專利名稱：多異氰酸酯組合物的制作方法
多異氰酸酯組合物本發(fā)明涉及多異氰酸酯組合物，制造該組合物的方法，使用本發(fā)明的多異氰酸酯組合物的可固化組合物，制造該可固化組合物的方法，從該可固化組合物制備或得到的聚異氰脲酯材料和制備該聚異氰脲酯材料的方法。過(guò)去致力于穩(wěn)定的或在環(huán)境條件下具有長(zhǎng)的貯存期并且一旦活化就快速反應(yīng)和快速固化的多異氰酸酯組合物的開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)行大量研究。現(xiàn)有的體系象環(huán)氧樹(shù)脂體系和聚酯體系在較高的溫度下需要幾個(gè)小時(shí)的固化時(shí)間，并且在固化之后需要緩慢地進(jìn)行冷卻， 以避免應(yīng)力開(kāi)裂和收縮，尤其對(duì)于聚酯體系。此外，這些現(xiàn)有的體系顯示出有限的適用性， 因?yàn)槌３２捎玫淖贤饩€固化僅僅影響到這些體系的有限的薄層。令人吃驚地我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)新型多異氰酸酯組合物，它在環(huán)境條件下是穩(wěn)定的并且與某些異氰酸酯反應(yīng)性的化合物一起得到可固化組合物，后者具有長(zhǎng)的貯存時(shí)間并且一旦需要讓該反應(yīng)和固化開(kāi)始，就可以在中等溫度下快速地反應(yīng)和固化。在固化之后，可以快速地進(jìn)行冷卻，具有較低的應(yīng)力開(kāi)裂和/或收縮率。因此本發(fā)明涉及包括多異氰酸酯、鹵化鋰和脲化合物的多異氰酸酯組合物，該脲化合物具有500-15000的平均分子量和任選包括縮二脲基團(tuán)，鹵化鋰的摩爾數(shù)/每異氰酸酯當(dāng)量是在0. 0001-0. 04范圍內(nèi)以及脲+縮二脲當(dāng)量數(shù)/每異氰酸酯當(dāng)量為0. 0001-0. 4。氯化鋰和包含脲基團(tuán)的化合物的使用已經(jīng)由釙eth、Ane ja和Wi 1 kes公開(kāi)于 Polymer 45(2004) 5979-5984中。它們研究了在使用LiCl作為分子探針的模型三鏈段低聚聚氨酯中，氫鍵合的程度在調(diào)節(jié)硬鏈段相的長(zhǎng)距離連接性(long-range connectivity) 和滲透性上的影響。在US 5086150中異氰酸酯封端的預(yù)聚物與二胺在較高量的LiCl存在下進(jìn)行反應(yīng)，以制備可以穩(wěn)定至少兩天的彈性體溶液。在反應(yīng)的開(kāi)始，氯化鋰的摩爾數(shù)/每異氰酸酯當(dāng)量是相當(dāng)高的；氯化鋰用作增溶劑。在反應(yīng)的開(kāi)始，組合物是不穩(wěn)定的和不含有脲和在反應(yīng)結(jié)束時(shí)它是彈性體并且不再是異氰酸酯組合物。所獲得的產(chǎn)物是用于制造線(thread)和膜的彈性體溶液。根據(jù)本發(fā)明的多異氰酸酯組合物非常適合于與環(huán)氧化合物一起制備可固化組合物。異氰酸酯和環(huán)氧化物與LiCl 一起的使用已經(jīng)公開(kāi)在Russian Chemical Reviews 52 (6) 1983，576-593中。反應(yīng)受到催化劑的性質(zhì)所影響。在金屬鹵化物存在下，形成活化的配合物，它最終得到嚷唑烷酮。一種副反應(yīng)是異氰脲酸酯環(huán)的形成，它在用環(huán)氧化物處理時(shí)分解形成嘴唑烷酮。此外，已經(jīng)公開(kāi)的是，環(huán)氧化物能夠分裂脲鍵，形成嚷唑烷酮。US 4658007公開(kāi)了使用有機(jī)銻碘化物催化劑，讓多異氰酸酯和聚環(huán)氧化物進(jìn)行反應(yīng)來(lái)制備嘴唑烷酮的方法。US 5326833公開(kāi)了包含多異氰酸酯，環(huán)氧化物和催化劑的組合物，該催化劑由堿金屬鹵化物如LiCl在聚氧化烯類化合物中的溶液組成。這些組合物能夠在0°C和70°C之間快速地膠凝。Juan 等人在 the Journal of East China University of Science andTechnology Vol. 32，No 11, 2006, 1293_1四4中討論了 LiCl對(duì)于聚氨酯-脲的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。它表明聚氨酯脲溶液的粘度首先下降和隨后提高。該聚氨酯脲是在有過(guò)量的多異氰酸酯情況下讓聚環(huán)氧丙烷二醇和異氟爾酮二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)而制備。
