[发明专利]生产含有缩二脲基团且储存稳定的无色多异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种使用水和/或蒸汽作为缩二脲化试剂由二-或多异氰酸酯制备含有缩二脲基团的储存稳定的无色多异氰酸酯的方法，以及用于该目的的设备及其用途。

DE-C1 197 07 576描述了一种由异氰酸酯和二胺制备含有缩二脲基团的芳族多异氰酸酯的方法，其中使二胺和异氰酸酯在混合室中相互反应，然后在一段搅拌釜中或者合适的话在多段搅拌釜级联中完成反应。

EP-B1 3505同样描述了一种由异氰酸酯和二胺制备含有缩二脲基团的多异氰酸酯的类似方法，其中借助光滑喷嘴将胺组分计量加入异氰酸酯中。

这两种方法的缺点为它们由胺和异氰酸酯作为原料开始。由于胺的高反应性，与异氰酸酯的反应难以控制，因此可能导致显著形成不希望的脲，所述脲通常难以溶于反应介质并可导致堵塞。此外，这些方法在实际中在较高压力和温度下进行，这由于热负荷而增加了产物色数。

EP-A1 716 080描述了一种由异氰酸酯和水或蒸汽制备含有缩二脲基团的异氰酸酯的方法，其中引入呈细微分散形式的水以控制反应。

DE-A1 195 25 474描述了一种在级联反应器排列中通过逆流方法由异氰酸酯和水或蒸汽制备含有缩二脲基团的异氰酸酯的方法。根据示于其中图2的实施方案，在级联反应器的顶部加入催化剂并且经由汲取管(diptub)(DE-A1 195 25 474的图3中的6A)在其底部加入作为缩二脲化试剂的蒸汽。

该反应程序的缺点为蒸汽经由反应器底部的产物出料通入设备的下游部分并可在其中导致不受控制的反应形成聚脲。此外，以这种方式安装的汲取管由于形成结壳易于导致堵塞。此外，在所述反应程序中，所有分散能量必须通过搅拌，即经由移动组件引入反应混合物中，这导致这类移动组件极易发生故障。移动组件又需要密封和轴承，如汲取管，其在连续操作中难以更换(尽管可以换)。

本发明的目的是提供一种由异氰酸酯形成缩二脲的方法，其中水或蒸汽仅在反应过程中存在并且不会出现在设备的下游部分中。

该目的通过一种由如下组分制备含有缩二脲基团的多异氰酸酯的方法实现：

a)至少一种二-和/或多异氰酸酯，

b)作为缩二脲化试剂的水和/或蒸汽(水(蒸气))，

c)以及合适的话至少一种催化剂，同时释放二氧化碳，该方法包括如下步骤：

i)在混合装置中将组分a)和b)以及合适的话c)以至少0.05×10⁶J/kg水(蒸气)的混合能量混合，和

ii)将由i)得到的反应混合物通入至少一个反应器中，在该反应器中使所述反应混合物、水(蒸气)和二氧化碳并流或逆流，优选并流通过。

本发明的优点为在根据本发明制备的产物离开反应区域之后没有发生可能导致组件堵塞的显著缩二脲化。此外，可以易于维护和/或更换的方式设计用于进行本发明方法而安装的组件。

在本文中，术语“水和/或蒸汽”缩写为水(蒸气)。

特别适用于本发明方法的二-和/或多异氰酸酯为(环)脂族异氰酸酯，即具有至少2个，优选2-6个，特别优选2-4个，非常特别优选2或3个，尤其是2个与作为脂族和/或环脂族体系一部分的碳原子键合的异氰酸酯基团的那些化合物。

合适的二异氰酸酯优选为具有4-20个碳原子的二异氰酸酯。

芳族异氰酸酯为包含至少一个芳环体系的那些。

环脂族异氰酸酯为包含至少一个环脂族环体系的那些。

脂族异氰酸酯为仅包含直链或支化链的那些，即无环化合物。

特别优选的脂族二异氰酸酯为四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1，6-二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯、2，4，4-和/或2，2，4-三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯，特别优选的环脂族二异氰酸酯为1，4-、1，3-或1，2-二异氰酸根合环己烷、4，4′-或2，4′-二(异氰酸环己酯基)甲烷、1-异氰酸根-3，3，5-三甲基-5-(异氰酸甲酯基)环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、1，3-或1，4-二(异氰酸甲酯基)环己烷或2，4-或2，6-二异氰酸根-1-甲基环己烷。使用芳族异氰酸酯，尤其是甲苯2，4-和/或2，6-二异氰酸酯(TDI)、2，4′-和/或4，4′-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)及其混合物的程序也是可接受的。优选脂族或环脂族异氰酸酯，特别优选六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。也可以存在所述二异氰酸酯的混合物。