[发明专利]聚异氰酸酯混合物的分级方法

说明书

本发明涉及在液相中分级(fractionate)多异氰酸酯(polyisocyanate) 的混合物的方法。

多异氰酸酯是工业上重要的化工药品，具有各种各样的应用，特别 是作为在现代社会中具有各种各样不同应用的大量聚氨酯基材料的主 要组分。

就产量而言主要的芳族异氰酸酯是熟知的TDI和PMDI。甲苯二异 氰酸酯(TDI)常规上是通过甲苯二胺(TDA)的光气化作用来生产的， 通常但不完全是2，4′和2，6′异构体的“80∶20”的混合物，其主要用于软 质聚氨酯泡沫塑料领域。聚合亚甲基二异氰酸酯(polymericmethylene di-isocyanate，PMDI)是多异氰酸酯的复合混合物，通过相应的多胺混合 物的光气化作用而形成，而所述多胺混合物是通过熟知的苯胺和甲醛的 酸催化缩合产生的。

PMDI本身是工业上用于生产硬质聚氨酯泡沫塑料的重要异氰酸 酯，所述硬质聚氨酯泡沫塑料优选地在建筑工业中用作绝缘材料，在制 冷设备工业中用作绝缘泡沫以及用作夹芯板结构材料。通常，借助于适 当的工艺操作如蒸馏或者结晶化来回收一部分存在于PMDI中的被称为 MMDI的二苯基甲烷4，4′-二异氰酸酯。而MMDI是用于密实、微孔和多 孔聚氨酯如粘合剂、涂料、纤维、弹性体和整体泡沫的聚氨酯配方的重 要成分。同样，可以制备二异氰酸酯异构体比例不同的各种混合物(所 谓的“混合异构体”产物)。因此，本文所用的术语“PMDI”包括其 中存在单体MDI，例如4，4′-、2，2′-和/或2，4′-MDI的PMDI混合物。通常， 本文使用“MDI”来表示衍生自PMDI的各种材料中的任意一种，例如 PMDI本身、二异氰酸酯异构体混合物和纯的或者基本上纯的二异氰酸 酯异构体。

诸如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1，6-己二异氰酸酯(HDI)等 脂肪族多异氰酸酯通常是通过相应的多胺的光气化作用来生产的，尽管 已经进行了很大的努力以便通过非光气方法来生产这些产物。

许多其他的异氰酸酯是已知的，例如R，S-l-苯乙基异氰酸酯，l-甲基 -3-苯基丙基异氰酸酯，萘基二异氰酸酯(NDI)，正戊基异氰酸酯，6-甲 基-2-庚烷异氰酸酯，环戊基异氰酸酯，2，4-和2，6-二异氰酸根合甲基环 己烷(H6TDI)和其异构体混合物，邻-、间-或对-二甲苯二异氰酸酯 (XDI)，二异氰酸根合环己烷(t-CHDI)、二(异氰酸根合环己基)甲烷 (H12MDI)，四甲基-间-亚二甲苯基二异氰酸酯(m-TMXDI)，1，3-双(异氰 酸根合甲基)环己烷(H6XDI)，1，6-二异氰酸根合-2，2，4，4-四甲基己烷， 1，6-二异氰酸根合-2，2，4-三甲基己烷及其混合物(TMDI)。

考虑到商业规模生产，迄今光气化是制备脂肪族和芳族多异氰酸酯 的最重要的方法，并且典型地通常在处理溶剂的存在下通过相应的多胺 用光气反应来进行，所述处理溶剂选自烃类、卤代烃类、醚类、酯类等。 经常使用一氯苯(MCB)和邻二氯苯(ODCB)。

在所有情形中，光气化反应的产物(通过本领域那些技术人员熟知 的各种方法除去过量的光气(phosgene)、氯化氢和处理溶剂之后)是期 望的多异氰酸酯和各种副产物的粗制混合物。副产物通常也具有异氰酸 酯官能团，因此也是一种多异氰酸酯化合物或者含有多异氰酸酯化合物 的混合物。在TDI的情形中，期望的多异氰酸酯本身通常是2，4′和2，6′ TDI异构体的混合物，其是通过已知的手段从多异氰酸酯反应副产物中 移出的。同样，对于脂肪族异氰酸酯，通过已知手段从多异氰酸酯反应 副产物中移出期望的脂肪族异氰酸酯产物。在PMDI的情形中，期望的 多异氰酸酯本身是一系列分子量同系物的混合物，各自都具有多种异构 体形式，其全部因此通常是包含在多异氰酸酯反应副产物中的多异氰酸 酯。

存在范围广泛的生产方法来进一步处理粗制的反应混合物。