在本發(fā)明的背景中下面術(shù)語(yǔ)具有下面的意義 1)異氰酸酯指數(shù)或NCO指數(shù)或指數(shù)
在配制劑中存在的NCO基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的比率，以百分?jǐn)?shù)給出
權(quán)利要求
1.包括多異氰酸酯、商化鋰和脲化合物的多異氰酸酯組合物，該脲化合物具有 500-15000的平均分子量和任選包括縮二脲基團(tuán)，鹵化鋰的摩爾數(shù)/異氰酸酯當(dāng)量是在 0. 0001-0. 04范圍內(nèi)以及脲+縮二脲當(dāng)量數(shù)/異氰酸酯當(dāng)量為0. 0001-0. 4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多異氰酸酯組合物，其中該脲化合物不包括除脲基團(tuán)之外的其它異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2的多異氰酸酯組合物，其中該多異氰酸酯是亞甲基二苯基二異氰酸酯或包括亞甲基二苯基二異氰酸酯的多異氰酸酯組合物或此類多異氰酸酯的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的多異氰酸酯組合物，其中該鹵化鋰的量是0.00015-0. 025摩爾 /異氰酸酯當(dāng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的多異氰酸酯組合物，其中該鹵化鋰是氯化鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的多異氰酸酯組合物，其中該脲+縮二脲當(dāng)量數(shù)/異氰酸酯當(dāng)量是 0. 001-0. 2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的多異氰酸酯組合物，其中該脲化合物是通過(guò)亞甲基二苯基二異氰酸酯或包含亞甲基二苯基二異氰酸酯的多異氰酸酯或這些多異氰酸酯的混合物與聚氧化烯一元胺進(jìn)行反應(yīng)而制備的，該聚氧化烯一元胺包括基于一元胺分子的總重量至少50 wt%的量的氧化丙烯基并且具有200-3000的平均分子量，和其中該胺是伯胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7的多異氰酸酯組合物，其中該脲+縮二脲當(dāng)量數(shù)/摩爾鹵化鋰是 0.5-60。
9.通過(guò)混合多異氰酸酯、脲化合物和鹵化鋰來(lái)制備根據(jù)權(quán)利要求1-8的多異氰酸酯組合物的方法。
10.包括根據(jù)權(quán)利要求1-8的多異氰酸酯組合物和環(huán)氧樹(shù)脂的可固化組合物，其中該環(huán)氧樹(shù)脂的量使得環(huán)氧當(dāng)量數(shù)/異氰酸酯當(dāng)量是在0. 003-1范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的可固化組合物，其中該環(huán)氧樹(shù)脂在室溫下是液體。
12.通過(guò)混合根據(jù)權(quán)利要求1-8的多異氰酸酯組合物和環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)制備根據(jù)權(quán)利要求 10-11的可固化組合物的方法，其中該環(huán)氧樹(shù)脂的量使得環(huán)氧當(dāng)量數(shù)/異氰酸酯當(dāng)量是在 0. 003-1 范圍。
13.通過(guò)讓根據(jù)權(quán)利要求10-11的可固化組合物進(jìn)行反應(yīng)所制備的聚異氰脲酯材料。
14.通過(guò)讓根據(jù)權(quán)利要求10-11的可固化組合物進(jìn)行反應(yīng)可獲得的聚異氰脲酯材料。
15.通過(guò)讓權(quán)利要求10-11的可固化組合物進(jìn)行反應(yīng)制備權(quán)利要求13-14的聚異氰脲酯材料的方法。
全文摘要
包括多異氰酸酯、鹵化鋰和脲化合物的多異氰酸酯組合物，其中鹵化鋰的摩爾數(shù)/每異氰酸酯當(dāng)量是在0.0001-0.04范圍內(nèi)以及脲+縮二脲當(dāng)量數(shù)/每異氰酸酯當(dāng)量為0.0001-0.4。制備此類組合物的方法。包括該多異氰酸酯組合物和環(huán)氧樹(shù)脂的可固化組合物。從該可固化組合物制備的聚異氰脲酯。
文檔編號(hào)C08G18/00GK102405244SQ201080017317
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者埃斯貝林 C., 德比恩 C., 弗貝克 H. 申請(qǐng)人:亨茨曼國(guó)際有限公司