异氰酸酯封端预聚体及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种异氰酸酯封端预聚体及其制备方法和用途。本发明专利技术在制备异氰酸酯封端预聚体的过程中加入一种环状碳酸亚烃酯，在改进异氰酸酯封端预聚体的低温液态稳定性的同时保持了其在其他方面的物理性能，从而解决了低温环境下异氰酸酯封端预聚体易结晶和凝固、不易储存和运输的问题。

Isocyanate terminated prepolymer, preparation method and use thereof

The invention relates to an isocyanate terminated prepolymer, a preparation method and an application thereof. The present invention by adding a cyclic alkylene carbonate process isocyanate terminated prepolymer in the system, in improving the stability of low temperature liquid isocyanate terminated prepolymer and the other aspects of the physical properties, so as to solve the temperature environment of isocyanate terminated prepolymer, easy crystallization and solidification it is not easy to store and transport problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚氨酯
，特别涉及一种用于制备聚氨酯的异 氰酸酯封端预聚体及其制备方法和用途。
技术介绍
聚氨酯通常由异氰酸酯组分、多元醇组分和其他的一些添加成分反应 制得，其中，异氰酸酯组分常采用异氰酸酯封端预聚体。例如，二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI)预聚体，是一种工业常用的预聚体，常被用于制备 各类聚氨酯制品，如聚氨酯弹性体或模塑聚氨酯制品。常温下，异氰酸酯封端预聚体通常为液体状态，因而便于储存和运 输，然而，在低温环境下，异氰酸酯封端预聚体中游离的异氰酸酯分子会 从液态中结晶出来，并且随着温度的进一步降低，异氰酸酯封端预聚体还 可能会凝固。 一般来说，异氰酸酯封端预聚体中的NCO含量越高，它的凝 固点就越高，也越容易凝固或结晶，因此在低温环境下也就越不便于储存 和运输。己经有多种方法可降低异氰酸酯封端预聚体的凝固点，从而改善其低 温液态稳定性。例如，可以降低异氰酸酯封端预聚体的NCO含量。再如， EP0989116、 US20060128928、 US20050101754和US5567793披露在合成 MDI预聚体的过程中添加大量的改性MDI (例如碳化二胺MDI、脲基甲酸 化MDI)可以提高它的液态稳定性。又如，GB2334720披露在合成MDI预 聚体的过程中通过加入大量2,4'-MDI和2,2'-MDI也可以降低它的凝固点。 然而，这些做法虽然可以降低MDI预聚体的凝固点，但同时也在一定程度 上损害它在其他方面的物理性能。另外，GB2193504和US4757095披露了 内酰胺和内酯可被用来异氰酸酯封端预聚体的凝固点，WO85/00177则披露了氧化烯烃类化合物可被用来调节MDI预聚体的低温流动性。然而，使用 内酯、内酰胺及氧化烯烃类化合物的成本太高，因而大大限制了它们在改善MDI预聚体低温液态稳定性方面的应用。因此，从工业实际应用出发，有必要提供一种经济的、具有改进的低 温液态稳定性的异氰酸酯封端预聚体，不但能够在低温环境下方便的储存 或运输，而且能够保持其他方面的物理性能。本专利技术的目的之一，在于提供一种异氰酸酯封端预聚体，所述异氰酸酯 封端预聚体中包括一种环状碳酸亚烃酯，所述环状碳酸亚烃酯具有如下的通式<formula>formula see original document page 6</formula>其中，R,、 R2分别独立地表示氢原子、直链烷基、支链烷基、芳烷 基、环烷基、或芳基；所述异氰酸酯封端预聚体的NCO含量为13-33wt.%，以所述异氰酸酯 封端预聚体的重量按100w"/。计。本专利技术的另一目的，在于提供一种制备所述异氰酸酯封端预聚体的方 法，该方法包括步骤在制备所述异氰酸酯封端预聚体的过程中加入一种 环状碳酸亚烃酯，所述环状碳酸亚烃酯具有如下的通式<formula>formula see original document page 6</formula>其中，R" R2分别独立地表示氢原子、直链烷基、支链垸基、芳烷
技术实现思路
