CH627739A5 - Process for preparing polyisocyanates that contain biuret groups - Google Patents

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CH627739A5
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biuret
mol
polyisocyanates
polyamine
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CH280277A
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Hartmut Hetzel
Klaus Koenig
Hans Georg Schmelzer
Kuno Wagner
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Bayer Ag
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten durch direkte Umsetzung von Polyaminen mit Polyisocyanaten. The present invention relates to an improved process for the preparation of polyisocyanates containing biuret groups by direct reaction of polyamines with polyisocyanates.

Es ist beispielsweise bekannt, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate aus Diisocyanaten und Wasser (DT-PS 1 101 394), Schwefelwasserstoff (DT-PS 1 165 580), Ameisensäure (DT-PS 1 174 760) oder tert.-Alkoholen (DT-PS 1 543 178) herzustellen. Hierbei entstehen aus einem Teil der Isocyanatgruppen der eingesetzten Diisocyanate zunächst Aminogruppen, die mit überschüssigem Diisocyanat über die entsprechenden Harnstoffdiisocyanate zu den Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten weiterreagieren. Diese Verfahren des Standes der Technik weisen eine Reihe von Nachteilen auf. So besteht bei der heterogenen Reaktion von Diisocyanaten mit Wasser die Gefahr der Bildung von unlöslichen Polyharnstoffen, die nur schwer abzutrennen sind. Ferner entstehen bei den genannten Verfahren des Standes der Technik stets gasförmige Nebenprodukte wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Kohlensulfoxid oder Olefine. Von besonderem Nachteil ist schliesslich der Umstand, dass bei diesen Verfahren des Standes der Technik zunächst ein Teil der Isocyanatgruppen des als Ausgangsmaterial verwendeten Diisocyanats unter Aminbildung vernichtet werden muss. Es mangelte daher auch nicht an Versuchen, die Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate durch direkte Umsetzung von Polyaminen mit Polyisocyanaten ohne Abspaltung von flüchtigen Nebenprodukten und ohne Vernichtung von Isocyanatgruppen unter Aminbildung herzustellen. Wegen der hohen Reaktivität der Aminogruppen mit den Isocyanatgruppen stiessen diese Versuche jedoch auf erhebliche praktische Schwierigkeiten, da die Bildung von unlöslichen Polyharnstoffen und vernetzten Produkten sehr hoch ist. Von einem gewissen Erfolg waren daher lediglich Verfahren, die sich ganz spezieller Ausgangsmaterialien bedienten. So müssen gemäss DT-PS 1 215 365 als Diamin-Komponente höhermolekulare Diaminopolyäther eingesetzt werden, um die Bildung der genannten schwer löslichen Nebenprodukte auszuschalten. Es versteht sich von selbst, dass der Umweg über die nach einem aufwendigen Verfahren vorher herzustellenden Diaminopolyäther keine technisch voll befriedigende Lösung des Problems darstellen kann. Das Verfahren der DT-OS 1 963 190 ist seinerseits auf die Verwendung von diprimären aromatischen Diaminen mit durch sterische oder elektronische Effekte verminderter Reaktivität beschränkt. It is known, for example, polyisocyanates containing biuret groups from diisocyanates and water (DT-PS 1 101 394), hydrogen sulfide (DT-PS 1 165 580), formic acid (DT-PS 1 174 760) or tertiary alcohols (DT-PS 1 543 178). In this case, from some of the isocyanate groups of the diisocyanates used, amino groups initially form, which react further with excess diisocyanate via the corresponding urea diisocyanates to form the biuret groups-containing polyisocyanates. These prior art methods have a number of disadvantages. In the heterogeneous reaction of diisocyanates with water, there is a risk of the formation of insoluble polyureas, which are difficult to separate. Furthermore, gaseous by-products such as carbon dioxide, carbon monoxide, carbon sulfoxide or olefins are always formed in the aforementioned prior art processes. Finally, a particular disadvantage is the fact that, in these prior art processes, part of the isocyanate groups of the diisocyanate used as the starting material must first be destroyed with the formation of amines. There was therefore no lack of attempts to produce the polyisocyanates containing biuret groups by directly reacting polyamines with polyisocyanates without splitting off volatile by-products and without destroying isocyanate groups with amine formation. Because of the high reactivity of the amino groups with the isocyanate groups, however, these attempts encountered considerable practical difficulties, since the formation of insoluble polyureas and crosslinked products is very high. Only processes that made use of very special starting materials were therefore of some success. According to DT-PS 1 215 365, higher molecular weight diaminopolyethers must be used as the diamine component in order to eliminate the formation of the poorly soluble by-products mentioned. It goes without saying that the detour via the diaminopolyethers to be prepared beforehand using a complex process cannot be a technically fully satisfactory solution to the problem. The process of DT-OS 1 963 190 is in turn restricted to the use of diprimeric aromatic diamines with a reactivity reduced by steric or electronic effects.

Auch das Verfahren der DT-OS 2 261 065 vermittelt noch keinen technisch gangbaren Weg zur Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten durch direkte Umsetzung von organischen Polyisocyanaten mit einfachen aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Polyaminen. The process of DT-OS 2 261 065 also does not yet provide a technically viable route for the production of polyisocyanates containing biuret groups by direct reaction of organic polyisocyanates with simple aliphatic and / or cycloaliphatic polyamines.

So ist gemäss Beispiel 16 dieser Veröffentlichung bei der Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten auf Basis von Hexamethylendiisocyanat und Hexa-methylendiamin zur Vervollständigung der Umsetzung ein Nachheizen des Reaktionsgemischs während 12 Stunden auf 180°C erforderlich. Dieses lange Nachheizen bei hoher Temperatur ist nicht nur unwirtschaftlich, sondern führt insbesondere unter grosstechnisclien Produktionsbedingungen zu einer Verfärbung des Reaktionsproduktes, so dass dessen Verwendung in lichtechten Lacken enge Grenzen gesetzt sind. Wie ein Nacharbeiten des Beispiels 16 der DT-OS 2 261 065 ferner zeigte, ist es nicht möglich, gemäss der dort beschriebenen Verfahrensweise ein von monomerem Aus-gangsdiisocyanat freies Biuretpolyisocyanat zu erhalten, welches völlig frei von unlöslichen gelartigen Nebenprodukten ist. Thus, according to Example 16 of this publication, in the preparation of polyisocyanates based on hexamethylene diisocyanate and hexamethylene diamine which contain biuret groups, the reaction mixture has to be reheated to 180 ° C. for 12 hours in order to complete the reaction. This long post-heating at high temperature is not only uneconomical, but also leads to discoloration of the reaction product, especially under large-scale production conditions, so that its use in lightfast paints is subject to strict limits. As a reworking of Example 16 of DT-OS 2 261 065 also showed, it is not possible to obtain a biuret polyisocyanate free of monomeric starting diisocyanate which is completely free of insoluble gel-like by-products according to the procedure described therein.

Wie nunmehr überraschend gefunden wurde, gelingt die direkte Umsetzung von einfachen aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Polyaminen mit organischen Polyisocyanaten zu den entsprechenden Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, wenn das als Ausgangsmaterial verwendete Biuretgruppen-freie Polyisocyanat und das Polyamin dampfförmig umgesetzt werden. Vorzugsweise wird das vom Biuret-gruppen-freien Polyisocyanat vorgelegt und man leitet das dampfförmige Polyamin in dieses ein. Hierbei bleibt das Reaktionsgemisch auch im Falle der Umsetzung von Hexamethylendiisocyanat mit Hexamethylendiamin während der Gesamtzeit des Einleitens eine blanke Lösung und ist nach beendeter Einleitung des Diamins vollständig ausreagiert, so dass das nachteilhafte Nachheizen nicht erforderlich ist. As has now surprisingly been found, the direct reaction of simple aliphatic and / or cycloaliphatic polyamines with organic polyisocyanates to the corresponding biuret group-containing polyisocyanates succeeds if the biuret group-free polyisocyanate used as the starting material and the polyamine are reacted in vapor form. The polyisocyanate which is free of biuret groups is preferably introduced and the vaporous polyamine is introduced into it. In this case, the reaction mixture remains a bare solution even in the case of the reaction of hexamethylene diisocyanate with hexamethylene diamine and is completely reacted after the introduction of the diamine has ended, so that the disadvantageous reheating is not necessary.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten durch Umsetzung von 2 aliphatisch und/ oder cycloaliphatisch gebundene primäre Aminogruppen aufweisenden organischen Polyaminen mit Biuretgruppen-freien organischen Polyisocyanaten im molaren NH2/NCO-Ver-hältnis von 1: 5 bis 1: 100, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Polyamine dampfförmig mit den auf eine Temperatur von 100°C bis 250°C erhitzten Polyisocyanaten zur Reaktion gebracht werden. The present invention thus relates to a process for the preparation of polyisocyanates containing biuret groups by reacting 2 aliphatic and / or cycloaliphatically bonded primary amino groups containing organic polyamines with biuret group-free organic polyisocyanates in a molar NH2 / NCO ratio of 1: 5 to 1 : 100, which is characterized in that the polyamines are reacted in vapor form with the polyisocyanates heated to a temperature of 100 ° C to 250 ° C.

