[发明专利]碳二亚胺化方法

说明书

本发明涉及聚碳二亚胺和使用特定催化剂制备它们的方法。

本发明涉及聚碳二亚胺及其制备方法。

一般而言，碳二亚胺基团可由两个异氰酸酯基团通过消去二氧化碳而以简单的方式获得：

由二异氰酸酯开始，由此可获得具有多个碳二亚胺基团和任选异氰酸酯基团，特别是末端异氰酸酯基团的低聚化合物，即所谓的聚碳二亚胺。

由二异氰酸酯制备聚碳二亚胺是本身已知的并例如描述在US-A 2 840 589、US-A2 853 473、US-A 2 941 966和EP-A 628541中。作为用于异氰酸酯的碳二亚胺化的催化剂（碳二亚胺化催化剂），磷化合物已证明是成功的，如各种环磷烯氧化物（Phospholenoxide），例如1-甲基-2 (和/或3)-环磷烯-1-氧化物、3-甲基-2 (和/或3)-环磷烯-1-氧化物、1-苯基-2 (和/或3)-环磷烯-1-氧化物、1-苯基-3-甲基-2 (和/或3)-环磷烯-1-氧化物和1-乙基-2 (和/或3)-环磷烯氧化物。环磷烯氧化物只能以复杂且不完全的方式从聚碳二亚胺中除去（例如DE-A 2 504 400、DE-A 2 552 350、EP-A 609698）。因此，如本文的实验部分中的实施例3所证明，通过简单常规的手段，例如通过蒸馏分离出这些催化剂仅在很小的程度上是可能的。

但是，这样的有机磷化合物保留在产品中会对其储存稳定性具有负面影响。为了在所需NCO含量下停止碳二亚胺化反应，必须使环磷烯氧化物催化剂失活，这可通过P=O基团的烷基化、甲硅烷基化或质子化实现。但是，这种停止通常不够有效，以致在储存过程中可能在产品中发生后反应。在该过程中会释放二氧化碳。这导致例如储存容器中的压力升高，特别是在较长时间的储存和温度升高的情况下。这可以例如通过增加终止剂量应对。但是，以为此所需的量使用现有技术中已知的终止剂（例如EP-A-515 933、EP-A-609 698、US-A-6,120,699）经常导致产品变色。

因此，本发明的目的是提供制备聚碳二亚胺的简单方法，其具有尽可能低的碳二亚胺化催化剂的残留量并因此没有现有技术的所述缺点。

通过本发明的主题实现上述目的。

本发明的主题是制备含有碳二亚胺基团的多异氰酸酯的方法，其中在第一步骤中，在至少一种通式I的磷杂环丁烷-1-氧化物存在下对至少一种单体二异氰酸酯和/或多异氰酸酯施以碳二亚胺化反应

其中R是具有1至6个碳原子的一价有机基团，其可以是饱和或不饱和的或芳族的和支化或非支化的并可具有杂原子如氮或氧，并且优选是具有1至6个碳原子的一价有机、饱和、芳族、支化或非支化基团，

和在第二步骤中从第一步骤的反应产物中除去所述一种/多种磷杂环丁烷-1-氧化物，优选通过蒸馏。

特别优选使用1,2,2,3,4,4-六甲基磷杂环丁烷-1-氧化物和/或1-乙基-2,2,3,4,4-五甲基磷杂环丁烷-1-氧化物和/或1-苯基-2,2,3,4,4-五甲基磷杂环丁烷-1-氧化物作为所述一种/多种磷杂环丁烷-1-氧化物。最优选使用1,2,2,3,4,4-六甲基磷杂环丁烷-1-氧化物。

根据本发明的方法中所用的磷杂环丁烷-1-氧化物可借助蒸馏以简单的方式从反应产物中分离出来和回收。这种回收催化剂的可能性使得该方法极其经济可行。此外，所用催化剂在制备上明显比现有技术中使用的环磷烯氧化物便宜（在本文的实验部分中例如描述了1,2,2,3,4,4-六甲基磷杂环丁烷-1-氧化物和/或1-乙基-2,2,3,4,4-五甲基磷杂环丁烷-1-氧化物的成本有效的制备方法）。