一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物及光学树脂制造技术

本发明专利技术公开一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物及光学树脂。通过向苯二亚甲基二异氰酸酯中添加式a的脲基甲酸酯得到储存稳定性优良的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，可在每周接触空气条件下，稳定储存6个月以上；而且采用该异氰酸酯组合物制备的光学树脂具有低的光学形变及白浊发生率。低的光学形变及白浊发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物及光学树脂


[0001]本专利技术涉及一种异氰酸酯，具体的涉及用于光学树脂的异氰酸酯组合物，还涉及光学树脂(透镜等)领域。

技术介绍

[0002]光学材料中聚氨酯类树脂是最重要的一种，该类树脂采用多硫醇化合物和异氰酸酯化合物聚合反应得到。此类光学树脂具有折射率高，耐冲击性、染色性、加工性等特性优异。且聚氨酯镜片由于其较高的折射率，镜片可以做的很薄，更加美观，是以后镜片的发展趋势。苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)是聚氨酯光学树脂主要原料。
[0003]XDI分子异氰酸酯基团具有高反应性，它们在保存期间倾向于变黄或者自聚，影响下游应用，且分子内含有苯环吸电子基团，导致NCO基团反应活性升高，很难实现长时间储存。
[0004]目前异氰酸酯化合物稳定剂代表性的是受阻酚类化合物，如美国专利US3715381A公开了2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚(BHT)作为异氰酸酯稳定剂，美国专利US3247236A公开了二氧化碳和二氧化硫有同样的稳定化作用；还有专利CN104718215A公开了酰氯类物质作为含硅异氰酸酯的稳定剂提高其储存稳定性。
[0005]然而，上述稳定剂对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)的稳定性效果都较差，都难以实现XDI在室温下1个月以上的稳定储存。
[0006]US5302749A报道了在XDI中添加10
‑
5000ppm苯酚作为XDI稳定剂具有良好的稳定化效果，然而苯酚易被氧化变色，XDI在使用过程开桶接触空气易导致产品色号升高。
[0007]另外，聚氨酯镜片在聚合过程中，常常会出现因为原料变质的影响，造成树脂聚合不均匀，导致镜片白浊不透明以及光学变形，造成镜片质量不合格。
[0008]因此适用于XDI的稳定剂仍需开发，需要对镜片聚合的原料及过程加以控制，主要对异氰酸酯原料进行控制来减少白浊及光学变形的出现。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物及使用该组合物制备的光学树脂。通过向苯二亚甲基二异氰酸酯中添加式a的脲基甲酸酯，得到储存稳定性优良的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，而且采用该异氰酸酯制备的光学树脂具有较低的光学形变及白浊发生率。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]本专利技术提供一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物及使用该组合物的光学树脂，将异氰酸酯化合物与多硫醇化合物混合后聚合，得到光学树脂。
[0012]一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，所述组合物包含苯二亚甲基二异氰酸酯、和基于组合物重量20
‑
2000ppm的化合物a，
[0013][0014]其中，R为含有或不含取代基的苯基、含有或不含取代基的C1
‑
C12的烷基、含硫或氧原子的五元杂环基、含硫或氧原子的六元杂环基，R优选为苯基、对甲基苯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基；其中X为基团。
[0015]作为一个优选的方案，本专利技术所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，还包含基于组合物重量100
‑
6000ppm的化合物b，
[0016][0017]其中，R为含有或不含取代基的苯基、含有或不含取代基的C1
‑
C12的烷基、含硫或氧原子的五元杂环基、含硫或氧原子的六元杂环基，R优选为苯基、对甲基苯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基；其中X为基团。
