[发明专利]制备环氧基团封端的聚噁唑烷酮的方法

说明书

本发明涉及制备环氧基团封端的聚噁唑烷酮的方法，包括使具有两个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯化合物（A）与具有两个或更多个环氧基团的多环氧化物化合物（B）在特定催化剂（C）的存在下共聚合，其中多环氧化物化合物（B）的环氧基团对多异氰酸酯化合物（A）的异氰酸酯基团的摩尔比为2.6:1至小于25:1，并且其中所述共聚合在1巴（绝对压力）下沸点高于170℃、优选高于165℃、更优选高于160℃、和最优选高于150℃的附加溶剂（D‑1）不存在的情况下进行。本发明还涉及所得环氧基团封端的聚噁唑烷酮。

本发明涉及制备环氧基团封端的聚噁唑烷酮的方法，包括使具有两个或更多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯化合物（A）与具有两个或更多个环氧基团的多环氧化物化合物（B）在特定催化剂（C）的存在下共聚合，其中多环氧化物化合物（B）的环氧基团对多异氰酸酯化合物（A）的异氰酸酯基团的摩尔比为2.6:1至小于25:1，并且其中所述共聚合在1巴（绝对压力）下沸点高于170℃、优选高于165℃、更优选高于160℃、和最优选高于150℃的附加溶剂（D-1）不存在的情况下进行。本发明还涉及所得环氧基团封端的聚噁唑烷酮。

噁唑烷酮是制药应用中广泛使用的结构基元并且环氧化物和异氰酸酯的环加成似乎是制备它的方便的一锅法合成路线。昂贵的催化剂、反应性极性溶剂、长反应时间和低化学选择性在关于噁唑烷酮合成的早期报道中常见（M. E. Dyen和D. Swern, Chem.Rev., 67, 197, 1967）。由于这些缺点，需要用于制备噁唑烷酮的替代方法，尤其是用于噁唑烷酮作为聚合物应用中的结构基元的应用。

科学出版物J. Polym. Sci. 8 (1970) 2759-2773公开了由各种双环氧化物和各种二异氰酸酯在碱金属卤化物催化剂存在下制备的聚噁唑烷酮。在回流条件下将等摩尔量的双环氧化物和二异氰酸酯的溶液在1小时内逐滴添加到含有溶解在DMF中的LiCl催化剂的反应器中，随后在回流条件下进行12至23小时的后反应以使该反应完全。

EP 0 113 575 A1公开了包含环氧封端的聚噁唑烷酮的粉末涂料组合物，所述环氧封端的聚噁唑烷酮通过使二环氧化物与二异氰酸酯反应来制备，其中环氧化物当量对异氰酸酯当量的比为10:1至1.1:1。所得聚噁唑烷酮具有250至4000的环氧当量重量。在实施例1中，制备了环氧封端的聚噁唑烷酮粉末，其中在第一步骤中，通过甲苯二异氰酸酯与化学计量过量的乙醇在二月桂酸二丁基锡的存在下的反应形成氨基甲酸酯，随后该氨基甲酸酯与环氧化物在三乙基二胺的存在下反应形成噁唑烷酮。在实施例2和3中，在四乙基溴化铵催化剂的存在下以1.6和1.96的环氧化物当量比异氰酸酯当量合成了环氧封端的聚噁唑烷酮粉末。

US 2002/0037975 A1描述了含有噁唑烷酮环的环氧树脂，其中环氧树脂通过首先经由二异氰酸酯与醇的反应获得嵌段聚氨酯二异氰酸酯并使其与二环氧化物反应来制备，其中该反应可以在叔胺催化剂和任选的锡助催化剂的存在下进行。

DE 37 20 759 A1提供了在作为催化剂体系的羧酸鏻或卤化鏻的存在下基于二环氧化物和二异氰酸酯制备低聚的含噁唑烷酮的多环氧化物的方法。在公开的实施例中，所用的二异氰酸酯的NCO基团对所用的二环氧化物的环氧基团的比为1:1.6至1:2.0，获得环氧当量重量为460至711的固体聚噁唑烷酮。

在Pelzer等人（European Polymer Journal 107 (2018)）中，通过4,4-亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI）与邻甲苯缩水甘油醚（OGCE）或双酚A二缩水甘油醚（BADGE） 在各种四正丁基卤化铵的存在下的反应来研究噁唑烷酮的形成，其中使用了最高3比1的BADGE对MDI的摩尔比。然而，检测到显著量的副产物，即异氰脲酸酯。