DD236742A1 - PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II) - Google Patents

PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II) Download PDF

Info

Publication number
DD236742A1
DD236742A1 DD26186384A DD26186384A DD236742A1 DD 236742 A1 DD236742 A1 DD 236742A1 DD 26186384 A DD26186384 A DD 26186384A DD 26186384 A DD26186384 A DD 26186384A DD 236742 A1 DD236742 A1 DD 236742A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
catalysts
isocyanates
polymerization
compounds
isocyanurate
Prior art date
Application number
DD26186384A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Noack
Herbert Kroschwitz
Joachim Stoll
Klaus Schwetlick
Original Assignee
Rainer Noack
Herbert Kroschwitz
Joachim Stoll
Klaus Schwetlick
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 Rainer Noack, Herbert Kroschwitz, Joachim Stoll, Klaus Schwetlick filed Critical Rainer Noack
Priority to DD26186384A priority Critical patent/DD236742A1/en
Publication of DD236742A1 publication Critical patent/DD236742A1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt Katalysatoren zur Polymerisation von organischen Isocyanaten zu isocyanuratgruppenhaltigen Verbindungen. Die neuen Katalysatoren sind Stoffe, die in einem Molekuel tertiaere Aminogruppen und mindestens eine Dialkylaminomethylamidgruppe R2N-CH2-N-CO-R2N-CH2- enthalten. Diese Katalysatoren besitzen eine hohe Aktivitaet bei der Polymerisation von Isocyanaten zu Isocyanuratpolyisocyanaten, bei der Herstellung von Polyisocyanuratschaum und bei der Einfuehrung von Isocyanuratgruppen in andere Polyurethankunststoffe.The invention describes catalysts for the polymerization of organic isocyanates to isocyanurate group-containing compounds. The new catalysts are substances which contain in one molecule tertiary amino groups and at least one Dialkylaminomethylamidgruppe R2N-CH2-N-CO-R2N-CH2-. These catalysts have a high activity in the polymerization of isocyanates to Isocyanuratpolyisocyanaten, in the production of Polyisocyanuratschaum and in the introduction of isocyanurate groups in other polyurethane plastics.

Description

-2- 618-2- 618

Ziel der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung wares, neuartige und leicht zugängliche Katalysatoren für die Polymerisation von Isocyanaten zu finden, die die Herstellung von Isocyanurat- und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen aufweisenden Polymerisationsprodukten ermöglichen.Object of the present invention wares to find novel and readily available catalysts for the polymerization of isocyanates, which allow the preparation of isocyanurate and optionally Carbodiimidgruppen having polymerization.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung und Verwendung von neuartigen Katalysatoren für die Polymerisation von organischen Isocyanaten.The present invention is the preparation and use of novel catalysts for the polymerization of organic isocyanates.

Die neuartigen Katalysatoren sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Molekül über mindestens eine tertiäre Aminogruppe sowie über eine Dialkylaminomethylamidgruppe verfügen. Diese Kombination führt zu außerordentlich aktiven Katalysatoren der Isocyanuratbildung. Der intramolekulare Effekt ist überraschend und war auf Grund der Kenntnisse über die katalytische Polymerisation von Isocyanaten nicht erwartet worden. Gegenüber vergleichbaren nichtsalzartigen Katalysatoren des Standes der Technik, wiez. B. Aminoalkohol, Phenolmannichbasen, subst. Hexahydrotriazinen sowie dem ungekoppelten System tert. Amin/Amid-Mannichbase liegt die katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Stoffe insbesondere bei der Polymerisation von aromatischen Isocyanaten wesentlich höher. Darüber hinaus lassen sich auch andere Isocyanate tri- oder polymerisieren. Bei erhöhter Temperatur wird gleichzeitig in gewissem Ausmaß die Bildung von Carbodiimidgruppen und deren Reaktionsprodukte bewirkt.The novel catalysts are characterized in that they have in one molecule at least one tertiary amino group and a Dialkylaminomethylamidgruppe. This combination leads to extraordinarily active catalysts of isocyanurate formation. The intramolecular effect is surprising and was unexpected due to knowledge of the catalytic polymerization of isocyanates. Compared to comparable non-salt catalysts of the prior art, as. As aminoalcohol, Phenolmannichbasen, subst. Hexahydrotriazinen and the uncoupled system tert. Amine / amide Mannich base, the catalytic activity of the substances according to the invention is significantly higher, in particular in the polymerization of aromatic isocyanates. In addition, other isocyanates can tri- or polymerize. At elevated temperature, the formation of carbodiimide groups and their reaction products is simultaneously effected to some extent.

