DE1543178C - Process for the production of polyisocyanates with a biuret structure - Google Patents

Process for the production of polyisocyanates with a biuret structure

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DE1543178C DE19651543178 DE1543178A DE1543178C DE 1543178 C DE1543178 C DE 1543178C DE 19651543178 DE19651543178 DE 19651543178 DE 1543178 A DE1543178 A DE 1543178A DE 1543178 C DE1543178 C DE 1543178C
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3 43 4

Die Polyisocyanate mit Biuretstruktur sind wertvolle 3-pentanol umgesetzt. Die Umsetzung beginnt beiThe polyisocyanates with a biuret structure are converted into valuable 3-pentanol. Implementation starts at

Ausgangsstofife für die Herstellung und Modifizierung 950C, wie die Kohlendioxid-Entwicklung zeigt. ManStarting materials for the production and modification 95 0 C, as the development of carbon dioxide shows. Man

von Kunststoffen nach dem Isocyanat-Polyadditions- erhält ein flüssiges Polyisocyanat mit Biuretstruktur,from plastics after isocyanate polyaddition, a liquid polyisocyanate with a biuret structure is obtained,

Verfahren, insbesondere zur Herstellung lichtechter welches praktisch frei von Feststoffen ist.Process, especially for the production of lightfast which is practically free of solids.

Lacküberzüge. . . , 5 . .Lacquer coatings. . . , 5. .

Beispiel 1 Beispiel 3Example 1 Example 3

In einem mit Heizmantel, Thermometer und Kühler In der Verfahrensweise nach Beispiel 1 werden den mit einem Natriumhydroxid-Asbest-Absorber und dort genannten Reaktionskomponenten 0,001 Ge-Trockeneis-Aceton-Kühlfalle ausgerüsteten Reaktions- wichtsteile konzentrierte Schwefelsäure zugesetzt. Die gefäß werden 100 Gewichtsteile Hexamethylendiiso- 10 Umsetzung beginnt bei 7O0C, wie die Kohlendioxidcyanat und 5 Gewichtsteile tert-Butylalkohol ge- Entwicklung zeigt. Das erhaltene Polyisocyanat mit mischt. Man erhitzt und steigert die Temperatur Biuretstruktur entspricht dem Isocyanat aus Beispiel 1. langsam. Bei 1500C wird die Entwicklung von Kohlen- . .
dioxyd beobachtet. Bei 195 bis 2000C zeigt sich leb- Β e ι s ρ ι e 1 4
hafte Reaktion. In der Kühlfalle bildet sich eine 15 In einem mit Heizmantel, Thermometer und Flüssigkeit von kohlenwasserstoffartigem Geruch. Es Kühler mit einem Natriumhydroxid-Asbest-Absorber handelt sich um Isobutan. Die Temperatur im Reak- und Trockeneis-Aceton-Kühlfalle ausgerüsteten Reaktionsgefäß wird 60 Minuten bei 200 bis 205° C gehalten, tionsgefäß werden 100 Gewichtsteile Hexamethylen-Dann wird abgekühlt. Nicht umgesetztes Hexa- diisocyanat, 100 Gewichtsteile Triäthylenglykoldiacetat methylendiisocyanat wird vom gebildeten Polyiso- ao und 15 Gewichtsteile tert.