[发明专利]一种聚异氰酸酯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于聚异氰酸酯组合物制备的技术领域，尤其涉及一种聚异氰酸酯组合物及其制备方法和应用。该方法包括如下步骤：通过在下述组分B)和组分C)存在下使组分A)进行自聚反应，然后通过在反应体系中加入催化剂毒物终止反应，得到所述聚异氰酸酯组合物；其中，A)包含2,4‑甲苯二异氰酸酯和2,6‑甲苯二异氰酸酯的混合物，B)溶剂，C)聚合催化剂；组分A)中二卤亚胺的含量低于30重量ppm；所述聚异氰酸酯组合物的色号≤40Hazen。通过该方法能够明显降低反应过程中催化剂的用量，使所得聚异氰酸酯组合物具有更低色号、将聚异氰酸酯组合物应用于漆料中具备更好的耐老化性。

技术领域

本发明属于聚异氰酸酯组合物制备的技术领域，尤其涉及一种聚异氰酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

本领域中，基于异氰酸酯自聚反应制备聚异氰酸酯组合物早已为人所知，并且在许多出版物和专利文件中都有报道，如专利文件DE 4428107 A1、US 2993870 A、DE1201992 B、DE 2452532 A1以及期刊文件J.prakt.Chem.336,185-200,1994。

现今，制备商业上常见的聚异氰酸酯组合物产品的方法有：通过使工业上大规模可获得的甲苯二异氰酸酯与合适的有机溶剂在包含二烷基氨基甲基的酚类催化剂(曼尼希碱)的催化作用下进行自聚直至几乎完全转化，然后通过加入酸性物质或者通过烷基化试剂来使该催化剂失活，最终制得所需产品。

随着环保法规的日益完善以及强调职业卫生的原因，三聚体类型的产物往往通过将三聚化反应控制在相应高的转化率直到单体基本上转化为较高程度低聚的异氰脲酸酯来制备。所制得相应的包含溶剂的产物，其具有0.5％的单体TDI-含量(例如，Wannate^@TT350B，万华化学的销售产品)。

但是，制备聚异氰酸酯的现有技术都需面临共同的问题，即由于制备过程先后引入催化剂、终止剂，而当二者尤其是催化剂引入的量较高时会导致聚异氰酸酯和用其制备的漆出现更快速地变黄和老化。催化剂的引入量高和由此造成的多异氰酸酯以及用其制备的漆变色的原因主要是：使用的原料甲苯二异氰酸酯中存在微观杂质。

所以不乏提供能够用于制备更浅色和对于老化更稳定的芳族多异氰酸酯的TDI-品级的尝试。例如，在专利文件EP 1413571中公开了一种方法，其通过将TDI-粗溶液预浓缩至20％的溶剂含量和随后在隔壁式蒸馏塔中分馏来获得具有至少99.5％的TDI-含量和小于200重量ppm的溶剂和/或氯化芳烃、小于100重量ppm的可水解的氯和小于40重量ppm的酸的产物馏分。在专利文件US 6900348 B1以及在相应的EP 1187808 A1中，公开了通过使用具有50ppm溴含量的光气能够获得更浅色的二苯基甲烷-二异氰酸酯。EP 0816333 A1要求保护通过在分离掉溶剂之前用氢气处理粗溶液以减轻TDI颜色的方法。

尽管用如上这些方法能够制备具有更高纯度和更浅颜色的TDI品级，但是工艺过程相对非常复杂，而且在其公开的内容中没有指出哪些次要组分对于多异氰酸酯在其制备过程中始终仍无法充分防止的变色影响。另外，它们也没有指出哪些次要组分会造成催化剂消耗量增大进而导致用聚异氰酸酯制备的漆变色，以及如何能足够地防止该变色。因此，始终仍迫切地需要浅色的、老化稳定的芳族漆料多异氰酸酯。

专利文件CN105026454中描述了一种通过限制TDI中2-氯-6-异氰酸根合-甲基-环己二烯的含量来制备浅色TDI-多异氰酸酯的方法。该专利尽管在致色物质研究方面取了一定进展，但所公开的方法仅限于气相法生产的TDI，而目前商业化TDI大部分是由液相法制备而来，因此，不具有广谱性，无法实现充分程度地防止变色。因此仍迫切地需要研究浅色的芳族漆料中多异氰酸酯的制备。

本发明的目的在于，找到能够减小多异氰酸酯中所用催化剂的含量的方法，同时能够制备更浅色和更耐老化的聚异氰酸酯组合物和漆。

发明内容