[发明专利]浅色异氰酸酯、其制备方法及其用途

说明书

本发明涉及浅色异氰酸酯、一种制备浅色异氰酸酯的方法以及它们在氨基甲酸乙酯化合物，尤其是聚氨酯中，例如在聚氨酯泡沫材料中的应用。

异氰酸酯和异氰酸酯混合物通过相应胺的光气化由已知方法制成。对于聚氨酯泡沫材料，例如使用二苯甲烷二异氰酸酯系列(MDI)的双官能或多官能芳族异氰酸酯。由于制备方法，光气化和随后的处理(去除溶剂；分离单体MDI)通常导致深色产品，由此得到黄色聚氨酯泡沫材料或其它的变色PUR材料。这是不理想的，因为这种变色对总体视觉印象产生不利影响且发生轻微不匀，如在所得泡沫材料中的条纹方面。浅色异氰酸酯或包含较少量的颜色赋予组分的异氰酸酯因此是优选的原料。

还缺乏这样的尝试，即得到具有浅色的聚异氰酸酯，尤其是二苯甲烷二异氰酸酯系列聚异氰酸酯。已知的许多方法是在经验上减轻MDI的颜色。但迄今仅对令人讨厌的着色物质的性质进行不令人满意的阐述。以前的已知方法可划分为4种：

1.其中起始原料二氨基二苯甲烷(MDA)或其低聚物已进行处理和/或纯化的方法

EP-A0546398描述了一种制备聚合物MDI的方法，其中用作起始原料的多亚甲基多亚苯基多元胺在光气化之前酸化。

EP-A0446781涉及一种制备聚合MDA(单体和低聚多亚甲基多亚苯基多元胺)的方法，它首先用氢气进行处理，随后进行光气化，得到一种较浅色的MDI。

上述方法仅在颜色上获得小的改进，因为根据经验，MDI中的着色物质的形成不仅来自某些MDA次要组分，而且来自在光气化过程中由次级反应形成的颜色前体。

2.在光气化工艺中的工艺过程解决方案

US-A5364958涉及一种制备聚异氰酸酯的方法，其中在光气化之后，光气在低温下完全去除并随后乘热用HCl气体进行处理。

DE19817691.0描述了一种通过在光气化反应中遵循确定的参数而制备具有较低含量氯化副产物和较低碘颜色值的MDI/-PMDI混合物的方法。尤其是，此时需要在反应步骤中遵循特定的光气/HCl比率。该方法的缺点在于，光气化的参数变化变得困难且光气化的质量因此非常敏感。此外，在光气化时缺乏的参数灵活性使得在实践中非常难以进行光气化并需要高的工程花费。

尽管上述方法试图在正确的点上去除变色组分，但它们伴随高工程花费或高成本并在颜色减轻效果上效率不够，因为颜色前体由于不完全反应而仅轻微分解。

3.在光气化之后和处理之前，向含异氰酸酯粗品中加入颜色减轻添加剂    

EP-A0581100涉及一种制备聚异氰酸酯的方法，其中在光气化之后和去除溶剂之前加入一种化学还原剂，按照该文件，这也得到浅色产品。

按照US-A4465639，水在光气化之后加入所得粗品中以减轻其颜色。EP-A538500、EP-A0445602和EP-A0467125描述，为了同样的目的，羧酸、烷醇或聚醚多元醇在光气化之后加入。

尽管上述减轻颜色的方法是有效的，但它们的缺点在于，这些添加剂不仅减轻颜色，而且与作为产物得到的异氰酸酯反应，一般导致例如异氰酸酯含量的非所希望地下降。此外，有可能在MDI中形成非所需的副产物。

4.最终产物的后处理

EP-A0133538描述了异氰酸酯的萃取纯化，得到一种浅色MDI级分。

EP-A0561225描述了一种制备按照该文件不含颜色赋予组分的异氰酸酯或异氰酸酯混合物的方法，其中在相应胺的光气化之后所得的异氰酸酯在1-150巴的压力和100-180℃的温度下进行氢处理。按照其中所述的实施例，异氰酸酯最终产物本身或以其在合适溶剂中的溶液的形式进行氢化。

异氰酸酯最终产物在高温完全去除溶剂之后的这些改进颜色的后处理也不是非常有效，因为在处理过程中，尤其是在溶剂蒸馏和(在制备聚合MDI的情况下)单体MDI去除的过程中出现的高温已导致形成只能困难地化学分解的稳定有色物质。

本发明的一个目的是提供一种制备不含或包含仅少量颜色赋予组分的异氰酸酯的新方法。本发明的另一目的是提供一种制备异氰酸酯的方法，元需上述处理步骤，它可得到适用于生产没有颜色或仅具有轻微颜色的聚氨酯或其前体的浅色异氰酸酯。

我们已经发现，该目的通过使用包含低于50ppm的溴或含溴化合物或碘或含碘化合物的光气制备异氰酸酯而实现。

因此本发明提供了一种通过将胺或两种或多种胺的混合物与包含低于50ppm的分子或结合形式的溴或碘或其混合物的光气进行反应来制备异氰酸酯的方法。