一种制备低色数异氰酸酯的方法及由其制得的异氰酸酯技术

技术编号:7831693 阅读:243 留言:0更新日期:2012-10-11 06:36
本发明专利技术涉及一种制备含有碳二亚胺和/或脲酮亚胺基团的可液态储存的低色数异氰酸酯的方法,以及由该方法制得的含有碳二亚胺和/或脲酮亚胺基团的可液态储存的低色数异氰酸酯。该方法包括以下步骤:a)原料异氰酸酯的异氰酸酯基团在环戊烯膦类催化剂的作用下进行反应,得到部分碳二亚胺化的异氰酸酯反应液;b)向步骤a)得到的反应液中加入酸酐类终止剂,终止碳二亚胺化反应;该方法制备的液态异氰酸酯色数低,且具有良好的储存稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液态异氰酸酯混合物的制备方法,该混合物含有碳二亚胺(⑶I)和/或脲酮亚胺(UTI)基团,且色数低,具有良好的储存稳定性。
技术介绍
异氰酸酯可通过部分碳二亚胺化将异氰酸酯基团(NCO)转化为⑶I基团,⑶I基团再与NCO基团加合形成UTI基团,此方法可提供储存稳定的液态异氰酸酯,便于储存运输,且在使用过程中不需要化料。含有CDI和/或UTI基团的异氰酸酯混合物可简单地通过使用磷杂环戊烯(phospholine)类的高效催化剂,特别是氧化磷杂环戍烯(phospholine oxide)类的高效 催化剂来制备。制备方法可参照US-A-2853473、US-A-6120699和EP-A-515933。高催化活性的磷杂环戊烯类催化剂,尤其是氧化磷杂环戊烯类催化剂能在比较温和的温度条件下催化碳二亚胺化反应,避免了高温条件下异氰酸酯可能聚合并产生颜色变化的缺陷。然而其在室温下仍具有充分的活性从而会影响含有游离NCO基团产品的稳定性,因此必须通过化学或其他方法使其失活。为了终止形成⑶I和/或UTI基团的反应,可以向反应液中加入限量的终止剂,以使磷杂环戊烯类和/或氧化磷杂环戊烯类催化剂失活。合适的终止剂在专利说明书EP-A-515933、US-A-6120699以及CN-A-1789241中都有提及,它们包括酸、酰氯、烷基化剂以及甲硅烷基化酸等。根据EP-A-515933的说明,使用环戊烯膦类催化制备的含有⑶I/UTI基团的异氰酸酯混合物用至少与所用催化剂等摩尔量,优选的是I 2倍摩尔量的三氟甲磺酸三甲基甲硅烷酯(TMST)来终止反应,然而实践证明此方式生产的含有⑶I/UTI基团的异氰酸酯终止不完全,产品在储存或者运输过程中会产生气体,导致运输容器压力升高,并且产品的NCO基团含量会有所下降。根据US-A-6120699的说明,使用三氟甲磺酸型的酸类来终止环戊烯膦类催化剂,则产品的色数会相当程度地增加。CN-A-1789241对此进行了优化,采用三氟甲磺酸酯类等烷基化试剂来终止反应,产品色数得到了改善,但稳定性仍不是特别理想,三氟甲磺酸酯类终止剂也是目前现有技术中效果最优的终止剂。酸类物质是比较常用的终止剂,包括氢氯酸、己二酸、邻苯二甲酸、三氟甲磺酸等,然而由于酸类物质含有-OH或活泼氢原子,在终止碳二亚胺反应过程中,酸类物质的-OH或活泼氢原子会与异氰酸酯中的NCO基团发生一定程度的反应或络合,使酸类终止剂终止效果明显降低,导致含有CDI和/或UTI基团的异氰酸酯色数差,同时制备的含有CDI和/或UTI基团的异氰酸酯在存放过程中稳定性差,粘度逐步增加。现有的制备含有CDI和/或UTI基团的液态异氰酸酯的方法难以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种制备含有碳二亚胺和/或脲酮亚胺基团的可液态储存的低色数异氰酸酯的方法,具体是通过原料异氰酸酯的异氰酸酯基团在一种或多种环戊烯膦类催化剂的作用下进行 反应,得到部分碳二亚胺化的异氰酸酯的反应液;向得到的反应液中加入酸酐类终止剂,终止碳二亚胺化反应。本专利技术在研究中发现,酸酐类物质由于不含有-OH或活泼氢原子,具有较好的终止效果,优于酸类物质和烷基化剂,并且所制备的含有CDI和/或UTI基团的异氰酸酯稳定性好,储存过程中粘度不会增加。本专利技术同时提供了一种由上述方法制得的含有CDI和/或UTI基团的可液态储存的低色数异氰酸酯。详细说明本专利技术采用如下的技术方案制备含有碳二亚胺和/或脲酮亚胺基团的可液态储存的异氰酸酯的方法,包括以下步骤a)原料异氰酸酯的异氰酸酯基团在一种或两种或多种环戊烯膦类催化剂的作用下进行反应,得到部分碳二亚胺化的异氰酸酯反应液;b)向步骤a)得到的反应液中加入酸酐类物质作为终止剂,终止碳二亚胺化反应;合适的酸酐类物质终止剂是例如符合结构式⑴的有机碳酸酐、结构式(II)的有机磺酸酐。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备含有碳二亚胺和/或脲酮亚胺基团的可液态储存的低色数异氰酸酯的方法,包括以下步骤 a)原料异氰酸酯的异氰酸酯基团在环戊烯膦类催化剂的作用下进行反应,得到部分碳二亚胺化的异氰酸酯反应液; b)向步骤a)得到的反应液中加入终止剂,终止碳二亚胺化反应; 其特征在于步骤b)所述终止剂为酸酐类物质。2.如权利要求I所述的方法,其特征在于,步骤b)所述终止剂为结构式(I)的有机碳酸酐中的一种或两种或多种3.如权利要求I所述的方法,其特征在于,步骤b)所述终止剂为结构式(II)的有机磺酸酐中的一种或两种或多种4.如权利要求I所述的方法,其特征在于,步骤b)所述终止剂的用量为基于原料异氰酸酯重量的40 2000ppm,优选80 lOOOppm,最优选120 500ppm。5.如权利要求I所述的方法,其特征在于,步骤a)所述的环戊烯膦类催化剂包括磷杂环戊烯类催化剂和/或氧化磷杂环戊烯类催化剂。6.如权利要求I所述的方法,其特征在于,步骤a)所述的环戊烯膦类催化剂的用量为基于原料异氰酸酯原料重量的O. 5 50ppm,优选I 30ppm,最优选2 18ppm...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙辉郭梦文石森张宏科华卫琦刘小高丁建生
申请(专利权)人:烟台万华聚氨酯股份有限公司宁波万华聚氨酯有限公司
类型:发明
国别省市:

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