Beispiele für die erfindungsgemäßen Katalysatoren entsprechen bevorzugt den allgemeinen Formeln l-lll und stellen beispielsweise Reaktionsprodukte von Aminen, Aldehyden und Amiden, Urethanen, Harnstoffen, Lactamen, Imiden oder entsprechender Heterocyclen dar.Examples of the catalysts according to the invention preferably correspond to the general formulas I-III and represent, for example, reaction products of amines, aldehydes and amides, urethanes, ureas, lactams, imides or corresponding heterocycles.

Rf-fAj-NR'-CHR'-NR^CO-R4 IRf-fAj-NR'-CHR'-NR ^ CO-R 4 I

RiN-(A)-N (CO-R4I-CH R1-N Ri · IlRiN- (A) -N (CO-R 4 I-CH R 1 -N Ri * II

R|-(A)-CO-NR3-CHR1-NR| IIIR | - (A) -CO-NR 3 -CHR 1 -NR | III

Der die tertiäre Aminogruppe tragende Rest kann sich dabei im Aminoalkylteil (I), im Amidteil (II), im Carbonsäureteil (III) oder gleichzeitig in verschiedenen Teilen befinden. Die Position der tertiären Aminogruppe und deren Struktur beeinflußt die katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Stoffe erheblich, so daß unterschiedliche Wirksamkeiten einstellbar sind.The radical carrying the tertiary amino group can be in the aminoalkyl part (I), in the amide part (II), in the carboxylic acid part (III) or simultaneously in different parts. The position of the tertiary amino group and its structure significantly influences the catalytic activity of the substances according to the invention, so that different efficiencies can be set.

Für die angegebenen Reste sind beispielhaft folgende Gruppen anzusetzen:The following groups are to be used by way of example for the radicals indicated:

A =-(CHRl)n-,-(CHR1)n-X-(CHR1)-,A = - (CHR 1 ) n -, - (CHR 1 ) n -X- (CHR 1 ) -,

R1 = H, Alkyl, Aryl, Dialkylaminoalkyl,R 1 = H, alkyl, aryl, dialkylaminoalkyl,

R2 = Alkyl, Cycloalkyl, AralkylR 2 = alkyl, cycloalkyl, aralkyl

R2, R2 = verbundene Reste, wie-(CH2Jn,-, CH2CH2XCH2CH2 R 2 , R 2 = linked radicals such as - (CH 2 J n , -, CH 2 CH 2 XCH 2 CH 2

R3 = R1, CO-R4 R 3 = R 1 , CO-R 4

R4 = H, Alkyl, Aryl, AlkoxyR 4 = H, alkyl, aryl, alkoxy

R3, R4 = verbundene Reste, wie-(CH2)m-, (CH2)m-X-R 3 , R 4 = linked radicals, such as - (CH 2 ) m -, (CH 2 ) m -X-

X =0,5, NR'X = 0.5, NR '

η = 2-20,η = 2-20,

m = 2-5.m = 2-5.

Die Carbonsäuregruppe kann durch die entsprechenden Strukturen von schwefel- oder phosphorhaltigen Säuren ersetzt sein.The carboxylic acid group may be replaced by the corresponding structures of sulfur or phosphorus containing acids.

Gleichfalls ist es möglich, daß erfindungsgemäße Katalysatoren von entsprechenden Heterocyclen abgeleitet sind, wie z. B. von Barbitursäure, Hydrantoin, Cyanursäure oder Melaminderivaten. Gegebenenfalls können die genannten Gruppen noch indifferente Substituenten tragen oder auch weitere katalytisch oder co katalytisch wirkende Substituenten besitzen, wie z. B. tert.Likewise, it is possible that inventive catalysts are derived from corresponding heterocycles, such as. B. of barbituric acid, hydrantoin, cyanuric acid or melamine derivatives. Optionally, the said groups may still carry indifferent substituents or also have further catalytically or co-catalytically active substituents, such as. B. tert.

Aminogruppen, Urethangruppen, Alkoholgruppen, Phenolgruppen und andere.Amino groups, urethane groups, alcohol groups, phenolic groups and others.

Besonders bevorzugt sind Verbindungen, die sich vom Formaldehyd ableiten.Particularly preferred are compounds derived from formaldehyde.

