CN1501950A - 基于甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的液态的部分三聚的聚异氰酸酯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其MCO基团含量24-40重量%,它包括20-88重量%的甲苯二异氰酸酯和12-80重量%的二苯甲烷系列聚异氰酸酯。本发明还涉及制备储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯的方法,涉及这些部分三聚的聚异氰酸酯的储存稳定的、液态的氨基甲酸乙酯预聚物;以及涉及制备这些储存稳定的、液态的、氨基甲酸乙酯预聚物的方法。

Description

基于甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的 液态的部分三聚的聚异氰酸酯
发明背景
本发明涉及液态的部分三聚的聚异氰酸酯组合物。这些液态聚异氰酸酯产品中NCO基团含量为24-40重量%,它包括部分三聚物:(A)20-88重量%甲苯二异氰酸酯,和(B)12-80重量%二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%。本发明还涉及这些液态聚异氰酸酯组合物的制备方法,所述组合物包含三聚异氰酸酯基团,以及NCO基团含量24-40%。
背景技术
芳香族异氰酸酯三聚形成聚异氰酸酯,在美国专利4743627和4382125中已被公知,这两篇专利阐述了聚亚甲基聚亚苯基聚异氰酸酯(对-MDI)的部分三聚,其平均官能度>2.2,生成在25℃具有较高粘度的(即:2000-100,000mPa.s)稳定液态产品。
美国专利428730涉及已部分转化为碳二亚胺/uretonimine的单体MDI的三聚,生成稳定的液态聚三聚异氰酸酯组合物。
美国专利5124370描述了液态的、含异氰脲酸酯基团并具有NCO含量为15-30重量%的聚异氰酸酯混合物。这些混合物是通过二苯甲烷系列的聚异氰酸酯混合物中的异氰酸酯基团的部分三聚得到,所述聚异氰酸酯混合物包括:80-100重量%的二异氰酸酯二苯甲烷异构体和0-20重量%二异氰酸酯二苯甲烷系列的多环化合物。
在溶剂中甲苯二异氰酸酯的三聚,制取储存稳定液体,在美国专利4379905和德国专利19523657中都有描述。这些被揭示的产品是作为在双组分聚氨酯漆中合适的异氰酸酯组分。
美国专利4456709描述了储存稳定的液体多异氰酸酯,其NCO基含量36.5-45%。通过混合25-70份部分三聚2,4-TDI和75-30份未改性的2,4-TDI和/或2,6-TDI来制备。
加拿大专利申请2113890涉及用于脂族和芳族异氰酸酯的三聚体催化剂体系。此申请的三聚体催化剂体系包含(A)选自下列的锂化合物:(i)脂族或芳族的单羧酸或二元羧酸的锂盐,(ii)每个化合物上有1-3个羟基的含羟基化合物的锂盐,其中的羟基直接连接到芳环,和(iii)氢氧化锂;(B)含至少一个羟基的有机化合物。这些三聚体催化剂体系产生部分三聚的异氰酸酯,可另外含有显著量的氨基甲酸酯基。
根据美国专利4379905和DE 19523657揭示的内容,必须存在一种溶剂以形成液态产品。由于存在大量溶剂,这些产品的应用受到限制。这些产品明确是用于涂层应用。
美国专利4456709在第一步要求纯的2,4-甲苯二异氰酸酯。在此参考的方法,形成的最后产品具有较少的NCO含量,并由于三聚必须在方法的第一步完成,限制了齐聚物的分布。
美国专利6028158和6063891揭示了冷冻稳定的、脲基甲酸酯改性的甲苯二异氰酸酯,其NCO基团含量约15-42%。这些冷冻稳定的组合物的制备是通过使A)甲苯二异氰酸酯,和(B)含至少一个羟基的有机化合物,在催化量的(C)存在下反应,所述(C)为至少一个脲基甲酸酯-三聚物催化剂,或脲基甲酸酯-三聚物催化剂体系。这些组合物含有异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团。而且,该专利揭示这些脲基甲酸酯改性的甲苯二异氰脲酸酯与聚亚甲基聚(苯基异氰酸酯)(即,PMDI)掺合物,其中掺合物的NCO含量约16.8-41.6%;这些脲基甲酸酯改性的甲苯二异氰脲酸酯的氨基甲酸乙酯预聚物,以及它们与PMDI的掺合物,其NCO基团含量约14-40%。
美国专利4518761公开了制备混合的三聚物的方法,该方法是在三聚催化剂的存在下,至少部分三聚两个具有不同反应性(相对于三聚)的异氰酸酯组分的异氰酸酯基团,并通过该方法制备混合的三聚物。所述方法包括:(a)把活性较小的异氰酸酯组分加到容器中,(b)在三聚催化剂的存在下,三聚至少约0.1%的活性较小的异氰酸酯组分的异氰酸酯基团,(c)将活性较大的异氰酸酯组分计量加到反应容器中,任选地,(d)在达到所要求的三聚程度时通过热分解三聚物催化剂和/或加入催化终止剂/毒物,终止三聚反应。根据4518761美国专利,主要是两个具有不同反应性的异氰酸酯组分。因此,可使用具有脂族键合和/或环脂族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯,与具有芳族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯;或使用具有脂族或环脂族键合的异氰酸酯基团,与具有杂芳族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯;等。由于脂族异氰酸酯产生液态三聚物产品,这方法使芳族异氰酸酯可结合到呈液态的三聚物产品中。但是美国专利4518761没有揭示或建议:两种不同的芳族异氰酸酯组分可用于形成液态产品。
