[发明专利]二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体及制备方法及应用

说明书

本发明公开二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体及制备方法及应用，涉及高分子材料制备技术领域；提供了EDI三聚体，如下所示结构：以二苯基乙烷为母核的化学结构中，R为H或烃基；R位于二苯基乙烷结构的2位(2'位)或3位(3'位)；‑NCO位于二苯基乙烷的4'位或5'位或6'位，‑N‑位于二苯基乙烷的4位或5位或6位。

技术领域

本发明公开一种三聚体及制备方法及应用，涉及高分子材料制备技术领域，具体地说是二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体及制备方法及应用。

背景技术

聚氨酯(polyurethane，简称PU)在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物，聚氨酯材料是一类用途十分广泛的合成材料，主要是由多元有机异氰酸酯和各种氢给予体化合物(通常如含端羟基的化合物)反应制备而成。因为异氰酸酯和多元醇化合物具备不同类型的官能基和不同数目的官能团，所以通过不同的合成工艺、选材，能够制备出性能优良、表现形式多样的聚氨酯产品。广泛应用的产品有十分柔软或较硬的塑料泡沫，耐磨性能优异的弹性体橡胶，高光泽性的油漆、涂料，粘结性能优良的胶粘剂等。PU主要是制造弹性体，因其优良的坚韧性、弹性强度、耐磨损性、抗震性和耐化学品性，广泛用于如汽车保险杆、仪表盘等。我国是PU最大消费国，主要用于软质泡沫、硬质泡沫、弹性体、胶粘剂、涂料、助剂等。

现如今，聚氨酯工业中用量最大的异氰酸脂主要是甲苯二异氰酸脂(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸脂(MDI)，其次是六亚甲基二异氰酸脂(HDI)、异佛尔酮二异氰酸脂(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸脂(XDI)、二环己基亚甲基二异氰酸脂(H12MDI)等。但现有的这些PU单体原料稳定差，所制得的PU产品也存在明显缺点，比如耐热性差、软化温度和分解温度较低等，从而限制了PU产品在一些领域中的应用。

二苯基乙烷二异氰酸脂(EDI)是制备PU的新型单体原料，但是，EDI单体的稳定也相对较差、贮存时间短，不利于实际应用。

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提供二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体及制备方法及应用，二苯基乙烷二异氰酸脂(Diphenylethane diisocyanate，简称EDI)，本发明方法制备EDI三聚体，提高了EDI材料的稳定性，具有广阔的应用前景。

本发明提出的具体方案是：

二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体，具有式(Ⅰ)所示结构：

以二苯基乙烷为母核的化学结构中，R为H或烃基；R位于二苯基乙烷结构的2位(2'位)或3位(3'位)；-NCO位于二苯基乙烷结构的4'位或5'位或6'位，-N-位于二苯基乙烷结构的4位或5位或6位。

二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体的制备方法，以二苯基乙烷二异氰酸脂单体为起始反应物，在催化剂作用下反应制备二苯基乙烷二异氰酸脂三聚体化合物，如式(Ⅱ)所示：

其中二苯基乙烷二异氰酸脂单体：R为H或烃基；R位于二苯基乙烷结构的2位(2'位)或3位(3'位)；-NCO位于二苯基乙烷结构的4位(4'位)或5位(5'位)或6位(6'位)。

所述的制备方法的制备过程为：二苯基乙烷二异氰酸脂溶解于溶剂中，通入氮气保护，在一定温度下加入催化剂，保温反应一定时间后取样分析异氰酸脂基质量分数(-NCO％)，之后每隔一定时间取样分析-NCO％，当相邻2次测得-NCO％差值小于0.1时，加入阻聚剂终止反应，得到EDI三聚体。