[发明专利]具有高固含量的基于TDI的多异氰酸酯混合物

说明书

本发明涉及包含至少一种基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚异氰脲酸酯和至少一种基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚氨酯的多异氰酸酯混合物，其中该多异氰酸酯混合物具有a）按多异氰酸酯混合物的总重量计，≥51至≤90重量%的固含量和b）按多异氰酸酯混合物的总重量计，≤0.9重量%的单体甲苯二异氰酸酯含量，并且按基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚异氰脲酸酯的总重量计，所述基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚异氰脲酸酯具有≥1至≤1.5的多分散性D，其中多分散性D是聚异氰脲酸酯的重均分子量与数均分子量的比率，并且重均分子量和数均分子量在每种情况下均根据DIN 55672‑1:2016‑03使用聚苯乙烯标样和作为洗脱剂的四氢呋喃通过凝胶渗透色谱法测定。

本发明涉及包含至少一种基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚异氰脲酸酯和至少一种基于甲苯二异氰酸酯并具有异氰酸酯基团的聚氨酯的多异氰酸酯混合物。本发明另外涉及制造该多异氰酸酯混合物的方法以及该多异氰酸酯混合物的用途。此外，本发明涉及含有该多异氰酸酯混合物的双组分体系和用于制造复合材料体系的方法。本发明同样提供了通过该方法可获得的复合材料体系或经涂覆的基底。

基于甲苯二异氰酸酯（TDI）的多异氰酸酯在商业上作为双组分聚氨酯体系中的交联剂用于表面涂料和胶粘剂。它们的目的是实现异氰酸酯反应性组分（例如，多元醇）的化学交联，以及固化以提供耐化学品和机械强度高的膜。经常将TDI的氨基甲酸酯化的加合物和异氰脲酸酯的混合物用于此目的。

TDI的异氰脲酸酯通过使用各种催化剂的环三聚反应来制备。这种类型的反应产物长期已知，并描述在例如DE 951168 B、DE 1013869 A、US6936678 B2、DE 19523657 A1、US 4255569 A、EP 2174967 B1和CN 105001701中。

长期以来一直希望制备已知的TDI的异氰脲酸酯，其首先具有低粘度，其次具有高官能度。

低粘度是所需的，例如以便改善表面涂料和胶粘剂的施加行为。此外，使用低粘度多异氰酸酯作为表面涂料和胶粘剂的交联剂能够降低配制品的溶剂含量。这意味着可以减少来自此类配制品的挥发性有机化合物的排放，而不会对可用性具有不利影响。

此外，当使用此类多异氰酸酯作为表面涂料和胶粘剂中的交联剂时，对于该多异氰酸酯而言合意的是具有高异氰酸酯基团含量。从低有机溶剂含量和快速交联（即高工艺效率）意义上说，这进一步增加了可持续性。

此外，对于TDI的异氰脲酸酯而言合意的是具有低含量的游离二异氰酸酯。由于单体TDI的毒性问题，这对于在工业上应用的表面涂料和胶粘剂方面的普遍可用性而言是一个重要的条件。

如由例如DE 951168 B和DE 1013869 A中已知的那样，TDI形成聚异氰脲酸酯的反应产生非常高粘性的树脂，这使得加工变得更加困难，或者使得必须使用更大量的有机溶剂。此外，TDI的多异氰酸酯具有高的结晶倾向，并仅微溶于有机溶剂。

由于高粘度（甚至在高温下也如此），根据现有技术无法通过蒸馏容易地释放出此类单体TDI的树脂。US 4255569 A、EP 2174967 B1和CN 105001701描述了通过蒸馏进行后处理的各种方式，以便通过化学改性或添加蒸馏助剂来降低单体TDI的含量。由于此类添加剂降低了官能团的含量（计算为异氰酸酯基团（NCO基团)的重量比例，按该组合物的总重量计），原则上这是不合意的。

在有机溶液中进行TDI形成聚异氰脲酸酯的反应也已经描述和获知一段时间，如描述在例如US 6936678 B2、DE 19523657 A1中。但是，以这种方式获得的树脂存在于极大稀释的溶液中，并由此导致在作为表面涂料或胶粘剂施加期间和之后有机溶剂的高排放。

从所述现有技术出发，本发明的一个目的是减轻现有技术的上述缺点中的至少一个，优选多于一个。特别地，本发明的一个目的是提供多异氰酸酯混合物，其基于TDI且其具有高含量的游离异氰酸酯基团，并同时具有低含量的单体二异氰酸酯，并且在溶解形式中具有低粘度。