液体异氰酸酯组合物制造技术

本发明专利技术提供液体异氰酸酯组合物。所述组合物包含至少一种异氰酸酯组分；至少一种多元醇和/或所述至少一种异氰酸酯组分和至少一种多元醇的加合物；粘土纳米颗粒。所述多元醇是EO封端的多元醇，NCO/OH比率在1500至1.5的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体异氰酸酯组合物本专利技术涉及液体异氰酸酯组合物，其包含异氰酸酯组分和粘土颗粒。该液体异氰酸酯组合物是粘土在异氰酸酯组分中的分散体。本专利技术还涉及提供此类液体异氰酸酯组合物的方法。在现有技术中，经常通过将粘土颗粒并入多元醇(异氰酸酯反应性组分，其与异氰酸酯组分反应以提供聚氨酯材料)来提供待并入聚氨酯产品中的粘土颗粒，W003/059817A2中公开了包含粘土纳米颗粒的多元醇的例子。通过使用其中表面已通 过合成程序被亲有机物质的官能团改性的粘土，已经得到粘土在异氰酸酯组分(例如MDI)中的纳米分散体。典型的亲有机物质的基团包括包含至少一个长烃链的铵盐。该方案的改进涉及使MDI异氰酸酯基团与直接位于粘土表面上的羟基或形成所述铵盐的一部分的羟基反应。通常，所述分散体可能是不均匀且不稳定的，这可能导致(a)MDI-粘土纳米分散体保存不稳定和(b)作为聚氨酯类的性能增强剂无效(特别对于防渗性能)。WO 2005/082993描述了基于异氰酸酯基团与Cloisite 15A (有机改性的蒙脱石粘土)上的硅烷醇OH的反应的异氰酸酯-纳米粘土分散体。WO 2005/082993的图5中的WAX图显不粘土在MDI中的插层(intercalation)。在Polymer 46 (2005), 755-783 *,X.Cao、L.J. Lee、T. J. Widya、C Macosko描述了有机改性的蒙脱石粘土(Cloisite 30B)在MDI中的分散体。通过将催化锡基团接枝在该粘土表面上来激活MDI与粘土表面上的OH-基团的反应，因此增强了粘土小片(platelet)的插层。本专利技术的一个目的是提供有效的并因此而经济的产生液体异氰酸酯组合物的方法，所述液体异氰酸酯组合物是粘土纳米颗粒在异氰酸酯(优选MDI)中的分散体。本专利技术的另一个目的是提供粘土纳米颗粒在异氰酸酯(优选MDI)中的随时间稳定的分散体。所述液体异氰酸酯组合物(是一种分散体)的另一个目的是提供由于均匀地分布遍及于聚氨酯或聚脲材料中的粘土纳米颗粒的存在而具有增强的性能(例如防渗性能、机械性能和/或防火性能)的聚氨酯或聚脲或聚异氰脲酸酯材料。改善的性能的具体例子是(i)硬质泡沫的改善的绝缘和老化性能和(ii)具有增强的防渗性能和/或抗磨损性能的涂料。根据本专利技术，提供液体异氰酸酯组合物，该组合物是粘土的纳米颗粒在异氰酸酯中的分散体。根据本专利技术，所述分散体比已知的粘土在异氰酸酯中的分散体更稳定。虽然不希望受任何理论的约束，但是，相信粘土颗粒在分散体中剥离和插层的程度使粘土颗粒显示较小的在分散体中沉降的倾向。根据本专利技术的第一个方面，提供液体异氰酸酯组合物。所述异氰酸酯组合物包含 一至少一种异氰酸酯组分；一至少一种多元醇和/或所述至少一种异氰酸酯组分和至少一种多元醇的加合物； 一粘土纳米颗粒；其中所述多元醇是EO封端的(ΕΟ-tipped)多元醇，NC0/0H比率在1500至I. 5范围内。所述异氰酸酯组合物中异氰酸酯组分的NCO-基团的摩尔数除以(over)E0封端的多元醇的OH-基团的摩尔数的比率(也称为NC0/0H比率)是1500至I. 5。根据本专利技术的第一个方面的液体异氰酸酯组合物中保留反应性异氰酸酯基团存在，由所述至少一种异氰酸酯组分提供该基团。术语“液体”应理解为物质的冷凝状态，其中所述物质抵抗压缩但能流动以便采取容纳它的容器的形状。在本文献中，术语液体异氰酸酯组合物应理解为在50°C下呈液体的异氰酸酯组合物。就本专利技术而言，粘土纳米颗粒应理解为至少一维(通常是所谓的厚度)在小于2 nm的范围内、通常在2 11111至0.2 nm的范围内的粘土小片。其他二维通常在10至1000 nm的范围内。 所述粘土小片不必完全个体化以作为纳米颗粒存在。两个小片之间小量异氰酸酯组分、多元醇和/或所述异氰酸酯组分与多元醇的加合物的提供(造成所述小片之间的距离大于非插入状态下该类粘土的典型距离)足以理解以纳米颗粒形式存在的小片。根据所述液体异氰酸酯组合物的实施方式，所述EO封端的多元醇可以是EO封端的PO-多元醇。所述多元醇通常是聚醚型多元醇。