[0018]作为一个优选的方案，本专利技术所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，还包含基于组合物重量0
‑
2wt％的下述化学式的脲，
[0019][0020]一种制备本专利技术所述的式b化合物的方法，包括以下步骤：将醇或酚与苯二亚甲基二异氰酸酯在10
‑
60℃下反应得到化合物b。其中醇或酚与苯二亚甲基二异氰酸酯的摩尔比0.9
‑
1：1。
[0021]一种制备本专利技术所述的式a化合物的方法，包括以下步骤：将化合物b与苯二亚甲基二异氰酸酯在有机锡类催化剂作用下，在10
‑
60℃反应得到化合物a。其中化合物b与苯二亚甲基二异氰酸酯摩尔比0.8
‑
1：1。
[0022]本专利技术所述醇或酚的结构式为ROH,其中，R为含有或不含取代基的苯基、含有或不含取代基的C1
‑
C12的烷基、含硫或氧原子的五元杂环基、含硫或氧原子的六元杂环基，R优选为苯基、对甲基苯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基。优选的醇或酚的实例包括但不限于苯酚
[0023]本专利技术所述苯二亚甲基二异氰酸酯组合物可在每周接触空气，例如每周盛装容器开口接触空气2min情况下，稳定储存6个月以上。
[0024]本专利技术所述苯二亚甲基二异氰酸酯组合物在接触空气过程中会与空气中的水反
应生成脲，其中脲的结构式如下：
[0025][0026]XDI储存过程中NCO易于形成nylon
‑
1型聚合物导致产品浑浊，本专利技术的技术方案中，化合物a在苯二亚甲基二异氰酸酯组合物中，可以捕获自由基，防止NCO形成nylon
‑
1型聚合物，从而使异氰酸酯长时间储存稳定。
[0027]本专利技术所述苯二亚甲基二异氰酸酯，可举出以下异构体：1,2
‑
苯二亚甲基二异氰酸酯(邻苯二亚甲基二异氰酸酯、o
‑
XDI)、1,3
‑
苯二亚甲基二异氰酸酯(间苯二亚甲基二异氰酸酯、m
‑
XDI)、1,4
‑
苯二亚甲基二异氰酸酯(对苯二亚甲基二异氰酸酯、p
‑
XDI)。
[0028]作为本专利技术所述的苯二亚甲基二异氰酸酯，作为原料，可以使用上述异构体中的一种或多种。
[0029]作为一个优选的方案，本专利技术所述的苯二亚甲基二异氰酸酯，作为原料，优选1,3
‑
苯二亚甲基二异氰酸酯和/或1,4
‑
苯二亚甲基二异氰酸酯，更优选1,3
‑
苯亚甲基二异氰酸酯。
[0030]关于作为原料的苯二甲胺(以下，简称为苯二甲胺、XDA)，可举出1,2
‑
苯二甲胺(邻苯二甲胺(o
‑
XDA))、1,3
‑
苯二甲胺(间苯二甲胺(m
‑
XDA))、1,4
‑
苯二甲胺(对苯二甲胺(p
‑
XDA))作为结构异构体。
[0031]可以采用苯二甲胺进行异氰酸酯化的方法制备苯二亚甲基二异氰酸酯，可举出光气化法。作为光气化法，具体而言，可举出例如使苯二甲胺直接与光气反应的方法(以下，有时称为冷热二阶段光气化法)、使苯二甲胺与盐酸(氯化氢)反应而得到的盐酸盐与光气在非活性溶剂中反应的方法(以下，有时称为胺盐酸盐的光气化法)等，优选可举出胺盐酸盐的光气化法。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，所述组合物包含苯二亚甲基二异氰酸酯、和基于组合物重量20
‑
2000ppm的化合物a，其中，R为含有或不含取代基的苯基、含有或不含取代基的C1
‑
C12的烷基、含硫或氧原子的五元杂环基、含硫或氧原子的六元杂环基，R优选为苯基、对甲基苯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基；其中X为基团。2.根据权利要求1所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，还包含基于组合物重量100
‑
6000ppm的化合物b，其中，R为含有或不含取代基的苯基、含有或不含取代基的C1
‑
C12的烷基、含硫或氧原子的五元杂环基、含硫或氧原子的六元杂环基，R优选为苯基、对甲基苯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基；其中X为基团。3.根据权利要求1或2所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，其特征在于，所述的苯二亚甲基二异氰酸酯组合物，还包含基于组合物重量0
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱付林，俞涛，程英，尚永华，王鹏，李建峰，黄真真，刘伟杰，王丹，陈浩，黎源，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：