甲硅烷基化的树脂的连续生产方法技术

本发明专利技术涉及甲硅烷基化的树脂的连续生产方法。所述方法是一种连续生产甲硅烷基化预聚物的方法包含将预定量的多元醇连续地引入到至少一个反应区中；将甲硅烷基化试剂连续地引入到所述至少一个反应区中；在足以生产甲硅烷基化预聚物树脂的温度和时间的反应条件下使所述多元醇连续地反应；和，从所述至少一个反应区连续地移出所述甲硅烷基化的预聚物树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备硅烷改性的聚氨酯树脂、然后如需要直接进料到连续混配工艺中，从而在一条生产线中制备密封剂/粘合剂/涂料的连续方法。
技术介绍
制备烷氧基硅烷改性的聚氨酯预聚物的常规方法是在升高的温度下分批地使多元醇与异氰酸酯反应。该公知方法的缺点是釜时间长。另一个缺点是难以控制增加粘度的 不希望的副反应。另一个缺点是难以从小单元扩大到较大生产单元。需要的是制备所述硅烷改性的聚氨酯树脂、然后还可以将其直接进料到混配工艺中，从而在一条生产线中制备多种产物例如密封剂/粘合剂/涂料的连续方法。
技术实现思路
本文中提供一种连续生产甲硅烷基化的预聚物的方法。该方法包含(a)将预定量的多元醇连续地引入到至少一个反应区中；(b)将甲硅烷基化试剂连续地引入到所述至少一个反应区中；(c)在足以生产甲硅烷基化的预聚物树脂的温度和时间的反应条件下使所述多元醇连续地反应；和(d)从所述至少一个反应区连续地移出所述甲硅烷基化的预聚物树脂。附图说明下面参照附图讨论本专利技术的多种实施方案，其中图I是本专利技术方法的实施方案的图示说明；和图2是本专利技术方法的另一个实施方案的图示说明。专利技术详述本文中描述的方法和单元可用于制备由多元醇制成的预聚物，该预聚物用硅烷改性剂增链或未增链。所述多元醇具有约1000以上的平均分子量(Mn)。本文中选择的硅烷改性剂含有能与异氰酸酯或羟基反应的官能团。使用的增链剂可以是脂族或芳族二异氰酸酯。催化剂是任选的。除非明确指出，所有组成百分比或份都以重量计。可以将生产的预聚物连续地进料到下一个单元中以制备密封剂、粘合剂或涂料。本专利技术中描述的单元是连续工艺，该工艺由下列组成计量泵和将成分传输到连续反应器的管线，在反应器中混合和加热所述成分并提供时间和混合以允许反应，然后冷却并排放到产物储存罐，或进料到另一个单元以制备混配的产物例如密封剂、粘合剂或涂料。在本专利技术的实施方案中，使用多个进料流将反应物传输到在该工艺的选定阶段中串联布置的一个或多个反应器管中。在本专利技术的一个实施方案中，使所述多元醇与多异氰酸酯反应，然后用甲硅烷基化试剂例如氨基娃烧或异氰酸根合娃烧封端该反应的聚氨酯产物。在一个实施方案中，使用过量的多元醇使得用羟基封端所述聚氨酯。在这种情况中，所述封端的甲硅烷基化试剂是异氰酸根合硅烷。在另一个实施方案中，使用过量的多异氰酸酯使得用异氰酸酯基封端所形成的聚氨酯。在这种情况中，优选氨基硅烷。在这些实施方案的每一个中，将所述甲硅烷基化试剂加到所述多元醇和多异氰酸酯进入点的单独物流下游中的反应区中以在封端之前使聚合反应进行合适的时间。但是，所述多异氰酸酯的使用是任选的。在本专利技术的另一个实施方案中，使所述多元醇与异氰酸根合硅烷反应以生产含有两个氨基甲酸乙酯基的树脂产物，即所述多元醇本身被甲硅烷基化的氨基甲酸乙酯基封端。更特别地，在本专利技术的一个实施方案中，在制备所述预聚物中使用的多异氰酸酯可以是脂族、环脂族、芳脂族或芳族多异氰酸酯。合适的多异氰酸酯的例子包括亚乙基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷-1，4- 二异氰酸酯、 4，4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯、对亚二甲苯基二异氰酸酯、1，4-亚苯基二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯和1，5-亚萘基二异氰酸酯。可以使用多异氰酸酯的混合物以及通过引入氨基甲酸乙酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳二亚胺、脲酮亚胺或异氰脲酸酯残基而被改性的多异氰酸酯。优选的异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚萘基二异氰酸酯和亚苯基二异氰酸酯。所述聚合多元醇可以是在聚氨酯配方物中使用的或提出待被使用的任何化学类别的聚合多元醇的成员。特别地，它们可以是聚酯、聚酯酰胺、聚醚、聚硫醚、聚碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃或聚硅氧烷。合适时，所述多元醇可以含有游离叔氨基。