Nachstehend sollen einige Verbindungen beispielhaft genannt werden:Below are some compounds to be exemplified:

N-iDimethylaminomethyO-O-ldimethylaminoethyO-carbamat,N-iDimethylaminomethyO-O-ldimethylaminoethyO carbamate,

N-Bis(Dimethylaminopropyl)aminomethyl-N-methylformamid,N-bis (dimethylaminopropyl) aminomethyl-N-methylformamide,

N-Dimethylaminomethy-N-dimethylaminopropyl-formamid,N-Dimethylaminomethy-N-dimethylaminopropyl-formamide,

N-(Dimethylaminomethyl)-dimethylaminoethoxypropionamid,N- (dimethylaminomethyl) -dimethylaminoethoxypropionamid,

N-fDimethylaminomethyO-e-dimethylaminocapronamid,N-fDimethylaminomethyO-e-dimethylaminocapronamid,

N-fDimethylaminopropylJn-ldimethylaminomethyll-O-fdimethylamino-methoxyethylJ-carbamat.N-fDimethylaminopropylJn-ldimethylaminomethyll-O-fdimethylamino-methoxyethylJ carbamate.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind nach literaturbekannten Verfahren zur Herstellung von Aminomethylamiden leicht zugänglich. Spezielle Angaben hierzu findet man beispielsweise in:The catalysts of the invention are readily available by literature methods for the preparation of aminomethylamides. Special information can be found for example in:

Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie, Bd. 11/2 und 14/2Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie, Vol. 11/2 and 14/2

H. HeI I mann, G.Opitz, Diea-Aminoalkylierung, Wein heim 1960H. Helmann, G.Opitz, Diea-Aminoalkylation, Weinheim 1960

E.Müller, H.Thomas, Angew. Makromol. Chem. 1973,34,111E. Müller, H. Thomas, Angew. Makromol. Chem. 1973, 34, 1111

M.Tramontini, Synthesis 1973,703M.Tramontini, Synthesis 1973, 373

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind vorwiegend flüssige Substanzen, deren niedermolekulare Vertreter durch Hochvakuumdestillation gereinigt und durch Elementaranalyse, Brechungsindex, spektroskopische Methoden oder Bestimmung des Aminäquivalentes charakterisiert werden können. Die Verbindungen sind bis zu einem gewissen Grad thermisch stabil und lagerfähig. Der größte Teil der erfindungsgemäßen Verbindungen war bislang unbekannt und wurde erstmalig hergestellt.The catalysts of the invention are predominantly liquid substances whose low molecular weight representatives can be purified by high vacuum distillation and characterized by elemental analysis, refractive index, spectroscopic methods or determination of the amine equivalent. The compounds are to some extent thermally stable and storable. The largest part of the compounds according to the invention was previously unknown and was first produced.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren gelingt es in einfacher Weise Diisocyanate zu technisch interessanten Isocyanuratpolyisocyanaten umzusetzen.By using the catalysts according to the invention, diisocyanates can be converted in a simple manner into industrially interesting isocyanurate polyisocyanates.

-3- 618 63-3- 618 63

Die gezielte Cyclotrimerisierung von Diisocyanaten zu Isocyanuratpolyisocyanaten erfolgt entsprechend anderer katalytischer Verfahren des Standes der Technik lösungsmittelfrei oder in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln bei Temperaturen zwischen Ound 120°C, vorzugsweise bei 20—80°C, und Reaktionszeiten zwischen 0,1 und 20 h. Die notwendige Katalysatorkonzentration ist von Fall zu Fall verschieden und liegt etwa zwischen 0,01 und 2,0%. Nach Erreichen des bevorzugten Umsatzes kann die Reaktion durch Zugabe von sauren Stoffen, wie Benzoylchlorid, Toluolsulfochlorid, Phosphorsäure, HCI, etc., beendet werden. Die so hergestellten Produkte können nach der gegebenenfalls erfolgten Entfernung der Restmengen an freien Diisocyanaten als physiologisch unbedenkliche Härterkomponenten für Polyurethanlacke und -klebstoffe verwendet werden. Durch Umsetzung mit geeigneten wenig verzweigten Polyolen sind Einkomponentenlacke für den Holz- und Bautenschutz erhältlich. Nach der Blockierung der freien NCO-Gruppen mit Phenolen, Lactamen, Oximen und ähnlichen Mitteln sind wertvolle Isocyanatabspalter für Draht- und Gewebelacke und weitere spezielle Anwendungsgebiete zugänglich. Lösungsmittelfreie Lösungen von Isocyanuratpolyisocyanaten in überschüssigen Diisocyanaten eignen sich zum Einbringen von thermisch stabilen Isocyanuratgruppen in beliebige Polyurethankunststoffe insbesondere in Polyurethanschäume. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von gegebenenfalls schwerentflammbaren, urethangruppenhaltigen Polyisocyanuratschaumstoffen durch Umsetzung von organischen Isocyanaten und Polyhydroxyverbindungen in Gegenwart von Katalysatoren, Treibmitteln, Hilfsstoffen und Zusatzstoffen, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß als Katalysatoren die erfindungsgemäßen Stoffe verwendet werden. Die so hergestellten Schaumstoffe weisen gleichzeitig einen erhöhten Gehalt an Carbodiimidgruppen und deren Reaktionsprodukten auf. Üblicherweise kommen dabei 0,4—5,0% Katalysator zum Einsatz, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Polymerisationskatalysatoren. Die verwendeten Polyisocyanate, Polyhydroxylverbindungen, Treibmittel, Schaumstabilisatoren, Flammschutzmittel entsprechen den in der Polyurethanchemie üblichen Stoffen. Die Herstellung kann nach den bekannten Methoden des Standes der Technik erfolgen.The targeted cyclotrimerization of diisocyanates to isocyanurate polyisocyanates is carried out according to other catalytic processes of the prior art solvent-free or in the presence of inert solvents at temperatures between Ound 120 ° C, preferably at 20-80 ° C, and reaction times between 0.1 and 20 h. The necessary catalyst concentration varies from case to case and is between about 0.01 and 2.0%. After reaching the preferred conversion, the reaction by addition of acidic substances such as benzoyl chloride, toluenesulfonyl chloride, phosphoric acid, HCl, etc., be terminated. The products thus prepared can be used as physiologically acceptable hardener components for polyurethane coatings and adhesives after the removal of the residual amounts of free diisocyanates, if appropriate. By reaction with suitable little branched polyols Einkomponentenlacke for wood and building protection are available. After blocking the free NCO groups with phenols, lactams, oximes and similar agents, valuable isocyanate releasers are available for wire and fabric coatings and other special fields of application. Solvent-free solutions of isocyanurate polyisocyanates in excess diisocyanates are suitable for introducing thermally stable isocyanurate groups into any polyurethane plastics, in particular in polyurethane foams. Another field of application of the invention is the preparation of optionally flame-retardant urethane-containing polyisocyanurate foams by reacting organic isocyanates and polyhydroxy compounds in the presence of catalysts, blowing agents, auxiliaries and additives, characterized in that the substances according to the invention are used as catalysts. The foams produced in this way simultaneously have an increased content of carbodiimide groups and their reaction products. Usually, 0.4-5.0% of catalyst are used, optionally in combination with other polymerization catalysts. The polyisocyanates, polyhydroxyl compounds, blowing agents, foam stabilizers, flame retardants used correspond to the substances customary in polyurethane chemistry. The preparation can be carried out according to the known methods of the prior art.

