[发明专利]制备具有改进的储存稳定性的包含聚碳二亚胺的组合物的方法

说明书

本发明涉及制备包含聚碳二亚胺的组合物的方法，其包括使包含芳族多异氰酸酯和碳二亚胺化催化剂的反应混合物反应的步骤，其中在所述反应之前，在≥80℃至≤150℃的温度和≥1毫巴至≤500毫巴的压力下通过通导惰性气体处理所述芳族多异氰酸酯，和/或在所述反应过程中，在≥80℃至≤150℃的温度和≥1毫巴至≤500毫巴的压力下通过通导惰性气体处理所述反应混合物，且其中此外，所述反应混合物中的可水解氯含量≤10 ppm。

本发明涉及制备包含聚碳二亚胺的组合物的方法，其包括使包含芳族多异氰酸酯和碳二亚胺化催化剂的反应混合物反应的步骤。

在由芳族多异氰酸酯，特别是由4,4’-二异氰酸根合二苯基甲烷（4,4’-MDI）催化辅助制备碳二亚胺中，该体系的反应性会发生大波动。这可至少部分归因于该体系中的可水解氯（HC）含量。通常通过调节催化剂浓度抵消这些反应性波动，其中在许多情况下使用磷杂环戊烯氧化物（Phospholinoxid）作为催化剂。尽管提高的磷杂环戊烯氧化物浓度以所需方式影响反应速率，但其造成产物稳定性显著降低。产物稳定性的降低表现为含聚碳二亚胺的组合物的粘度提高。

过去尚未尝试降低多异氰酸酯中的可水解氯含量。US 3,516,950涉及聚异氰脲酸酯硬质泡沫的制备并关于这一点阐明使用没有过高可水解氯含量的有机多异氰酸酯是有利的。为了降低粗制多异氰酸酯的HC含量，这些可以用石灰或其它弱碱性材料处理。或者，可以将它们加热到150℃至220℃的温度，同时将惰性气体流导过该液体以助于除去氯化氢。在一个实施例中，还描述了如何在氮气流中将粗制MDI加热到180℃至190℃ 20小时。据报道，在此将NCO含量从MDI的理论NCO含量的86.4%降至80.0%并且可水解氯含量从0.4%降至0.17%。

US 4,088,665涉及单异氰酸酯、二异氰酸酯和/或多异氰酸酯在其中详述的磷有机化合物存在下的部分碳二亚胺化，接着通过添加氨基甲酰氯或氨基甲酰溴终止该碳二亚胺化反应。在一个实施例中，描述了如何用4,4’-MDI填充和用氮气吹扫反应容器。在吹扫后，加热至65℃ 1小时。

关于储存稳定的碳二亚胺的制备的一般概述可见于DE 10 2004 033 849 A1。此专利申请公开了制备具有碳二亚胺基团和/或脲酮亚胺基团的有机异氰酸酯的方法，其通过使用磷杂环戊烯型催化剂使异氰酸酯基团进行部分碳二亚胺化并随后通过添加式X-[Si(CH₃)₃]_n的甲硅烷基化酸终止该碳二亚胺化反应，其中该式中的X是如通过从除氢卤酸外的具有最大3的pK_a的n元酸中除去酸性氢原子而得的中性酸基，并且n是1-3的整数。除甲硅烷基化酸外，还加入非甲硅烷基化酸和/或酰基氯和/或磺酸酯。

US 2005/0282993 A1描述了制备具有碳二亚胺基团和/或脲酮亚胺基团的储存稳定的液体有机异氰酸酯的方法。在此，借助酸清除剂（Säurefänger）中和该有机异氰酸酯中的酸性杂质。随后在磷氧化物类型的催化剂存在下进行部分碳二亚胺化，接着通过添加酸终止该碳二亚胺化反应。

EP 1 971 623 B1的目的是提供制备具有碳二亚胺基团和/或脲酮亚胺基团的储存稳定的液体浅色异氰酸酯混合物的简单经济的方法。该专利文献公开了制备具有碳二亚胺基团和/或脲酮亚胺基团的有机异氰酸酯的方法，其中一种或多种具有 100 APHA，优选 50 APHA的哈森色值的有机异氰酸酯使用磷杂环戊烯型催化剂进行部分碳二亚胺化，随后终止该碳二亚胺化反应，其中该碳二亚胺化在甲硅烷基化酸酰胺存在下进行。

被视为优点的是，通过在碳二亚胺化过程中存在甲硅烷基化酸酰胺，会提高反应混合物的反应性和/或使其均匀（vereinheitlicht）。由此能够降低或保持低的所需反应时间和/或降低所需催化剂量。含有碳二亚胺基团和/或脲酮亚胺基团的异氰酸酯和由其制成的预聚物根据这一专利文献都具有良好的储存稳定性和浅颜色。还借助对比例1和2论述提高的可水解氯含量对反应性和反应时间具有何种影响。在根据该专利的实施例1和2中，实现相对于对比例2而言改进的反应性，在所用催化剂的相同浓度下在根据该专利的实施例1和2中产生较短反应时间。