[发明专利]使异氰酸酯组合物中存在的铁污染物催化作用最小化的方法

说明书

发明领域

本发明主要涉及使异氰酸酯组合物中存在的铁污染物催化作用最小化的方法。更具体地，β-二羰基物质与铁污染物缔合，并最小化铁污染物对于聚氨酯形成的催化效率。

相关技术的描述

二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚合MDI(PMDI)典型地在大规模金属反应器中通过芳香胺的光气化反应以连续法生产。这些金属反应器的使用典型地导致微量铁污染物以百万分之一份(ppm)的规模浸入MDI和PMDI中。如本领域公知的，根据反应要求，铁污染物，即使浓度低至5ppm，也会在聚氨酯形成反应中正面和负面地起到有效催化剂的作用。在很多应用中，铁污染物显著地影响异氰酸酯的反应特性，并导致聚氨酯过早形成。这种聚氨酯的过早形成严重限制了异氰酸酯在特定应用如单组份聚氨酯“罐装泡沫(Foam in a Can)”密封和绝缘产品中的商业有效性。在很多这些应用中，仅能使用具有低(<5ppm)浓度铁污染物和相应的低反应特性的异氰酸酯。这使异氰酸酯的总体市场变小，提高了这些特定应用的成本，并增加了因高浓度铁污染物而无法使用的PMDI浪费。因此，仍然存在最小化异氰酸酯中铁污染物催化作用的可能性。

发明概述和优点

本发明提供一种使在与多元醇反应形成聚氨酯的异氰酸酯组合物中存在的铁污染物催化作用最小化的方法。所述方法包括提供包含聚合二苯甲烷二异氰酸酯和铁污染物的异氰酸酯组合物的步骤。所述方法还包括使β-二羰基物质和异氰酸酯组合物合并，以使β-二羰基物质与铁污染物缔合的步骤。本发明还提供包含聚合二苯甲烷二异氰酸酯、β-二羰基物质和铁污染物的异氰酸酯组合物。

β-二羰基物质具有由一个碳原子间隔的两个羰基(C=O)，其典型地与铁污染物缔合，从而最小化铁污染物的催化作用。尽管铁污染物与β-二羰基物质的缔合不会降低异氰酸酯组合物中铁污染物的浓度，但是β-二羰基物质的添加稳定了异氰酸酯组合物的反应特性，降低了铁污染物的催化作用。这使得异氰酸酯组合物能够用于很多通常限制于“低铁”异氰酸酯的特定应用中，并还可延长异氰酸酯组合物的存储期。

附图的简述

本发明的其他优点将变得明显，因为当结合附图考虑时其将通过参考以下详细说明变得更好理解。

图1A是阐述与对比聚氨酯1-4相比，本发明的聚氨酯1-4的降低放热温度作为时间函数的线图；

图1B是阐述与对比聚氨酯5-10相比，本发明的聚氨酯1-4的降低放热温度作为时间函数的线图；

图1C是阐述与对比聚氨酯1-10相比，本发明的聚氨酯1-4的降低放热温度作为时间函数的图1A和1B的线图组合；

图2是阐述作为时间函数的本发明聚氨酯5-9的放热温度的线图。

发明详述

本发明提供一种使异氰酸酯组合物中存在的铁污染物催化作用最小化的方法。所述铁污染物可源自任意来源，但如下文更加详细地描述的，典型地源于在含铁的金属反应器中PMDI的形成。在各实施方案中，铁污染物源于管线、容器、阀门、反应器和蒸馏设备等。

铁污染物可以是本领域任意已知的类型。铁污染物可包括(II)、(III)、(IV)、(V)和/或(VI)氧化态的元素铁(Fe)。在一个实施方案中，元素铁具有2+(II)氧化态。在另一个实施方案中，元素铁具有3+(III)氧化态。在再其他实施方案中，元素铁具有4+(IV)、5+(V)和/或6+(VI)氧化态。