[发明专利]用于制备具有碳二亚胺-和/或脲酮亚胺基团的有机异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及用于制备液体的、储存稳定的和具有碳二亚胺（CD）‑和/或脲酮亚胺（UI）基团的异氰酸酯混合物或由其衍生的预聚物的方法，其中（i）在第一步骤中，使用式环‑C₄H₆P（O）R的催化剂K使得起始异氰酸酯部分碳二亚胺化，其中所述起始异氰酸酯是一种有机异氰酸酯或多种有机异氰酸酯的混合物，其中取代基R表示饱和或不饱和的，任选取代的，特别是卤素‑取代的有机基团，和然后（ii）在第二步骤中，在≤80℃的温度下通过添加终止剂而终止碳二亚胺化反应，其中作为终止剂使用通式H_nSiX_4‑n的有机硅烷S，其中n是1至3的自然数，其中X表示饱和或不饱和的，任选取代的，特别是卤素‑取代的有机基团。

本发明涉及用于制备液体的、储存稳定的和具有碳二亚胺（CD）-和/或脲酮亚胺（UI）基团的异氰酸酯混合物或由其衍生的预聚物的方法，其中

（i）在第一步骤中，使用式环-C₄H₆P（O）R的催化剂K使得起始异氰酸酯部分碳二亚胺化，其中所述起始异氰酸酯是一种有机异氰酸酯或多种有机异氰酸酯的混合物，其中取代基R表示饱和或不饱和的，任选取代的，特别是卤素-取代的有机基团，和然后

（ii）在第二步骤中，在≤ 80℃的温度下通过添加终止剂而终止碳二亚胺化反应，

其中作为终止剂使用通式H_nSiX_4-n的有机硅烷S，其中X表示饱和或不饱和的，任选取代的，特别是卤素-取代的有机基团。

具有CD-和/或UI基团的异氰酸酯混合物可以通过US-A-2,853,473，US-A-6,120,699和EP-A-0 515 933中描述的方法，使用膦（Phospholin）系列，特别是氧化膦（Phospholinoxid）系列的高活性催化剂，以简单的方式制备。

一方面，为了在温和的温度条件下促进碳二亚胺化反应，膦催化剂，特别是氧化膦催化剂的高催化活性是合乎需要的；但另一方面，膦催化或氧化膦催化的有效终止到目前为止还面临挑战。碳二亚胺化的异氰酸酯倾向于发生后反应，即它们由于CO₂释放而脱气。然后，这尤其在相对高的温度下导致压力增加，例如在储存容器中。另外，在长期储存后获得浅色产品和特别是颜色稳定性可能总是成问题的。

已经有许多尝试去寻找终止膦催化的有效方法。这种终止剂例如在专利申请DE-A-25 37 685，EP-A-0 515 933，EP-A-0 609 698，EP-A-1 607 425，US-A-6,120,699和US2007/213496中提及，和包括例如酸，酰氯，氯甲酸盐/酯，甲硅烷基化的酸和主族元素的卤化物。现有技术中公开的终止剂特别是三氟甲基磺酸乙酯（ETF），三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯（TMST）作为甲基化-或甲硅烷基化试剂或强酸如三氟甲磺酸（TFMSA）或高氯酸。

根据EP-A-0 515 933的教导，基于所使用的催化剂，使用至少等摩尔量，优选1至2倍摩尔量的甲硅烷基化的酸（或其酯）（例如三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯（TMST）），终止通过膦催化制备的含CD/UI的异氰酸酯混合物。然而，在实践中已经发现，以这种方式制备的含CD/UI的异氰酸酯仅有限地适用于制备预聚物（即这些含CD/UI的异氰酸酯与多元醇的反应产物）。相应地由多元醇和CD/UI改性的异氰酸酯制备的反应产物倾向于脱气，这会导致运输容器中的压力增加或者在处理这些产品时发泡。

通过以类似于EP-A-0 515 933的方式以更高摩尔当量（例如，基于催化剂，5：1至10：1）使用用于终止膦催化剂的甲硅烷基化酸可以避免该问题。然而，在实践中发现，获得的CD/UI改性的异氰酸酯具有明显较差的色数（Farbzahl）。这也适用于由其制备的预聚物。

当按照US-A-6,120,699使用三氟甲磺酸类型的酸终止膦催化剂时，这也适用。由其制备的预聚物也具有显著增加的色数。