Für das erfindungsgemässe Verfahren werden organische 2 aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundene primäre Aminogruppen aufweisende Polyamine eingesetzt. Beispiele hierfür sind diprimäre Diamine der Formel R(NH2)2, in welcher R für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 17 Kohlenstoffatomen oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, wie z.B. Äthylendiamin, 1,2- und 1,3-Propylendiamin, 1,4-Diaminobutan, 2,2-Dimethylpro-pandiamin-(l,3), 1,6-Diaminohexan, 2,5-Dimethylhexan-diamin-(2,5), 2,2,4-Trimethylhexandiamin-(l,6), 1,8-Diami-nooctan, 1,10-Diaminodecan ,1,11-Undecandiamin, 1,12-Dodecandiamin, 1 -Methyl-4-(aminoisopropyl)-cyclohexyl-amin-1, 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin-(l), l,2-Bis-(aminomethyl)-cyclobutan, p-Xylylen-diamin, 1,4-Bis--(2-aminoäthyl)-benzol, 1,2- und 1,4-Diaminocyclohexan, 1,2- und 1,4-, 1,5- und 1,8-Diaminodecalin, l-Methyl-4-ami-noisopropylcyclohexylamin-1, 4,4'-Diamino-dicyclohexyl, 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan, 2,2'-(Bis-4-amino-cyclo-hexyl)-propan, 3,3'-Dimethiyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl- Organic 2 aliphatic or cycloaliphatic bound primary amino groups containing polyamines are used for the process according to the invention. Examples of this are diprimary diamines of the formula R (NH2) 2, in which R represents an aliphatic hydrocarbon radical having 2 to 12 carbon atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 4 to 17 carbon atoms or an araliphatic hydrocarbon radical having 8 to 10 carbon atoms, such as e.g. Ethylenediamine, 1,2- and 1,3-propylenediamine, 1,4-diaminobutane, 2,2-dimethylpropandiamine- (1,3), 1,6-diaminohexane, 2,5-dimethylhexane-diamine- (2, 5), 2,2,4-trimethylhexanediamine- (1,6), 1,8-diamino-nooctane, 1,10-diaminodecane, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, 1-methyl-4- ( aminoisopropyl) -cyclohexyl-amine-1,3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine- (l), l, 2-bis- (aminomethyl) -cyclobutane, p-xylylene-diamine, 1,4-bis-- (2-aminoethyl) benzene, 1,2- and 1,4-diaminocyclohexane, 1,2- and 1,4-, 1,5- and 1,8-diaminodecalin, l-methyl-4-aminosopropylcyclohexylamine- 1, 4,4'-diamino-dicyclohexyl, 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane, 2,2 '- (bis-4-aminocyclo-hexyl) propane, 3,3'-dimethiyl-4,4' -diamino-dicyclohexyl-

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

627739 627739

methan, l,2-Bis-(4-aminocyclohexyl)-äthan und 3,3'-, 5,5'--Tetramethyl-bis-(4-aminocyclohexyl)-methan und -propan. methane, 1,2-bis (4-aminocyclohexyl) ethane and 3,3'-, 5,5 '- tetramethyl-bis (4-aminocyclohexyl) methane and propane.

Für das erfindungsgemässe Verfahren desweiteren geeignete Polyamine sind insbesondere Bis-(aminoalkyl)-amine mit vorzugsweise insgesamt 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Bis-(2-aminoäthyl)-amin, Bis-(3-aminopropyl)-amin, Bis-(4-aminobutyl)-amin, Bis-(6-aminohexyl)-amin, sowie Isomerengemische des Dipropylentriamins und Dibutylen-triamins. Polyamines which are furthermore suitable for the process according to the invention are, in particular, bis (aminoalkyl) amines preferably having a total of 4 to 12 carbon atoms, such as e.g. Bis (2-aminoethyl) amine, bis (3-aminopropyl) amine, bis (4-aminobutyl) amine, bis (6-aminohexyl) amine, and isomer mixtures of dipropylenetriamine and dibutylene-triamine.

Bevorzugt werden Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin oder l,2-Bis-(aminomethyl)-cyclobutan eingesetzt. Besonders bevorzugt ist Hexamethylendiamin. Tetramethylene diamine, hexamethylene diamine or 1,2-bis (aminomethyl) cyclobutane are preferably used. Hexamethylene diamine is particularly preferred.

Für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Polyisocyanate sind insbesondere Diisocyanate der Formel Q(NCO)2, in welcher Q für einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit insbesondere 8 Kohlenstoffatomen, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen steht. Beispiele hierfür sind Toluylen-2,4- und 2,6-Diisocyanat sowie deren Isomerengemische, 4,4'- und 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, Xylylendiisocyanat. Besonders geeignet sind aliphatische bzw. cycloaliphatische Diisocyanate wie 1,4-Diiso-cyanatobutan, 1,6-Diisocyanatohexan, 2,4,4-Trimethylhexan--1,6-diisocyanat, 1,11-Diisocyanatoundecan, 3-Isocyanato-methyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat-l, 1,4-Cyclohexan-diisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat oder 1,2--Bis-(isocyanatomethyl)-cyclobutan. Besonders bevorzugt wird Hexamethylendiisocyanat eingesetzt. Polyisocyanates suitable for the process according to the invention are in particular diisocyanates of the formula Q (NCO) 2, in which Q is an aromatic hydrocarbon radical having 6 to 15 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon radical having 8 carbon atoms in particular, an aliphatic hydrocarbon radical having 4 to 12 carbon atoms or a cycloaliphatic hydrocarbon radical with 4 to 15 carbon atoms. Examples of this are tolylene-2,4- and 2,6-diisocyanate and their isomer mixtures, 4,4'- and 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate. Aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates such as 1,4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane, 2,4,4-trimethylhexane-1,6-diisocyanate, 1,11-diisocyanatoundecane, 3-isocyanato-methyl- are particularly suitable. 3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate-1, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexyl methane diisocyanate or 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclobutane. Hexamethylene diisocyanate is particularly preferably used.

Beim erfindungsgemässen Verfahren können besonders hellfarbige Verfahrensprodukte dann erhalten werden, wenn das Ausgangsdiisocyanat einer mehrstündigen (ca. 6-10stün-digen) Wärmevorbehandlung bei 120-195°C, vorzugsweise 160-180°C unterzogen und anschliessend destilliert wird. In the process according to the invention, particularly light-colored process products can be obtained if the starting diisocyanate is subjected to a heat pretreatment at 120-195 ° C., preferably 160-180 ° C. for several hours (approx. 6-10 hours) and then distilled.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise so ausgeführt, dass man das Diisocyanat in einem Überschuss von ca. 5 bis 100, vorzugsweise 7 bis 25 NCO-Gruppen auf eine primäre Aminogruppe bei erhöhter Temperatur unter intensivem Rühren vorlegt und das Polyamin, gegebenenfalls unter vermindertem Druck und eventuell zusammen mit einem Inertgasstrom, gasförmig einleitet. Im Falle von Umsetzungen, bei denen das eingesetzte Polyamin niedriger siedet als das Diisocyanat, genügt zum Einleiten des Poly-amin-Dampfes gewöhnlich ein einfaches Einleitungsrohr, das in das Diisocyanat eintaucht. An das Einleitungsrohr wird in der Regel ein geeigneter Verdampfer für das Polyamin angeschlossen. Im Reaktor sollte dann durch Anlegen von Vakuum ein Druck aufrecht erhalten werden, bei dem der Siedepunkt des Polyamins etwa 10 bis 80°C unterhalb der Temperatur des vorgelegten Diisocyanats liegt, da andernfalls das Polyamin im Einleitungsrohr teilweise kondensiert und in flüssiger Form mit dem Diisocyanat in Berührung kommt, was zur Bildung von festen Polyharnstoffen und zur Verstopfung des Einleitungsrohres führt. Ist — insbesondere bei grösseren Ansätzen — die über der Austrittsstelle des Poly-amindampfes befindliche Flüssigkeitssäule so hoch, dass durch den hydrostatischen Druck der Siedepunkt des Polyamins so stark erhöht wird, dass er in in die Nähe der Temperatur des vorgelegten Diisocyanats zu liegen kommt, benutzt man zum Einleiten des Polyamindampfes vorteilhafterweise einen Hohlrührer (Begasungsrührer), der einen zusätzlichen Sog ausübt und für eine gute Verteilung des Polyamindampfes im Diisocyanat sorgt. The process according to the invention is preferably carried out in such a way that the diisocyanate is introduced in an excess of about 5 to 100, preferably 7 to 25, NCO groups onto a primary amino group at elevated temperature with vigorous stirring and the polyamine, if appropriate under reduced pressure and possibly together with an inert gas stream. In the case of reactions in which the polyamine used has a lower boiling point than the diisocyanate, a simple inlet tube which is immersed in the diisocyanate is usually sufficient to introduce the polyamine vapor. A suitable evaporator for the polyamine is generally connected to the inlet pipe. A pressure should then be maintained in the reactor at which the boiling point of the polyamine is about 10 to 80 ° C below the temperature of the initially introduced diisocyanate, since otherwise the polyamine partially condenses in the inlet tube and in liquid form with the diisocyanate in It comes into contact, which leads to the formation of solid polyureas and clogging of the inlet pipe. Is the liquid column above the exit point of the polyamine vapor - especially in the case of larger batches - so high that the hydrostatic pressure increases the boiling point of the polyamine to such an extent that it comes close to the temperature of the diisocyanate present one advantageously introduces a hollow stirrer (gassing stirrer) to introduce the polyamine vapor, which exerts an additional suction and ensures good distribution of the polyamine vapor in the diisocyanate.

Liegt der Siedepunkt des eingesetzten Polyamins z.B. Is the boiling point of the polyamine used e.g.

