[发明专利]光化反应制备多异氰酸酯的方法以及制备水性聚氨酯树脂的方法

说明书

本发明属于水性聚氨酯树脂的技术领域，尤其涉及一种光化反应制备多异氰酸酯的方法以及制备水性聚氨酯树脂的方法，制备水性聚氨酯树脂的方法包括如下步骤：将包含多异氰酸酯、低聚物多元醇、扩链剂和亲水剂的原料进行聚合反应，得到水性聚氨酯树脂；其中，所述多异氰酸酯中的苯甲酮类杂质的含量≤0.045wt％。本发明通过控制多异氰酸酯制备过程中苯甲酮类杂质的含量，可有效地改善产品的耐黄变性能，也降低了由于产品中存在这类杂质而导致下游制品不合格的危害。

技术领域

本发明属于水性聚氨酯树脂的技术领域，尤其涉及一种光化反应制备多异氰酸酯的方法以及制备水性聚氨酯树脂的方法。

背景技术

聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控，且配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体，已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一；而且，其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工业体系，这是其它树脂所不具备的。

随着人们环保意识以及环保法规的加强，环境友好型水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视，其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域，正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。在水性树脂中，水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表，是现代水性树脂研究的热点之一。

根据本领域的研究人员研究，多异氰酸酯中的氯含量会影响水性聚氨酯树脂的耐黄变性能，甚至可能直接导致水性聚氨酯树脂的发黄，同时有可能会对部分体系的反应活性产生不利的影响。因此，在本领域必须要对多异氰酸酯中的氯含量加以控制。

导致多异氰酸酯出现氯含量偏高的原因有很多，需要采用不同的方法来避免。专利文件US 5364958公开了一种制备异氰酸酯方法，用热HCl气体对脱除光气后的反应液进行热处理，以达到降低产品色号的目的。专利文件EP 0581100也提出一种制备浅色异氰酸酯的方法，即在光气化后和去除溶剂前加入其中化学还原剂，得到浅色产品。专利文件CN00809301.6提供了一种通过控制光气中溴化物、碘化物含量的方法来实现浅色异氰酸酯的制备。专利文件EP 0561225也公开了一种制备浅色异氰酸酯的方法，其中在相应胺的光气化之后所得的异氰酸酯在1-150bar的压力下和100-180℃的温度下进行氢化处理，得到浅色异氰酸酯产品。专利文件EP 0546398和EP 0446781是通过对原料胺进行预处理来达到降低光气化反应制得的异氰酸酯的色号的目的。前者提供的方法是在胺进行光气化前对其酸化，后者提供的方法是在胺进行光气化前用氢气对其进行预处理，经过酸化或氢气预处理后的胺再与光气进行反应，最终得到浅色的异氰酸酯。

以上的现有技术制备多异氰酸酯，虽然提到了诸多降低异氰酸酯色度及氯含量的方法，但是均未能明确是哪一类杂质导致了多异氰酸酯的氯含量偏高或者颜色发黄，这给实际应用过程中带来了一定的不确定性。如果能在明确导致多异氰酸酯发黄或者氯含量偏高的具体杂质种类的基础上，提出解决问题的具体方案，从而实现多异氰酸酯低色号、低氯含量的目的，将会对制备浅色多异氰酸酯具有更多指导意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种光气化反应制备多异氰酸酯的方法以及制备水性聚氨酯树脂的方法，通过控制光气化法制备多异氰酸酯过程中苯甲酮类杂质的含量，可有效地改善产品的耐黄变性能，也降低了由于产品中存在这类杂质而导致下游制品不合格的危害。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

在本发明的一个方面，提供一种光气化反应制备多异氰酸酯的方法，包括如下步骤：将多胺与过量的光气进行光气化反应，得到含有多异氰酸酯的粗产物，然后对所述粗产物进行后处理，得到所述多异氰酸酯；所述方法在制备所述多异氰酸酯的过程中使用的溶剂包括芳香族溶剂(例如，在所述方法的一个步骤或多个步骤中，使用了芳香族溶剂；芳香族溶剂的使用可以是在反应阶段，也可以是在后处理阶段)，