[发明专利]多异氰酸酯(p)及其制备方法

说明书

本发明涉及一种通式(I)的多异氰酸酯(P)、制备通式(I)的多异氰酸酯(P)的方法以及通式(I)的多异氰酸酯(P)作为清漆中的交联剂的用途。制备通式(I)的多异氰酸酯(P)的方法包括使反应混合物(RM)反应以得到通式(I)的多异氰酸酯(P)，该混合物包含至少一种通式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)、(IIId)、(IIIe)和/或(IIIf)的环状异氰酸酯和至少一种具有至少两个羟基的醇。

描述

本发明涉及一种通式(I)的多异氰酸酯(P)、制备通式(I)的多异氰酸酯(P)的方法以及通式(I)的多异氰酸酯(P)作为清漆中的交联剂的用途。制备通式(I)的多异氰酸酯(P)的方法包括使反应混合物(RM)反应以得到通式(I)的多异氰酸酯(P)，该混合物包含至少一种通式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)、(IIId)、(IIIe)和/或(IIIf)的环状异氰酸酯和至少一种具有至少两个羟基的醇。

有机多异氰酸酯在塑料、模塑组合物和粘附性连接领域，特别是在漆料行业中起着至关重要的作用。由于有机异氰酸酯的毒性，通常使它们与多元醇反应以获得蒸气压较低的产物。在这种情况下主要形成低分子量和储存稳定的聚氨酯，其具有其他反应性异氰酸酯基团，并且其生理危害性明显小于有机异氰酸酯原料。然而，与有机异氰酸酯原料相比，由此获得的聚氨酯通常具有较低异氰酸酯基团含量，这就是必须使用更多的材料从而存在所需量的异氰酸酯基用于进一步反应的原因。

在现有技术中描述了由有机异氰酸酯和醇制备多异氰酸酯。

例如，US-A 2015/0183922公开了基于双(异氰酸酯基甲基)环己烷和三羟甲基丙烷的多异氰酸酯组合物。在这种情况下，多异氰酸酯组合物既包含一分子三羟甲基丙烷与三分子双(异氰酸酯基甲基)环己烷的反应产物，又包含两分子三羟甲基丙烷与五分子双(异氰酸酯基甲基)环己烷的反应产物。除其他脂族、芳族和芳脂族多异氰酸酯和多异氰酸酯衍生物以外，这些反应产物还用作交联剂。

WO 2009/071533公开了含脲基甲酸酯基的多异氰酸酯，其通过使异佛尔酮二异氰酸酯与多元醇或含羟基的胺在催化剂存在下反应而获得。除至少一种包含对异氰酸酯呈反应性的基团的组分外，含脲基甲酸酯基的多异氰酸酯还用于双组分聚氨酯漆中。在此，含脲基甲酸酯基的多异氰酸酯用作交联剂组分。

US-A 3,595,838公开了包含聚酯多元醇和异氰酸酯化合物的含聚氨酯的漆组合物。异氰酸酯化合物为三羟甲基丙烷和双(异氰酸酯基甲基)苯的加合物。为了制备该加合物，异氰酸酯用量相对于三羟甲基丙烷为7-16倍过量，因此该加合物可充分溶于溶剂并与聚酯多元醇相容。

DE-A 1090196公开了一种制备具有低蒸气压的单异氰酸酯或多异氰酸酯的方法，其中使用一种或多种醇与大过量的二异氰酸酯。合适醇为饱和和不饱和的二醇和多元醇。

DE-A 953012公开了一种制备多异氰酸酯的方法，其中类似于DE-A 1090196，使低分子量多元醇与过量脂族和/或芳族二异氰酸酯反应。所用醇为三元醇或四元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇或三乙醇胺，其任选地以与二元醇如乙二醇或丁二醇的混合物使用。

与此类似，DE-B 870400也描述了通过使可以与二元醇的混合物存在的三元醇或四元醇与至少一摩尔的二异氰酸酯反应来制备有机多异氰酸酯。作为二异氰酸酯列出的为脂族二异氰酸酯如四亚甲基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。DE-B 870400中列出的芳族二异氰酸酯包括例如甲苯二异氰酸酯和二亚苯基二异氰酸酯。

因此，本发明的目的为提供一种新型多异氰酸酯及其制备方法。

该目的通过通式(I)的多异氰酸酯(P)实现：

其中

k、m、n各自独立地为0、1、2或3，其中k、m和n的总和为至少2且至多6；和