Ausführungsbeispieleembodiments Herstellung von erfindungsgemäßen KatalysatorenPreparation of catalysts according to the invention

A) 169 gO-Dimethylaminoethyl-carbamat werden in 200 ml Benzol gelöst und mit 48 g Paraformaldehydund 265g32%iger Dimethylaminlösung behandelt. Durch azeotrope Destillation wird das enthaltene Wasser entfernt und man erhält nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels 206 g (86 % Ausbeute) einer farblosen öligen Flüssigkeit. Bei der Reinigung durch Vakuumdestillation fällt ein farbloses Produkt mit folgenden Daten an:A) 169 g of O-dimethylaminoethyl carbamate are dissolved in 200 ml of benzene and treated with 48 g of paraformaldehyde and 265 g of 32% dimethylamine solution. By azeotropic distillation, the water contained is removed and is obtained after distilling off the solvent 206 g (86% yield) of a colorless oily liquid. The purification by vacuum distillation produces a colorless product with the following data:

Kp10:139-142 0C ng0:1,4586 Ausbeute: 135 g (56%)Bp 10 : 139-142 0 C ng 0 : 1.4586 Yield: 135 g (56%)

Elementaranalyse: gef. ber./%Elemental analysis: gef. ber./%

C 52,38 52,45C 52.38 52.45

H 7,28 7,15H 7,28 7,15

N 12,83 22,94N 12,83 22,94

Struktur: Me2NCH2NHCOOCH2CH2NMe2 (28/4)Structure: Me 2 NCH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 (28/4)

In analoger Weise werden die nachstehenden Verbindungen hergestellt und als undestillierte Produkte charakterisiert (ng0):In an analogous manner, the following compounds are prepared and characterized as undistilled products (ng 0 ):

B) Me2NCH2CH2CO-NH-CH2NMe2 (28/1),—B) Me 2 NCH 2 CH 2 CO-NH-CH 2 NMe 2 (28/1),

C) Me2NCH2CH2CH2N(CH2NHCOOCH2CH3) (28/6), 1,4635C) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NHCOOCH 2 CH 3 ) (28/6), 1.4635

D) Bu(CH2NHCOOCH2CH2NMe2)2 (28/8), 1,4689D) Bu (CH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 ) 2 (28/8), 1.4689

E) O^ ^2TCH2HHCOOGH2CH2IMe2 (28/n),i,4730 E) O ^ ^ 2TCH 2 HHCOOGH 2 CH 2 IMe 2 (28 / n), i, 4730

F) N(CH2NHCOOCH2CH2NMe2)S (28/13), 1,4664F) N (CH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 ) S (28/13), 1.4664

