[发明专利]一种多异氰酸酯加合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多异氰酸酯加合物，所述加合物官能度为1.5‑2.5，所述加合物由官能度为2.5‑4.0的多异氰酸酯单体与单官能度活性氢类物质反应获得；还涉及一种以上多异氰酸酯加合物的制备方法；解决了现有产品毒性高、制备为聚氨酯材料后耐水性差、与色料相容性和稳定性差的问题。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种多异氰酸酯加合物及其制备方法。

背景技术

现有的二异氰酸酯单体包括但不限于如MDI、改性MDI、TDI、PAPI、NDI、H12MDI、TXMDI、IPDI、HDI具有较高的毒性，在储存运输和生产使用时严重影响人们的健康；因二异氰酸酯单体的第一异氰酸酯基团具有较高的反应活性，在制造聚氨酯(包括聚氨酯脲和聚脲)类涂料或粘合剂、密封胶和制品时，易于产生气泡，影响性能的发挥；通常的二异氰酸酯单体由于分子排列整齐在常温和低温下易于结晶结冻，生产聚氨酯类(包含聚氨酯脲和聚脲)材料时需要加温融化，使用不太方便并且增加大量能源；另外通常的二异氰酸酯单体与聚醚型多元醇(或聚酯型多元醇)反应形成的聚氨酯材料(包括聚氨酯脲和聚脲)耐水性能较差；通常的二异氰酸酯单体所制成的聚氨酯预聚体难以直接配成色浆或与色料的匹配性能较差或者配成的色浆稳定性能较差，以及这些聚氨酯预聚体的粘度较高造成生产加工较为困难。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种多异氰酸酯加合物及其制备方法，解决了现有产品毒性高、制备为聚氨酯材料后耐水性差、与色料相容性和稳定性差的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种多异氰酸酯加合物，所述加合物官能度为1.5-2.5所述加合物由官能度为2.5-4.0的多异氰酸酯单体与单官能度活性氢类物质反应获得。

在上述技术方案中，所述官能度为2.5-4.0的多异氰酸酯单体包括芳香族的异氰酸酯和脂肪族的异氰酸酯；芳香族的异氰酸酯如PAPI、RF；脂肪族的异氰酸酯如N100、N3300、triIPDI。

在上述技术方案中，所述单官能度活性氢类物质包括但不限于含有单个羟基的醇类物质和酚类物质；或含有单个羟基的石油树脂；或含有单个巯基的硫醇类物质和巯基酚类物质；或含有单个仲氨基的胺类物质。

在上述技术方案中，所述的单官能度活性氢类物质的平均分子量小于990。

一种多异氰酸酯加合物的制备方法，由官能度为2.5-4.0的多异氰酸酯单体与单官能度活性氢类物质反应获得官能度为1.5-2.5多异氰酸酯加合物，所述反应的化学式为：

(NCO)₂R—NCO+HXR’→(NCO)₂R—NHCOXR’

其中：X为O、S或N；R和R’为碳氢链段、杂环链段或其他非活性氢的衍生链段。

当X为O时，化合反应为羟基与第一异氰酸酯反应，分子中形成一个氨酯基-NHCOO-，分子中仍有两个活性异氰酸酯NCO官能团：

(NCO)₂R—NCO+HO—R’→(NCO)₂R—NHCOO—R’

当X为S时，化合反应为巯基与第一异氰酸酯(高活性的异氰酸酯)反应，分子中形成巯基酰胺基团-NHCOS-，分子中仍有约两个活性异氰酸酯NCO官能团：

(NCO)₂R—NCO+HS—R’→(NCO)₂R—NHCOS—R’

当X为N时，化合反应为仲氨基与第一异氰酸酯(高活性的异氰酸酯)反应，分子中形成缩脲基-NHCON-，分子中仍有约两个活性异氰酸酯NCO官能团：

(NCO)₂R—NCO+HNR’R”→(NCO)₂R—NHCONR’R”