美国专利4772639涉及制备成形的聚氨酯的方法,它还揭示含三聚物基团的聚异氰酸酯混合物。这些异氰酸酯是(1)(i)异佛尔酮二异氰酸酯和(ii)含基于1,6-二异氰酸根络-己烷的脲氰脲酸酯基团的聚异氰酸酯的混合物;或(2)(i)异佛尔酮二异氰酸酯和(ii)含基于1,6-二异酸氰根络-己烷和异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯基团的聚异氰酸酯的混合物。
美国专利5798431公开了制备含异氰脲酸酯基团的聚异氰酸酯的方法,该法通过催化三聚如下混合物:a)具有脂族键合的异氰酸酯基团的低分子量异氰酸酯组分,其平均分子量128-800和平均NCO官能度1.7-2.2,和b)具有芳族键合的异氰酸酯基团的低分子量异氰酸酯组分,其平均分子量148-800和平均NCO官能度1.7-2.2,并在c)氨基甲硅烷基化合物存在下。随后除去过量的可蒸馏的异氰酸酯,从而形成以聚异氰酸酯固体的重量为其准,其单体含量小于0.7%的聚异氰酸酯。实施例是对甲苯二异氰酸酯和1,6-己二异氰酸酯。
美国专利5319058揭示了制备聚脲树脂的方法。它包括(A)混合(a)芳族聚胺组分,它包括至少两个对应于规定分子式的芳族聚胺化合物,和(b)脂族聚异氰酸酯,以形成混合物,以及(B)加热混合物,使在氨基基团和异氰酸根合基团之间起反应。组分(b)的合适的聚异氰酸酯包括:(b1)脂族二异氰酸酯,和(b2)脂族聚异氰酸酯的环状三聚物。
美国专利5102918描述了制备改性的、具有异氰脲酸酯环的有机聚异氰酸酯的方法。该方法包括把三聚催化剂,有机亚磷酸酯和表面活性剂(以及任选的二茂铁化合物),加到有机聚异氰酸酯和/或部分氨酯化的有机聚异氰酸酯,从而形成不超过20%总异氰酸酯基团的异氰脲酸酯基团。如果需要,加入终止剂。适合的有机聚异氰酸酯包括TDI和MDI。实施例18显示使用MDI和TDI。
美国专利4255659揭示:不同反应性的异氰酸酯适用于本文所述的方法(见第2列,第16-23行)。它们包括TDI和IPDI的混合物,并类似于上面讨论的4518761美国专利。
美国专利4284730描述了含碳二亚胺和/或uretonimine-异氰脲酸酯的聚异氰酸酯。它们的制备可通过(a)聚异氰酸酯和聚异氰酸酯-uretonimine的混合物,用三聚物催化剂,进行部分三聚达到所要求的无异氰酸酯的水平,(b)顺序的部分碳二亚胺化到uretonimine,接着聚异氰酸酯的部分三聚,(c)顺序的聚异氰酸酯的三聚,接着部分的碳二亚胺化,(d)用碳二亚胺和异氰脲酸酯催化剂的混合催化剂体系同时转化,(e)掺合液态聚异氰酸酯与聚异氰酸酯-uretonimine混合物和聚异氰酸酯-异氰脲酸酯混合物(见第2列,第37-50行)。
美国专利4326043,4359541和4359550分别揭示可分散的聚异氰脲酸酯聚合物。合适的异氰酸酯被广泛地公开,其包括TDI,MEI和PMDI的混合物。该参考文献还揭示了:异氰酸酯可在溶剂中转化为固体三聚物,然后分散在多元醇中。4326043美国专利的实施例48-84中揭示了含催化剂,表面活性剂等被分散的三聚物固体,与TDI/MDI(80∶20)的异氰酸酯掺合物反应,从而形成泡沫体。
4552902专利描述了三聚的异氰酸酯预聚物在单体的聚异氰酸酯中的稳定溶液。首先制备异氰酸酯-封端的预聚物,然后用MDI或PMDI,通过三聚NCO-封端的预聚物,形成共三聚物(cotrimer)。所述共三聚物与过量的低当量重量polyahl反应,从而形成另一个异氰酸酯封端的预聚物。TDI适合形成第一个NCO-封端的预聚物。实施例全都使用TDI及MDI,和各种多元醇形成预聚物。在第5列,第50-55行中明确表示:对于产品是液体,则二元醇必须存在。而且,第一步制备预聚物,接着加入第二个异氰酸酯,然后,三聚混合物,从而导致脲基甲酸酯生成。
GB 1337659描述了包括至少一个聚异氰酸酯溶液的聚异氰酸酯溶液,所述聚异氰酸酯含至少一个溶解在无异氰脲酸酯基团的单体聚异氰酸酯中的异氰脲酸环。它们不是混合的三聚物,而是与TDI预聚物混合的TDI三聚物。只有实施例5描述了从MDI和TDI,用1,2-丙二醇,制备混合的三聚物产品。然而,该产品含少于3重量%的三聚物,并且不能证明它是稳定的液态产品。这些实施例中最后所制得的异氰酸酯产品中没有一个是纯混合的三聚物。而且,这些产品的每一个,含一些氨基甲酸乙酯和/或脲基甲酸酯基团,并且含较少量的三聚物基团。脲基甲酸酯改性倾向于形成液态产品。所以,这些产品预期是液体。
TDI的部分三聚,总是导致产品在25℃储存中形成固体。含大于80重量%的4,4’-MDI的MDI的部分三聚,也总是在25℃形成固体。本发明通过TDI和MDI的特定混合物的部分三聚,使制备的部分三聚产品,在25℃是无固体的液体。本发明制备的产品具有高重量%(即,20-65%)的三聚物,而且不需要包括其他改性处理,比如,氨基甲酸乙酯,脲基甲酸酯,或碳二亚胺,以防止在25℃形成固体。
发明内容
本发明涉及储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯组合物。这些储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO基团含量24-40重量%,优选26-38重量%,最优选28-36重量%。本发明的液态聚异氰酸酯包括如下部分三聚产品:
(A)20-88重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
(1)60-100重量%的2,4-异构体,和
(2)0-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%总和为(A)的100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,其包括:
(1)0-50重量%的高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
(2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
(4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%。
本发明还涉及制备这些储存稳定的液态聚异氰酸酯组合物的方法,该组合物的NCO含量24-40%,优选26-38%,最优选28-36%,并且含有异氰脲酸酯基团。该方法包括下列步骤:
(I)部分三聚:
(A)20-88重量%甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
(1)60-100重量%的2,4-异构体,和
(2)1-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
(1)0-50重量%的高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,(2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
(4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%;在
(C)至少一种三聚催化剂的存在下,接着加入:
(D)酸性终止剂。
本发明还涉及储存稳定的、含上述混合的三聚物的液态预聚物。更具体地说,这些储存稳定的液态预聚物含甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷系列的聚异氰酸酯的混合的三聚物,其NCO基团含量约10-38%。这些预聚物包括如下反应产物:
(I)液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO含量24-40重量%,优选26-38重量%,最优选28-36重量%,它包括如下部分三聚产物:
(A)20-88重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
(1)60-100重量%的2,4-异构体,和
(2)0-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
(1)0-50重量%的高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
(2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
(4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%;以及
(II)约含1.5-4个羟基基团的有机组分,优选含1.8-3个羟基基团的,其分子量约76-6000,优选约76-4800。
本发明还涉及制备这些储存稳定的液态预聚物的方法,所述预聚物含甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷系列的聚异氰酸酯的混合的三聚物,其NCO基团含量约10-38%。该方法包括:
(1)反应:
(I)液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO含量24-40重量%,优选26-38重量%,最优选28-36重量%,它包括如下部分三聚产物:
(A)20-88重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
   (1)60-100重量%的2,4-异构体,和
   (2)0-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
(1)0-50重量%的高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
(2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
(4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%;以及
(II)约含1.5-4个羟基基团的有机组分,优选含1.8-3个羟基基团,其分子量约76-6000,优选约76-4800。
发明的具体说明
根据本发明,术语“液态的”意指:部分三聚的产品在25℃储存3个月,不析出固体;术语“储存稳定的”意指:部分三聚的产品在25℃储存3个月,其NCO基团含量的绝对变化最多1%,粘度的变化最多10%。
本发明的液态的部分三聚聚异氰酸酯包括:
(A)20-88重量%,优选25-80重量%,最优选35-70重量%的甲苯二异氰酸酯;和
(B)12-80重量%,优选20-75重量%,最优选30-65重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
其中(A)和(B)的重量%的总和为聚异氰酸酯组合物的100重量%。
这些储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO基团含量24-40重量%,优选26-38重量%,最优选28-36重量%。这些储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯的三聚物含量优选至少10%,更优选至少20%,最优选至少25重量%。
本发明使用的甲苯二异氰酸酯(A)的异构体分布如下:(1)60-100重量%,优选65-90重量%,最优选65-80重量%的2,4-异构体,和(2)0-40重量%,优选10-35%,最优选20-35%的2,6-异构体;其中(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的100重量%。
本发明用作(B)的合适的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯包括:
(1)0-50%,优选0-40%,最优选0-30重量%的较高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
(2)40-100%,优选45-100%,最优选59-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(3)0-20%,优选1-15%,最优选2-10重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
(4)0-6%,优选0-3%,最优选0-1重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯;
其中,(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%。
本发明合适的三聚催化剂包括:取代的胍,例如:四甲基胍;曼里期碱,例如:2,4,6-双(二甲基氨基乙基)苯酚,以及羧酸的碱金属盐。在三聚反应中已知有效的其他催化剂,也可在本发明中使用。优选的催化剂是亚甲基-双(3,3’,5,5’-四-二甲基氨基甲基-2,2’-苯酚)。
本发明合适的酸性终止剂包括:苯酰氯,无水盐酸,硫酸,双(2-7基己基)磷酸氢盐,路易斯酸等。优选的终止剂包括苯酰氯和双(2-乙基己基)磷酸氢盐。
含异氰酸酯反应性羟基基团的合适有机组分包括:约含1.5-4个羟基基团,优选约含1.8-3个羟基基团,分子量约76-6000,优选76-4800的化合物。在形成预聚物中用作有机组分的合适化合物的一些例子是聚醚多元醇,聚酯多元醇,以及二醇。
适合本发明的聚醚多元醇包括:羟基官能度约1.5-4,优选1.8-3,分子量约300-6000,优选约800-2000的化合物,得到氨基甲酸乙酯预聚物的NCO含量约10-38%,优选约20-35%。本发明中用作含异氰酸酯反应性基团的有机组分的合适聚酯多元醇包括:羟基官能度约1.8-2,优选约2,分子量约200-3000,优选约500-2000的化合物,得到氨基甲酸乙酯预聚物的NCO基团含量约10-38%,优选约20-35%。
在氨基甲酸乙酯预聚物的形成中用作含异氰酸酯反应性基团的有机组分的合适二醇包括如下化合物:例如1,3-丁二醇,丙二醇,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇,2-甲基-1,3-丙二醇,双丙二醇,三丙二醇,二乙二醇和三乙二醇。优选的二醇包括1,3-丁二醇,丙二醇,双丙二醇和三丙二醇。
本发明的方法包括:在25-50℃时,混合甲苯二异氰酸酯和规定的二苯甲烷系列聚异氰酸酯,将约0.01-0.1重量%的(以异氰酸酯混合物的全部重量为基准)三聚催化剂加入到该混合物中,接着在温度约50-200℃,优选约80-120℃时,时间约10-500分钟,优选20-240分钟中,加热混合物。在达到反应混合物要求的NCO基团含量后,加入催化终止剂,其量为约2当量催化终止剂/摩尔催化剂,以中和残留在反应混合物中的催化剂。
从液态的、部分三聚的聚异氰酸酯(其NCO含量约24-40重量%),制备液态氨基甲酸乙酯预聚物(其NCO含量约10-38重量%)的方法包括:在温度40-120℃,优选50-80℃时,反应部分三聚的聚异氰酸酯与异氰酸酯反应性组分(它含约1.5-4个羟基基团,其分子量约76-6000,最优选约76-4800),时间为0.5-4小时,优选1-3小时。
下面的实施例进一步详细说明本发明组合物的制备和使用。对于前述公开的本发明,本发明的精神或范围不受这些实施例的限制,本技术领域的熟练人员很容易理解:下列制备步骤的各种已知的不同条件和过程,可用于制备这些组合物。除非另行说明,所有温度是摄氏度,所有份和百分率分别是重量份和重量百分率。
实施例
在实施例中使用下列原材料:
TDI:其NCO含量约48.27%的异构体混合物,它包括80重量%的2,4-甲苯二异氰酸酯和20重量%的2,6-甲苯二异氰酸酯。
MDI-1:其NCO含量约33.6%的异构体混合物,它包括约98.4重量%的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和约1.6重量%的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
MDI-1:其NCO含量约31.5%的聚异氰酸酯,它包括约44重量%的二苯基甲烷二异氰酸酯和约56重量%的二苯基甲烷二异氰酸酯的较高同系物。44重量%的二苯基甲烷二异氰酸酯,是由约41重量%MDI的4,4’-异构体和约3重量%MDI的2,4’-异构体组成。
催化剂A:亚甲基-双(3,3’,5,5’-四-二甲基氨基甲基-2,2’-苯酚)。
实施例1
装有搅拌器、温度计和氮气垫的500毫升三颈烧瓶中,加入101.4重量份的MDI-1和188.3重量份的TDI。在32℃,把0.06重量份的催化剂A加入到这混合物中。然后,混合物加热到90℃,并在此温度保持80分钟。接着,加入0.12重量份的苯酰氯,然后冷却到22℃。所制得的透明、无色液体的NCO基团含量33.2%,它在25℃的粘度为5560mPa.s。在22℃储存22个星期后,该产品仍是透明的液体。
实施例2-17
在90℃,使用下面表1中列出的反应混合物,重复实施例1的步骤。用在每个实施例中的苯酰氯量,是用在每个实施例中的催化剂A量的两倍。列在表1中的所有产品是透明的液体,并在22℃储存22个星期是稳定的。部分三聚的异氰酸酯混合物的反应时间、百分数(%)NCO和粘度也列在表1。
                                          表1
  实施例        反应混合物,pbw   反应时间,分钟    %NCO,最终值  在25℃粘度,mPa.s
    1     101.4188.30.06     MDI-1TDI催化剂A     80     33.2     5560
    2     70300.030     TDIMDI-1催化剂A     60     31.8     32100
    3     60400.013     TDTMDI-1催化剂A     90     32.3     1000
    4     55450.010     TDIMDI-1催化剂A     80     30.8     952
    5     50500.030     TDIMDI-1催化剂A     50     33.6     286
    6     45550.010     TDIMDI-1催化剂A     80     32.0     462
    7     40600.030     TDIMDI-1催化剂A     70     33.3     92
    8     60400.020     TDIMDI-1催化剂A     180     36.1     52
    9     34660.040     TDIMDI-1140催化剂A     45     24.3     126600
    10     28.571.50.400     TDIMDI-2催化剂A     140     28.4     36900
    11     35.728.635.70.180     TDIMDI-1MDI-2催化剂A     160     30.2     710
    12     702190.32   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     165     34.0     5400
    13     80.02.117.90.23   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     130     39.7     15
    14     355690.07   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     160     32.5     199
    15     355690.10   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     200     28.7     68800
    16     25.057.117.90.13   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     95     31.8     200
    17     25.057.117.90.17   TDIMDI-1MDI-2催化剂A     140     32.2     215
下列原材料用在实施例中以阐明上述部分三聚产品的稳定的、液态预聚物,及其制备方法。
TPG:三丙二醇
PG:1,2-丙二醇
XB:1,3-丁二醇
Polyol A:丙二醇/环氧丙烷加成物,分子量约425,OH数约265。
Polyol B:丙二醇/环氧丙烷加成物,分子量约1000,OH数约112。
实施例18
装有搅拌器、温度计和氮气垫的500毫升三颈烧瓶中,加入200重量份的实施例17中的混合的三聚物。在40℃,把21份的TPG加入到搅拌的异氰酸酯中。形成的混合物在65℃保持2小时,然后冷却到25℃。所制得透明液体的NCO基团含量24.9%,在25℃的粘度为19000mPa.s。
实施例19-29
使用下面表2中列出的反应混合物,重复实施例18的步骤。列在表2中的所有产品是透明的液体,并在22℃储存4个星期是稳定的,然后终止试验。
                            表2
  实施例 反应混合物 反应混合物的PBW   最终产品的%NCO   在25℃粘度,mPa.s
    19 实施例17的异氰酸酯;Polyol A   200;32     25.0%     4960
    20 实施例17的异氰酸酯;Polyol b   200;44     25.1%     1390
    21 实施例14的异氰酸酯;TPG   200;21     25.0%     12560
    22 实施例14的异氰酸酯;Polyol A   200;32     24.9%     3860
    23 实施例14的异氰酸酯;Polyol B   200;44     24.9%     1260
    24 实施例7的异氰酸酯;PG   200;3.1     29.0%     1240
    25 实施例7的异氰酸酯;XB   100;4.4     27.9%     2270
    26 实施例7的异氰酸酯;Polyol B   100;20     26.4%     1090
    27 实施例8的异氰酸酯;PG   100;4.35     29.9%     1850
    28 实施例8的异氰酸酯;XB   100;4.95     29.8%     1510
    29 实施例8的异氰酸酯;Polyol B   100;19     29.0%     650
虽然,为了说明,前面已对本发明进行了详细的描述,可理解为:这详细的描述只是为了说明目的,除了受权利要求限制外,本领域熟练的技术人员可在不偏离本发明精神和范围下进行各种变化。

Claims (22)

1.储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO基团含量为24-40重量%,包含下列组分的部分三聚产物:
(A)20-88重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
   (1)60-100重量%的2,4-异构体,和
   (2)0-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的
      100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
   (1)0-50重量%的高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
   (2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
   (3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
   (4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
   (B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%。
2.如权利要求1中所述的储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其特征在于:三聚物含量至少10%。
3.如权利要求1中所述的储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其特征在于:三聚物含量至少20%。
4.如权利要求1中所述的储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其特征在于:三聚物含量至少25%。
5.储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯,其NCO基团含量为26-38重量%,包含下列组分的部分三聚产物:
(A)25-80重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
   (1)65-90重量%的2,4-异构体,和
   (2)10-35重量%的2,6-异构体,其中(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的100重量%;和
(B)20-75重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
   (1)0-40重量%的较高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
   (2)45-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
   (3)1-15重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
   (4)0-3重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
其中(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;
其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%。
6.制备储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯组合物的方法,所述组合物包含异氰脲酸酯,其NCO基团含量约24-40重量%,它包括:
(1)部分三聚:
(A)20-88重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
   (1)60-100重量%的2,4-异构体,和
   (2)0-40重量%的2,6-异构体,(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和为(A)的
      100重量%;和
(B)12-80重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
   (1)0-50重量%的较高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
   (2)40-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
   (3)0-20重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
   (4)0-6重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
   (B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;
      其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%;
在:
(C)至少一个三聚催化剂的存在下,接着加入:
(D)酸性终止剂。
7.如权利要求6中所述的方法,其特征在于:储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯组合物的三聚物含量至少10%。
8.如权利要求7中所述的方法,其特征在于:三聚物含量至少20%。
9.如权利要求7中所述的方法,其特征在于:三聚物含量至少25%。
10.如权利要求6中所述的方法,其特征在于:储存稳定的、液态的、部分三聚的聚异氰酸酯组合物中:NCO基团含量约26-38重量%,它包括:
(A)25-80重量%的甲苯二异氰酸酯,其异构体分布如下:
   (1)65-90重量%的2,4-异构体,和
   (2)10-35重量%的2,6-异构体,其中(A)(1)和(A)(2)的重量%的总和
      为(A)的100重量%;和
(B)20-75重量%的二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,它包括:
    (1)0-40重量%的较高官能度二苯甲烷系列的聚异氰酸酯,
    (2)45-100重量%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,
    (3)1-15重量%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯,和
    (4)0-3重量%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯,
其中(B)(1),(B)(2),(B)(3)和(B)(4)的重量%的总和为(B)的100重量%;
其中(A)和(B)的重量%的总和为100重量%。
11.含甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷系列聚异氰酸酯混合三聚物的储存稳定、液态预聚物,其NCO基团含量约10-38%,它包括如下反应产物:
(I)权利要求1的液态、部分三聚的聚异氰酸酯,和
(II)约含1.5-4个可与NCO基团反应的羟基的有机组分,其分子量约76-6000。
12.如权利要求11中所述的储存稳定、液态预聚物,其特征在于:(II)所述的有机组分约含1.8-3个羟基基团,其分子量约76-4800。
13.如权利要求11中所述的储存稳定、液态预聚物,其特征在于:(II)所述的有机组分包括聚醚多元醇,其当量重量至少约900,以及按100重量%的烯化氧为基准,含至少约10重量%的环氧乙烷。
14.如权利要求11中所述的储存稳定、液态预聚物,其特征在于:其NCO基团含量约20-35%。
15.如权利要求11中所述的储存稳定、液态预聚物,其特征在于:(I)所述的液态、部分三聚的聚异氰酸酯含至少约10重量%的三聚物。
16.如权利要求11中所述的储存稳定、液态预聚物,其特征在于:(I)所述的液态、部分三聚的聚异氰酸酯中NCO基团含量26-38%。
17.制备储存稳定的、液态预聚物的方法,所述预聚物的NCO基团含量约10-38%,它含甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷系列聚异氰酸酯的混合三聚物,其包括:
(1)使下列组分(I)和(II)反应:
(I)权利要求5的方法制备的液态、部分三聚的聚异氰酸酯,
(II)约含1.5-4个可与NCO基团反应的羟基的有机组分,其分子量约76-6000。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于:(II)所述的有机组分约含1.8-3个羟基基团,其分子量约76-4800。
19.如权利要求17所述的方法,其特征在于:(II)所述的有机组分包括聚醚多元醇,其当量重量至少约900,以及按100重量%的烯化氧为基准含至少约10重量%的环氧乙烷。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于:其NCO基团的含量约20-35%。
21.如权利要求17所述的方法,其特征在于:(I)所述的液态、部分三聚的聚异氰酸酯含有至少约10重量%的三聚物。
22.如权利要求17所述的方法,其特征在于:(I)所述的液态、部分三聚的聚异氰酸酯中NCO基团含量为26-38重量%。
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