G) Me(CH2NHCOOCH2CH2NMe2J2 (28/15), 1,4695 H) Me2NCH2CH2CH2N(CHO)-CH2NMe2 (28/19), 1,4678 I) (Me2NCH2CH2CH2)2N-CH2N(CH3)-CHO (28/24), 1,4753 K) Pr2NCH2NHCOOCH2CH2NMe2 (28/251,1,4619 L) Me2NCH2CH2CH2N(CH2NHCOOCH2CH2NMe2J2 (28/26), 1,4745G) Me (CH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 J 2 (28/15), 1.4695 H) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CHO) -CH 2 NMe 2 (28/19), 1, 4678 I) (Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 ) 2 N-CH 2 N (CH 3 ) -CHO (28/24), 1.4753 K) Pr 2 NCH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 (28/251 , 1.4619 L) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NHCOOCH 2 CH 2 NMe 2 J 2 (28/26), 1.4745

M) Me2NCH2CH2CH2N(CH2NMe2)-CqOCH2CH2OCH2NMe2 (28/29), 1,4630 .-./: * * M) Me 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 2 NMe 2 ) -CqOCH 2 CH 2 OCH 2 NMe 2 (28/29), 1.4630. /: * *

Beispiel 1example 1

5,0ml Phenylisocyanat (destilliert, CIhy = 83ppm)!,werden in 50ml trockenem Methylethylketon gelöst, auf 5O0C temperiert und mit 1,0ml N-(Dimethylaminomethyl)-O-(dimethylaminoethyl)-carbamat (28/4) versetzt. Von der Reaktionslösung werden nach bestimmten Zeiten Proben entnommen, mit Methanol umgesetzt und mittels Hochdruckflüssigchromatographie auf ihren Gehalt an Phenylisocyanat (als N-Phenyl-O-methyl-carbamat, RT = 4,08) und Triphenylisocyanurat (RT = 5,20) untersucht (Tab.1).5.0 ml of phenyl isocyanate (distilled, CIhy = 83ppm) !, are dissolved in 50 ml of dry methyl ethyl ketone, heated to 5O 0 C and treated with 1.0 ml of N- (dimethylaminomethyl) -O- (dimethylaminoethyl) carbamate (28/4) was added. From the reaction solution samples are taken after certain times, reacted with methanol and analyzed by high pressure liquid chromatography for their content of phenyl isocyanate (as N-phenyl-O-methyl-carbamate, RT = 4.08) and triphenylisocyanurate (RT = 5.20) ( Table 1).

Tabelletable

PhNCO/moir1 PhNCO / moir 1

(PhNCO)3/moir(PhNCO) 3 / moir

0,832 0,675 0,521 0,401 0,307 0,207 0,154 0,1230.832 0.675 0.521 0.401 0.307 0.207 0.154 0.123

0,052 0,077 0,117 0,136 0,145 0,157 0,1690.052 0.077 0.117 0.136 0.145 0.157 0.169

Beispiel 2Example 2

60mlToluylendiisocyanat (80/20) werden in 86 ml Butylacetatgelöst, auf 60 °C erwärmt und 0,2 ml N-(Diisopropylaminomethyl)-0-(dimethylaminoethyl)-carbamat (28/25) versetzt. Man muß kühlen und beendet die Reaktion mit 0,5ml Benzoylchlorid, wenn der gewünschte NCO-Gehalt erreicht ist. Die Polyisocyanuratpolyisocyanatlösungen wird durch den NCO-Gehalt, den TDI-Gehalt und die Viskosität charakterisiert.60 ml of toluylene diisocyanate (80/20) are dissolved in 86 ml of butyl acetate, heated to 60 ° C., and 0.2 ml of N- (diisopropylaminomethyl) -0- (dimethylaminoethyl) carbamate (28/25) are added. It is necessary to cool and terminate the reaction with 0.5 ml of benzoyl chloride when the desired NCO content is reached. The polyisocyanurate polyisocyanate solutions are characterized by NCO content, TDI content and viscosity.

Reaktionszeit:Reaction time: 200 min200 min NCO:NCO: 12,5%12.5% η (20 X):η (20 X): 25mPa-s25MPa-s TDI:TDI: 3,9%3.9%

Beispiele 3-13 Zur Bestimmung der katalytischen Aktivität für die Polymerisation von Isocyanaten werden 0,2 ml der angegebenen Katalysatoren mit 10ml 2,4/2,6-Toluylendiisocyanat (Systanat TP80) unter magnetischer Rührung in einem isolierten Gefäß versetzt. Die exotherme Reaktion wird durch Temperaturmessung (Thermoelement) verfolgt und die charakteristischen Größen des Temperaturverlaufes zur vergleichenden Auswertung benutzt. Als Beispiele des Standes der Technik werden DMF (Tris-2,4,6-dimethylaminomethyl-phenol) und Polycat 41 (Tris-1,3,5-dimethylaminopropyl-hexahydrotriazin) mitgeführt.Examples 3-13 To determine the catalytic activity for the polymerization of isocyanates, 0.2 ml of the stated catalysts are mixed with 10 ml of 2,4 / 2,6-toluene diisocyanate (systanate TP80) under magnetic stirring in an insulated vessel. The exothermic reaction is monitored by temperature measurement (thermocouple) and the characteristic variables of the temperature profile used for comparative evaluation. As examples of the prior art, DMF (tris-2,4,6-dimethylaminomethyl-phenol) and Polycat 41 (tris-1,3,5-dimethylaminopropyl-hexahydrotriazine) are included.