EO封端的多元醇应理解为具有以下结构的多元醇 I-[R-(CH2CH2O)nHJx 其中，X是等于或大于I的整数，其中I是引发剂，并且R代表一系列环氧化物，(-CH2CH2O)#基团经由醚键与R结合。引发剂I可以是醇、胺、多元醇、多元胺或包含一个或更多个醇基团和一个或更多个胺基团的组分。合适的引发剂可以含有多个活性氢原子。引发剂(也称为启动组分)可优选选自水、丁二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、双丙甘醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、苯二胺、二苯甲烷二胺、乙二胺、环己烷二胺、环己烷二甲醇、间苯二酚、双酚A、丙三醇、三羟甲基丙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇、山梨醇和蔗糖。可以使用引发剂的混合物。所述多元醇优选为二元醇或三元醇，即X优选为2或3。 所述EO封端的多元醇可以是EO封端的Ε0/Ρ0多元醇，即，具有以下结构的多元醇 I-[Reo7po-(CH2CH2O)nHJx Reo7po是EO单元和PO单元的无规共聚物，I是引发剂，该加合物最终具有EO封端(ΕΟ-end-cap)(也称为 EO 封端的(E0 tipped)),即，基团-(CH2CH2O)nH。每一条 x_[RE0/P0-(CH2CH2O)nH]链中的η是I至100 (优选1 — 50)的数字。所述EO封端的多元醇可以是EO封端的Ε0/Ρ0多元醇，即，具有以下结构的多元醇 I-[(Reo) (Rp0)-(CH2CH2O)nHlx (Reo) (Rpo)代表一个或更多个EO嵌段的嵌段聚合物和一个或更多个PO嵌段的嵌段聚合物，每个EO嵌段包含一个或更多个EO单元，每个PO嵌段包含一个或更多个PO单元，I是引发剂，该加合物最终具有EO封端，即，基团-(CH2CH2O)ηΗ。每一条X-[ (Reo) (Rpo) - (CH2CH2O)ηΗ]链中的η是I至100 (优选1 — 50)的数字。所述EO封端的多元醇可以是EO封端的PO多元醇，即，具有以下结构的多元醇 I- [ (Rpo)-(CH2CH2O) nH]x SP，与引发剂I相连(provided to)的PO单元的序列(Rpq),该加合物最终具有EO封端(即 EO 封端的)，即，基团-(CH2CH2O)nH。每一条 X-[ (Rpo) - (CH2CH2O)nH]链中的 η 是 I 至 100(优选I 一 50)的数字。所述EO封端的多元醇可以是EO-多元醇，S卩，具有以下结构的多元醇 I- [(CH2CH2O)fflHlx 即，与引发剂I相连的EO单元的序列。每一条x-[ (CH2CH2O)mH]链中的m是I至500(优选I 一 100)的数字。 所述多元醇优选基本不含在多元醇的烷氧基化过程中使用的碱性催化剂(通常为Κ0Η)ο优选地,多元醇中碱性催化剂(通常为钾)的含量小于50 ppm、最优选小于10 ppm。术语ppm在此处表示重量百万分率。根据液体异氰酸酯组合物的实施方式，使用EO封端的PO多元醇或EO多元醇。最优选地，使用EO封端的PO多元醇。所述EO封端的P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.04 EP 09175012.51.液体异氰酸酯组合物，所述组合物包含 一至少一种异氰酸酯组分； 一至少一种多元醇和/或所述至少一种异氰酸酯组分和至少一种多元醇的加合物； 一粘土纳米颗粒； 其中所述多元醇是EO封端的多元醇，NC0/0H比率在1500至I. 5的范围内。2.根据权利要求I的液体异氰酸酯组合物，其中所述EO封端的多元醇是EO封端的PO-多元醇。3.根据权利要求I的液体异氰酸酯组合物，其中所述EO封端的多元醇是EO-多元醇。4.根据权利要求I至3中任意一项的液体异氰酸酯组合物，其中所述多元醇占液体异氰酸酯组合物的5重量％至25重量％、优选10重量％至20重量％。5.根据权利要求I至4中任意一项的异氰酸酯组合物，其中所述NC0/0H比率为300至I. 8。6.根据权利要求I至5中任意一项的液体异氰酸酯组合物，其中所述粘土是有机改性的粘土。7.根据权利要求I至6中任意一项的液体异氰酸酯组合物，其中所述异氰酸酯组分是MDI。8.用于提供液体异氰酸酯组合物的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M布莱延，C尼杰斯，CI林德萨伊，
申请(专利权)人：亨茨曼国际有限公司，
类型：发明
国别省市：