-Butylalkohol vermischt, cyanat mit Biuretstruktur durch Destillation abge- Man erwärmt und läßt die Temperatur langsam steigen, trennt. Man erhält 28,4 Gewichtsteile eines flüssigen, Bei etwa 145° C beginnt die Entwicklung von Kohlenvon Feststoffen freien Biurettriisocyanats als Rück- dioxid. Bei 195 bis 2000C zeigt sich eine lebhafte stand im Destillationsgefäß. Amin-Äquivalent 197,1; Reaktion. Man hält die Temperatur im Reaktions-NCO-Gehalt 21,3%. *5 gefäß eine Stunde auf 200 bis 205° C und kühlt dann . ab. Die erhaltene Lösung läßt sich direkt als Lösung Beispiel 2 eines Polyisocyanats mit Biuretstruktur verwenden.
In a procedure according to Example 1 with a heating jacket, thermometer and cooler, parts by weight of concentrated sulfuric acid are added to the reaction components by weight of 0.001 Ge-dry ice-acetone cold trap equipped with a sodium hydroxide-asbestos absorber and the reaction components mentioned there. 100 parts by weight of hexamethylene The reaction vessel 10 begins at 7O 0 C as the Kohlendioxidcyanat and 5 parts by weight of tert-butyl alcohol shows overall development. The polyisocyanate obtained is also mixed. The temperature is raised and the biuret structure corresponds to the isocyanate from Example 1. slowly. At 150 0 C the development of coal. .
dioxide observed. At 195 to 200 0 C is shown lively ι s ρ ι e 1 4
sticky reaction. In the cold trap, a 15 in one with a heating mantle, thermometer and liquid with a hydrocarbon-like odor forms. It cooler with a sodium hydroxide asbestos absorber is isobutane. The temperature in the reaction vessel equipped with the reaction vessel and dry ice / acetone cold trap is maintained at 200 to 205 ° C. for 60 minutes, 100 parts by weight of hexamethylene are then cooled. Unreacted hexa-diisocyanate, 100 parts by weight of triethylene glycol diacetate methylene diisocyanate is mixed with the polyiso-ao formed and 15 parts by weight of tert-butyl alcohol, cyanate with a biuret structure is heated by distillation and the temperature is allowed to rise slowly, separated. 28.4 parts by weight of a liquid biuret triisocyanate, free of solids, begins at about 145 ° C. as back dioxide. At 195 to 200 0 C there is a lively level in the distillation vessel. Amine equivalent 197.1; Reaction. The temperature is kept at the reaction NCO content of 21.3%. * 5 jar at 200 to 205 ° C for one hour and then cool. away. The solution obtained can be used directly as a solution in Example 2 of a polyisocyanate with a biuret structure.

