[发明专利]4,4′-亚甲基-双(异氰酸(3-氯-2,6-二烷基苯)酯)及其聚氨酯

说明书

本发明涉及通式Ⅰ的4,4’-亚甲基-双(异氰酸(3-氯-2,6-二烷基苯)酯)式中R₁表示含1-6个碳原子的烷基，R₂表示氯或含1-6个碳原子的烷基、所述多异氰酸酯的制备方法和所述多异氰酸酯在聚氨酯体系中的应用。

聚氨酯体系是指含如下氨酯基和/或脲基的聚氨酯体系。

作为制造聚氨酯体系的多异氰酸酯，甲苯-2,4-二异氰酸酯和/或甲苯-2,6-二异氰酸酯(简称为TDI)或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(简称为MDI)仍然具有决定性的意义。

TDI的主要缺点是它的高毒性。虽然在工业上对该化合物采取了严格的防护措施，但它仍有很大的潜在危险。

由于与多元醇具有高的反应活性，所以只有在此情况下可选用毒性较低的MDI，但不能用芳族多胺处理MDI。

此外，由于最高使用温度为100℃，以TDI和MDI为基础的聚氨酯体系受到了限制。

因此，本发明的任务在于开发毒性不高的多异氰酸酯，由于其反应活性比MDI高(tiefer)，这种多异氰酸酯可用常规和已使用的聚氨酯加工方法进行加工。本发明另一个任务是开发可在100℃以上温度使用的化学稳定的聚氨酯体系。

这些任务可用上述通式Ⅰ的本发明多异氰酸酯解决。

当R₁和R₂同为C₁-C₆烷基时，它们可以相同或不同，合适的R₁和R₂是甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、戊基及其异构体和己基及其异构体。R₁和R₂最好相同，且是上述C₁-C₄烷基之一。

优选的多异氰酸酯是R₁和R₂为乙基的4,4’-亚甲基-双(异氰酸(3-氯-2,6-二乙基苯)酯)。

本发明多异氰酸酯的制备按已知的方法进行，即使适用的多胺与光气或释放光气的化合物(如二光气或三光气)反应(参见Ullmanns Encykl.d techn.Chemie,4.Aufl.,Bd.13,S.351 ff.)。

适用的多胺揭示于欧洲专利申请EP-A 0220641中。优选的多胺是4,4’-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)。

光气化反应宜在高温和惰性溶剂(如甲苯或氯苯)中进行。该反应原则上几乎定量进行的。

所得的多异氰酸酯显示高的纯度。

原则上按已知的方法将本发明的多异氰酸酯加工成聚氨酯体系，即在常规催化剂和其它添加剂存在下与具有至少两个对多异氰酸酯有活性的氢原子的化合物以及链增长剂反应(参见Saechtling,Kunststoff Taschenbuch,24.Ausgabe,erschienen in Carl Hauser Verlag,Muechen 1989,S.429 ff.)。

也可以使用本发明多异氰酸酯与其它脂族或芳族多异氰酸酯的混合物、或多异氰酸酯的预聚物或以多异氰酸酯与其它脂族或芳族多异氰酸酯混合物为基础的预聚物。

具有至少两个对多异氰酸酯有活性的氢原子的化合物的合适例子特别是多元醇，如聚醚多元醇、聚酯多元醇或其它多元醇(如聚己酸内酯)。链增长剂的合适例子是多胺(如芳族二胺MOCA、M-CDEA、M-CDEA和芳族或脂族二胺的混合物)或多元醇或二甲基硫代甲苯二胺(Dimethylthiotoluoldiamin)的异构体混合物(同上S.430或EP-A-220641)。

此外，所有的常规催化剂(如四甲基丁二胺(TMBDA)、重氮二环辛烷(DABCO)、二月桂酸二丁基锡(DBTC)或有机重金属化合物)可以与添加剂(如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、发泡剂或填料)单独或组合使用。

本发明多异氰酸酯的一个重要优点是它可用常用聚氨酯方法(如一步反应性注射成型法、两步预聚物法或两步直接法)加工。

当多异氰酸酯用于聚氨酯弹性体中、特别是用于聚氨酯浇铸弹性体中时，最好选择预聚物法。

本发明的多异氰酸酯适用于如下反应制得的聚氨酯体系，即

a)通式Ⅰ的4,4’-亚甲基-双(异氰酸(3-氯-2,6-二烷基苯)酯)与

b)具有至少两个对异氰酸酯有活性的氢原子的化合物及

c)链增长剂，在常规催化剂和其它添加剂存在下的反应。

优选的是用如下反应制得的聚氨酯体系，即