[发明专利]改性的异氰酸酯组合物及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2012年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/611,094的权益和优先权，其在此通过引用以其全文并入本文。

发明背景

本发明总体涉及改性的异氰酸酯组合物和制备所述改性的异氰酸酯组合物的方法。更具体地，所述改性的异氰酸酯组合物包括异氰酸酯组分和特定的有机酸衍生物的反应产物。所述异氰酸酯组分为被至少一个异氰酸酯基封端的化合物。

包含含有有机磷的化合物和异氰酸酯或多异氰酸酯化合物的反应产物的组合物的用途是已知的。例如，包括这些化合物的反应产物的热固性组合物被用于高固态涂料组合物，例如油漆组合物，以及用于注塑工艺，例如反应注塑成型工艺的模塑组合物中。并且，这种反应产物可用作发泡剂以制备固体发泡产物，例如聚氨酯泡沫体。

此外，含有有机磷的化合物本身可以以非常少的量用于这样的产物，作为适用期/使用寿命延长剂，作为可以增强固化涂料中的交联的酸催化剂或作为阻燃剂。含有有机磷的化合物的进一步的用途包括作为乳化剂、分散剂、钻井泥浆中的粘土稳定助剂、用于木材的防水剂、除草剂、杀虫剂、润滑剂中的腐蚀抑制剂、和抗磨损剂。

异氰酸酯或多异氰酸酯化合物的用途迅速增长。制造和改进了异氰酸酯或多异氰酸酯化合物和它们的衍生物以形成共混物、预聚物、和半预聚物。产生的产物具有在广泛应用中的用途，例如如上所述的那些。

存在这样的机会，即在异氰酸酯组合物中以一定量使用有机酸衍生物以提供用于多种应用的改性的异氰酸酯组合物。还存在提供制备这些组合物的方法的机会。

发明概述

本发明提供了包括异氰酸酯组分和有机酸衍生物的组合物，其具有式(RO)_n(M)(E)(EH)_3-n，其中M为氮、磷、砷、锑或铋，n为整数1或整数2，各个E独立地为氧、硫、硒或碲，各个R独立地为氢、烷基、环芳基、无环芳基、卤素取代的烷基、卤素取代的环芳基或卤素取代的无环芳基，且其中所述异氰酸酯组分的重量与所述有机酸衍生物和所述异氰酸酯组分总重量的比为0.7-0.95。

本发明还提供了改性的异氰酸酯组合物，其包括聚氨酯的加热的反应产物，所述聚氨酯包括异氰酸酯组分和具有式(RO)_n(M)(E)(EH)_3-n的有机酸衍生物的反应产物。其中所述有机酸衍生物以所述改性的异氰酸酯组合物至少1wt％的量存在。

发明详述

本发明的优点是提供了改性的异氰酸酯组合物及其制备方法，该组合物用于广泛的应用中，例如柔性、刚性、CASE(铸件、粘合剂、密封剂、弹性体)、泡沫和涂料应用。本发明提供了有助于纯异氰酸酯增加的稳定性的改性的异氰酸酯组合物。所述增加的稳定性对储存和运输来说是有用的。本发明还提供了有助于阻燃性的改性的异氰酸酯组合物。例如，所述组合物可以为阻燃剂或可被施用以形成阻燃剂涂层。本发明的方法减少了产生的有机燃料的量。本发明提供了包括异氰酸酯组分和有机酸衍生物的组合物。所述组合物包括反应混合物，其包括异氰酸酯组分和有机酸衍生物以及其他材料，例如添加剂。

异氰酸酯组分为被至少一个异氰酸酯基封端的化合物。所述被至少一个异氰酸酯基封端的化合物可在各个末端被至少一个异氰酸酯基封端。在该实施方式中，所述化合物包括至少两个异氰酸酯基。所述化合物可以是液体或固体。所述异氰酸酯组分可以是组合物的一部分，所述组合物包括各个末端也被至少一个异氰酸酯基封端的另外的化合物。所述被至少一个异氰酸酯基封端的化合物可以选自但不限于脂肪族异氰酸酯、杂环异氰酸酯、脂环族异氰酸酯、芳代脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯和它们的组合。