基、环烷基、或芳基；所述异氰酸酯封端预聚体的NCO含量为13-33wt.%，以所述异氰酸酯 封端预聚体的重量按100wt.X计。本专利技术的又一目的，在于提供一种由所述异氰酸酯封端预聚体制得的 聚氨酯、聚脲、聚氨酯弹性体、模塑聚氨酯。本专利技术的再一目的，在于提供一种所述聚氨酯弹性体在制鞋中的应用。本专利技术的有益效果在于本专利技术在制备异氰酸酯封端预聚体的过程中 加入了一种环状碳酸亚烃酯，在改进异氰酸酯封端预聚体的低温液态稳定 性的同时维持了其在其他方面的物理性能，从而解决了低温环境下异氰酸 酯封端预聚体易结晶和凝固、不易储存和运输的问题。具体实施例方式本专利技术通过在制备过程中加入环状碳酸亚烃酯提供一种具有改善的低 温液态稳定性的异氰酸酯封端预聚体。环状碳酸亚烃酯可以在制备异氰酸酯封端预聚体过程中的任何时间加 入，例如，可以在参与反应的多异氰酸酯反应组分或者多元醇反应组分中加 入，也可以在多异氰酸酯与多元醇的反应过程中加入，或者在多异氰酸酯与 多元醇反应的产物中加入。所述多异氰酸酯可以是一种多异氰酸酯或者是多种多异氰酸酯的混合 物。所述多异氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中，R表示含2-18个碳原 子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基、或含8-15个碳原子的芳脂族 烃基，n=2-4。所述多异氰酸酯，优选但不限于，乙烯基二异氰酸酯、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、己二异氰酸酯(HDI)、十二烷基-l，2-二异氰酸酯、环丁烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-l,3-二异氰酸酯、环己烷-l，4-二异氰酸酯、1-异氰 酸酯基-3，3,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷、六氢甲苯-2,4-二异氰酸 酯、六氢甲苯-2，6-二异氰酸酯、六氢苯基-l,3-二异氰酸酯、六氢苯基-1,4-二异氰酸酯、全氢化-二苯基甲垸-2,4-二异氰酸酯、全氢化-二苯基甲垸-4,4-二异氰酸酯、亚苯基-l,3-二异氰酸酯、亚苯基-l,4-二异氰酸酯、杜烯-1,4-二异氰酸酯、均二苯乙烯-l，4-二异氰酸酯、3，3-二甲基-4，4-二苯基二异氰酸 酯、甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)、甲苯-2,6-二异氰酸酯(TDI) 、 二苯基 甲烷-2,4'-二异氰酸酯(MDI) 、 二苯基甲垸-,2,2'-二异氰酸酯(MDI) 、 二 苯基甲烷4,4，-二异氰酸酯(MDI)、亚奈基-l,5-二异氰酸酯(NDI)、它们的 异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。所述多异氰酸酯，还可以是用碳化二胺、脲基甲酸酯、或异氰酸酯改 性所得的异氰酸酯，优选但不限于，二苯甲烷二异氰酸酯、碳化二胺改性 的二苯甲烷二异氰酸酯、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。所述多元醇可以是一种多元醇或者多种多元醇的混合物。所述多元醇 的平均分子量为1000-10000，官能度为l-5，优选2-3。所述环状碳酸亚烃酯，具有如下的通式<formula>formula see original document page 8</formula>其中，R,、 R2分别独立地表示氢原子、直链烷基、支链烷基、芳烷 基、环垸基、或芳基。所述环状碳酸亚烃酯，优选但不限于，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳 酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1,2-环己烯碳酸酯、苯乙烯碳酸酯、它们的混合物。所述环状碳酸亚烃酯的用量为l-15wt.%，优选3-7wt.%，以制备异氰酸 酯封端预聚体的多异氰酸酯与多元醇的重量按100wt^计。在制备所述异氰酸酯封端预聚体的过程中，还可以加入一种内酯、草 酸酯、或它们的混合物。所述的内酯，优选但不限于，y-丁内酯、y-戊内 酯、s-己内酯、ay-二甲基丁内酯、^-二甲基丁内酯、TY-二甲基丁内酯、a-乙 基卞甲基丁内酯、它们的混合物。所述的草酸酯，优选但不限于，二甲基草 酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯、它们的混合物。当在制备所述的异氰酸酯封端预聚体的过程中加入一种内酯、草酸 酯、或它们的混合物时，所述的环状碳酸亚烃酯、内酯、草酸酯、或它们的 混合物的总的用量为l-15wt.%，优选3-7wt.%，以制备异氰酸酯封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异氰酸酯封端预聚体，其特征在于，所述异氰酸酯封端预聚体中包括一种环状碳酸亚烃酯，所述环状碳酸亚烃酯具有如下的通式：　＊＊＊　其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］分别独立地表示氢原子、直链烷基、支链烷基、芳烷基、环烷基、或芳基；　 　所述异氰酸酯封端预聚体的ＮＣＯ含量为１３－３３ｗｔ．％，以所述异氰酸酯封端预聚体的重量按１００ｗｔ．％计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周志平，蒋红梅，梁亦德，张跃冬，
申请(专利权)人：拜耳材料科技贸易上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]