以得到具有浅颜色的多异氰酸酯,特别是二苯基甲烷二异氰酸酯系列的那些。已知大量方法以经验性地减轻MDI的颜色。然而,至今仅阐述麻烦的有色物质的性质至不满意的程度。先前已知的方法可分为四类1.其中使原料二氨基二苯基甲烷(MDA)或它的低聚物经受处理和/或提纯的方法。EP-A10M6398描述了一种用于制备聚合MDI的方法,其中将用作原料的多亚甲基-多亚苯基-多胺在光气化以前酸化。上述方法仅得到颜色的轻微改进,因为基于经验发现MDI中的有色物质不仅由某些MDI次级组分形成,而且由通过光气化期间的副反应形成的有色前体。2.光气化方法中的工艺工程解决办法美国专利No. 5,364,958涉及一种制备多异氰酸酯的方法,其中在光气化以后在低温下完全除去光气,随后将二异氰酸酯用热HCl气体处理。尽管这类方法试图在恰当的点除去变色组分,但该方法不是足够有效的,因为它的高工程费用和高成本以及在颜色减轻效果方面,因为由于不完全的化学反应发生仅轻微的有色前体降解。3.在光气化以后且在后处理以前将颜色减轻添加剂加入所得粗异氰酸酯产物中。根据美国专利号4,465,639,在光气化以后将水加入所得粗产物中以减轻它的颜色。尽管上述减轻颜色的方法是有效的,但它具有缺点且添加剂不仅减轻颜色,而且经受与作为产物得到的异氰酸酯的反应,通常例如导致不想要的异氰酸酯组分含量降低。另外,存在在MDI中形成不想要的副产物的风险。4.最终产物的后处理EP-A10133538描述了通过萃取提纯异氰酸酯,得到浅色MDI馏分。在升高的温度下完全除去溶剂以后异氰酸酯最终产物的这一颜色改进后处理同样不是非常有效的,因为后处理期间,特别是在溶剂的蒸馏和(在制备聚合MDI的情况下)单体MDI的除去期间存在的高温导致仅能困难地化学降解的稳定有色物质形成。本专利技术的目的是提供一种制备不含或仅含有少量颜色赋予变色组分的异氰酸酯的新方法。本专利技术的另一目的是提供一种制备异氰酸酯的方法,该方法不具有上述处理步骤而导致适于制备不具有颜色或仅具有轻微颜色的聚氨酯或其前体的浅色异氰酸酯。因此本专利技术提供一种制备浅色多亚苯基多亚甲基多异氰酸酯(PMDI)的方法,其包括如下步骤(a)提供一定量的具有特定溴和碘含量的氯气,(b)分离步骤(a)中提供的氯气以得到游离和化合溴和碘含量< 50ppm的第一氯气馏分及具有提高的游离和化合溴和碘含量的第二氯气馏分,所述提高的游离和化合溴和碘含量取决于步骤(a)提供的氯气和分流中溴和碘的初始量,(c)使一氧化碳与至少一部分第一氯气馏分反应以形成第一光气馏分,(d)使一氧化碳与至少一部分第二氯气馏分反应以形成第二光气馏分,(e)使至少一部分第一光气馏分与至少一种二苯基甲烷二胺(MDA)系列的胺反应以形成相应的多亚苯基-多亚甲基多异氰酸酯(PMDI),和(f)使至少一部分第二光气馏分与除单-和多亚苯基-多亚甲基多胺外的至少一种伯胺反应以形成至少一种含异氰酸酯的反应溶液。本专利技术方法的步骤(e)导致多亚苯基-多亚甲基类(PMDI)的异氰酸酯,如果需要的话它甚至可以不经上述另外处理而用于制备氨基甲酸酯化合物如不具有颜色或仅具有轻微颜色的聚氨酯或它们的前体。此外,本专利技术方法的优点是在步骤(b)中得到的富溴第二氯气馏分用于合成其它异氰酸酯。可根据上述处理处理在本专利技术方法步骤(f)的反应中得到的异氰酸酯。就本专利技术而言,分子形式的溴和碘意指完全由溴或碘原子组成的分子。化合形式的溴和碘意指不仅包含溴或碘,而且包含不同于所述原子的原子的分子。