[发明专利]一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法

说明书

本发明提供了一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法。所述方法包括以下步骤：使脂族/脂环族二异氰酸酯单体在催化剂的作用下进行三聚反应，制备包含异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物；所述催化剂在使用前预配制成溶液，并调节溶液pH至5‑7，优选6‑7，更优选6‑6.5。本发明无需经过任何后处理就可以直接制备得到色度较低且在长期储存过程中色度稳定性优异的多异氰酸酯组合物。

技术领域

本发明涉及一种制备方法，尤其涉及一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法。

背景技术

以多异氰酸酯为固化剂的聚氨酯系涂料组合物由于其涂膜的耐化学药品性、挠性、耐候性等优异，因此被广泛用作汽车、建筑内外饰、家电等的涂料。相较于芳香族二异氰酸酯制备得到的组合物，由衍生自脂肪族二异氰酸酯的含有异氰脲酸酯的多异氰酸酯得到的涂膜具有更加优异的耐黄变性能，在产品色度要求较高的领域中具有更加广泛的应用。

已知现有技术通过多种方法尝试制备无色多异氰酸酯，如以下专利技术所公开：

CN102257026A采用波长为200-600nm的光照射基于(环)脂族二异氰酸酯获得的多异氰酸酯以降低产品色度，但颜色储存稳定性较差，50℃下仅能维持9个星期，根据本发明人的研发经验，其在室温下通常也仅能维持6个月左右。

EP0377177A1公开了将多异氰酸酯在100至10000ppm重量的过氧化氢混合物中进行蒸馏后处理以控制产品色值，但该方法仅适用于以有机膦作为催化剂使异氰酸酯进行齐聚的方案。

EP0630928A2提出一种制备含有异氰脲酸酯和/或脲醛基的多异氰酸酯的方法，通过催化齐聚以及用过氧羧酸处理齐聚产物以降低颜色指数和提高保质期。该方法的缺点是额外引入的过氧羧酸会保留在产物中，储存过程中会分解产生氧气，从而导致产品氧化颜色变深。

发明内容

本发明提供了一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法，通过该方法制备得到的多异氰酸酯组合物初始色度低，且在长期储存过程中色度稳定。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：

一种制备无色多异氰酸酯组合物的方法，包括以下步骤：

使脂族/脂环族二异氰酸酯单体在催化剂的作用下进行三聚反应，制备包含异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物；所述三聚反应温度优选为60-100℃。

所述催化剂在使用前预配制成溶液，并调节溶液pH至5-7，优选6-7，更优选6-6.5。

本发明人通过深入研究意外地发现，将三聚催化剂预先调pH至弱酸性，有利于降低多异氰酸酯组合物的初始色度，并提高其储存稳定性(从颜色变化方面)，从而完成了本发明。

进一步地，反应完成后，添加酸类化合物作为终止剂结束反应，或高温加热结束反应，例如在150-200℃的温度范围内对催化剂进行灭活，终止反应。

所述酸类化合物优选盐酸、磷酸、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二正丁酯、磷酸-2-乙基己酯、对甲苯磺酸、苯磺酸、烷基苯磺酸、乙酰氯、苯甲酰氯中的至少一种。

进一步地，反应结束后，将反应液经两级薄膜蒸发得到多异氰酸酯组合物。通过薄膜蒸发技术控制组合物中游离二异氰酸酯单体的含量在现有技术中是已知的，如论文《HDI固化剂的合成及工艺优化》，解亮等，北京理工大学.所公开。本发明对其具体工艺参数不做任何限定，可以采用如前述文献优选的最佳两级分离条件，也可以在前述文献方案的基础上根据实际工业状况进行合理的变换。

在一项优选的具体的实施方式中，所述催化剂为主催化剂或主催化剂与助催化剂的混合物；

所述主催化剂为季铵盐、季铵碱、季磷盐中的至少一种，优选四甲基醋酸铵、四丁基醋酸铵、四甲基丙酸铵、四甲基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三苯基氯化膦中的一种或多种；