Tabelle 2Table 2 Beispielexample Katalysator/N r.Catalyst / Nr. Ind.-periode/sInd-period / s Tmax/°CT m ax / ° C 33 28/44.28 2828 7474 44 28/66.28 2828 81,581.5 55 28/88.28 8383 104104 66 28/1111.28 6262 9595 -- 77 28/1328/13 2727 128,5128.5 88th 28/1528/15 2727 126,5126.5 99 28/1928/19 295295 74,574.5 1010 28/2428/24 3434 93,593.5 1111 28/2528/25 5757 103103 1212 28/2928/29 9393 130,5130.5 1313 28/11.28 keine Cyclotrimerisierung (16'no cyclotrimerization (16 ' 'C/5min)'C / 5 min) VergleichsbeispieleComparative Examples DMP30DMP30 244244 4040 Polycat 41Polycat 41 1616 8686

Claims (4)

1. Verfahren zur Polymerisation von organischen Isocyanaten zu Isocyanurat- und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen enthaltenden Verbindungen, gekennzeichnet dadurch, daß als Katalysatoren Verbindungen eingesetzt werden; die in einem Molekül über mindestens eine basische tertiäre Aminogruppe als auch über eine Aminomethylgruppe der Struktur1. A process for the polymerization of organic isocyanates to isocyanurate and optionally carbodiimide-containing compounds, characterized in that compounds are used as catalysts; in a molecule via at least one basic tertiary amino group as well as via an aminomethyl group of the structure -CX-N-CH2-NR2 -CX-N-CH 2 -NR 2 verfügen.feature. -1- 618 63-1- 618 63 Erfindungsansprüche:Invention claims: 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Katalysatoren Dialkylaminomethylamidderivate nachstehender Struktur sind: ,2. The method according to claim 1, characterized in that the catalysts are dialkylaminomethylamide derivatives of the following structure: a) Aminomethylamidderivate von tert. Aminogruppen aufweisenden Polyaminen,a) aminomethylamide derivatives of tert. Amino-containing polyamines, R|N-(A)-N R1-CH2-N R3-CO-R4 R | N- (A) -NR 1 -CH 2 -NR 3 -CO-R 4 b) AminoethylamidderivatevonDialkylaminoalkylamiden, -harnstoffen, -urethanen, etc. RlN-(A)-N (CO-R4I-CH2N Rib) aminoethylamide derivatives of dialkylaminoalkylamides, ureas, urethanes, etc. R 1 N- (A) -N (CO-R 4 I-CH 2 N Ri c) Aminoethylamidderivatevon Dialkylaminocarbonsäuren
R|N-(A)-CO-NR3-CH2NR|
c) Aminoethylamide derivatives of dialkylaminocarboxylic acids
R | N- (A) -CO-NR 3 -CH 2 NR |
wobei R1, R2 vorzugsweise Alkyl, R3, R4 vorzugsweise H, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl darstellen oder miteinander einen teterocyclischenRestbildenundAgleich-(CH2)n-,-(CHMe)n)-,-(CH2)n-X-(CH2)n-(X = 0,S,NR1,n = 2-10)ist.wherein R 1 , R 2 are preferably alkyl, R 3 , R 4 are preferably H, alkyl, cycloalkyl, aryl or together form a teterocyclic radical and are the same as (CH 2 ) n -, - (CHMe) n ) -, - (CH 2 ) n - X- (CH 2 ) n - (X = O, S, NR 1 , n = 2-10).
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Katalysatoren zur Herstellung von Isocyanuratpolyisocyanatlösungen Verwendung finden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the catalysts are used for the preparation of Isocyanuratpolyisocyanatlösungen. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Katalysatoren zur Herstellung von Polyisocyanurat- und/oder Polyurethanschaumstoffen verwendet werden.4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the catalysts are used for the production of polyisocyanurate and / or polyurethane foams. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Verwendung von neuartigen Katalysatoren und deren Verwendung zur Polymerisation von Isocyanaten zu Isocyanuratgruppen und gegebenenfalls Carbodiimidgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, Polyisocyanuratschaumstoffen und anderen Polyurethankunststoffen.The present invention relates to the preparation and use of novel catalysts and their use for the polymerization of isocyanates to isocyanurate groups and optionally carbodiimide-containing polyisocyanates, Polyisocyanuratschaumstoffen and other polyurethane plastics. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es ist bekannt, daß Isocyanate mit Hilfe von Katalysatoren in Isocyanurate überführt werden können. Gemäß dem Stand der Technik werden zahlreiche Katalysatoren für die Cyclisierung und Polymerisation von Isocyanaten beschrieben. Als Beispiele seien genannt: starke Basen wie quarternäre Ammoniumhydroxide, -alkoxide, -phenolate, carboxylate, Alkalimetallsalze von Alkoholen, Phenolen, Amiden, Imiden und Lactamen !weiterhin Alkalimetall- und Metallsalze von Carbonsäuren, metallorganische Salze, Phosphine, substituierte Hexahydrotriazine, Phenolmannichbasen und andere. Eine große Anzahl von Katalysatorsystemen ist auf der Grundlage von basischen tertiären Aminen und geeigneten Cokatalysatoren aufgebaut worden, beispielsweise mit tert. Aminen und Oxiranen, Aziridinen, cyclischen Carbonaten, Lactonen, Hexahydrotriazinen, a-Diketonen, Aldehyden, Oximen, Alkoholen, Phenolen, Urethanen und Allophanaten. Dabei sind oft zwitterionische Intermediate die wirksamen Verbindungen, die auch direkt als solche eingesetzt werden können. Es ist ebenfalls möglich, Cyclisierungs- und Polymerisationsreaktionen von Isocyanaten durch saure Katalysatoren, wie AICI3, ZnCI2, BF3 und