In der Verfahrensweise nach Beispiel 1 werden Sie kann auch durch Abdestillieren des LösungsmittelsIn the procedure according to Example 1 you can also by distilling off the solvent

l,2-Di-(isocyanatomethyl)-cyclobutan und 3-Methyl- unter vermindertem Druck konzentriert werden.1,2-Di- (isocyanatomethyl) -cyclobutane and 3-methyl- are concentrated under reduced pressure.

Claims (5)

1 2 Vinylendiisocyanat, Äthergruppen enthaltende alipha- Patentansprüche: tische Diisocyanate wie l,3-bis-{y-Isocyanatopropoxy)- 2,2-dimethylpropan, l,3-bis-(}>-Isocyanatopropoxy)-1 2 vinyl diisocyanate, aliphatic claims containing ether groups: table diisocyanates such as 1,3-bis- {y-isocyanatopropoxy) - 2,2-dimethylpropane, 1,3-bis - (}> - isocyanatopropoxy) - 1. Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten 2-methyl-2-propylpropan, l-Methyl-2,4-diisocyanatomit Biuretstruktur, dadurch gekennzeich- 5 cyclohexan, l-Methyl-2,6-diisocyanatocyclohexan, net, daß man mindestens 2,5 Mol eines alipha- bis-^Isocyanatocylohexyty-methan, 1,4-Diisocyanatotischen oder cycloaliphatischen Diisocyanats mit cyclohexan und !,S-Diisocyanatocyclohexan.1. Process for the preparation of polyisocyanates 2-methyl-2-propylpropane, 1-methyl-2,4-diisocyanatomite Biuret structure, characterized by 5 cyclohexane, 1-methyl-2,6-diisocyanatocyclohexane, net that you have at least 2.5 moles of an aliphatic bis ^ Isocyanatocylohexyty-methane, 1,4-diisocyanatotic or cycloaliphatic diisocyanate with cyclohexane and!, S-diisocyanatocyclohexane. 1 Mol eines einwertigen tertiären Alkohols bei An einwertigen tertiären Alkoholen sind beispiels-1 mol of a monohydric tertiary alcohol in the case of monohydric tertiary alcohols are examples Temperaturen von mindestens 700C umsetzt. weise zu nennen: tert.-Butylalkohol, 2-Methyl-2-buta-Temperatures of at least 70 0 C converts. to name wisely: tert-butyl alcohol, 2-methyl-2-buta- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- io nol, 2-Methyl-2-pentanol, 3-Methyl-3-pentanol, zeichnet, daß man die Umsetzung bei 150 bis S-Äthyl-3-pentanoI, S-Äthyl-S-nonanoI, 3-Methyl-2050C durchführt. l-butin-3-ol, S-Methyl-l-pentin-S-ol, 3,5-Dimethyl-2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at 150 to S-ethyl-3-pentanoI, S-ethyl S-nonanoI, 3-methyl-205 0 C carries out. l-butyn-3-ol, S-methyl-l-pentyn-S-ol, 3,5-dimethyl- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- l-hexin-3-öl, l-Methylcyclopentanol, 1-Methylcyclozeichnet, daß man mindestens 3 Mol eines Diiso- hexanol, 1-Äthylcyclohexanol, 1,1-Diphenyläthanol, cyanats mit 1 Mol Alkohol umsetzt. 15 1,1,2-Triphenyläthanol. :3. The method according to claim 2, characterized in l-hexyne-3-oil, l-methylcyclopentanol, 1-methylcyclograph, that at least 3 moles of a diiso- hexanol, 1-ethylcyclohexanol, 1,1-diphenylethanol, Reacts cyanate with 1 mole of alcohol. 15 1,1,2-triphenyl ethanol. : 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Bevorzugte Diisocyanate sind: Hexamethylendiisogekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit cyanat, das Isomerengemisch aus l-Methyl-2,4-diiso-Hexamethylendiisocyanat, dem Isomerengemisch cyanato-cyclohexan und l-Methyl^ö-diisocyanatoaus l-Methyl-2,4-düsocyanatocycIohexan und cyclohexan, sowie bis-(4-Isocyanato-cyclohexyl)-mel-Methyl^jo-diisocyanatocyclohexan oder mit bis- 30 than. Bevorzugter Alkohol ist der tert-Butylalkohol. (4-Isocyanatocyclohexyl)-methan durchführt. Es werden mindestens 2,5 Mol des Diisocyanats.mit4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that Preferred diisocyanates are: hexamethylene diisocyanates, that the reaction with cyanate, the isomer mixture of l-methyl-2,4-diiso-hexamethylene diisocyanate, the isomer mixture cyanato-cyclohexane and l-methyl ^ ö-diisocyanato from 1-methyl-2,4-diisocyanatocyclohexane and cyclohexane, and bis- (4-isocyanato-cyclohexyl) -mel-methyl-jo-diisocyanatocyclohexane or with up to 30 than. The preferred alcohol is tert-butyl alcohol. (4-Isocyanatocyclohexyl) methane carries out. There are at least 2.5 moles of the Diisocyanats.mit 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch 1 Mol Alkohol umgesetzt. Es ist bevorzugt, mindegekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit stens 3 Mol Diisocyanat einzusetzen. Ein optimales tert.-Butylalkohol durchführt. Ergebnis wird mit 9 Mol Diisocyanat erzielt Wird ein5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that 1 mole of alcohol is reacted. It is preferred to have at least that you use the reaction with at least 3 moles of diisocyanate. An optimal one tert-butyl alcohol carries out. Result is achieved with 9 moles of diisocyanate 35 sehr hoher Überschuß an Diisocyanat gebraucht, so35 used very high excess of diisocyanate, so kann es wünschenswert sein, nicht umgesetztesit may be desirable not to be implemented Diisocyanat vom Verfahrensprodukt durch Destillation oder Extraktion zu trennen, wobei es sich emp-Diisocyanate from the process product by distillation or extraction, whereby it is Polyisocyanate mit Biuretstruktur sind bekannt. fiehlt, nicht zu hohe Temperaturen für längere Zeit zuPolyisocyanates with a biuret structure are known. refuses to keep temperatures too high for long periods of time Man erhält sie durch Umsetzung aromatischer Poly- 30 gebrauchen. Ein Dünnschichtverdampfer oder einThey are obtained by reacting aromatic poly-30 uses. A thin film evaporator or a isocyanate mit Wasser oder Schwefelwasserstoff über Rapidverdampfer ist empfehlenswert. Wird keinIsocyanate with water or hydrogen sulfide via rapid evaporator is recommended. Will not die Zwischenstufen eines Harnstoff-Diisocyanats, an wesentlicher Überschuß an Diisocyanat eingesetzt, sothe intermediate stages of a urea diisocyanate, used in a substantial excess of diisocyanate, see above welches sich weiteres Diisocyanat über die Wasserstoff- ist eine Trennung nicht notwendig, wie es überhauptwhich is further diisocyanate via the hydrogen, a separation is not necessary as it is at all atome der Harnstoff-Gruppen anlagert. Diese Ver- erwünscht sein kann, das Polyisocyanat mit Biuret-Atoms of the urea groups are deposited. This may be desirable to combine the polyisocyanate with biuret fahren haben den Nachteil, daß sich unerwünschte 35 struktur im Gemisch mit monomeren! Diisocyanatdrive have the disadvantage that there is an undesirable structure mixed with monomers! Diisocyanate Festkörper bilden, die die Apparaturen verstopfen zu belassen.Form solids that leave the equipment clogged. und deren regelmäßige Stillegung und Reinigung Die Temperatur für die erfindungsgemäße Umerfordern, setzung muß mindestens 70° C betragen. Ein bevorzug-and their regular shutdown and cleaning The temperature for the requirements according to the invention, settlement must be at least 70 ° C. A preferred Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes ter Temperaturbereich liegt zwischen 150 und 2050C.The subject of the invention is an improved temperature range between 150 and 205 ° C. Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten mit 40 Die erhaltenen Polyisocyanate mit BiuretstrukturProcess for the preparation of polyisocyanates with 40 The polyisocyanates obtained with a biuret structure Biuretstruktur, welches diese Nachteile auszuschalten haben die allgemeine Formel
gestattet. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
Biuret structure which eliminate these disadvantages have the general formula
allowed. The procedure is characterized by
daß mindestens 2,5 Mol eines aliphatischen oder eines Othat at least 2.5 moles of an aliphatic or an O cycloaliphatischen Diisocyanats mit 1 Mol eines Il (jf|cycloaliphatic diisocyanate with 1 mol of an Il (jf | 3inwertigen tertiären Alkohols bei Temperaturen von 45 O C — NH — R — NCOTrihydric tertiary alcohol at temperatures of 45 O C - NH - R - NCO mindestens 700C umgesetzt werden. Il Iat least 70 0 C are implemented. Il I Die Umsetzung verläuft über die Bildung eines OCN R NH C N R NCOThe reaction takes place via the formation of an OCN R NH C N R NCO ungesättigten Kohlenwasserstoffs, die Entwicklung
von Kohlendioxid und über die nicht isolierten Zwischenstufen eines Hamstoffdiisocyanats, aus welchem 50 in der R den aliphatischen oder cycloaliphatischen sich dann das Polyisocyanat mit Biuretstruktur bildet. Rest des Diisocyanats bedeutet. Wird die Temperatur Srstaunlicherweise treten dabei keine Feststoffe auf. von 2050C überschritten, so kann überschüssiges Die ungesättigten Kohlenwasserstoffe können als Diisocyanat mit den Wasserstoffatomen der Biuret-Nebenprodukt auskondensiert und das gebildete struktur zu höherfunktionellen Isocyanaten reagieren, Kohlendioxid kann an geeignete Mittel, z. B. Natrium- 55 was im allgemeinen wegen der Bildung von Feststoffen iydroxid-Asbest-Präparat absorbiert werden. Die nicht erwünscht ist.
unsaturated hydrocarbon, the development
of carbon dioxide and via the non-isolated intermediate stages of a urea diisocyanate, from which the polyisocyanate with a biuret structure is then formed in the R denotes the aliphatic or cycloaliphatic. Means the remainder of the diisocyanate. If the temperature is surprisingly no solids occur. exceeded of 205 0 C, so the excess can The unsaturated hydrocarbons can be used as the diisocyanate with the hydrogen atoms of the condensed by-product biuret and the formed structure to higher functional isocyanates react, carbon dioxide can be connected to suitable means such. B. Sodium 55 which is generally absorbed because of the formation of solids hydroxide-asbestos preparation. Which is not wanted.
entwickelte Kohlendioxidmenge gibt eine Anzeige Die Mitverwendung von Katalysatoren ist im all-The amount of carbon dioxide developed gives an indication The use of catalysts is generally über den Fortschritt der Reaktion. Das Verfahrens- gemeinen nicht notwendig. Zur Beschleunigung derabout the progress of the reaction. The procedural base is not necessary. To speed up the produkt verbleibt im Reaktionsgefäß ohne eine Reaktion kämen etwa Bortrifluorid, Schwefelsäure,product remains in the reaction vessel without a reaction, such as boron trifluoride, sulfuric acid, itörende Bildung von Feststoffen. 60 Phosphorsäure, phosphorige Säure, Salzsäure oderdisruptive formation of solids. 60 phosphoric acid, phosphorous acid, hydrochloric acid or Geeignete aliphatische oder cycloaliphatische Diiso- Aluminiumtrichlorid in Frage.Suitable aliphatic or cycloaliphatic diiso- aluminum trichloride in question. cyanate als Ausgangsstoffe sind z.B.: Äthyliden- Die Reaktion wird im allgemeinen in der SchmelzeCyanates as starting materials are e.g .: Ethylidene- The reaction is generally carried out in the melt diisocyanat; Butylendiisocyanat, Pentamethylendiiso- durchgeführt, kann jedoch auch in inerten Lösungs-diisocyanate; Butylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, but can also be carried out in inert solution jyanat, Hexamethylendiisocyanat, 1,3-Cyclopentylen- mitteln wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Triäthylen-jyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclopentylene agents such as dioxane, tetrahydrofuran, triethylene Jiisocyanat, l^Cyclohexylendiisocyanat, 1,2-Cyclo- 65 glykoldiacetat, Toluol, Benzol, Chlorbenzol, o-Di-Jiisocyanat, 1 ^ cyclohexylene diisocyanate, 1,2-cyclo- 65 glycol diacetate, toluene, benzene, chlorobenzene, o-di- lexylendiisocyanat, Hexahydroxylylendiisocyanat, Di- chlorbenzol, Butylacetat, Äthylenglykol-monoäthyl-lexylene diisocyanate, hexahydroxylylene diisocyanate, dichlorobenzene, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl :hlorhexamethylendiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexyldi- äther-acetat oder Methylenchlorid vorgenommen: Chlorhexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexyldi- ether acetate or methylene chloride made socyanat,l,2-Di-(isocyanatomethyl)-cyclobutan, trans- werden.socyanate, 1,2-di- (isocyanatomethyl) -cyclobutane, trans- become.
DE19651543178 1964-03-11 1965-03-06 Process for the production of polyisocyanates with a biuret structure Expired DE1543178C (en)

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