[发明专利]含氨基甲酸酯的液体加合物

说明书

本发明涉及含氨基甲酸酯的液体加合物；它的制备方法；和它的用途。更具体地，本发明涉及在室温下为液体的稳定加合物，该加合物含多个氨基甲酸酯键，但基本上无任何异氰酸酯官能度或异氰酸酯反应性官能度。

通常，含氨基甲酸酯的加合物可通过有机异氰酸酯与含活泼氢的物质反应制备。该反应可在溶剂存在下进行并且采用异氰酸酯与含活泼氢的物质的各种加成顺序，由此得到基本上无任何异氰酸酯官能度或异氰酸酯反应性官能度的最终产品。本领域已知的这些产品和各种反应工艺的说明性例子为公开于US4,079,028中的。

对于很多应用(包括表面活性领域)，例如当制备聚氨酯泡沫、润滑剂或淬火剂时，需要加合物具有合适的纯度并且为液体。对于聚氨酯应用，当试图利用更高分子量产品的表面活性性能时，存在的较低分子量加合物将在一定程度不利于消泡剂。加合物的液体特性是特别合适的，因为增强了其对于要求液相中具有其它物质的稳定体系的应用的通用性。

我们的研究涉及开发具有改进纯度的含氨基甲酸酯的液体加合物，特别是具有支化结构的液体加合物。

从我们的研究中，目前已发现这些加合物可通过无溶剂方法在小心控制反应剂、加工助剂和方法条件下制备。术语“加工助剂”，是指起到催化涉及异氰酸酯官能度的反应的物质，特别是促进形成氨基甲酸酯键的物质。

本发明第一方面涉及一种包括单官能活性氢化合物(monoahl)与异氰酸酯封端中间体的反应产物的含氨基甲酸酯的加合物，所述中间体本身通过多异氰酸酯与多官能活性氢化合物(polyahl)偶联获得，其中加合物基本上无异氰酸酯官能度或任何异氰酸酯反应性官能度，它在室温下为液体，其数均分子量为600至80000。

本发明第二方面涉及一种在室温下为液体的含氨基甲酸酯的组合物，它为单官能活性氢化合物与异氰酸酯封端中间体的反应产品，所述中间体本身通过多异氰酸酯与多官能活性氢化合物偶联获得，该组合物按组分(a)、(b)和(c)的总摩尔量100％计，包括

(a)65至100mol％如下结构通式(I)的加合物：

     B-(A-M)_f         (I)

(b)低于35至0mol％的如下结构通式(II)的加合物；

     M-A-M            (II)

(c)低于12至0mol％的每分子含两个或多个B部分的加合物(III)，

     M-A-(B-A)_n-B-A-M (III)

         其中n≥1其中    A衍生自多异氰酸酯；

    B衍生自多官能活性氢化合物；

    M衍生自单官能活性氢化合物；

    f为形式上存在于多官能活性氢化合物上的异氰酸酯反应性基团数。

本发明第三方面涉及制备含多个氨基甲酸酯键的加合物的无溶剂两步骤方法，所述加合物在室温下为稳定液体并且基本上无异氰酸酯或异氰酸酯反应性基团，所述方法包括在第一步中多异氰酸酯与多官能活性氢化合物反应提供异氰酸酯封端的中间体；和在第二步中所述中间体与单官能活性氢化合物反应，其中：a)多异氰酸酯包括与多官能活性氢化合物具有不同相对反应性的至少两个异氰酸酯部分/分子；b)多官能活性氢化合物为分子量200至20000并且每分子含有两个或多个选自-OH、-SH、-COOH或-NHR的异氰酸酯反应性官能团的有机物质，其中R为氢或烷基；c)单官能活性氢化合物为含一个选自-OH、-SH、-COOH或-NHR的异氰酸酯反应性官能团的有机物质，其中R为氢或烷基；其特征在于：i)在基本上无水条件和无氨基甲酸酯促进催化剂存在下的第一步中，将多官能活性氢化合物以控制速率加入多异氰酸酯中，使反应温度不超过100℃，加入的多官能活性氢化合物总量相对于多异氰酸酯为化学计量当量或更低的；和ii)在第二步骤中，将单官能活性氢化合物以足以消耗所有异氰酸酯基团的限制量加入，其中该量通过直接检测反应混合物中存在的异氰酸酯官能度测定。