andere, zu befördern. Die anionische Aktivierung der Isocyanuratbildung durch basische Salze ist im allgemeinen recht wirksam, aber mit einer Reihe von Beschränkungen behaftet, die die begrenzte Löslichkeit der Salze im Reaktionssystem, die oft extreme Aktivität und die damit verbundene schlechte Dosierbarkeit sowie die Störanfälligkeit gegen Verunreinigungen betreffen. Katalytische Systeme aus tertiären Aminen -jnd Cokatalysatoren, insbesondere Epoxiden sind ebenfalls besonders geeignet, wobei die bevorzugte Verwendung von Diozabicyclooctan.zu einer ausreichenden Aktivität führt und überschüssiges Epoxid unter Bildung von Oxazolidonstrukturen eingebaut wird. Weiterhin sind aus Aminen, Epoxiden und H-aciden Verbindungen in einer Vorreaktion hergestellte quarternäre Ammoniumverbindungen empfohlen worden. Sie erleiden aber bei der Lagerung durch Zersetzungsreaktionen Aktivitätsverluste, was wiederum eine genaue Dosierung problematisch macht. Hohe Isocyanurausbeuten bei einfacher Reaktionsführung ergeben die stark basischen N,N',N"-Tris-(dialkylaminoalkyl)-1,3,5-hexahydrotrizine oder Mannichbasen von Phenolen, z. B. 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol. Diese Stoffklassen enthalten Katalysator und Cokatalysator in einem Molekül. In Kombination mit gewissen Alkoholen oder s-Triazinen werden diese Katalysatoren auch zur Herstellung von Carbodiimiden aufweisenden Schaumstoffen benutzt, die vorher nur über spezielle Phospholenoxide zugänglich waren. Ein hoher Gehalt an Isocyanurat-und Carbodiimidgruppen ist wegen der damit verbundenen Erhöhung der Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit häufig sehr erwünscht. Die Anwendung der aufgeführten Katalysatoren gehört zum Stand der Technik, entspricht aber in vielen Fällen nicht den technischen, örtlichen oder rohstoffseitigen Gegebenheiten bei der Herstellung von isocyanurat- und gegebenenfalls carbodiimidgruppenhaltigen Polyurethanprodukten.It is known that isocyanates can be converted into isocyanurates with the aid of catalysts. The prior art describes numerous catalysts for the cyclization and polymerization of isocyanates. Examples include: strong bases such as quaternary ammonium hydroxides, alkoxides, phenates, carboxylates, alkali metal salts of alcohols, phenols, amides, imides and lactams, alkali metal and metal salts of carboxylic acids, organometallic salts, phosphines, substituted hexahydrotriazines, Phenolmannich bases and others , A large number of catalyst systems have been built on the basis of basic tertiary amines and suitable cocatalysts, for example with tert. Amines and oxiranes, aziridines, cyclic carbonates, lactones, hexahydrotriazines, α-diketones, aldehydes, oximes, alcohols, phenols, urethanes and allophanates. In this case, zwitterionic intermediates are often the active compounds, which can also be used directly as such. It is also possible to promote cyclization and polymerization reactions of isocyanates by acid catalysts such as AICI 3 , ZnCl 2 , BF 3 and others. The anionic activation of isocyanurate formation by basic salts is generally quite effective, but with a number of limitations, which affect the limited solubility of the salts in the reaction system, which often extreme activity and the associated poor dosability and susceptibility to contamination. Catalysts of tertiary amines and cocatalysts, especially epoxides, are also particularly suitable, with the preferred use of diozabicyclooctane to provide sufficient activity and incorporation of excess epoxide to form oxazolidone structures. Furthermore, quaternary ammonium compounds prepared from amines, epoxides and H-acidic compounds in a pre-reaction have been recommended. However, they suffer during storage by decomposition reactions loss of activity, which in turn makes accurate dosing problematic. High isocyanur yields with simple reaction give the strongly basic N, N ', N "-tris- (dialkylaminoalkyl) -1,3,5-hexahydrotrizines or Mannich bases of phenols, eg 2,4,6-tris- (dimethylaminomethyl) These classes of compounds contain catalyst and cocatalyst in one molecule and, in combination with certain alcohols or s-triazines, these catalysts are also used in the production of carbodiimide-containing foams which were previously only accessible via special phospholeoxides Carbodiimide groups are often very desirable because of the associated increase in flame retardance and temperature resistance.The use of the listed catalysts belongs to the prior art, but in many cases does not correspond to the technical, local or raw material-side conditions in the preparation of isocyanurate and optionally carbodiimide-containing polyurethane products.
DD26186384A 1984-04-11 1984-04-11 PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II) DD236742A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD26186384A DD236742A1 (en) 1984-04-11 1984-04-11 PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD26186384A DD236742A1 (en) 1984-04-11 1984-04-11 PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD236742A1 true DD236742A1 (en) 1986-06-18