用于制备异氰酸酯的光气一般地具有特定含量的分子或化合溴或碘或二者。光气中溴或碘的含量产生于用于制备光气的氯气,因为氯气通常含有特定比例的溴或碘或二者。氯气中溴和碘或二者的含量一般地产生于用于制备氯气的盐中的相应含量。存在于氯气中的溴或BrCI在光气合成中导致二溴光气或溴氯光气的形成。认为这些化合物类似于光气与胺反应以形成异氰酸酯和溴化氢(美国专利号2,733,254)。对于碘可呈现类似的反应。制备和提供氯气的方法是本领域技术人员已知的。原则上,本专利技术可使用含有小于IOOOppm的溴或碘或二者的任何氯气,其中溴或碘为分子和/或化合形式,即单独的分子溴或溴化合物、单独的分子碘或碘化合物、分子溴和碘、分子溴和碘以及溴化合物、分子溴和碘以及碘化合物、溴化合物和碘化合物,或分子溴和碘以及溴化合物和碘化合物。制备合适氯气的方法是本领域技术人员已知的。原则上可使用满足上述规格,即含有小于约IOOOppm溴和碘的任何氯气。因此,例如可使用已通过电解方法或通过氯化氢的氧化,例如通过迪肯法制备的氯气,条件是所用氯化氢也具有足够低的溴和碘含量。根据本专利技术实施方案,氯气通过电解含有氯离子的溶液而制备。一般而言,这是岩盐水溶液、氯化钾水溶液或含水氯化氢(盐酸)。因此,氯气合成可使用本身具有少许溴或碘含量的合适原料如低溴和低碘盐,或低溴和低碘盐酸进行。总溴和碘含量< IOOOppm的这类低溴和低碘盐例如在Heilbrorm,德国开采。在本专利技术方法的步骤(b)中,将步骤(a)中提供的氯气优选通过蒸馏分离成两个馏分,以得到游离和化合溴和碘含量小于50ppm,或小于40ppm,或小于25ppm,特别是IOppm 或更小的第一氯气馏分;和具有提高的游离和化合溴和碘含量的第二氯气馏分。第二氯气馏分中提高的溴和碘含量取决于氯气和分流中溴和碘的初始量。在步骤(c)和(d)中,使第一和第二氯气馏分分别与一氧化碳反应以形成分子和/或化合形式的溴和碘的含量小于50ppm的第一光气馏分、具有较高分子和/或化合形式的溴和碘含量的第二光气馏分。制备光气的方法例如描述于Ullmanns Enzyklopadie der Industriellen Chemie,第3版,第13卷,第494-500页中。因此,光气可通过使一氧化碳和氯气经过活性碳而得到。在步骤(e)中,使至少一部分分子或化合形式的溴和碘的含量小于50ppm的第一光气馏分与至少一种多亚苯基-多亚甲基多胺反应以形成相应的多亚苯基-多亚甲基多异氰酸酯(PMDI)和氯化氢。在步骤(f)中,使至少一部分分子或化合形式的溴和碘的含量大于50ppm的第二光气馏分与除单-和多亚苯基-多亚甲基多胺外的至少一种伯胺反应以形成相应的异氰酸酯和氯化氢。用于本专利技术方法步骤(f)中的胺具有至少一个伯氨基,优选两个伯氨基以及可能三个或更多个伯氨基。在本专利技术方法步骤(e)和(f)中进行的异氰酸酯的制备以本领域技术人员已知的方式通过使胺或者两种或更多种胺的混合物与超化学计量量的光气反应而进行。原则上可使用其中使伯胺或者两种或更多种伯胺的混合物与光气反应以形成一个或多个异氰酸酯基团的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·舍林HJ·帕拉施E·施特勒费尔J·S·斯派尔B·Y·金
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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