CN109535383B - 一种二异氰酸酯组合物及其应用 - Google Patents

一种二异氰酸酯组合物及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109535383B
CN109535383B CN201710858367.0A CN201710858367A CN109535383B CN 109535383 B CN109535383 B CN 109535383B CN 201710858367 A CN201710858367 A CN 201710858367A CN 109535383 B CN109535383 B CN 109535383B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diisocyanate
weight
diphenylmethane diisocyanate
polyurethane
diphenylmethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710858367.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109535383A (zh
Inventor
曹忠
余辉
张俊
谷晓军
王晴云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Priority to CN201710858367.0A priority Critical patent/CN109535383B/zh
Publication of CN109535383A publication Critical patent/CN109535383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109535383B publication Critical patent/CN109535383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B27D1/08—Manufacture of shaped articles; Presses specially designed therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0263—Mixing the material with binding agent by spraying the agent on the falling material, e.g. with the material sliding along an inclined surface, using rotating elements or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/02—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board the layer being formed of fibres, chips, or particles, e.g. MDF, HDF, OSB, chipboard, particle board, hardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/13—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board all layers being exclusively wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4804—Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6688—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3271
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及一种二异氰酸酯组合物，以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，其二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，其包含：5‑15重量％的2,2’‑二苯基甲烷二异氰酸酯；50‑70重量％的2,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯；和25‑40重量％的4,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯。相对现有技术产品，本发明的二异氰酸酯组合物含有较高含量的2,2’‑二苯基甲烷二异氰酸酯，可用于制备聚氨酯产品，制得的产品的性能与现有产品的性能相当甚至更好。

Description

一种二异氰酸酯组合物及其应用
技术领域
本发明涉及聚氨酯领域。具体地讲，本发明涉及一种二异氰酸酯组合物及其应用。
背景技术
聚氨酯通常由异氰酸酯与多元醇反应获得。目前存在大量可用于聚氨酯制备的异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是其中的一种。
二苯基甲烷二异氰酸酯分子结构中含有两个苯环。工业上主要有4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯异构体或这两种异构体的混合物。通常纯二苯基甲烷二异氰酸酯主要是指4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯含量在99重量％以上的二苯基甲烷二异氰酸酯，或称为MDI-100。
高2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯含量的二苯基甲烷二异氰酸酯是指2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)各占50重量％左右的混合物，如MDI-50，与MDI-100相比其具有低的反应活性。
最近，市场上更多地需求2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。这主要归因于在2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的2和4’位上NCO基团的不同反应性，以适应聚氨酯的应用，如聚氨酯塑胶跑道、聚氨酯软质泡沫及聚氨酯复合材料等。
然而，由于工艺的原因，这也导致另一异构体2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯的增加，迄今为止它被认为是没有用处的。例如，在WO2007/087987中指出:“对于单体二苯基甲烷二异氰酸酯而言，由于合成的原因，4,4’-异构体和2,4’-异构体是占优势的。较少量存在并且基本上没有工业价值的2,2’异构体也在较低的程度上形成”。
这部分地归因于纯2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯无法在工业上使用并且含有2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯常具有反应非常缓慢的缺点，因此反应不太完全。
2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯或含有它的组合物因此被认为是废物并且必须以高成本的方式废弃。