Family

ID=5556097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD26186384A DD236742A1 (en) 1984-04-11 1984-04-11 PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II)

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD236742A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0758659A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-19 Bayer Ag Process for the preparation of low emission polyurethane moulding and composite materials and their use

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0758659A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-19 Bayer Ag Process for the preparation of low emission polyurethane moulding and composite materials and their use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0896009B1 (en) Process for the preparation of polyisocyanates
EP0178520B1 (en) Process for the preparation of urethdione groups containing compounds, the compounds obtained with this process and their use in the preparation of polyurethanes
EP0668271B1 (en) Process for the preparation of isocyanurate-group containing polyisocyanates
EP0962454B1 (en) Process for the preparation of imino-oxadiazine-dione groups containing polyisocyanates
EP0671426A1 (en) Modified blends of (cyclo)aliphatic polyisocyanates, process for their preparation and their use
DE3902078A1 (en) METHOD FOR PRODUCING MODIFIED POLYISOCYANATES HAVING ISOCYANURATE GROUPS AND THE USE THEREOF
EP1396485B1 (en) Process for the preparation of low odor and storage-stable monomer-containing polyisocyanurates from isophorone diisocyanate
EP0102482A2 (en) Process for producing polyisocyanates containing isocyanurate groups, and their use as isocyanate components for producing polyurethanes
DE3739549A1 (en) PROCESS FOR PREPARING (CYCLO) ALIPHATIC URETDIONE
EP0798299A1 (en) Isocyanate trimers and mixtures of isocyanate trimers, production and use thereof
DE1156401B (en) Process for the preparation of carbodiimides
DE3432081A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF OLIGOMER POLYISOCYANATES AND THEIR USE IN THE PRODUCTION OF POLYURETHANE PLASTICS
DE10131525A1 (en) Process for the preparation of low-odor and storage-stable monomer-containing polyisocyanurates from isophorone diisocyanate
DE2927714C2 (en)
EP0226109A1 (en) Process for producing polyisocyanates containing isocyanurate groups and their use as isocyanate components in the production of polyurethanes
DD236742A1 (en) PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ISOCYANATES (II)
DE3634248A1 (en) METHOD FOR PRODUCING ISOCYANATES
EP3569624A1 (en) Method for the production of polyisocyanates comprising isocyanurate groups and their use
DE3781518T2 (en) METHOD FOR PRODUCING PRIMARY ARALKYLURETHANES, UREAS AND ISOCYANATES DERIVED FROM YOU.
DD237512A1 (en) PROCESS FOR POLYMERIZING ISOCYANATES
DE1170398B (en) Process for the production of isocyanates
DD236746A1 (en) PROCESS FOR POLYMERIZING ISOCYANATES (I)
DD236744A1 (en) PROCESS FOR POLYMERIZING ISOCYANATES (III)
DD236745A1 (en) PROCESS FOR POLYMERIZING ISOCYANATES (IV)
DE69115525T2 (en) Aromatic isocyanurate compounds

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee