[发明专利]制造聚异氰脲酸酯塑料的方法

说明书

本发明涉及制造聚异氰脲酸酯塑料的方法，其包括以下步骤：a）提供多异氰酸酯组合物A），其含有低聚多异氰酸酯且其单体二异氰酸酯含量低，其中在多异氰酸酯组合物A）中的异氰脲酸酯结构含量为基于来自多异氰酸酯组合物A）中存在的脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮结构的低聚结构的总和计至少50摩尔%；b）催化三聚多异氰酸酯组合物A），其中（i）催化三聚在至少80℃的环境温度下进行；（ii）催化三聚在少于12小时内进行，至少达到仅仅还有不超过20%的原始存在于多异氰酸酯组合物A）中的异氰酸酯基团存在下的转化程度。此外，本发明涉及通过本发明的方法可获得的聚异氰脲酸酯塑料，以及其用于制造涂层、薄膜、半成品和模制品的用途。

本发明涉及聚异氰脲酸酯塑料，涉及制造本发明的聚异氰脲酸酯塑料的方法，并涉及其用于制造涂层、薄膜、半成品或模制品的用途。

具有聚异氰脲酸酯结构的聚合物因其高热稳定性和燃烧稳定性而闻名。基于芳族二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯（MDI）及聚醚多元醇和聚环氧化物的含聚异氰脲酸酯泡沫例如由于其低热导率而特别广泛地用作高性能绝缘材料。参见C. E. Schildknecht和I.Skeist, Polymerization Processes, 第665-667页, Wiley, New York (1977)。但是，含MDI-聚异氰脲酸酯的泡沫，如通常已知的芳族聚氨酯那样，仅具有低的光稳定性，并倾向于严重黄变。

因此始终在尝试合成基于脂族耐光异氰酸酯的聚异氰脲酸酯塑料。

例如，European Polymer Journal, 第16卷, 147-148 (1980)描述了单体1,6-二异氰酸根合己烷（HDI）在40℃下的催化三聚以产生澄清透明的不含异氰酸酯基团的聚异氰脲酸酯塑料。但是，为此，需要15重量%的二丁基二甲氧基锡作为三聚催化剂，这对产物的热稳定性和颜色稳定性具有严重的不利影响。European Polymer Journal, 第16卷, 831-833 (1980)描述了使用6重量%的三丁基氧化锡作为催化剂使单体HDI完全三聚以便在140℃的温度下产生聚异氰脲酸酯。

Theo Flipsen的论文：“Design, synthesis and properties of new materials based on densely crosslinked polymers for polymer optical fiber and amplifier applications”, Rijksuniversiteit Groningen, 2000描述了以钕/冠醚配合物作为催化剂的单体HDI的三聚。在该论文的上下文中研究了所获得的聚异氰脲酸酯（据称其具有良好的光学性质、热性质和机械性质）对于光学应用（尤其是作为聚合物光纤）的适用性。Flipsen给出了澄清无黄变的聚异氰脲酸酯的先决条件的详细描述。在此应当明确提及的是在反应开始时避免杂质、水、二聚体、高催化剂浓度和高温。麻烦的副反应是与水反应产生脲，以及脲二酮反应产生碳二亚胺，伴随着气泡形成。根据Flipsen所述，仅在理想条件下用可溶性钕/冠醚催化剂和在室温或60℃或室温下的预反应以及在高达140℃的温度下的后反应经超过24小时的长时间才可获得具有140℃的T_g的高透明度聚异氰脲酸酯。所述方法的缺点在于其为耗时的多阶段方法，具有复杂的反应方案，其大规模转化是成问题的。