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聚丙烯酸酯脲基甲酸酯的制作方法_2

文檔序號:9421799閱讀:來源:國知局
們可以被單獨(dú)使用或者以混 合物的形式使用。
[0045] 一元醇化合物的脂族鏈還可由環(huán)烷基基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)取代或者中斷,其中0H官 能團(tuán)可直接結(jié)合到雜環(huán)或者烴環(huán)的碳原子上。
[0046] 硅烷醇類型的衍生物也可以合適地作為式(I)的脲基甲酸酯的基團(tuán)R1的來源的 化合物。
[0047] 有利地,R1基團(tuán)的來源的一元醇包含平均小于5個氧化亞烷基鏈節(jié),優(yōu)選平均2或 3個氧化亞烷基鏈節(jié)。因而可能提高式(I)的脲基甲酸酯的NC0含量。
[0048] 在制備式(I)的脲基甲酸酯時,可有利地使用具有不同醇官能團(tuán)的化合物的混合 物。有利地,作為醇只使用一元醇。
[0049] 在制備式(I)的脲基甲酸酯時,還可有利地使用多種不同的一元醇,例如至少3種 不同的一元醇,優(yōu)選至少8種不同的一元醇。
[0050] 除了一元醇之外,可使用其它不同類型的醇。例如可以提及具有(;_(;。線性鏈的 烷基醇,尤其是C4_C8醇。
[0051] 對于式(I)的脲基甲酸酯來說,基團(tuán)R2和R3可包含衍生的或非衍生的異氰酸酯官 能團(tuán),其能夠通過與帶有不穩(wěn)定氫原子的化合物反應(yīng)(尤其通過與醇反應(yīng))形成尿烷官能 團(tuán)。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明,對于式(I)的脲基甲酸酯來說,R2和R3相同或不同,優(yōu)選表示包含衍 生的或非衍生的異氰酸酯官能團(tuán)的基團(tuán),并且選自脂族、脂環(huán)族、雜環(huán)或芳族烴基,優(yōu)選包 含衍生的或非衍生的異氰酸酯官能團(tuán)的脂族烴基。
[0053] 對于根據(jù)本發(fā)明的改性脲基甲酸酯來說,式(I)的脲基甲酸酯是同一(homo)脲基 甲酸酯并且R2和R3是相同的,或者式(I)的脲基甲酸酯是混合脲基甲酸酯并且R2和R3是 不同的。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明,式(I)的脲基甲酸酯可選自雙-脲基甲酸酯,三-脲基甲酸酯,選自 一種或多種重質(zhì)脲基甲酸酯的其它脲基甲酸酯的混合物的制劑,以及占少數(shù)的異氰酸酯 R2NC0和醇fOH的氨基甲酸酯(carbamate)或者異氰酸酯R3NC0和醇fOH的氨基甲酸酯或 者異氰酸酯R2NC0和R3NC0和醇fOH的氨基甲酸酯的制劑。
[0055] 優(yōu)選地,式(I)的脲基甲酸酯由六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或者異佛爾酮二異氰 酸酯(iroi)制備。
[0056] 有時有利地,根據(jù)本發(fā)明的改性脲基甲酸酯的制備可包括式(I)的脲基甲酸酯的 制備(a)并且還包括至少一種多官能異氰酸酯的制備。
[0057] 作為多官能異氰酸酯,可以提及多官能異氰酸酯三縮合物,尤其是式(II)的化合 物,以及由多種式(II)的化合物縮合獲得的多官能異氰酸酯:
[0058]
[0059] 其中
[0060] R4、R5和R6獨(dú)立地表示脂族、脂環(huán)族、雜環(huán)或芳族的雜碳(h6t6rocarbon6)或經(jīng) 基基團(tuán),包含衍生的或非衍生的異氰酸酯官能團(tuán);
[0061] _111表示0、1或2;
[0062] A表示選自以下的基團(tuán):異氰脲酸酯基團(tuán),亞氨基^惡,二嗪二酮基團(tuán),二嗪三 酮基團(tuán),分別具有式(A1)_(A4)的縮二脲基團(tuán)
[0063]
[0064] 其中B獨(dú)立地表示氫原子;烴基,尤其是(^-(:2。烴基;包含至少一個選自0、N、S、Si 的雜原子的雜碳基團(tuán),尤其是包含至少一個選自〇、N、S、Si的雜原子的。雜碳基團(tuán);式 (B1)的基團(tuán)
[0065]
[0066] 其中n表不3或4并且Q表不選自以下的基團(tuán):經(jīng)基,烷基基團(tuán),經(jīng)基基團(tuán),脂族、 脂環(huán)族、雜環(huán)或芳族雜碳基團(tuán),包含衍生的或非衍生的異氰酸酯官能團(tuán)。
[0067] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明,多官能異氰酸酯三縮合物是多異氰酸酯異氰脲酸酯。
[0068] 當(dāng)在下述情況下時,將稱作多官能異氰酸酯三縮合物:R4、R5、R6相同或不同,表示 式-A-X的基團(tuán),其中A表示烴鏈,即包含至少碳和氫,并且X是氫原子或者NC0基團(tuán),優(yōu)選 地,X表示NC0基團(tuán)。換言之,多官能異氰酸酯三縮合物是指通過縮合三摩爾單體獲得的 理論(環(huán))縮合產(chǎn)物,所述單體有利地是異氰酸酯,優(yōu)選二異氰酸酯甚至三異氰酸酯(相 同或不同),排除包括脲基甲酸酯基團(tuán)或者多于四種單體的縮合所獲得的化合物,以及通過 (聚)異氰酸酯異氰脲酸酯的低聚獲得的異氰脲酸酯低聚物。
[0069] 多官能異氰酸酯三縮合物有利地具有以下特性:
[0070] (i)式(I)的脲基甲酸酯與多官能異氰酸酯三縮合物之間的重量比范圍為60/40 至 90/10, 30/70 至 90/10,60/40 至 80/20, 30/70 至 80/20,60/40 至 85/15 或者 30/70 至 85/15 ;
[0071] (ii)多官能異氰酸酯三縮合物由三縮合反應(yīng)產(chǎn)生,其中相同或不同的異氰酸酯單 體向多官能多異氰酸酯三縮合物的轉(zhuǎn)化率為大于8%或者大于10%或者大于15% ;
[0072] (iii)多官能異氰酸酯三縮合物包含1-99%重量的縮二脲或者2-75%重量的縮 二脲;
[0073] (iv)組合⑴和(ii),⑴和(iii),(ii)和(iii)或者⑴、(ii)和(iii)。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明的改性脲基甲酸酯的制備可包括式(I)的脲基甲酸酯的制備(a)和至 少一種多官能異氰酸酯的制備,其中多官能異氰酸酯相對于式(I)的脲基甲酸酯的比例為 小于10%質(zhì)量;相對于式(I)的脲基甲酸酯的比例為小于8%質(zhì)量;相對于式(I)的脲基甲 酸酯的比例為小于6%質(zhì)量;相對于式(I)的脲基甲酸酯的比例為小于2%質(zhì)量。
[0075] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的改性脲基甲酸酯由式(I)的脲基甲酸酯制備并且是在不存 在多官能異氰酸酯的情況下。
[0076] 有利地,改性脲基甲酸酯的制備包括(a)根據(jù)本發(fā)明的式(I)的脲基甲酸酯的制 備以及(b)與至少一種利用單一酯或兩種酯實現(xiàn)的酯的反應(yīng)。
[0077] 在反應(yīng)(b)的過程中,式(I)的脲基甲酸酯已經(jīng)預(yù)先形成,并且此反應(yīng)(b)因而不 包括預(yù)先使用的尿燒的脲基甲酸酯化(allophanatation)。
[0078] 在實施反應(yīng)(b)時,脲基甲酸酯化催化劑因而通常不再以活性形式存在于反應(yīng)介 質(zhì)中。該脲基甲酸酯化催化劑通常被中和。
[0079] 有利地,在用于制備根據(jù)本發(fā)明的改性脲基甲酸酯的方法的反應(yīng)(b)的過程中使 用的酯由不含氧基亞烷基或(聚)氧基亞烷基基團(tuán)的醇、尤其由不含氧基亞乙基或(聚) 氧基亞乙基基團(tuán)的醇制備。
[0080] 這種酯可由選自式(III)化合物的醇制備
[0081]
[0082]
[0083] 其中
[0084] p表示 1、2、3、4 或 5;
[0085] L1表示線性或支化烴基,或者包含烴鏈和至少一個雜原子的線性或支化基團(tuán);
[0086] L2表示0,S或者式NT的基團(tuán),其中T表示H或線性或支化C「Cs_烷基基團(tuán)并 且N表示氮原子;
[0087] R相同或不同,表示H或線性或支化Ci-Qr烷基基團(tuán);
[0088] q表示 1、2、3、4 或 5。
[0089] 優(yōu)選地,該醇可選自式(III)的化合物,其中p表示1或2,尤其是1 ;q表示3山1表 示包含一個或多個醚官能團(tuán)的線性或支化基團(tuán),或者組合這些特性的式(III)的化合物。
[0090] 該酯還可由平均式為式(III)化合物的化合物的混合物形成。
[0091] 作為在根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)(b)的酯制備過程中使用的醇的實例,可以提及三羥甲 基丙烷(TMP)。
[0092] 優(yōu)選地,反應(yīng)(b)利用至少一種酯來實施,所述酯是單羥基官能化的。
[0093] 還優(yōu)選地,反應(yīng)(b)利用至少一種酯來實施,所述酯選自2-羥基烷基(甲基)丙 烯酸酯,2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯,2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯,3-羥基丙基(甲 基)丙烯酸酯,4-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯,3-羥基-2, 2-二甲基丙基(甲基)丙烯酸 酯,2-羥基乙基丙烯酸酯,2-羥基丙基丙烯酸酯,通過利用羥基烷基(甲基)丙烯酸酯的酯 化改性的己內(nèi)酯,通過利用羥基烷基(甲基)丙烯酸酯的酯化改性的e-己內(nèi)酯,通過利
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