[发明专利]用于制备含异氰酸酯二聚体基团的高反应性聚氨酯组合物的干混方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含异氰酸酯二聚体(Uretdion)基团的聚氨酯组合物， 其可以在低温下固化，并更特别地用于聚氨酯粉末涂料和粘合剂组合 物；还涉及其制备方法及其用途。

背景技术

在室温下是固体的外部或内部封闭型多异氰酸酯对于可热交联的 聚氨酯(PUR)粉末涂料和粘合剂组合物是有价值的交联剂。

例如，DE-OS 2735497记载了具有优异的气候稳定性和热稳定性的 PUR粉末涂料。其制备在DE-OS 2712931中描述的交联剂由ε-己内酰胺 封闭的包含异氰脲酸酯基团的异佛尔酮二异氰酸酯组成。其异氰酸酯基 团被同样封闭的包含氨基甲酸酯基团、缩二脲基团或脲基团的多异氰酸 酯也是已知的。

这些外部封闭体系的缺点在于在热交联反应期间封闭剂 (Blockierungsmittel)的脱去。由于所述封闭剂因此被放出到环境中， 出于生态学和职业卫生原因，必须采取净化废气和回收封闭剂的特殊预 防措施。而且，所述封闭剂具有低反应性。需要170℃以上的固化温度。

DE-OS 3030539和DE-OS 3030572描述了用于制备包含异氰酸酯二 聚体基团的加聚化合物的方法，且其末端异氰酸酯基团不可逆地被一元 醇或一元胺封闭(blockieren)。缺陷特别在于，交联剂的链断裂组分导 致PUR粉末涂料中的低网络密度(Networkdicht)并由此导致中度的溶 剂稳定性。

EP 669353的主题是羟基封端的和包含异氰酸酯二聚体基团的加聚 化合物。由于其官能度为2，其具有提高的耐溶剂性。基于这些包含异 氰酸酯二聚体基团的粉末涂料组合物的共性是，在固化反应中其并不放 出任何挥发性的化合物。但是，至少为180℃的烘烤温度处于高水平。

在EP 803524中描述了在PUR粉末涂料组合物中使用脒作为催化 剂。尽管这些催化剂确实导致固化温度的降低，它们仍然显示出相当大 程度的发黄，这在涂料领域通常是不理想的。此发黄的原因据推测是在 脒中的反应性氮原子。它们能够与大气氧反应而形成N-氧化物，这导致 变色()。EP 803524还提及其它迄今用于此目的的催化剂， 但是并没有指出在固化温度上的任何特别的影响。此催化剂包括聚氨酯 化学中已知的有机金属催化剂，例如，二月桂酸二丁基锡(DBTL)， 或者还有叔胺，例如1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)。

WO 00/34355要求保护基于金属乙酰丙酮化物的催化剂：例如，乙 酰丙酮锌。此催化剂实际上能够降低包含异氰酸酯二聚体基团的聚氨酯 粉末涂料组合物的固化温度，但其反应产物主要是脲基甲酸酯 (M.Gedan-Smolka，F.Lehmann，D.Lehmann“New catalysts for the low temperature curing of uretdione powder coatings”International Waterborne， High solids and Powder Coatings Symposium，New Orleans，2001年2月 21-23日)。脲基甲酸酯是一摩尔的醇与二摩尔的异氰酸酯的反应产物， 然而在传统的聚氨酯化学中，一摩尔的醇与一摩尔的异氰酸酯的反应。 因此，作为不理想的脲基甲酸酯的形成的结果，在技术上和经济上有价 值的异氰酸酯基团被破坏了。

某些催化剂促进异氰酸酯二聚体基团以如下程度上再分裂，当使用 包含异氰酸酯二聚体的固化剂时，粉末涂料或粘合剂组合物的固化温度 可以明显降低。由于低的固化温度，具有降低的存贮稳定性。但是，过 早反应导致降低的最终性能。

干燥混合物(干混物)的制备是已知的。但是，由于混合物的非均 匀性，总是不能得到足够的最终性能的重现性(Pieter Gillis de Lange in “Powder Coatings Chemistry and Technology”Vincentz Network Hanover， 2004，第168页，第214页)。这里要求显著提高该不足的重现性的方法。

发明内容

因此，本发明的目的是得到包含异氰酸酯二聚体基团的高反应性聚 氨酯组合物，其在非常低的温度下已经能够固化，并且，显示出不寻常 的存贮稳定性和更特别适于塑料和高光泽或无光的、光稳定的和气候稳 定的粉末涂料和粘合剂的生产。同时，这些组合物应能够以可再现的方 法制备。