已有一些专利提到基于2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯来制备聚氨酯软质泡沫塑料，如US8,906,975B1、US8,901,187B1和CN101392049B，但没有提及2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的含量，或者提及的多苯基甲烷多异氰酸酯(PAPI)中仅有微量的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
也有一些专利提到基于2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯来制备木材/异氰酸酯复合材料，如专利CA2918686A1和CN102202844A，也没有提及2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的含量。
还有一些专利提及基于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯来制备预聚物用于塑胶跑道，如专利CN102504514A和CN101245184A，但也没有提及2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的含量。
本领域需要对包含较高含量的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的二异氰酸酯组合物及其应用进行开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供相对现有技术产品而言包含较高含量的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的二异氰酸酯组合物并对其应用进行开发。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案得以解决：
根据本发明的第一方面，提供一种二异氰酸酯组合物，以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，其二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述二异氰酸酯组合物包含：
5-15重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
50-70重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
25-40重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
根据本发明的第二方面，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯产品。
根据本发明的第三方面，提供根据本发明的二异氰酸酯组合物在制备聚氨酯产品中的应用。
与现有二异氰酸酯原料相比，本发明的二异氰酸酯组合物含有较高含量的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯，可用于制备聚氨酯产品，并且所得产品的性能与使用现有技术中以高成本的方式降低2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯含量的二异氰酸酯组合物制备的产品的性能相当甚至更好。
具体实施方式
以下对实施本发明的具体实施方案进行描述。
根据本发明的第一方面，提供一种二异氰酸酯组合物，以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，其二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述二异氰酸酯组合物包含：
5-15重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
50-70重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
25-40重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一个实施方案中，提供一种二异氰酸酯组合物，以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，其二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述二异氰酸酯组合物包含：
7.5-12.5重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-65重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
28-35重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一个实施方案中，提供一种二异氰酸酯组合物，以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，其二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述组合物包含：
7.8-10重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-60重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
30-35重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一个实施例中，以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量为基准，所述组合物包含：
8.1重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
58.8重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
33.1重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
根据本发明的二异氰酸酯组合物可通过如下来生产：
将来自原料罐的原料(基于原料的总重量，含有至少99重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯和至多1重量％的低沸点杂质(例如异氰酸酯苯酯、溶剂、吖啶等)，并且基于所述二苯基甲烷二异氰酸酯的总重量，具有5-35重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、30-80重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和10-30重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的异构体分布)进料至低沸塔(其为精馏塔)。低沸塔塔底温度在180-240度、塔顶操作压力在绝压5-20mbar。在低沸塔中，低沸点的二异氰酸酯(主要是2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)作为侧边流移走。由上述低沸点杂质和通常少量二异氰酸酯(主要是2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)组成的低沸物流从塔顶移走并最终被烧掉。从低沸塔底部得到目标二异氰酸酯组合物(基于目标二异氰酸酯组合物的总重量，二异氰酸酯的总含量为至少99重量％，并且基于二异氰酸酯的总重量，目标二异氰酸酯组合物包含5-15重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、50-70重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和25-40重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)。
所述原料可以作为中间产物由粗二苯基甲烷二异氰酸酯(其为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基甲烷多异氰酸酯的混合物)通过本领域已知的工艺获得，例如通过如下：将粗二苯基甲烷二异氰酸酯进料至聚合物分离塔，在所述聚合物分离塔中二苯基甲烷二异氰酸酯的含量较低的二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基甲烷多异氰酸酯的混合物作为废物流除去，大部分低沸点副产物和一些二苯基甲烷二异氰酸酯在顶部除去，包含大部分二苯基甲烷二异氰酸酯和少量低沸点副产物以及可能的少量在聚合物分离步骤中没有完全除去的多苯基甲烷多异氰酸酯的粗二异氰酸酯流作为侧边流进料至分壁精馏塔，在分壁精馏塔中，所有残余聚合物成分作为废物流除去并再循环至聚合物分离塔。从分壁精馏塔回收两种侧边流：粗4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯流和主要包含2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的低沸点流，可将两种侧边流在独立的蒸馏步骤中进一步纯化，以得到纯4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的纯化混合物。纯化过程中产生的废物流再循环至聚合物分离塔，从分壁精馏塔顶部得到低沸点副产物和一些二苯基甲烷二异氰酸酯，此塔顶流与聚合物分离塔的塔顶流组合得到用于制备本发明的二异氰酸酯组合物的原料。
针对上述原料制备的详细信息，本领域技术人员可参见本领域中的相关专利文献，例如US 2005/222291A1以及其中引用的文献等。
根据本发明的第二方面，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯产品。
根据本发明的二异氰酸酯组合物可作为异氰酸酯组分的全部或一部分。
所述聚氨酯产品为聚氨酯领域中的常见产品，例如聚氨酯塑胶跑道、聚氨酯软质泡沫和聚氨酯复合材料等。
所述聚氨酯软质泡沫包括聚氨酯高回弹软质泡沫和聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯塑胶跑道。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分的一部分(例如异氰酸酯组分总重量的三分之一)制备的聚氨酯塑胶跑道。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分的一部分(例如异氰酸酯组分总重量的三分之一)制备的聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯高回弹软质泡沫。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分的一部分(例如异氰酸酯组分总重量的三分之一)制备的高回弹聚氨酯软质泡沫。
在一个实施例中，提供使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯复合材料。
根据本发明的第三方面，提供根据本发明的二异氰酸酯组合物在制备聚氨酯产品中的应用。
根据本发明的二异氰酸酯组合物可作为异氰酸酯组分的全部或一部分。
所述聚氨酯产品为聚氨酯领域中的常见产品，例如聚氨酯塑胶跑道、聚氨酯软质泡沫和聚氨酯复合材料等。
所述聚氨酯软质泡沫包括聚氨酯高回弹软质泡沫和聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分的一部分(例如异氰酸酯组分总重量的三分之一)制备聚氨酯慢回弹软质泡沫。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备聚氨酯高回弹软质泡沫。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分的一部分(例如异氰酸酯组分总重量的三分之一)制备聚氨酯高回弹软质泡沫。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备聚氨酯塑胶跑道。
在一个实施例中，使用根据本发明的二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备聚氨酯复合材料。
所述聚氨酯产品制备中所用的除异氰酸酯以外的组分及制备工艺可参考现有所述聚氨酯产品制备中所用的原料及制备工艺，在此不进行赘述。
除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时，以本文中所述的定义为准。
在本申请中，二异氰酸酯通常是指二苯基甲烷二异氰酸酯，除非上下文明确相反地定义。
以下通过实施例对本发明进行示例性说明，但应理解本发明的范围不受这些实施例的限定。
实施例:
本申请实施例中所进行的测试说明：
聚氨酯软质泡沫的泡沫爬升时间：用秒表测试。
密度、回弹、压缩硬度、拉伸强度和撕裂强度：按照ASTM 3574《Standard TestMethods for Flexible Cellular Materials—Slab,Bonded,and Molded UrethaneFoams》测试。
塑胶跑道性能：按GB/T 14833-2011《合成材料跑道面层》测试。
聚氨酯复合材料性能：按照标准《GB/T 17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测试。
本申请实施例中所用部分原料说明：
Polyol 1：SoftcelVE-1100，慢回弹聚醚多元醇，羟值120mg KOH/g，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
Polyol 2：Arcol 1362，聚醚多元醇，平均分子量6000，羟值28mgKOH/g，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
PMPO 1：Hyperlite E-850，聚合物聚醚多元醇，羟值20mgKOH/g，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
Polyol 3：SBU polyol S240，聚醚多元醇，平均分子量4500，羟值37mgKOH/g，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
Polyol 4：Arcol 1021，平均分子量2000，羟值56mg KOH/g，可从科思创聚合物((中国))有限公司购得。
Polyol 5：Arcol 1011，平均分子量1000，羟值112mgKOH/g，可从科思创聚合物((中国))有限公司购得。
Niax A-1：叔胺催化剂，可从迈图公司购得。
Niax A-33：叔胺催化剂，可从迈图公司购得。
Niax L-5333：有机硅表面活性剂，可从迈图公司购得。
Niax L-618：有机硅表面活性剂，可从迈图公司购得。
Niax D-19：辛酸亚锡催化剂，可从迈图公司购得。
ISO 1：NCO含量为33重量％的液化二苯基甲烷二异氰酸酯，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
ISO 2：NCO含量为33重量％的纯二苯基甲烷二异氰酸酯，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
ISO 3：NCO含量为32重量％的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
ISO 4(
Figure BDA0001414506360000081
0129M):含50％左右2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的高纯MDI,可从科思创聚合物公司购得。
橡胶颗粒：EPDM环保颗粒，红色，粒径2-4mm，可由上海力茵地面弹性材料有限公司购得。
木质颗粒：表层刨花颗粒长约2-8mm,宽和厚度约为0.2mm，芯层刨花颗粒宽度和厚度约为3-6mm，长度是厚度的4-5倍，可从广东华洲木业公司购得。
PMDI:Desmodur 1520A20，可从科思创聚合物(中国)有限公司购得。
实施例1：二异氰酸酯组合物的制备
将来自原料罐的原料(由二苯基甲烷二异氰酸酯和少量低沸点杂质(低于1重量％，基于原料的总重量，例如苯基异氰酸酯、溶剂、吖啶等)组成，基于二苯基甲烷二异氰酸酯的总含量，含有33重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、45重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和22重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，原料温度为80℃)通过输料泵送往预热器，在预热器中将原料加热到150℃，然后将原料进料至低沸塔(其为蒸馏塔)。低沸塔塔底温度为210-215℃、塔顶操作压力在绝压9-11mbar。在低沸塔中，低沸点的二异氰酸酯(主要是2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)作为侧边流移走，由上述低沸点杂质和通常少量二异氰酸酯(主要是2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)组成的低沸物流从塔定移走并最终被烧掉。从低沸塔底部得到目标二异氰酸酯组合物(在下文中称为ISO A)，其包含：8.1重量％的2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；58.8重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和33.1重量％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
实施例2-3和对比实施例1-2：聚氨酯软质泡沫的制备
按照表1将异氰酸酯组分混合为异氰酸酯组分待用，多元醇组分及添加剂、催化剂、硅油组分低速混合作为聚醚组分，随后将聚醚组分和异氰酸酯组分在1500-4500rpm的高速搅拌下快速混合5-15秒，最后倒入模具或箱盒中进行熟化成聚氨酯软质泡沫制品。
表1
Figure BDA0001414506360000101
使用本发明的ISO A的实施例2-3的慢回弹及高回弹发泡配方在反应性和物性方面和对比实施例1-2的慢回弹及高回弹发泡配方相当。
实施例4和对比实施例3：聚氨酯塑胶跑道的制备
按照表2将聚醚多元醇投入装有电动搅拌、温控仪及氮气保护装置的反应釜中，在100-110℃下真空度下脱水至水分低于0.05％。降温至50℃左右，加入ISO A或ISO 4(
Figure BDA0001414506360000113
0129M)于70℃下反应1-3小时，取样测NCO含量，当达到理论值时降温出料，得到NCO封端的预聚体ISO 5和ISO 6。
将预聚体ISO 5和ISO 6分别和EPDM胶粒按1:6的重量比例搅拌均匀，根据GB/T14833-2011《合成材料跑道面层》的要求制备试样，室温放置7天后进行测试。
表2
Figure BDA0001414506360000111
从上面的结果可以看出，采用本发明的二异氰酸酯组合物制得的塑胶跑道完全满足GB/T 14833-2011《合成材料跑道面层》的要求，并且其机械性能略好于采用含大约50重量％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯异构体的高纯MDI(ISO 4，
Figure BDA0001414506360000112
0129M)制得的塑胶跑道的机械性能。
实施例5-7和对比实施例4：聚氨酯复合材料的制备
将ISO组分混合作为异氰酸酯粘合剂待用，将表层刨花颗粒580克放入拌胶机中，刨花颗粒含水率为12重量％，开动拌胶机，使用喷枪将异氰酸酯粘合剂11.7克雾化后喷洒到搅拌机，使粘合剂和被粘合物质均匀混合，其中异氰酸酯粘合剂的添加量为被粘合物质的绝干质量的2.3％，然后将混合物取出。将芯层刨花颗粒871克放入拌胶机，刨花颗粒含水率为6重量％，使用喷枪将异氰酸酯粘合剂18.8克雾化后喷洒到搅拌机，使粘合剂和被粘合物质均匀混合，其中异氰酸酯粘合剂的添加量为被粘合物质的绝干质量的2.3％，取出混合好的物料，将施胶后的表层刨花分为两相等份，一份作为下表层，将施胶后的芯层刨花作为芯层，将另一份施胶的表层刨花作为上表层，分层铺装放在垫板上做成一定厚度的板坯，最后放入热压机压制成型。板材的厚度为12mm，热压温度为195℃，热压时间为144秒。
对表层进行细刨花，芯层进行粗刨花。使用ZWICK力学性能试验机，按照标准《GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法》对所得复合材料进行测定，结果见表3。
表3
Figure BDA0001414506360000121
Figure BDA0001414506360000131
注：*和**，板密度的不同由同一次制样后不同处取样导致。
由上面的实施例5-7及对比实施例4可以看出，添加20重量％-50重量％的本发明的二异氰酸酯组合物可以得到与现有市场产品性能相当的木材/异氰酸酯复合材料。
尽管上文针对本发明目的详细说明了本发明，但应理解的是，这种详细说明只是示例性的，除了可以由权利要求书限定的内容外，在不偏离本发明的精神及范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种改变。

Claims (8)

1.使用二异氰酸酯组合物作为异氰酸酯组分制备的聚氨酯产品，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物的二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述二异氰酸酯组合物包含：
7.5-12.5重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-60重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
28-35重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯产品，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物包含：
7.8-10重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-60重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
30-35重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯产品，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物包含：
8.1重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
58.8重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
33.1重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯产品，特征在于，所述聚氨酯产品选自聚氨酯塑胶跑道、聚氨酯软质泡沫和聚氨酯复合材料。
5.二异氰酸酯组合物在制备聚氨酯产品中的应用，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物的二异氰酸酯总含量为至少99重量％，并且
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量计，所述二异氰酸酯组合物包含：
7.5-12.5重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-60重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
28-35重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
6.根据权利要求5所述的应用，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物包含：
7.8-10重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
55-60重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
30-35重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
7.根据权利要求5所述的应用，特征在于，
以所述二异氰酸酯组合物中所包含的二异氰酸酯的总重量为基准，所述二异氰酸酯组合物包含：
8.1重量％的2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
58.8重量％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；和
33.1重量％的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的应用，特征在于，所述聚氨酯产品选自聚氨酯塑胶跑道、聚氨酯软质泡沫和聚氨酯复合材料。
CN201710858367.0A 2017-09-21 2017-09-21 一种二异氰酸酯组合物及其应用 Active CN109535383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710858367.0A CN109535383B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 一种二异氰酸酯组合物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710858367.0A CN109535383B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 一种二异氰酸酯组合物及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109535383A CN109535383A (zh) 2019-03-29
CN109535383B true CN109535383B (zh) 2022-07-15

Family

ID=65828158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710858367.0A Active CN109535383B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 一种二异氰酸酯组合物及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109535383B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3835335A1 (en) 2019-12-12 2021-06-16 Covestro Deutschland AG Method for producing wood-based panels

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124370A (en) * 1990-08-22 1992-06-23 Bayer Aktiengesellschaft Polyisocyanate mixtures containing isocyanurate groups, a process for their production and their use for the production of polyurethane foams
CA2128185A1 (en) * 1993-09-02 1995-03-03 William E. Slack Process of reaction injection molding using allophanate-modified liquid methylene diphenyl diisocyanate
EP0641812A1 (en) * 1993-09-02 1995-03-08 Bayer Corporation Liquid diphenylmethane diisocyanates and processes for their production and use
CN1284092A (zh) * 1997-07-24 2001-02-14 美国拜尔公司 改进的水吹塑聚氨酯鞋底体系
CN1495212A (zh) * 2002-09-09 2004-05-12 新型二苯基甲烷二异氰酸酯的聚合脲基甲酸酯及其预聚物，以及它们的制备方法
CN1709863A (zh) * 2004-06-17 2005-12-21 拜尔材料科学有限公司 碳二亚胺改性的有机异氰酸酯的改进制备方法
CN1810776A (zh) * 2005-01-29 2006-08-02 拜尔材料科学股份公司 二苯基甲烷二异氰酸酯的同分异构体混合物的蒸馏方法
CN1878816A (zh) * 2003-11-12 2006-12-13 拜尔材料科学有限公司 脲基甲酸酯改性的稳定液体二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体及其预聚物和它们的制备方法
CN103180292A (zh) * 2010-09-24 2013-06-26 陶氏环球技术有限责任公司 生产具有特定的异构体分布的亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体的混合物和由其衍生的新产物的方法
CN104039757A (zh) * 2011-11-30 2014-09-10 陶氏环球技术有限责任公司 具有高2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯纯度的亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体混合物的生产方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124370A (en) * 1990-08-22 1992-06-23 Bayer Aktiengesellschaft Polyisocyanate mixtures containing isocyanurate groups, a process for their production and their use for the production of polyurethane foams
CA2128185A1 (en) * 1993-09-02 1995-03-03 William E. Slack Process of reaction injection molding using allophanate-modified liquid methylene diphenyl diisocyanate
EP0641812A1 (en) * 1993-09-02 1995-03-08 Bayer Corporation Liquid diphenylmethane diisocyanates and processes for their production and use
CN1284092A (zh) * 1997-07-24 2001-02-14 美国拜尔公司 改进的水吹塑聚氨酯鞋底体系
CN1495212A (zh) * 2002-09-09 2004-05-12 新型二苯基甲烷二异氰酸酯的聚合脲基甲酸酯及其预聚物，以及它们的制备方法
CN1878816A (zh) * 2003-11-12 2006-12-13 拜尔材料科学有限公司 脲基甲酸酯改性的稳定液体二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体及其预聚物和它们的制备方法
CN1709863A (zh) * 2004-06-17 2005-12-21 拜尔材料科学有限公司 碳二亚胺改性的有机异氰酸酯的改进制备方法
CN1810776A (zh) * 2005-01-29 2006-08-02 拜尔材料科学股份公司 二苯基甲烷二异氰酸酯的同分异构体混合物的蒸馏方法
CN103180292A (zh) * 2010-09-24 2013-06-26 陶氏环球技术有限责任公司 生产具有特定的异构体分布的亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体的混合物和由其衍生的新产物的方法
CN104039757A (zh) * 2011-11-30 2014-09-10 陶氏环球技术有限责任公司 具有高2,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯纯度的亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体混合物的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109535383A (zh) 2019-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9598529B2 (en) Process for the preparation of lignin based polyurethane products
CN102212180B (zh) 一种聚氨酯微孔弹性体及其制备方法
CN106103520B (zh) 包括基于烯烃的发泡剂的调配异氰酸酯反应性掺合物
JP6683696B2 (ja) 難燃性ポリオール
RU2011144135A (ru) Полиуретановые и полиизоциануратные пены с улучшенными характеристиками затвердевания и огнестойкости
Simón et al. Sustainable polyurethanes: Chemical recycling to get it
US9751284B2 (en) Method for making skinned polyurethane composites
US20210214518A1 (en) Improved method of recycling polyurethane materials
CN109535383B (zh) 一种二异氰酸酯组合物及其应用
US11566145B2 (en) Polyurethane coating compositions and their use as gel coats
US9200132B2 (en) Process for the production of spray polyurethane elastomers and the elastomers produced by this process
JPS61231017A (ja) ポリウレタンを基剤とする反応性素材とその塗料製造のための使用
CA2093368A1 (en) Modified aromatic polyisocyanates and their use for the production of rigid foamed materials
US9181383B2 (en) Polyisocyanurate composition
US20100087617A1 (en) Composition capable of forming yellowing-free, low-hardness polyurethane elastomer, and method for producing yellowing-free, low-hardness polyurethane elastomer using the same
US3755215A (en) Preparation of oil-modified polymers from a polyisocyanate composition
JPH07247334A (ja) 液体の淡色のポリイソシアネート混合物およびそれの製造方法
TW201917160A (zh) 製造微孔聚氨基甲酸脂發泡材系統的組成物及方法
US20080044661A1 (en) Isocyanate Composition Comprising a Vegetable Oil and Composites Therefrom
JP4792736B2 (ja) 有機ポリイソシアネート組成物、該有機ポリイソシアネートの製造方法、接着剤組成物及び塗料用組成物
CA3140514A1 (en) Low density polyurethane foam systems with high split tear
KR100918292B1 (ko) 무수말레인산 부산물을 이용한 폴리에스테르 폴리올의제조방법
JPS61303A (ja) 靴底
US11738487B2 (en) Processes for making molded flexible foams and flexible foams produced thereby
DE19961973A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen mit verbesserter Aushärtung

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant