[发明专利]连续生产热塑性聚氨酯的方法

说明书

本发明涉及通过组分(A)一种或多种脂环族、脂族和/或芳脂族多异氰酸酯和(B)一种或多种脂环族、脂族和/或芳脂族多元醇的反应连续生产热塑性聚氨酯的方法，其中全部量的组分(B)具有如根据DIN EN ISO 4629‑2:2016测定的600 mg KOH/g至1830 mg KOH/g的羟值。所述方法包括步骤：a)制备部分量的组分(A)、部分量或全部量的组分(B)和任选部分量或全部量的组分(C)的混合物，其中在方法步骤a)中组分(A)与组分(B)的摩尔比在0.6:1.0至0.95:1.0的范围内；b)混合在方法步骤a)中制成的混合物与获自方法步骤e)的低聚物输出子料流；c)使来自方法步骤b)的混合物反应；d)将在步骤c)中获得的反应混合物分成两个输出子料流；e)将来自方法步骤d)的一个输出子料流作为用于在方法步骤b)中混合的输入子料流进行再循环；f)混合剩余量的组分(A)和任选剩余量的组分(B)和(C)与方法步骤d)的剩余输出子料流；和g)使在方法步骤f)中获得的混合物反应完以产生热塑性聚氨酯。本发明进一步涉及通过本发明的方法可获得或已获得的热塑性聚氨酯，以及含有根据本发明的热塑性聚氨酯的组合物及其用途。

本发明涉及通过组分(A) 一种或多种脂环族、脂族和/或芳脂族多异氰酸酯和(B)一种或多种脂环族、脂族和/或芳脂族多元醇的反应连续生产热塑性聚氨酯的方法，其中全部量的组分(B)具有根据DIN EN ISO 4629-2:2016测定的600 mg KOH/g至1830 mg KOH/g的羟值。所述方法包括方法步骤：a) 生产部分量的组分(A)、部分量或全部量的组分(B)和任选部分量或全部量的组分(C)的混合物，其中在方法步骤a)中组分(A)与组分(B)的摩尔比在0.6: 1.0至0.95: 1.0的范围内；b) 混合在方法步骤a)中制成的混合物与获自方法步骤e)的低聚物输出子料流；c) 使来自方法步骤b)的混合物反应；d) 将在步骤c)中获得的反应混合物分成两个输出子料流；e) 将来自方法步骤d)的一个输出子料流作为用于在方法步骤b)中混合的输入子料流进行再循环；f) 混合剩余量的组分(A)和任选剩余量的组分(B)和(C)与方法步骤d)的剩余输出子料流；和g) 使在方法步骤f)中获得的混合物反应完以获得热塑性聚氨酯。本发明进一步涉及通过根据本发明的方法可获得或已获得的热塑性聚氨酯，以及含有根据本发明的热塑性聚氨酯的组合物及其用途。

由于它们的优异物理性质，聚氨酯，尤其是热塑性聚氨酯多年来已用于多样化的不同应用目的。尽管聚氨酯的可用性广泛，但在一些应用领域中使用其它塑料，例如聚酰胺塑料，因为无法获得具有合适物理性质的聚氨酯或这些只能困难地提供。由短链二醇和短链多异氰酸酯形成的聚氨酯具有有用的性质。问题在于，由于反应性基团的高密度，短链脂族二醇与脂族多异氰酸酯的加聚具有高的放热性或反应焓，这在没有充分排热的情况下造成损害（例如通过变色）直至重新形成单体和造成聚氨酯的破坏（灰化）。

在工业实践中，优选的是连续生产法，因为它们可以更容易扩大生产规模并能够以恒定品质生产更大的量。

在分批法后由热塑性塑料生产粒料使得需要使熔融液体的聚合物保持高温直至分批容器空出。对于热敏感的产物，这导致产物性质状况在制粒过程/制粒时间连续变化。

将工艺程序从分批法转用于连续法也是仅困难至完全不可能的。从工艺工程学的角度看特别注意释放的反应热的受控排出，这导致高放热性反应只能困难地操作。

溶剂的使用同样不利，因为留在产品中的残余溶剂可能释放到环境中，以造成不想要的性质，如气味，毒性和/或机械性能的恶化。从聚合物中完全除去残余溶剂原则上与技术复杂性和能耗的增加相关联。

DE 10 2011 085 944 A1描述了在环流反应器中生产低熔点热塑性聚氨酯的方法。该方法所需的高反应温度促进脲基甲酸酯的形成并使得高放热性反应的反应热排出困难或不可能排热。