專利名稱：四氫化萘異氰酸酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過部分氫化萘獲得的新穎的芳族異氰酸酯及其制備方法，并涉及在制備聚氨酯中用作異氰酸酯組分的用途。
背景技術(shù)：
在工業(yè)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，作為聚氨酯，硬質(zhì)泡沫體和柔性泡沫體，尤其是柔性泡沫體的原料的有機(jī)多異氰酸酯中，已知二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚甲基苯多異氰酸酯(polyphenylene polymethylene polyisocyanate)、基于這些物質(zhì)的預(yù)聚物、以及甲苯二異氰酸酯(TDI)適合于制備柔性泡沫體。參見例如美國專利4,239,856，24,256,849，4,261,852和4,365,025，5,070,114，4,478,960，4,945,117，5,369,138，4,876,292，5,521,225。
本領(lǐng)域還已知脲基甲酸酯改性的異氰酸酯。含有脲基甲酸酯基的各種異氰酸酯和它們的制備方法披露于美國專利4,738,991，4,866,103，5,319,053和5,319,054，以及歐洲專利0,031,650和0,393,903。
需要具有優(yōu)于TDI的物理性能的改進(jìn)的異氰酸酯，因此，這種異氰酸酯必須是液體(優(yōu)于MDI的優(yōu)點)，并具有高于TDI的蒸汽壓(較高分子量結(jié)構(gòu))。令人驚奇的是，這樣的泡沫體顯示改進(jìn)了泡沫性能。
用本發(fā)明的四氫化萘異氰酸酯可以配制不同硬度、合理的物理性能和優(yōu)良的濕老化的壓縮變定的泡沫材料。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及下式的異氰酸酯 其中，n是1-2的數(shù)字。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及下式的異氰酸酯 其中，n是1或2。
當(dāng)n＝1時，所述異氰酸酯可以是2-或3-四氫化萘異氰酸酯。當(dāng)n＝2時，所述異氰酸酯可以是2，3-四氫化萘異氰酸酯，2，4-四氫化萘異氰酸酯，3，4-四氫化萘異氰酸酯，2，5-四氫化萘異氰酸酯，或它們的混合物。
本發(fā)明的新穎的異氰酸酯可通過四氫化萘二胺與光氣反應(yīng)制得。起始二胺可通過已知方法制備(參見“硝基苯和硝基甲苯”，Kirk-Othmer Encyclopedia ofChemical Technology，4thed，vol 17，1996和“二氨基甲苯”，ibid，vol 2，1992)。例如，通過催化加氫，四氫化萘可轉(zhuǎn)化為二胺。具體的，四氫化萘與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二硝基四氫化萘，然后催化加氫得到四氫化萘二胺。
四氫化萘是可購得的產(chǎn)品，可以通過部分氫化萘制得。
上述二胺通過與光氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為本發(fā)明的異氰酸酯。光氣可以液體或氣體形式使用，較好為液體。四氫化萘溶解于二甘醇二甲醚/1，2-二氯苯的混合物中，將其加入到光氣溶液中。反應(yīng)介質(zhì)溫度在約90-190℃，較好為110-170℃。
四氫化萘二異氰酸酯或異氰酸酯還可以由胺，采用無光氣方法如尿烷裂解來制備。
本發(fā)明的新穎異氰酸酯可用于和現(xiàn)有技術(shù)的芳族多異氰酸酯的同樣領(lǐng)域。例如，通過與各種化合物，包括含活性氫基團(tuán)如多元醇的聚合物，以及中間體反應(yīng)，用于諸如聚氨酯領(lǐng)域，制備其他新穎化合物或聚合物等。本發(fā)明的新穎異氰酸酯可代替TDI和/或MDI用于使用這些已知多異氰酸酯制備聚氨酯的所有方法中。
實施例由下面的實施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
實施例1制備四氫化萘二胺將2，000g硝酸溶液(在硫酸中為39.2重量％)加入到一個5升燒瓶中。緩慢加入1，2，3，4-四氫化萘，溫度保持在70℃。該反應(yīng)混合物于70℃攪拌3小時，然后用(2×1L)和10％碳酸氫鈉(2×0.5L)洗滌。干燥二硝基四氫化萘，并與氫在1,500psig和160℃下反應(yīng)2小時，得到四氫化萘二胺。
實施例2制備四氫化萘二異氰酸酯1，2-二氯苯(1.5L)冷卻至0℃，以3摩爾/小時的速度加入光氣1.8小時。將四氫化萘二胺(150g)溶解于50∶50的二甘醇二甲醚/1，2-二氯苯混合物中，將其加入到光氣溶液。反應(yīng)混合物緩慢加熱到135℃，在該溫度保持1小時。用氮氣吹掃產(chǎn)生的混合物，真空蒸餾出溶劑(134-136℃，2.7mmHg)，得到淡黃色液體，NCO％含量為34.5。
實施例3用四氫化萘二異氰酸酯制備的聚氨酯泡沫體下表列出在標(biāo)準(zhǔn)TDI泡沫體配方中使用四氫化萘二異氰酸酯時獲得的結(jié)果。TDI也發(fā)泡給出對照樣品。使用的多元醇是甘油/丙二醇基多元醇，羥基數(shù)為56。催化劑是包含Dabco T-9，Dabco T-12和Polycat 70的混合物。L-620是有機(jī)硅表面活性劑。
由此可知，張力非常類似。此外，四氫化萘二異氰酸酯顯示在拉伸和抗撕強(qiáng)度方面提高24％。
表1
盡管在前面為說明目的詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，這些細(xì)節(jié)僅用于這一目的，在不披露權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對此進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.下式的異氰酸酯 其中，n為1或2。
2.如權(quán)利要求所述的異氰酸酯，其特征在于，n為2。
3.制備下式異氰酸酯的方法 其中，n為1或2，所述方法包括下面步驟a)使1，2，3，4-四氫萘與硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生二硝基萘；b)催化加氫二硝基萘，產(chǎn)生四氫化萘二胺；c)使四氫化萘二胺光氣化，得到產(chǎn)物；d)蒸餾所述產(chǎn)物。
4.一種聚氨酯泡沫體，包含下式的異氰酸酯 其中，n為1或2。
5.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述泡沫體是柔性泡沫體。
6.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯泡沫體，其特征在于，n為2。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過部分氫化萘獲得的新的芳族異氰酸酯及其制備方法，并涉及在制備聚氨酯中用作異氰酸酯組分的用途。
文檔編號C07C267/00GK1653041SQ03810455
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者R·L·阿德金斯, H·R·帕森斯 申請人:拜爾材料科學(xué)有限公司