[发明专利]一种存储稳定的封闭型异氰酸酯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于制备异氰酸酯的技术领域，尤其涉及一种存储稳定的封闭型异氰酸酯组合物及其制备方法和应用，该制备方法包括：(1)将多异氰酸酯与烷基化试剂混合并进行加热处理，得到烷基化处理后的多异氰酸酯；(2)将烷基化处理后的多异氰酸酯与封闭剂接触进行反应，得到所述封闭型异氰酸酯组合物；所述封闭剂包括至少一种肟类化合物。本发明的制备方法可以有效提升经肟类化合物封闭的异氰酸酯产品的存储稳定性，保证产品的低色度。

技术领域

本发明属于制备异氰酸酯的技术领域，尤其涉及一种存储稳定的封闭型异氰酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

封闭型异氰酸酯是通过异氰酸酯与封闭剂进行反应而生成，封闭剂与NCO形成的化学键相对较弱，在一定条件下可以解封并释放出游离的NCO。因此，封闭型异氰酸酯广泛使用于单组分聚氨酯涂料和粘合剂中，特别适用于汽车涂料和卷材涂料。可用于异氰酸酯基团的封闭剂种类很多，目前常用的封闭剂有酚类化合物、醇类化合物、肟类化合物、β-二羰基化合物、吡唑类化合物、酰胺类化合物等。

肟类化合物作为异氰酸酯封闭剂具有较低的解封温度，而被广泛应用。但是通过肟类化合物封闭的封闭型异氰酸酯在存储过程中容易出现颜色变黄，影响产品在透明漆和浅色漆中的应用。例如，专利文件US5504178、US5631339、EP0829500均公开了使用部分肼酰类结构的物质作为稳定剂，用以改善产品应用过程中出现的热泛黄问题。利用以上专利技术，虽然可以对封闭型异氰酸酯产品的存储过程颜色稳定性有一定的改善，但是存在部分肼酰类化合物溶解度低、分子量大且存在多个可与异氰酸酯反应的活泼氢，容易出现产品粘度升高、透亮度降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有封闭型异氰酸酯在存储过程中出现的颜色不稳定性问题，提供一种存储稳定的封闭型异氰酸酯组合物及其制备方法，通过控制封闭型异氰酸酯产品中酚类化合物的含量，可以有效提升经肟类化合物封闭的封闭型异氰酸酯产品的存储稳定性，保证产品的低色度。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

在一个方面，提供一种存储稳定的封闭型异氰酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将多异氰酸酯与烷基化试剂混合并进行加热处理，得到烷基化处理后的多异氰酸酯；

(2)将步骤(1)所得烷基化处理后的多异氰酸酯与封闭剂接触进行反应，得到所述封闭型异氰酸酯组合物；

所述封闭剂包括至少一种肟类化合物。

为了提升多异氰酸酯产品的存储稳定性，产品中一般都会含有或添加酚类抗氧剂。一般情况下，异氰酸酯组合物体系中加入受阻酚类物质能够提高产品的颜色稳定性。但是，申请人在研究过程中发现，在肟类化合物作为封闭剂制备封闭型异氰酸酯组合物的情况下，因含有一定量的受阻酚类抗氧剂，封闭型异氰酸酯组合物的颜色稳定性反而变差。申请人经过探索发现，将市售的多异氰酸酯先经过烷基化试剂处理，然后再与肟类封闭剂进行反应，所得封闭型异氰酸酯组合物的颜色存储稳定性会明显提升。

封闭型异氰酸酯组合物在存储过程中，封闭剂与异氰酸酯中的NCO存在封闭与解封的动态平衡。通过推测认为，产品的黄变机理很有可能是其中游离的肟类化合物易与其中一定含量的受阻酚类物质形成高共轭结构、亚硝基等致色基团。与烷基化试剂混合进行加热处理之后，多异氰酸酯中含有的受阻酚类物质的酚羟基会被烷基化，从而可以阻断高共轭结构、亚硝基等致色基团的形成。

根据本发明提供的制备方法，优选地，所述封闭型异氰酸酯组合物中，酚类化合物的含量小于等于50ppm(例如，酚类化合物的含量为10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、45ppm)。封闭型异氰酸酯组合物中，将酚类化合物的含量控制在一定范围内，可以保证其在存储过程中的色号稳定。例如，存储前后，产物的色号差值很小。这里所述的“色号差值”是指存储一段时间后封闭型异氰酸酯组合物的色号与存储之前该封闭型异氰酸酯组合物的色号之差的绝对值。