über dem des Diisocyanats, so muss der Eintrittsstutzen für den Polyamindampf auf Temperaturen beheizbar sein, die über der des vorgelegten Diisocyanats liegen. Zweckmässigerweise ist dann das Einleitungsrohr zur Aussenseite hin wärmeisoliert, damit ein zu starker Wärmeaustausch mit dem Diisocyanat vermieden wird. Above that of the diisocyanate, the inlet connection for the polyamine vapor must be heatable to temperatures which are above that of the diisocyanate submitted. The inlet pipe is then expediently heat-insulated to the outside, so that excessive heat exchange with the diisocyanate is avoided.

Bei der Durchführung im technischen Massstab kann man neben dem schon genannten Hohlrührer anstelle eines Einleitungsrohres eine gegebenenfalls mechanisch verschliess-bare Ringdüse verwenden. When carrying out the process on an industrial scale, in addition to the hollow stirrer already mentioned, an optionally mechanically closable ring nozzle can be used instead of an inlet tube.

Die Einleitungsgeschwindigkeit des Polyamidampfes kann beispielsweise auf zwei Arten gesteuert werden. Bei der ersten Möglichkeit bringt man die Gesamtmenge des Polyamins in den Verdampfer und regelt die Destillationsgeschwindigkeit durch die Wärmezufuhr; im zweiten Falle wird das Polyamin in den überhitzten Verdampfer dosiert. The rate of introduction of the polyamide vapor can be controlled in two ways, for example. In the first option, the total amount of polyamine is brought into the evaporator and the distillation rate is regulated by the supply of heat; in the second case, the polyamine is metered into the superheated evaporator.

Es versteht sich von selbst, dass das Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden kann. Für diesen Zweck wird z.B. eine für die Polyamimdosierung geeignete Menge Diisocyanat in den Reaktor eingespeist und der entsprechende Anteil des Reaktionsgemisches, gegebenenfalls durch einen Überlauf, kontinuierlich abgeführt. It goes without saying that the method can also be carried out continuously. For this purpose e.g. an amount of diisocyanate suitable for metering the polyamine is fed into the reactor and the corresponding proportion of the reaction mixture is continuously removed, if appropriate by an overflow.

Die Temperatur des vorgelegten Diisocyanats wird vorzugsweise so gewählt, dass die aus Polyamin und Diisocyanat primär gebildeten a,w-Diisocyanato-, Bis- bzw. Tris-harn-stoffverbindungen rasch unter Addition von NCO-Gruppen an die Harnstoffgruppen zu Biuretverbindungen weiter reagieren können, damit es nicht zu Ausfällungen der schwerlöslichen und meist höherschmelzenden Harnstoffverbindungen kommt. Erfahrungsgemäss sind hierzu Temperaturen über 100°C, besser über 120°C notwendig. Nach oben wird die Temperatur, wie schon angeführt, durch die Tendenz zu Verfärbungen und Nebenreaktionen eingeschränkt (max. 250°C). Bevorzugt wird der Temperaturbereich von 130°C bis 200°C. Besonders bevorzugt ist der Bereich von 140°C bis 180°C. The temperature of the initially introduced diisocyanate is preferably selected so that the a, w-diisocyanato, bis- or tris-urea compounds primarily formed from polyamine and diisocyanate can react further rapidly with addition of NCO groups to the urea groups to form biuret compounds, so that there is no precipitation of the poorly soluble and mostly higher melting urea compounds. Experience has shown that temperatures above 100 ° C, better above 120 ° C, are necessary. The temperature is, as already mentioned, restricted by the tendency to discolouration and side reactions (max. 250 ° C). The temperature range from 130 ° C. to 200 ° C. is preferred. The range from 140 ° C. to 180 ° C. is particularly preferred.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, welche die Herstellung von besonders niedrig viskosen Biuretpolyisocyanaten gestattet, According to a particular embodiment of the method according to the invention, which allows the production of particularly low-viscosity biuret polyisocyanates,

wird das dampfförmige Polyamin im Gemisch mit einem unter den Reaktionsbedingungen gegenüber den Reaktionspartnern und den Endprodukten inerten Gas in das vorgelegte Diisocyanat eingeleitet. Ein geeignetes Trägergas ist beispielsweise Stickstoff. Bei dieser Ausführungsform liegt das Volumenverhältnis/Trägergas : dampfförmiges Polyamin im allgemeinen zwischen 2 : 1 und 100 : 1, vorzugsweise 40 : 1 bis 80: 1. the vaporous polyamine is introduced into the initially introduced diisocyanate in a mixture with a gas which is inert to the reactants and the end products under the reaction conditions. A suitable carrier gas is nitrogen, for example. In this embodiment, the volume ratio / carrier gas: vaporous polyamine is generally between 2: 1 and 100: 1, preferably 40: 1 to 80: 1.

Es versteht sich von selbst, dass das dampfförmige Polyamin nicht nur durch Verdampfen eines flüssigen Polyamins, sondern auch durch Sublimation eines festen Polyamins oder durch einfaches Durchleiten eines intensiven Inertgasstromes durch ein flüssiges Polyamin hergestellt werden kann, wobei im letzteren Falle ein Gemisch aus dampfförmigem Polyamin und Polyamin-Aerosol erhalten wird. It goes without saying that the vaporous polyamine can be produced not only by evaporating a liquid polyamine, but also by sublimation of a solid polyamine or simply by passing an intensive inert gas stream through a liquid polyamine, in the latter case a mixture of vaporous polyamine and Polyamine aerosol is obtained.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unter den angegebenen Temperaturbedingungen erfolgt die Reaktion zum Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanat spontan, so dass auf ein Nachheizen nach Beendigung der Polyamin-Zugabe weitgehend verzichtet werden kann. Gleichzeitig erfolgt durch dauernde Spaltung und Neubildung von Biuretgruppen eine Äquilibrierung des Reaktionsgemisches zu einem komplexen Gemisch von Mono-, Bis-, Trisbiure-ten und höheren Biureten, deren molare Verteilung letztlich nur vom gewählten NCO/NH2-Verhältnis abhängig ist. Durch diese Umgruppierungsreaktionen wird ein von dem gewählten NCO-Überschuss abhängig grosser Anteil des eingesetzten Polyamins in das entsprechende Polyisocyanat überführt. Ein Biuretgruppen aufweisendes Polyisocyanatgemisch, welches nach dem erfindungsgemässen Verfahren beispielsweise aus Hexamethylendiisocyanat und 3,3'-Dimethyl-4,4'--diaminodicyclohexylmethan hergestellt wurde, enthält nach When the process according to the invention is carried out under the specified temperature conditions, the reaction to the polyisocyanate having biuret groups takes place spontaneously, so that post-heating after the addition of polyamine has largely been dispensed with. At the same time, the reaction mixture is equilibrated to a complex mixture of mono-, bis-, trisbiure-ten and higher biurets, the molar distribution of which ultimately only depends on the selected NCO / NH2 ratio, due to the constant cleavage and new formation of biuret groups. As a result of these regrouping reactions, a large proportion of the polyamine used, which is dependent on the selected NCO excess, is converted into the corresponding polyisocyanate. A polyisocyanate mixture containing biuret groups, which was prepared by the process according to the invention, for example from hexamethylene diisocyanate and 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, contains

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

627739 627739

4 4th

Abtrennen des nicht umgesetzten Überschusses an Hexamethylendiisocyanat einen vom NCO/NH2-Verhältnis abhängigen Gehalt des dem Ausgangsdiamin entsprechenden 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatdicyclohexylmethan. Removal of the unreacted excess of hexamethylene diisocyanate has a content of the 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanate dicyclohexylmethane corresponding to the starting diamine, which is dependent on the NCO / NH2 ratio.

Setzt man zur Biuretisierung von z.B. 1,6-Diisocyanato-hexan beispielsweise 1,4-Diaminocyclohexan ein, so ist im Reaktionsgemisch 1,4-Diisocyanatocyclohexan enthalten. If you use the biuretization of e.g. 1,6-diisocyanato-hexane, for example 1,4-diaminocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane is contained in the reaction mixture.

Befreit man nun z.B. das Biuretpolyisocyanat vom überschüssigen Diisocyanat, so erhält man als Destillat ein Diiso-cyanatgemisch, das bei der Durchführimg im technischen Masse wieder verwendet werden muss. Hierzu ist eine destil-lative Trennung erforderlich. Wird das Gemisch als solches eingesetzt, so sind eine längere Anfahrperiode (bei kontinuierlicher Herstellung) bzw. mehrere Ansätze (bei diskontinuierlicher Fahrweise) erforderlich, bis eine Konstanz in der Produktzusammensetzung erreicht ist. Aus diesen Gründen werden Kombinationen aus Diisocyanaten und Diaminen gleicher Konstitution bevorzugt oder aber zur Biuretisierung von Diisocyanaten bevorzugt solche Amine eingesetzt, die nach Umwandlung Polyisocyanate mit sehr niedrigem Dampfdruck ergeben. Solche Amine sind z.B. die schon angeführten Bis-(aminoalkyl)-amine, da aus diesen Polyaminen durch die genannte Äquilibrierungs-Reaktion als am leichtesten flüchtige Polyisocyanatkomponente nur die dem Polyamin entsprechenden, beispielsweise im Vergleich zu Hexamethylendiisocyanat schwer flüchtigen, eine Harnstoffgruppe aufweisenden Triisocyanate entstehen können. Now exempt e.g. the biuret polyisocyanate from the excess diisocyanate, a distillate is obtained as a diisocyanate mixture which has to be reused in the technical process. A distillative separation is required for this. If the mixture is used as such, a longer start-up period (in the case of continuous production) or several batches (in the case of a batchwise procedure) are required until the product composition is constant. For these reasons, combinations of diisocyanates and diamines of the same constitution are preferred, or amines which give polyisocyanates with very low vapor pressure after conversion are preferably used for the biuretization of diisocyanates. Such amines are e.g. the bis (aminoalkyl) amines already mentioned, since these equilibrium reactions, as the most volatile polyisocyanate component, can give rise to these polyamines only as the triisocyanates corresponding to the polyamine, which are, for example, relatively volatile compared to hexamethylene diisocyanate and have a urea group.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren insbesondere aus aliphatischen Ausgangsverbindungen hergestellten Biuretpolyisocyanate stellen wertvolle Rohstoffe zur Herstellung hochwertiger, wetterfester, lichtstabiler Lackierungen dar. Für den Einsatz auf diesem Sektor werden die Reaktionsgemische zur Erzielung eines Polyisocyanats mit niedrigem Dampfdruck üblicherweise von dem Überschuss an Diisocyanat befreit. Dies kann durch Extraktion oder durch Destillation geschehen. Im zweiten Falle werden zweckmässigerweise Dünnschichtverdampfer verwendet. The biuret polyisocyanates produced by the process according to the invention, in particular from aliphatic starting compounds, are valuable raw materials for the production of high-quality, weatherproof, light-stable paints. For use in this sector, the reaction mixtures for obtaining a polyisocyanate with low vapor pressure are usually freed from the excess of diisocyanate. This can be done by extraction or by distillation. In the second case, thin-film evaporators are expediently used.

