[发明专利]一种复合催化剂以及采用该复合催化剂制备多异氰酸酯的方法

权利要求书

1.一种用于制备多异氰酸酯的复合催化剂，其特征在于，该复合催化剂由下述组分组成：(A)一种盐型催化剂，(B)一种含氮化合物，(C)一种具有不对称结构的表面活性物质，分子中含有不同长度的极性基团和非极性基团。

2.如权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述(A)一种盐型催化剂具有如下结构特征：

[R₁R₂R₃Z⁺R₄]R₅^-

其中，Z为氮系元素或者以氮系元素为中心元素的基团，优选N、P或含有N、P的基团，更优选N或含N的基团；

R₁，R₂，R₃为C1-C16的烷基，优选C1-C10的烷基，特别优选C1-C6的烷基；其中R₁，R₂，R₃不限定为同样碳链长度和碳链结构的烷基；

R₄为C1-C10的羟烷基，优选C1-C6的羟烷基，特别优选C4-C6的羟烷基；

R₅为羟基离子或者C1-C16的羧酸盐结构；所述羧酸盐优选C1-C10的羧酸盐结构，该羧酸盐结构为直链、支链或含有环状结构的基团。

3.如权利要求2所述的复合催化剂，其特征在于，所述(A)为2-乙基己酸-N-(2-羟丙基)-N，N，N-三甲基铵盐。

4.如权利要求1-3中任一项所述的复合催化剂，其特征在于，所述(B)为一种弱碱性含氮化合物，优选五元杂环或六元杂环类化合物，更优选六元杂环类化合物；所述杂环化合物的pKa值为0.4-11，更优选pKa值为1.0-7.0。

5.如权利要求4所述的复合催化剂，其特征在于，所述(B)选自吡唑、噻唑、三唑、吡啶、喹啉或它们的衍生物中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述(C)一种具有不对称结构的表面活性物质的分子偶极距为0.5D-3.0D，更加优选分子偶极距为0.8D-2.8D。

7.如权利要求1-3，5和6中任一项所述的复合催化剂，其特征在于，所述(C)选自单醇类、醇醚类、酯类、酮类化合物中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂各组分的质量比为：(A)25％-60％，(B)5％-30％，(C)10％-70％；优选(A)35％-50％，(B)5％-25％，(C)25％-60％。

9.一种多异氰酸酯的制备方法，其特征在于，将二异氰酸酯单体在如权利要求1-8中任一项所述的复合催化剂的催化作用下进行三聚反应，制得浅色多异氰酸酯化合物。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的二异氰酸酯单体为(环)脂族异氰酸酯，其碳架结构为具有3-20个碳原子的饱和(环)烷基结构，优选为具有4-12个碳原子的饱和(环)烷基结构。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述的二异氰酸酯选自丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、十二烷基二异氰酸酯、1，3-和1，4-二(异氰酸根合甲基)环己烷、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二亚甲基异氰酸酯中的一种或多种；优选选自1，6-六亚甲基二异氰酸酯，三甲基己二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯，降冰片烷二亚甲基异氰酸酯中的一种或多种；更优选选自1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或者这两者的混合物。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯单体的水解氯含量低于100ppm，优选低于60ppm。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂的浓度为10-5000ppm，优选50-3000ppm，更优选100-1000ppm。

14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂的加入方式为分批逐步加入或一次性加入。

15.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，将二异氰酸酯加热到温度为0-150℃，优选10-100℃时，加入所述复合催化剂进行反应；初始的反应温度升高控制在1-20℃，优选1-10℃。