优选的分子量为大于约1000。可以使用的聚酯多元醇包括多元醇与多元羧酸、尤其是二元羧酸或它们形成酯的衍生物的羟基封端的反应产物，所述多元醇例如为乙二醇、丙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、呋喃二甲醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷或季戊四醇或它们的混合物，所述多元羧酸或衍生物例如为琥珀酸、戊二酸和己二酸或它们的二甲酯、邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸二甲酯。也可以使用由内酯例如己内酯与多元醇结合聚合得到的聚酯。聚酯酰胺可以通过在聚酯化混合物中包含氨基醇例如乙醇胺得到。含有游离叔氨基的聚酯可以通过在所述聚酯化反应中包括叔氨基多元醇例如三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺得到。可以使用的聚醚多元醇包括通过环状氧化物例如氧化乙烯、氧化丙烯或四氢呋喃的聚合或者通过将一种或多种这样的氧化物加成到多官能引发剂例如水、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇或双酚A中而得到的产物。尤其有用的聚醚包括聚氧化丙烯二醇和三醇、通过将氧化乙烯和氧化丙烯同时或依次加成到合适的引发剂中得到的聚(氧化乙烯-氧化丙烯)二醇和三醇和通过四氢呋喃的聚合得到的聚四亚甲基醚二醇。含有游离叔氨基的聚醚可以通过氨、伯胺或仲胺和氨基醇的烷氧基化例如丙氧基化得到。合适的胺的例子包括乙二胺、苯胺、苄胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚苯基多元胺。合适的氨基醇包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、双(2-羟基乙基)苯胺、双(2-羟基丙基)苯胺和双(2-羟基乙基)苄胺。在所述烷氧基化过程中，如果需要，可以使用含有氨基的引发剂与无氨基的引发剂的混合物。可以使用的聚硫醚多元醇包括通过单独地缩合硫代二甘醇或使硫代二甘醇与其它二元醇、二元羧酸、甲醛、氨基醇或氨基羧酸缩合得到的产物。可以使用的聚碳酸酯多元醇包括通过使二元醇例如1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇或四乙二醇与碳酸二芳酯例如碳酸二苯酯或与光气反应得到的产物。可以使用的聚缩醛多元醇包括通过使二元醇例如二乙二醇、三乙二醇和己二醇与甲醛反应制备的那些。合适的聚缩醛也可以通过聚合环状缩醛制备。合适的聚烯烃多元醇包括羟基封端的丁二烯均聚物和共聚物。在制备预聚物中可以使用的具有支链聚氧乙烯链的二元醇包括现有技术例如美国专利3，905, 929中描述的那些。在本专利技术中有用的硅烷包括异氰酸根合硅烷和氨基硅烷。例如，所述异氰酸根 合硅烷可以选自3-异氰酸根合丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸根合丙基三乙氧基娃烧。合适的异氰酸根合娃烧可从GE Silicones以名称ALink-35得到。所述氨基硅烷可以例如选自4-氨基-3，3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3，3-二甲基丁基二甲氧基甲基硅烷、N-甲基-4-氨基-3，3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、氨基异丙氧基乙基二甲氧基娃烧、氨基异丙氧基丙基二甲氧基娃烧、4-氨基-3，3- 二甲基丁基二乙氧基娃烧、4-氣基-3，3-_■甲基丁基_■乙氧基甲基娃烧、N-甲基_4-氣基-3，3-_.甲基丁基三乙氧基硅烷和氨基异丙氧基乙基三乙氧基硅烷。在本专利技术的一个实施方案中，在本专利技术方法中有用的硅烷封端剂可以具有下式Y-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产甲硅烷基化的预聚物的方法，包含：(a)将预定量的多元醇连续地引入到至少一个反应区中；(b)将甲硅烷基化试剂连续地引入到所述至少一个反应区中；(c)在反应物移动通过所述至少一个反应区时，在足以产生甲硅烷基化的预聚物树脂的温度和时间的反应条件下使所述多元醇连续地反应；和(d)从所述至少一个反应区连续地移出所述甲硅烷基化的预聚物树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·P·巴内维丘斯，米斯蒂·黄，
申请(专利权)人：莫门蒂夫功能性材料公司，
类型：发明
国别省市：