Beispiel 1 example 1

In einem 6 1-Vierhalskolben mit Rückflusskühler, Kontaktthermometer und Rührer werden 4620 g (27,5 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan bei 160°C unter Rühren vorgelegt. Auf den verbleibenden Kolbenhals wird ein Glasrohr aufgesetzt, das etwa 8 cm in die Flüssigkeit eintaucht. Am unteren Ende ist es in Drehrichtung des Rührers seitlich abgebogen und zu einer Spitze von etwa 2 mm Durchmesser ausgezogen. An das obere Ende ist eine Schliffhülse angesetzt, in die die Brücke einer 500 ml-Destillationsapparatur mündet. Die Brücke wird auf 200°C beheizt. Die Destillationsapparatur ist mit 290 g (2,5 Mol) 1,6-Diaminohexan von 60°C beschickt, in das eine Siedekapillare eintaucht. Nun wird über den Rückflusskühler des Vierhalskolbens ein Vakuum von 50 Torr eingestellt. Durch die Kapillare wird ein schwacher Stickstoffstrom geleitet. Der Destillationskolben wird dann in ein Ölbad von 180°C getaucht. Bei einer Innentemperatur von 125 bis 135°C beginnt das Diamin zu destillieren. Die in der Brücke überhitzten Dämpfe werden im Diisocyanat sofort absorbiert. Durch die Eintauchtiefe des Destillationskolbens in das Ölbad wird die Destillationsgeschwindigkeit so geregelt, dass die Reaktion in ungefähr 2 Stunden beendet ist. Das klare Reaktionsgemisch wird einer Dünnschichtdestillation bei 175°C und 1 Torr unterworfen. Man erhält 2150 g eines blassgelben Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 22,3% und einer Viskosität von 12000 cP bei 25°C. Die gelchromatographische Analyse ergibt etwa folgende Zusammensetzung: 4620 g (27.5 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 160 ° C. with stirring in a 6 1 four-necked flask with a reflux condenser, contact thermometer and stirrer. A glass tube is placed on the remaining flask neck and immersed approximately 8 cm in the liquid. At the lower end it is bent sideways in the direction of rotation of the stirrer and extended to a tip of about 2 mm in diameter. At the upper end there is a ground sleeve into which the bridge of a 500 ml distillation apparatus opens. The bridge is heated to 200 ° C. The distillation apparatus is charged with 290 g (2.5 mol) of 1,6-diaminohexane at 60 ° C, in which a boiling capillary is immersed. A vacuum of 50 torr is now set via the reflux condenser of the four-necked flask. A weak stream of nitrogen is passed through the capillary. The distillation flask is then immersed in an oil bath at 180 ° C. The diamine begins to distill at an internal temperature of 125 to 135 ° C. The vapors overheated in the bridge are immediately absorbed in the diisocyanate. The immersion depth of the distillation flask in the oil bath regulates the distillation rate so that the reaction is completed in about 2 hours. The clear reaction mixture is subjected to thin-film distillation at 175 ° C. and 1 torr. 2150 g of a pale yellow biuret polyisocyanate with an NCO content of 22.3% and a viscosity of 12000 cP at 25 ° C. are obtained. The gel chromatographic analysis shows approximately the following composition:

1,6-Diisocyanatohexan 1,6-diisocyanatohexane

Monobiuret Monobiuret

Bis-biuret Bis-biuret

Tris-biuret Tris-biuret

Tetra-biuret Tetra-biuret

Penta-biuret nicht identifizierte bzw. höhermolekulare Anteile Penta-biuret unidentified or higher molecular weight components

Beispiel 2 Example 2

15 In der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 werden in einem 41-Kolben 2856 g (17 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan bei 180°C vorgelegt und 232 g (2 Mol) 1,6-Diaminohexan bei 80 Torr innerhalb 60 Minuten eingedampft. Das fast völlig klare Reaktionsgemisch wird durch Druckfiltration von we-20 nigen Feststoffpartikeln und durch Dünnschichtdestillation von überschüssigem Diisocyanat befreit. Man erhält ein dickflüssiges blassgelbes Biuretpolyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 20,4% und einer Viskosität von 73400 cP bei 25°C. 15 In the same apparatus as in Example 1, 2856 g (17 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed in a 41-flask at 180 ° C. and 232 g (2 mol) of 1,6-diaminohexane are evaporated at 80 torr within 60 minutes . The almost completely clear reaction mixture is freed of a few solid particles by pressure filtration and excess diisocyanate by thin-layer distillation. A viscous, pale yellow biuret polyisocyanate with an NCO content of 20.4% and a viscosity of 73400 cP at 25 ° C. is obtained.

25 Beispiel 3 25 Example 3

In einem 21-Reaktionskolben werden 1288 g Mol) 1,6-Diisocyanatohexan bei 160°C und 50 Torr vorgelegt. Die in Beispiel 1 beschriebene Destillationsapparatur taucht völlig in ein Ölbad von 220°C ein; die Destillationsbrücke wird ebenfalls auf 220°C beheizt. Aus einem Tropftrichter werden im Verlauf von 30 Minuten 38,7 g Q4 Mol) 1,6-Diaminohexan von 80°C in den Destillationskolben getropft, wo es alsbad in die Gasform übergeht. Man erhält nach der Dünnschichtdestillation des klaren Reaktionsgemisches 305 g eines dünnflüssigen Biuretpolyisocyanats mit einem NCO--Gehalt von 23,8% und einer Viskosität von 2240 cP/25°C. 1288 g mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed in a 21-reaction flask at 160 ° C. and 50 torr. The distillation apparatus described in Example 1 is completely immersed in an oil bath at 220 ° C; the distillation bridge is also heated to 220 ° C. From a dropping funnel, 38.7 g of Q4 mol) of 1,6-diaminohexane at 80 ° C. are added dropwise to the distillation flask over the course of 30 minutes, where it passes into the gas form as a bath. After thin-film distillation of the clear reaction mixture, 305 g of a low-viscosity biuret polyisocyanate with an NCO content of 23.8% and a viscosity of 2240 cP / 25 ° C. are obtained.

Vergleichsbeispiel I 4o 1848 g (11 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 70°C in einer Stickstoffatmosphäre vorgelegt. Aus einem beheizten Tropftrichter tropft man im Verlauf von ungefähr 60 Minuten 116 g (1 Mol) 1,6-Diaminohexan unter gutem Rühren ein. Es entsteht ein breiiges Reaktionsgemisch, das auf 180°C aufgeheizt wird. Nach zwölf stündigem Rühren bei dieser Temperatur enthält das braun verfärbte Reaktionsgemisch noch beträchtliche Anteile an gelartigen Feststoffen, die sich nur schwierig durch Filtration abtrennen lassen. Comparative Example I 408 g (11 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are initially introduced at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. 116 g (1 mol) of 1,6-diaminohexane are added dropwise from a heated dropping funnel over the course of about 60 minutes with thorough stirring. A mushy reaction mixture is formed which is heated to 180 ° C. After stirring at this temperature for twelve hours, the brown-colored reaction mixture still contains considerable amounts of gel-like solids which are difficult to separate by filtration.

so Beispiel 4 see example 4

In einem 21-Vierhalskolben werden 1512 g (9 Mol) 1,6--Diisocyanatohexan bei 12 mm vorgelegt und bis zum schwachen Rückfluss erhitzt (äs 135°C). Aus der in Beispiel 1 beschriebenen Destillationsapparatur (Ölbad und Brücke auf 55 220°C geheizt) gelangen im Verlauf von 50 Minuten 127,5 g (0,75 Mol) 3-Aminomethyl-3,5,5-Trimethyl-cyclohexylamin-l («Isophorondiamin») dampfförmig durch das Einleitungsrohr in das Diisocyanat, wo es sofort zu einem klaren Reaktionsprodukt abreagiert. Nach der Dünnschichtdestillation 60 erhält man 650 g eines hellen Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 23,4% und einer Viskosität von 18450 cP/ 25°C. Das Destillat (990 g) enthält laut Gaschromatogramm 0,69 Gew.-% 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexyl-isocyanat-1. 1512 g (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane at 12 mm are placed in a 21 four-necked flask and heated to weak reflux (at 135 ° C.). 127.5 g (0.75 mol) of 3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylamine-1 (from the distillation apparatus described in Example 1 (oil bath and bridge heated to 55 220 ° C.) "Isophoronediamine") in vapor form through the inlet pipe into the diisocyanate, where it immediately reacts to a clear reaction product. After thin-film distillation 60, 650 g of a light-colored biuret polyisocyanate with an NCO content of 23.4% and a viscosity of 18450 cP / 25 ° C. are obtained. According to the gas chromatogram, the distillate (990 g) contains 0.69% by weight of 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexyl-isocyanate-1.

65 Vergleichsbeispiel II 65 Comparative Example II

1512 g (9 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 25°C vorgelegt. Im Verlauf von 20 Minuten tropft man 127,5 g (0,75 Mol) 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexyIamin-l 1512 g (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 25 ° C. 127.5 g (0.75 mol) of 3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylamine-1 are added dropwise in the course of 20 minutes

0,3 Gew.-% 38,5 Gew.-% 19,5 Gew.-% 12,0 Gew.-% 7,8 Gew.-% 5,0 Gew.-% 16,9 Gew.-% 0.3% by weight 38.5% by weight 19.5% by weight 12.0% by weight 7.8% by weight 5.0% by weight 16.9% by weight

5 5

627739 627739

ein. Es entsteht ein breiiges gut rührbares Reaktionsgemisch. Nun wird zum Zwecke der Weiterreaktion der entstandenen Polyharnstoffe aufgeheizt. Bei etwa 140°C klumpen die festen Bestandteile zu einem gummiartigen Brocken zusammen, so dass der Ansatz nicht mehr weitergerührt werden kann. Es wird ohne Rühren weitere 8 Stunden auf 170°C geheizt. Dann ist das Reaktionsgemisch einigermassen homogen. Während dieser Zeit verfärbt sich das Reaktionsgemisch stark gelb. a. A mushy, easily stirrable reaction mixture is formed. Now the resulting polyureas are heated for the purpose of further reaction. At around 140 ° C, the solid components clump together to form a rubber-like chunk, so that the batch can no longer be stirred. The mixture is heated to 170 ° C. for a further 8 hours without stirring. Then the reaction mixture is reasonably homogeneous. During this time the reaction mixture turns strongly yellow.

Beispiel 5 Example 5

1680 g (10 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 160°C unter leichtem Vakuum (600-650 Torr) vorgelegt. Durch einen Begasungsrührer mit auf 200°C beheizter Rührführung werden im Verlauf von 90 Minuten 74 g (1 Mol) 1,2-Pro-pylendiamin dampfförmig zusammen mit einem leichten Stickstoffstrom eingeleitet. Man erhält ein klares Reaktionsprodukt, das der Dünnschichtdestillation unterworfen wird. 1680 g (10 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 160 ° C. under a slight vacuum (600-650 torr). 74 g (1 mol) of 1,2-propylenediamine are introduced in vapor form together with a gentle stream of nitrogen over 90 minutes through a gassing stirrer with stirring at a temperature of 200.degree. A clear reaction product is obtained which is subjected to thin-film distillation.

Ausbeute: 830 g eines blassgelben Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 21,7% und einer Viskosität von 4800 cP/25°C. Yield: 830 g of a pale yellow biuret polyisocyanate with an NCO content of 21.7% and a viscosity of 4800 cP / 25 ° C.

Beispiel 6 Example 6

1512 g (9 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 160°C und 80 Torr vorgelegt. Wie in Beispiel 3 beschrieben, werden dann 43 g (0,377 Mol) 1,4-Diaminocyclohexan dampfförmig im Verlauf von 30 Minuten eingeleitet. Das Rohprodukt wird durch Filtration von sehr wenig festen Partikeln befreit und der Dünnschichtdestillation unterworfen. Man erhält 380 g eines dünnflüssigen, fast farblosen Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 24,3% und einer Viskosität von 2400 cP/25°C. 1512 g (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 160 ° C and 80 torr. As described in Example 3, 43 g (0.377 mol) of 1,4-diaminocyclohexane are then introduced in vapor form over the course of 30 minutes. The crude product is freed of very little solid particles by filtration and subjected to thin-film distillation. This gives 380 g of a thin, almost colorless biuret polyisocyanate with an NCO content of 24.3% and a viscosity of 2400 cP / 25 ° C.

Beispiel 7 Example 7

1512 g (9 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 140°C und 50 Torr vorgelegt. Unter Rühren werden durch ein beheizbares Einleitungsrohr 158 g (1 Mol) 2,2,4-Trimethyl--hexandamin-1,6 als auf 200°C überhitzter Dampf eingeleitet. Man erhält nach der Dünnschichtbehandlung des klaren Reaktionsgemisches 870 g eines blassgelben Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 21,1 % und einer Viskosität von 21700 cP. 1512 g (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 140 ° C. and 50 torr. With stirring, 158 g (1 mol) of 2,2,4-trimethylhexanamine-1,6 are introduced through a heatable inlet tube as steam superheated to 200.degree. After the thin-layer treatment of the clear reaction mixture, 870 g of a pale yellow biuret polyisocyanate with an NCO content of 21.1% and a viscosity of 21700 cP are obtained.

Beispiel 8 Example 8

1554 g (7 Mol) 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclo-hexylisocyanat-1 werden bei 160°C und 12 mm vorgelegt. Im Verlauf von 2 Stunden werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, 170 g (1 Mol) 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclo-hexylamin-1 als auf 200°C überhitzter Dampf eingeleitet. Die klare Biuretpolyisocyanat-Lösung hat einen NCO-Gehalt von 27,6% und eine Viskosität von 7300 cP/25°C. 1554 g (7 mol) of 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclo-hexyl isocyanate-1 are placed at 160 ° C. and 12 mm. As described in Example 1, 170 g (1 mol) of 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclo-hexylamine-1 are introduced in the course of 2 hours as steam superheated to 200.degree. The clear biuret polyisocyanate solution has an NCO content of 27.6% and a viscosity of 7300 cP / 25 ° C.

Beispiel 9 Example 9

1512 g (9 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan werden bei 160°C und 50 Torr vorgelegt. Analog Beispiel 1 werden 61,8 g (0,6 Mol) Bis-(2-aminoäthyl)-amin dampfförmig im Verlauf von 40 Minuten eingeleitet. Man erhält nach Dünnschichtbehandlung des klaren Reaktionsgemisches 620 g eines hellgelben Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 28,0% und einer Viskosität von 10300 cP/25°C. 1512 g (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane are placed at 160 ° C and 50 Torr. Analogously to Example 1, 61.8 g (0.6 mol) of bis (2-aminoethyl) amine are introduced in vapor form over the course of 40 minutes. After thin-film treatment of the clear reaction mixture, 620 g of a light yellow biuret polyisocyanate with an NCO content of 28.0% and a viscosity of 10300 cP / 25 ° C. are obtained.

Beispiel 10 Example 10

Analog Beispiel 9 erhält man aus 1512 (9 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan und 984 g (0,75 Mol) Di-(l,2-propylen)-tri-amin (Isomerengemisch) nach Dünnschichtbehandlung des klaren Reaktionsgemisches 680 g eines hellgelben Biuretpolyisocyanats mit einem NCO-Gehalt von 20,1 % und einer . Viskosität von 23000 cP/25°C. Analogously to Example 9, 1580 (9 mol) of 1,6-diisocyanatohexane and 984 g (0.75 mol) of di- (1,2-propylene) -triamine (mixture of isomers) after thin-layer treatment of the clear reaction mixture give 680 g of a light yellow Biuret polyisocyanate with an NCO content of 20.1% and one. Viscosity of 23000 cP / 25 ° C.

Beispiel 11 Example 11

Aus 2520 g (15 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan und 131 g (1 Mol) Bis-(3-aminopropyl)-amin wird analog Beispiel 9 ein vom überschüssigen Diisocyanat befreites blassgelbes Biuretpolyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 22% einer Viskosität von 12500 cP/25°C erhalten. From 2520 g (15 mol) of 1,6-diisocyanatohexane and 131 g (1 mol) of bis (3-aminopropyl) amine, analogous to Example 9, a pale yellow biuret polyisocyanate freed from excess diisocyanate with an NCO content of 22% and a viscosity of Obtained 12500 cP / 25 ° C.

In den Beispielen 9,10 und 11 enthält das als Destillat der Dünnschichtdestillation anfallende 1,6-Diisocyanatohexan keine weitere Isocyanatkomponente. In Examples 9, 10 and 11, the 1,6-diisocyanatohexane obtained as a distillate from thin-film distillation contains no further isocyanate component.

Beispiel 12 Example 12

1740 g (10 Mol) eines Isomerengemisches aus 80% 2,4-und 20% 2,6-Toluylendiisocyanat werden bei 150°C und 80 Torr vorgelegt. Analog Beispiel 7 werden 158 g (1 Mol) 2,2,4-Trimethylhexandiamin-l,6 als auf 220°C überhitzter Dampf durch ein beheizbares Rohr eingeleitet. Man erhält eine klare gelbe biuretmodifizierte Polyisocyanat-Lösung mit einem NCO-Gehalt von 35,7 % und einer Viskosität von 200 cP/25°C. 1740 g (10 mol) of an isomer mixture of 80% 2,4- and 20% 2,6-tolylene diisocyanate are placed at 150 ° C and 80 Torr. Analogously to Example 7, 158 g (1 mol) of 2,2,4-trimethylhexanediamine-1,6 are introduced as steam superheated to 220 ° C. through a heatable tube. A clear yellow biuret-modified polyisocyanate solution with an NCO content of 35.7% and a viscosity of 200 cP / 25 ° C. is obtained.

Vergleichsbeispiel III Folgendes Vergleichsbeispiel wird in 3 Varianten a), b) und c) durchgeführt, mit welchen gezeigt werden soll, dass die Herstellung Biuretgruppen aufweisender Polyisocyanate nach der Verfahrensweise des Beispiels 16 der DT-OS 2 261 065 ein technisch kaum brauchbares Verfahren darstellt, da auch beim Arbeiten gemäss diesem Beispiel die aus der DT-PS 1 770 927 bekannten nachteilhaften Begleiterscheinungen beobachtet werden. Insbesondere entstehen bei grösseren Ansätzen erhebliche Schwierigkeiten dadurch, dass die Bildung von unlöslichen Polyharnstoffen und vernetzten Produkten sehr hoch ist, welche sich zwar bei Temperaturen um 200°C wieder abbauen lassen, wodurch jedoch aufgrund der hohen thermischen Beanspruchung des Reaktionsgemisches die Bildung unerwünschter und stark gefärbter Nebenprodukte begünstigt wird. Comparative Example III The following comparative example is carried out in 3 variants a), b) and c), with which it is to be shown that the preparation of polyisocyanates containing biuret groups according to the procedure of Example 16 of DT-OS 2 261 065 is a technically hardly usable method, since the disadvantageous side effects known from DT-PS 1 770 927 are also observed when working according to this example. In particular, in the case of larger batches, considerable difficulties arise because the formation of insoluble polyureas and crosslinked products is very high, which can be broken down again at temperatures around 200.degree. C., but as a result of the high thermal stress on the reaction mixture, the formation of undesirable and strongly colored ones By-products is favored.

Ausführungsform a) Embodiment a)

(entsprechend Beispiel 16 der DT-OS 2 261 065) Zu 168 Teilen (1 Mol) Hexamethylendiisocyanat-1,6 fügt man unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre bei ungefähr 25°C in 20 Minuten 14,5 Teile (0,125 Mol) auf 70°C erwärmtes Hexamethylendiamin. Die spontane Ausfällung von völlig unlöslichen höhermolekularen, breiartigen a,w-Di-isocyanatopolyharnstoffen setzt sofort ein. Ein gleichmässi-ges Auflösen der Polyharnstoffe ist nicht zu beobachten. Zur extrem langsam auflaufenden Biuretisierung muss das Reaktionsgemisch 12 Stunden bei 180°C gerührt werden, wobei die Lösung rotstichig-gelb wird. Das Gemisch (=Ausbeute ca. 182 Gew.-Teile) besteht aus einer pulvrige Anteile und Gelkörper enthaltenden Reaktionsmischung, die ca. 20 Gew.-% monomeres Hexamethylendiisocyanat enthält. Das Reaktionsgemisch enthält insgesamt 3,5 Gew.-Teile höhermolekularer Anteile, die erst bei 200°C sehr langsam aufgespalten werden können. Bei der Filtration dieser Lösung werden Filter durch Gelkörperpartikel verstopft. Nach der Isolierung der Lösung durch Zentrifugieren und anschliessender Monomerenbefreiung durch Dünnschichtdestillation wird ein Biuretgruppen enthaltendes Polyisocyanatgemisch erhalten, das rotstichig-gelbbraun ist. Das Produkt besitzt einen NCO-Gehalt von 17,1 % und eine Viskosität von 143000 cP/25°C. Es ist zur Herstellung feuchtigkeitsvernetzter, lichtechter, hochglänzender Lackfilme ungeeignet. (corresponding to Example 16 of DT-OS 2 261 065) To 168 parts (1 mol) of 1,6-hexamethylene diisocyanate, 14.5 parts (0.125 mol) are added at 70 ° with stirring in a nitrogen atmosphere at about 25 ° C. in 20 minutes C heated hexamethylenediamine. The spontaneous precipitation of completely insoluble, high molecular weight, mush-like a, w-di-isocyanatopolyureas starts immediately. A uniform dissolution of the polyureas cannot be observed. For extremely slow biuretization, the reaction mixture has to be stirred at 180 ° C for 12 hours, the solution becoming reddish yellow. The mixture (= yield approx. 182 parts by weight) consists of a reaction mixture containing powdery parts and gel particles, which contains approx. 20% by weight monomeric hexamethylene diisocyanate. The reaction mixture contains a total of 3.5 parts by weight of higher molecular weight components which can only be broken down very slowly at 200 ° C. When this solution is filtered, filters are blocked by gel particles. After isolation of the solution by centrifugation and subsequent removal of monomers by thin-layer distillation, a polyisocyanate mixture containing biuret groups is obtained which is reddish-yellow-brown. The product has an NCO content of 17.1% and a viscosity of 143000 cP / 25 ° C. It is unsuitable for the production of moisture-crosslinked, lightfast, high-gloss paint films.

Ausführungsform b) Embodiment b)

Es wird genau wie unter a) verfahren, jedoch wird der lOfache Ansatz durchgeführt. Die Eintropfzeit beträgt 20 Minuten. Ein gleichmässiges Auflösen der breiartigen Polyharn- The procedure is exactly the same as under a), but the 10-fold approach is carried out. The dropping time is 20 minutes. A uniform dissolution of the mushy poly urine

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

627739 627739

6 6

Stoffe ist nicht zu beobachten. Ansonsten wird wie unter a) verfahren. Das rötlich-gelbbraune Endprodukt lässt sich wegen eines gegenüber Versuch a) deutlich erhöhten pulvrigen Anteils und Gelanteils (ca. 45 Gew.-Teile) nicht mehr filtrieren. Um eine gelfreie Mischung zu erhalten, muss das Reaktionsgemisch zentrifugiert und dann durch Abdekantieren vom Gelanteil befreit werden. Nach der Monomeren-befreiung durch Dünnschichtdestillation ist das Reaktionsprodukt tiefbraun gefärbt. No substances can be observed. Otherwise the procedure is as under a). The reddish-yellow-brown end product can no longer be filtered because of a significantly increased powdery and gel portion compared to experiment a) (approx. 45 parts by weight). In order to obtain a gel-free mixture, the reaction mixture must be centrifuged and then freed of the gel portion by decanting. After the monomer has been liberated by thin-layer distillation, the reaction product is colored deep brown.

% NCO: 16,9 ïj25oC : > 152000 cP 7)75=c = 29800 cP % NCO: 16.9 ïj25oC:> 152000 cP 7) 75 = c = 29800 cP

Ausführungsform c) Embodiment c)

Man verfährt wie unter b), verlangsamt aber die Dosierungsgeschwindigkeit des Hexamethylendiamins um den Faktor 10. Man tropft das Hexamethylendiamin im Verlauf von 200 Minuten zu. Ansonsten verfährt man wie bei a) und b). Auch im Falle von c) werden extrem lange Reaktionszeiten von mindestens 12 Stunden benötigt. Es ergeben sich die gleichen Filtrationsschwierigkeiten wie in Versuch b). Das durch Dünnschichtdestillation gereinigte Endprodukt ist zur Herstellung lichtechter, hochglänzender Zweikomponentenlacke durch Umsetzung mit Hydroxylpolyestern ungeeignet. 7j75,,c = 29100 cP. The procedure is as under b), but the metering rate of the hexamethylenediamine is slowed down by a factor of 10. The hexamethylenediamine is added dropwise over the course of 200 minutes. Otherwise the procedure is the same as for a) and b). In the case of c), extremely long reaction times of at least 12 hours are required. The same filtration difficulties result as in experiment b). The final product cleaned by thin-film distillation is unsuitable for the production of lightfast, high-gloss two-component paints by reaction with hydroxyl polyesters. 7j75,, c = 29100 cP.

Beispiel 13 Example 13

Dieses Beispiel beschreibt die erfindungsgemässen Verfahrensvarianten a) und b), nach denen überhitzte Hexamethy-lendiamin-Dämpfe über ein in seinem oberen Teil (= bis zur Eintauchtiefe) auf 190°C beheiztes Einleitungsrohr in 165°C heisses Hexamethylendiisocyanat (— 1008 Gew.-Teile = 6 Mol) bei einem Vakuum von ca. 60 Torr als überhitzter Dampf (= ca. 190°C) eingesogen werden. Zur Erzeugung des überhitzten Dampfes werden 58 Gew.-Teile Hexamethylendiamin (= 0,5 Mol) in einem kleinen Kölbchen bei ca. 115-120°C (N2-Kapillare) verdampft. Die Überhitzung der Dämpfe auf ca. 190°C erfolgt in einem 20 cm langen Rohr, das auf etwa 210°C erhitzt wird. Die Reaktion wird in einem Schliffbecherglas mit aufgesetztem gut gekühltem Rückflusskühler und Vakuumanschluss durchgeführt. This example describes the process variants a) and b) according to the invention, according to which superheated hexamethylenediamine vapors are heated in an upper tube (= to the immersion depth) to 190 ° C. in a hexamethylene diisocyanate heated to 165 ° C. (- 1008% by weight). Parts = 6 mol) are sucked in under a vacuum of approx. 60 torr as superheated steam (= approx. 190 ° C). To generate the superheated steam, 58 parts by weight of hexamethylenediamine (= 0.5 mol) are evaporated in a small flask at approx. 115-120 ° C (N2 capillary). The vapors are overheated to approx. 190 ° C in a 20 cm long tube which is heated to approx. 210 ° C. The reaction is carried out in a ground glass beaker with a well-cooled reflux condenser and vacuum connection.

Das heizbare Einleitungsrohr hat eine Eintauchtiefe von ca. 6 cm. Während der gesamten Zeit der Hexamethylen-diamin-Dampf-Dosierung, die etwa in 90 Minuten beendet ist (= Variante a), ist im Reaktionsgefäss keine Bildung von schwerlöslichen a,w-Diisocyanatopolyharnstoffen zu beobachten. Die in äusserst kleinen Konzentrationen entstehenden a,w-Diisocyanatoharnstoffe bzw. a,ü)-Diisocyanatopolyharn-stoffe werden praktisch in statu nascendi bei der gewählten Temperatur von 165°C zu Biuretpolyisocyanaten unter Ablauf von Äquilibrierungsreaktionen umgesetzt. Das völlig gelfreie Reaktionsgemisch kann sofort, ohne vorherige Abkühlung bei 170°C und 1 Torr durch Dünnschichtdestillation von monomerem Hexamethylendiisocyanat befreit werden. Ausbeute: 415 Gew.-Teile, % NCO = 21,9, ïj25o0 = 11200 cP; gelbe Farbe. Bei diesem Versuch beträgt das Molverhältnis Hexamethylendiamin/Hexamethylendiisocya-nat = 12 : 1. The heatable inlet pipe has an immersion depth of approx. 6 cm. During the entire time of the hexamethylene diamine vapor metering, which is completed in about 90 minutes (= variant a), no formation of poorly soluble a, w-diisocyanatopolyureas can be observed in the reaction vessel. The a, w-diisocyanatoureas or a, ü) -diisocyanatopolyureas that are formed in extremely small concentrations are converted practically in statu nascendi at the selected temperature of 165 ° C. to biuret polyisocyanates with the course of equilibration reactions. The completely gel-free reaction mixture can be immediately freed from monomeric hexamethylene diisocyanate by thin-layer distillation without cooling at 170 ° C. and 1 Torr. Yield: 415 parts by weight,% NCO = 21.9, ïj25o0 = 11200 cP; yellow COLOUR. In this experiment, the molar ratio of hexamethylene diamine / hexamethylene diisocyanate = 12: 1.

Das Verfahrensprodukt ist sowohl zur Herstellung von lichtechten feuchtigkeitsvernetzten Einkomponentenlacken wie auch zur Herstellung von Zweikomponentenlacken mit Hydroxylpolyestern hervorragend geeignet, wobei elastische, hochglänzende Filme erhalten werden. The process product is excellently suitable both for the production of light-fast, moisture-crosslinked one-component lacquers and for the production of two-component lacquers with hydroxyl polyesters, elastic, high-gloss films being obtained.

Bei der Variante b) verfährt man genau wie unter a) beschrieben, verlangsamt jedoch die Dosierung des überhitzten Hexamethylendiamindampfes um etwa den Faktor 2 (= 3 Stunden). Nach Aufarbeitung des Ansatzes beträgt die Viskosität des Biuretpolyisocyanatgemisches bei 25°C etwa 8500 cP. Mit abnehmender Dosierungsgeschwindigkeit der überhitzten Hexamethylendiamin-Dämpfe und verdoppelter In variant b), the procedure is exactly as described under a), but the metering of the superheated hexamethylenediamine vapor is slowed down by about a factor of 2 (= 3 hours). After working up the batch, the viscosity of the biuret polyisocyanate mixture at 25 ° C. is about 8500 cP. With decreasing dosing speed of the superheated hexamethylenediamine vapors and doubled

Reaktionszeit lässt sich daher die Viskosität der Verfahrensprodukte ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Farbeigenschaften vermindern. Response time, the viscosity of the process products can therefore be reduced without any appreciable impairment of the color properties.

Beispiel 14 Example 14

Dieses Beispiel beschreibt zwei interessante Verfahrensvarianten, nach denen es gelingt, auch bei Normaldruck hellgelbe bis farblose Biuretpolyisocyanate sehr unterschiedlicher Viskositäten herzustellen, indem man die überhitzten Hexa-methylendiamindämpfe durch einströmenden Stickstoff als Treibgas etwa so verdünnt, dass 40-80 Vol.-Teile Stickstoff pro Vol.-Teil Hexamethylendiamindampf in das auf 158°C vorgeheizte Hexamethylendiisocyanat eindosiert werden. Die aus dem Rückflusskühler in kleiner Menge abgehenden Hexamethylendiisocyanat-Dämpfe werden in einer Kühlfalle kondensiert. This example describes two interesting process variants, according to which it is possible to produce light yellow to colorless biuret polyisocyanates of very different viscosities even under normal pressure, by diluting the superheated hexa-methylenediamine vapors with inflowing nitrogen as propellant so that 40-80 parts by volume nitrogen per Part by volume of hexamethylenediamine vapor are metered into the hexamethylene diisocyanate which has been preheated to 158 ° C. The small amounts of hexamethylene diisocyanate vapors leaving the reflux condenser are condensed in a cold trap.

Variante a) Option A)

Molverhältnis Hexamethylendiisocyanat/Hexamethylen-diamin = 18:1. Molar ratio of hexamethylene diisocyanate / hexamethylene diamine = 18: 1.

Man erwärmt 1512 Gew.-Teile Hexamethylendiisocyanat (= 9 Mol) auf 158°C und leitet 58 Gew.-Teile (= 0,5 Mol) überhitzte Hexamethylendiamindämpfe zusammen mit Stickstoff über ein auf 190°C beheiztes Einleitungsrohr in das Reaktionsgefäss des Beispiels 13 ein. Stickstoff wird in den auf etwa 115°C geheizten Hexamethylendiamin-Verdampfer eingeleitet. Über eine Gasuhr wird die Stickstoff-Menge derart eingestellt, dass im überhitzten Zuleitungsrohr das N2/Hexamethylendiamin-Volum-Verhältnis etwa 40 : 1 beträgt. Die Aufarbeitung der Biuretpolyisocyanat-Lösung kann bereits nach 2 Stunden wie in Beispiel 13 störungsfrei durchgeführt werden. 1512 parts by weight of hexamethylene diisocyanate (= 9 mol) are heated to 158 ° C. and 58 parts by weight (= 0.5 mol) of superheated hexamethylenediamine vapors together with nitrogen are passed into the reaction vessel of example 13 via an inlet pipe heated to 190 ° C. a. Nitrogen is introduced into the hexamethylene diamine evaporator, which is heated to about 115 ° C. The amount of nitrogen is adjusted via a gas meter so that the N2 / hexamethylenediamine volume ratio in the superheated feed pipe is approximately 40: 1. The work-up of the biuret polyisocyanate solution can be carried out without problems after 2 hours, as in Example 13.

Ausbeute: 408 Gew.-Teile, % NCO = 21,9. Yield: 408 parts by weight,% NCO = 21.9.

y)25oC — 5800 cP. y) 25oC - 5800 cP.

In einer dem Rückflusskühler nachgeschalteten Kühlfalle sind 15 Gew.-Teile Hexamethylendiisocyanat kondensiert worden. 15 parts by weight of hexamethylene diisocyanate were condensed in a cold trap downstream of the reflux condenser.

Variante b) Variant b)

Verwendetes Molverhältnis von Hexamethylendiisocya-nat/Hexamethylendiamin = 18 : 1. Molar ratio of hexamethylene diisocyanate / hexamethylene diamine used = 18: 1.

Man verfährt genau wie in Variante a) dieses Beispiels, jedoch wird das Stickstoff-Hexamethylendiamin-Volumver-hältnis auf etwa 80 : 1 eingestellt. The procedure is exactly the same as in variant a) of this example, but the nitrogen-hexamethylene diamine volume ratio is set to about 80: 1.

Man erhält nach 2stündiger Reaktionszeit eine hellgelbe Lösung, die der Dünnschichtdestillation unterworfen wird. Ausbeute: 407 Gew.-Teile, % NCO: 22,3. After a reaction time of 2 hours, a light yellow solution is obtained which is subjected to thin-film distillation. Yield: 407 parts by weight,% NCO: 22.3.

Die Viskosität dieses Biuretpolyisocyanatgemisches beträgt bei 25°C lediglich 4500 cP. Man erhält daher durch Verdünnimg des überhitzten Dampfgemisches ein Verfahrensprodukt mit einer gegenüber Variante a) um etwa 22% verminderten Viskosität. The viscosity of this biuret polyisocyanate mixture is only 4500 cP at 25 ° C. Therefore, by diluting the superheated steam mixture, a process product is obtained with a viscosity reduced by approximately 22% compared to variant a).

Variante c) Variant c)

Molverhältnis Hexamethylendiisocyanat/Hexamethylen-diamin = 24 : 1. Molar ratio of hexamethylene diisocyanate / hexamethylene diamine = 24: 1.

N2/Hexamethylendiamin-Volumverhältnis = 80 : 1. N2 / hexamethylene diamine volume ratio = 80: 1.

Die Reaktion wird mit 2016 Gew.-Teilen Hexamethylendiisocyanat und 58 Gew.-Teilen (= 0,5 Mol) dampfförmigem, überhitztem Hexamethylendiamin in einem 3-Liter--Rührbecherglas mit beheiztem Einleitungsrohr (vgl. Beispiel 13) durchgeführt. The reaction is carried out with 2016 parts by weight of hexamethylene diisocyanate and 58 parts by weight (= 0.5 mol) of vaporous, superheated hexamethylene diamine in a 3 liter stirred beaker with a heated inlet tube (cf. Example 13).

Ausbeute nach Aufarbeitung und Dünnschichtdestillation: 414 Gew.-Teile, gelb gefärbtes Biuretpolyisocyanat, Viskosität 3200 cP/25°C. Yield after working up and thin-layer distillation: 414 parts by weight, yellow-colored biuret polyisocyanate, viscosity 3200 cP / 25 ° C.

Dieses niederviskose Biuretpolyisocyanat ist für die Herstellung lösungsmittelfreier bzw. lösungsmittelarmer Ein-und Zweikomponentenlacke hervorragend geeignet. Die vor- This low-viscosity biuret polyisocyanate is extremely suitable for the production of solvent-free or low-solvent one- and two-component paints. The previous

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

627739 627739

genannten Verfahrensvarianten a) bis c) können kontinuierlich durchgeführt werden, indem der die Apparatur verlassende Stickstoff in einem Kühlturm von kleinen Mengen an Hexamethylendiisocyanat befreit wird und über eine Gasdruckpumpe erneut als Treibgas dem Hexamethylendiamin-Verdampfer zugeführt wird. Process variants a) to c) mentioned can be carried out continuously in that the nitrogen leaving the apparatus is freed from small amounts of hexamethylene diisocyanate in a cooling tower and is fed again to the hexamethylene diamine evaporator as a propellant gas via a gas pressure pump.

Beispiel 15 Example 15

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines nahezu farblosen Biuretpolyisocyanates aus Hexamethylendiisocyanat und Hexamethylendiamin im Molverhältnis 8 : 1, N2-Hexamethylendiamin-Volumverhältnis etwa 40 : 1 und zwar genau nach der Verfahrensweise des Beispiels 14, Variante a). Hierbei wird ein technisches Hexamethylendiamin verwendet, das zuvor einer 8stündigen Wärmebehandlung bei 180°C unterworfen wurde, wobei unbekannte Verunreinigungen und katalytisch wirkende Verbindungen zerstört werden. Anschliessend wird das Hexamethylendiisocyanat durch Destillation gereinigt. Vom Destillat werden 672 Gew.-Teile (= 4 Mol) Diisocyanat und 58 Gew.-Teile Hexamethylendiamin (0,5 Mol) eingesetzt. Ansonsten verfährt man genau nach den Angaben des Beispiels 14, Variante a). Reaktionsgefäss: 1 Liter Schliffbecherglas. This example describes the preparation of an almost colorless biuret polyisocyanate from hexamethylene diisocyanate and hexamethylene diamine in a molar ratio of 8: 1, N2-hexamethylene diamine volume ratio of about 40: 1, exactly according to the procedure of Example 14, variant a). Here, a technical hexamethylene diamine is used, which has previously been subjected to an 8-hour heat treatment at 180 ° C, whereby unknown impurities and catalytically active compounds are destroyed. The hexamethylene diisocyanate is then purified by distillation. 672 parts by weight (= 4 mol) of diisocyanate and 58 parts by weight of hexamethylenediamine (0.5 mol) are used from the distillate. Otherwise, the procedure is exactly as described in Example 14, variant a). Reaction vessel: 1 liter glass beaker.

Man erhält nach der Dünnschichtdestillation ein nahezu wasserhelles Biuretpolyisocyanatgemisch in einer Ausbeute von 416 Gew.-Teilen, % NCO = 21,5. Das Verfahrensprodukt besitzt bei 25°C eine Viskosität von 24800 cP. After the thin-layer distillation, an almost water-white biuret polyisocyanate mixture is obtained in a yield of 416 parts by weight,% NCO = 21.5. The process product has a viscosity of 24800 cP at 25 ° C.

Beispiel 16 Example 16

Man verfährt genau nach den Angaben des Beispiels 14, verwendet aber als Diisocyanate und Diamine die folgenden Verbindungen und führt die Reaktion in einem 500 cm3 grossen Rührkolben aus: The procedure of Example 14 is followed, but the following compounds are used as diisocyanates and diamines and the reaction is carried out in a 500 cm3 stirred flask:

a) Tetramethylendiisocyanat (= 140 Gew.-Teile, 1 Mol) und 11 Gew.-Teile (= 0,125 Mol) Tetramethylendiamin, Molverhältnis Tetramethylendiisocyanat : Tetramethylendiamin = 8:1. a) Tetramethylene diisocyanate (= 140 parts by weight, 1 mol) and 11 parts by weight (= 0.125 mol) of tetramethylene diamine, molar ratio of tetramethylene diisocyanate: tetramethylene diamine = 8: 1.

b) 1,2-Diisocyanatomethylcyclobutan (= 166 Gew.-Teile, 1 Mol) und 14,2 Gew.-Teile 1,2-Bisaminomethyl-cyclo-butan (0,125 Mol) im Molverhältnis Diisocyanatomethylcy-clobutan : Diaminomethylcyclobutan = 8:1. b) 1,2-diisocyanatomethylcyclobutane (= 166 parts by weight, 1 mol) and 14.2 parts by weight of 1,2-bisaminomethyl-cyclobutane (0.125 mol) in a molar ratio of diisocyanatomethylcyclobutane: diaminomethylcyclobutane = 8: 1 .

5 c) Cycloaliphatische Diisocyanate bestehend aus einem Isomerengemisch von etwa 5 c) Cycloaliphatic diisocyanates consisting of an isomer mixture of about

ÇH3 ÇH3

10 70% [H J und 30 Gew.-% OCNy^y NCO MCO 10 70% [H J and 30 wt% OCNy ^ y NCO MCO

15 15

20 20th

(180 Gew.-Teile = 1 Mol) und 15,9 Gew.-Teile (= 0,125 Mol) eines cycloaliphatischen Diamins, bestehend aus (180 parts by weight = 1 mol) and 15.9 parts by weight (= 0.125 mol) of a cycloaliphatic diamine consisting of

NHa ca. 70% f T und 30 Gew.- NHa approx. 70% F T and 30 wt.

CHa CHa

.-% HjNÀ, .-% HjNÀ,

0 0

NHa NHa

Verwendetes Molverhältnis der cycloaliphatischen Diiso-25 cyanatisomeren zu den cycloaliphatischen Diamin-Isome-ren = 8:1. Molar ratio used of the cycloaliphatic diiso-25 cyanate isomers to the cycloaliphatic diamine isomers = 8: 1.

Bezüglich der Temperaturführung, der Dosierung der überhitzten Diamin/Stickstoff-Dämpfe und der Reaktionszeit verfährt man genau nach den Angaben des Beispiels 14, 30 Variante a). With regard to the temperature control, the metering of the superheated diamine / nitrogen vapors and the reaction time, the procedure of Example 14, 30 variant a) is followed exactly.

Man erhält Gelkörper-freie Lösungen von Biuretpolyiso-cyanaten in überschüssigen monomeren Diisocyanaten in folgenden Ausbeuten: Gel-body-free solutions of biuret polyisocyanates in excess monomeric diisocyanates are obtained in the following yields:

a) 150 Gew.-Teile, NCO-Gehalt der gelfreien Biuret-35 polyisocyanat-Lösung im monomeren Diisocyanat: 41,5%. a) 150 parts by weight, NCO content of the gel-free biuret 35 polyisocyanate solution in the monomeric diisocyanate: 41.5%.

b) 179 Gew.-Teile, NCO-Gehalt der gelfreien Biuretpolyisocyanat-Lösung im monomeren Diisocyanat: 36,6%. b) 179 parts by weight, NCO content of the gel-free biuret polyisocyanate solution in the monomeric diisocyanate: 36.6%.

c) 195 Gew.-Teile, NCO-Gehalt der gelfreien Biuretpolyisocyanat-Lösung im monomeren Diisocyanat: 31,5%. c) 195 parts by weight, NCO content of the gel-free biuret polyisocyanate solution in the monomeric diisocyanate: 31.5%.

v v

Claims (3)

627739627739 1. Verfahren zur Herstellung von Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten durch Umsetzung von 2 aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundene primäre Aminogrup-pen aufweisenden organischen Polyaminen mit Biuretgrup-pen-freien organischen Polyisocyanaten im molaren NH2/ NCO-Verhältnis von 1 : 5 bis 1: 100, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamine dampfförmig mit den auf eine Temperatur von 100°C bis 250°C erhitzten Polyisocyanaten zur Reaktion gebracht werden. 1. Process for the preparation of polyisocyanates containing biuret groups by reacting 2 organic polyamines containing primary amino groups and aliphatically and / or cycloaliphatically with organic polyisocyanates free of biuret groups in a molar NH2 / NCO ratio of 1: 5 to 1: 100, characterized in that the polyamines are reacted in vapor form with the polyisocyanates heated to a temperature of 100 ° C to 250 ° C. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die erhitzten Polyisocyanate ein Gasgemisch, bestehend aus einem gegenüber den Reaktionspartnern inerten Trägergas und dem dampfförmigen Polyamin eingeleitet wird, wobei das Volumenverhältnis Trägergas:Polyamin zwischen 2 : 1 und 100 : 1 liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that a gas mixture consisting of a carrier gas inert to the reactants and the vaporous polyamine is introduced into the heated polyisocyanates, the volume ratio of carrier gas: polyamine being between 2: 1 and 100: 1. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Einsatz gelangende Biuretgruppen--freie Polyisocyanat zwecks Reinigung vor seiner Verwendung einer mehrstündigen Wärmevorbehandlung bei 120-195°C unterzogen und anschliessend destilliert wird. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the biuret group-free polyisocyanate used for cleaning is subjected to a heat pretreatment at 120-195 ° C for several hours and then distilled.
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